• 1、太空电梯是人类设想的一种通向太空的设备,如图所示,在地球赤道上利用超轻超高强度材料建设直通高空的电梯,可以将卫星从地面运送到太空。已知地球质量为M,半径为R,自转角速度为ω,引力常量为G,质量为m1m2的两个质点若相距无穷远时势能为零,则相距为r时的引力势能为Ep=Gm1m2r

    (1)、求地球同步卫星的轨道半径R0
    (2)、利用太空电梯将一质量为m、静止在地球表面的卫星运送到同步卫星轨道,使其成为一颗同步卫星。写出上述过程卫星机械能变化量的表达式(同步卫星的轨道半径可直接用R0表示,结果不用化简);
    (3)、已知在距离地心约为0.707R0处,将卫星相对电梯静止释放,卫星恰好不能撞击到地面。若在距离地心0.707R02.0R0高度范围内,将卫星从不同位置处相对电梯静止释放,请写出释放后卫星与地心间距离如何变化。
  • 2、如图1所示,一个匝数为N、边长为L的正方形导线框abcd,导线框总电阻为R,总质量为m,匀强磁场区域的宽度为L。导线框由静止释放,下落过程中始终保持竖直,忽略空气阻力,重力加速度为g。

    (1)、若导线框ab边刚进入匀强磁场区域时,恰能做速度为v0的匀速运动,求匀强磁场的磁感应强度B1
    (2)、若导线框ab边进入磁场的速度为v1 , cd边离开磁场的速度为v2 , 导线框在磁场中做减速运动,已知磁感应强度为B2。在导线框穿过磁场的过程中,求:

    a.导线框中产生的焦耳热Q;

    b.在图2中定性画出导线框中的感应电流I随时间t的变化图线(规定逆时针为电流正方向)。

  • 3、如图所示,光滑水平面AB与竖直面内的粗糙半圆形导轨BC在B点相接,导轨半径为R。一个质量为m的物体将弹簧压缩至A点后由静止释放,脱离弹簧时速度为v1 , 沿半圆形导轨到达C点时速度为v2 , 此后平抛落地(落地点未画出)。不计空气阻力,重力加速度为g。求:

    (1)、弹簧压缩至A点时的弹性势能Ep
    (2)、物体在C点时受到的导轨给它的弹力FN
    (3)、物体从C点平抛落地过程中重力的冲量大小I。
  • 4、某同学根据闭合电路欧姆定律测量电池的电动势和内阻。

    (1)、由图1所示的电路图连接好实物装置后闭合开关,调节滑动变阻器,发现电压表读数与电流表读数始终为零。已知导线与接线柱均无故障,仅通过改变电压表接线位置检查故障。当电压表接在电源两端时,电压表示数接近1.5V,则电路故障可能为
    (2)、故障排除后测得电压与电流数据如图2所示,则电池的电动势E=V,内阻r=Ω。(结果保留小数点后两位)
  • 5、请将“用油膜法估测油酸分子的大小”实验步骤,按照正确的顺序排列

    A. 在浅盘里盛上水,待水面稳定后将适量的爽身粉均匀地撒在水面上

    B. 用注射器向水面上滴1滴事先配好的油酸酒精溶液,等待油膜形状稳定

    C. 配制一定浓度的油酸酒精溶液,测量1滴油酸酒精溶液的体积

    D. 将带有坐标方格的玻璃板放在浅盘上,在玻璃板上描下薄膜的形状

    E. 计算油膜的面积,根据油酸的体积和油膜的面积计算出油酸分子直径的大小

  • 6、在“探究两个互成角度的力的合成规律”实验中,下列操作有利于减小实验误差的是(  )
    A、拉力F1F2的夹角尽可能大一些 B、拉力F1F2的夹角尽可能小一些 C、实验过程中,弹簧测力计、橡皮筋、细绳应尽可能贴近木板,并与其平行 D、记录一个力的方向时,标记的两个点应尽可能远一些
  • 7、利用电磁学原理能够方便准确地探测地下金属管线的位置、走向和埋覆深度。如图所示,在水平地面下埋有一根足够长的走向已知且平行于地面的金属管线,管线中通有正弦式交变电流。已知电流为i的无限长载流导线在距其为r的某点处产生的磁感应强度大小B=kir , 其中k为常数,r大于导线半径。在垂直于管线的平面上,以管线正上方地面处的O点为坐标原点,沿地面方向为x轴方向,垂直于地面方向为y轴方向建立坐标系。在x轴上取两点M、N,y轴上取一点P。利用面积足够小的线框(线框平面始终与xOy平面垂直),仅通过测量以下物理量金属管线截面无法得到管线埋覆深度h的是(  )

