2022年強(qiáng)基計(jì)劃物理訓(xùn)練試卷(二)
發(fā)布:2024/10/29 2:0:2
一、選擇題:在給出的4個(gè)選項(xiàng)中,有的小題只有一個(gè)符合題目要求,有的小題有多個(gè)符合題目要求。
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1.質(zhì)量為M的凹槽靜止在水平地面上,內(nèi)壁為半圓柱面,截面如圖所示,A為半圓的最低點(diǎn),B為半圓水平直徑的端點(diǎn)。凹槽恰好與豎直墻面接觸,內(nèi)有一質(zhì)量為m的小滑塊。用推力F推動(dòng)小滑塊由A點(diǎn)向B點(diǎn)緩慢移動(dòng),力F的方向始終沿圓弧的切線(xiàn)方向,在此過(guò)程中所有摩擦均可忽略,下列說(shuō)法正確的是( ?。?/h2>
A.推力F先增大后減小 B.凹槽對(duì)滑塊的支持力先減小后增大 C.墻面對(duì)凹槽的壓力先增大后減小 D.水平地面對(duì)凹槽的支持力先減小后增大 組卷:3302引用:14難度:0.5 -
2.科學(xué)家對(duì)銀河系中心附近的恒星S2進(jìn)行了多年的持續(xù)觀測(cè),給出1994年到2002年間S2的位置如圖所示??茖W(xué)家認(rèn)為S2的運(yùn)動(dòng)軌跡是半長(zhǎng)軸約為1000AU (太陽(yáng)到地球的距離為1AU)的橢圓,銀河系中心可能存在超大質(zhì)量黑洞。這項(xiàng)研究工作獲得了2020年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。若認(rèn)為S2所受的作用力主要為該大質(zhì)量黑洞的引力,設(shè)太陽(yáng)的質(zhì)量為M,可以推測(cè)出該黑洞質(zhì)量約為( ?。?/h2>
A.4×104M B.4×106M C.4×108M D.4×1010M 組卷:3004引用:12難度:0.5 -
3.如圖(a),質(zhì)量分別為mA、mB的A、B兩物體用輕彈簧連接構(gòu)成一個(gè)系統(tǒng),外力F作用在A上,系統(tǒng)靜止在光滑水平面上(B靠墻面),此時(shí)彈簧形變量為x。撤去外力并開(kāi)始計(jì)時(shí),A、B兩物體運(yùn)動(dòng)的a-t圖像如圖(b)所示,S1表示0到t1時(shí)間內(nèi)A的a-t圖線(xiàn)與坐標(biāo)軸所圍面積大小,S2、S3分別表示t1到t2時(shí)間內(nèi)A、B的a-t圖線(xiàn)與坐標(biāo)軸所圍面積大小。A在t1時(shí)刻的速度為v0。下列說(shuō)法正確的是( ?。?br />
A.0到t1時(shí)間內(nèi),墻對(duì)B的沖量等于mAv0 B.mA>mB C.B運(yùn)動(dòng)后,彈簧的最大形變量等于x D.S1-S2=S3 組卷:2155引用:10難度:0.5 -
4.如圖,兩光滑導(dǎo)軌水平放置在豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B。導(dǎo)軌間距最窄處為一狹縫,取狹縫所在處O點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)。狹縫右側(cè)兩導(dǎo)軌與x軸夾角均為θ,一電容為C的電容器與導(dǎo)軌左端相連。導(dǎo)軌上的金屬棒與x軸垂直,在外力F作用下從O點(diǎn)開(kāi)始以速度v向右勻速運(yùn)動(dòng),忽略所有電阻。下列說(shuō)法正確的是( ?。?/h2>
A.通過(guò)金屬棒的電流為2BCv2tanθ B.金屬棒到達(dá)x0時(shí),電容器極板上的電荷量為BCvx0tanθ C.金屬棒運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,電容器的上極板帶負(fù)電 D.金屬棒運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,外力F做功的功率恒定 組卷:1763引用:6難度:0.5 -
5.如圖,理想變壓器原、副線(xiàn)圈匝數(shù)比為n1:n2,輸入端C、D接入電壓有效值恒定的交變電源,燈泡L1、L2的阻值始終與定值電阻R0的阻值相同。在滑動(dòng)變阻器R的滑片從a端滑動(dòng)到b端的過(guò)程中,兩個(gè)燈泡始終發(fā)光且工作在額定電壓以?xún)?nèi),下列說(shuō)法正確的是( )
A.L1先變暗后變亮,L2一直變亮 B.L1先變亮后變暗,L2一直變亮 C.L1先變暗后變亮,L2先變亮后變暗 D.L1先變亮后變暗,L2先變亮后變暗 組卷:1783引用:7難度:0.5
三、計(jì)算題
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14.帶電粒子流的磁聚焦和磁控束是薄膜材料制備的關(guān)鍵技術(shù)之一、帶電粒子流(每個(gè)粒子的質(zhì)量為m、電荷量為+q)以初速度v垂直進(jìn)入磁場(chǎng),不計(jì)重力及帶電粒子之間的相互作用。對(duì)處在xOy平面內(nèi)的粒子,求解以下問(wèn)題。
(1)如圖(a),寬度為2r1的帶電粒子流沿x軸正方向射入圓心為A(0,r1)、半徑為r1的圓形勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,若帶電粒子流經(jīng)過(guò)磁場(chǎng)后都會(huì)聚到坐標(biāo)原點(diǎn)O,求該磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度B1的大小;
(2)如圖(a),虛線(xiàn)框?yàn)檫呴L(zhǎng)等于2r2的正方形,其幾何中心位于C(0,-r2)。在虛線(xiàn)框內(nèi)設(shè)計(jì)一個(gè)區(qū)域面積最小的勻強(qiáng)磁場(chǎng),使會(huì)聚到O點(diǎn)的帶電粒子流經(jīng)過(guò)該區(qū)域后寬度變?yōu)?r2,并沿x軸正方向射出。求該磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度B2的大小和方向,以及該磁場(chǎng)區(qū)域的面積(無(wú)需寫(xiě)出面積最小的證明過(guò)程);組卷:109引用:1難度:0.6 -
15.如圖所示,水平地面上有一高H=0.4m的水平臺(tái)面,臺(tái)面上豎直放置傾角θ=37°的粗糙直軌道AB、水平光滑直軌道BC、四分之一圓周