    A、M、N的距离,线框在M、N两点水平放置时的感应电动势 B、O、P的距离,线框在O、P两点竖直放置时的感应电动势 C、O、M的距离,线框在M点水平放置和竖直放置时的感应电动势 D、O、M的距离,线框在M点感应电动势最大时与水平面的夹角
  • 8、如图1所示,光滑水平面左侧有一竖直墙壁,质量为m的小球以速度v0与静止的质量为M的小球发生对心碰撞,m<M。m与M或墙壁之间的碰撞没有能量损失。设任意时刻两球速度分别为v和V,令x=mvy=MVx2+y2=r2 , 其中r为定值,该函数的图象如图2所示,图像中的点(xy)表示两个小球组成的系统可能的状态,A、B、C为系统连续经历的三个状态。根据以上信息,下列说法正确的是(  )

    A、从状态A到状态B过程系统动量不守恒 B、从状态B到状态C过程两个小球发生弹性碰撞 C、直线AB的斜率k=mM D、图像中圆的半径r=12mv02
  • 9、金属板M受到紫外线照射时,会持续向各个方向发射不同速率的电子,电子最大速率为vm , 质量为m,电量为e。正对M放置一金属网N,M与N间距为d(远小于板长)。在M、N之间加一个恒定电压U,M与电源正极相连,如图所示。下列说法正确的是(  )

    A、U增大,电流表的读数将增大 B、d减小,电子由M到N的过程,动能变化量将减小 C、仅将正、负极对调,从M逸出的电子,到达N时的最大动能为12mvm2+eU D、仅将正、负极对调,电流表的读数将减小
  • 10、如图所示,一辆货车运载着圆柱形光滑的空油桶。在车厢底,一层油桶平整排列,相互紧贴并被牢牢固定,上一层只有一只桶C,自由地摆放在桶A、B之间。已知重力加速度为g,每个桶的质量都为m,当汽车与油桶一起以某一加速度a向左加速时,下列说法正确的是(  )

    A、A、B对C的合力方向竖直向上 B、a=33g时,A对C的支持力为0 C、a增大时,B对C的支持力变小 D、B对C支持力的大小可能等于12mg
  • 11、如图所示,一物体在恒力F作用下沿斜面向上加速运动,已知物体质量为m,加速度大小为a,物体和斜面之间的动摩擦因数为μ,斜面倾角为θ,重力加速度为g,在物体移动距离x的过程中,下列说法正确的是(  )

    A、斜面对物体的摩擦力大小为mgsinθ B、斜面对物体作用力的大小为mgcosθ C、斜面对物体的摩擦力做功为μmgx D、物体动能增加了max
  • 12、如图1所示,一个空塑料瓶上固定着一根铁锯条和一块易拉罐(金属)片,将它们分别与静电起电机的两极相连,其俯视图如图2所示。在塑料瓶里放一盘点燃的蚊香,很快就看见整个透明塑料瓶里烟雾缭绕。摇动起电机,强电场使空气电离而产生负离子和正离子,负离子碰到烟尘微粒使它带负电,塑料瓶变得清澈透明。关于该过程,下列说法正确的是(  )

    A、金属片附近的气体分子更容易被电离 B、带电烟尘微粒做匀加速运动 C、带电烟尘微粒运动过程中电势能增大 D、带电烟尘微粒会被吸附到金属片上
  • 13、图1为某无线门铃按钮,其原理如图2所示。其中M为信号发射装置,M中有电流通过时,屋内的门铃会响。磁铁固定在按钮内侧,按下门铃按钮,磁铁靠近螺线管,松开门铃按钮,磁铁远离螺线管回归原位置。下列说法正确的是(  )

    A、按住按钮不动,门铃会一直响 B、松开按钮的过程,门铃会响 C、按下和松开按钮过程,通过M的电流方向相同 D、按下按钮的快慢不同,通过M的电流大小相同
  • 14、如图所示,正方形区域内存在垂直纸面的匀强磁场,一不计重力的带电粒子垂直磁场边界从M点射入,从N点射出。下列说法正确的是(  )

    A、粒子带正电 B、粒子在N点速率小于在M点速率 C、若仅增大磁感应强度,则粒子可能从N点下方射出 D、若仅增大入射速率,则粒子在磁场中运动时间变长
  • 15、某蹦床运动员在训练过程中与网接触后,竖直向上弹离,经过t0时间,又重新落回网上。以运动员离开网的时刻作为计时起点,以离开的位置作为位移起点,规定竖直向上为正方向,忽略空气阻力,下列描述运动员位移x、速度v、加速度a、所受合力F随时间t变化的图像中,与上述过程相符的是(  )
    A、 B、 C、 D、
  • 16、现有一束单色光以相同的入射角θ,射入甲、乙两种介质中,折射光线如图所示(β1<β2)。下列说法正确的是(  )

    A、介质甲折射率较大 B、光在介质甲中传播速度较大 C、光在介质甲中波长较大 D、光从甲介质射向空气,发生全反射的临界角较大
  • 17、氢原子的能级图如图所示,现有大量氢原子处于n=3能级上,下列说法正确的是(  )

    A、这些原子跃迁过程中最多可辐射出2种频率的光子 B、从n=3能级跃迁到n=2能级需吸收光子 C、从n=3能级跃迁到n=4能级可以吸收0.68eV的能量 D、n=3能级的氢原子电离至少需要吸收1.51eV的能量
  • 18、如图所示,密封包装的食品袋从低海拔运送到高海拔地区的过程中,会发生膨胀现象。若此过程中温度不变,袋内空气视为理想气体,下列说法正确的是(  )

    A、袋内空气对外界做功,内能减小 B、袋内空气分子的平均动能减小 C、袋内空气压强减小 D、袋内空气向外界放热
  • 19、投石机是古代战争的武器之一。如图所示,轻质木杆AB可绕光滑转轴O在竖直面内转动,配重臂OA长为L1=1m , 投射臂OB长为L2=8m。投射石头前,固定投石机,木杆与水平面的夹角为θ=37°。先将石块装在B点,再将质量为M的配重挂在A点。松开绞索,木杆在配重的作用下旋转到竖直位置时,木杆会被卡住而停止转动。不计配重的体积大小、机械间的摩擦和空气阻力,已知城墙高度H=7.8m , 顶部宽d=8m , 与转轴O的水平距离为x=32m , 重力加速度g取10m/s2sin37°=0.6,cos37°=0.8

    (1)、第一次投射大石块,大石块在木杆旋转至竖直方向时沿水平抛出,恰好砸在城墙脚P点,求大石块水平抛出时的速度大小v1
    (2)、第二次投射质量为m的小石块,小石块依然在木杆旋转至竖直方向时沿水平抛出,恰好能落入城墙内,求小石块水平抛出时的速度大小v2
    (3)、求第二次投射时,小石块质量m与配重质量M的比值。
  • 20、用如图甲所示的实验装置做“验证机械能守恒定律”实验时,将打点计时器固定在铁架台上,使重物带动纸带从静止开始下落。

    (1)、关于本实验﹐下列说法正确的是________。
    A、应选择质量大、体积小的重物进行实验 B、释放纸带之前,纸带必须处于竖直状态 C、先释放纸带,后接通电源
    (2)、实验中,得到如图乙所示的一条纸带。在纸带上选取三个连续打出的点A、B、C,测得它们到起始点O(O点与下一点的间距接近2mm)的距离分别为hA、hB、hC。已知当地重力加速度为g,打点计时器的打点周期为T。设重物质量为m。从打О点到B点的过程中,重物的重力势能变化量ΔEp , 动能变化量ΔEk。(用已知字母表示)
    (3)、某同学用如图丙所示装置验证机械能守恒定律,将力传感器固定在天花板上,细线一端系着小球,一端连在力传感器上。将小球拉至水平位置从静止释放,到达最低点时力传感器显示的示数为F0。已知小球质量为m,当地重力加速度为g。在误差允许范围内,当满足关系式时,可验证机械能守恒。
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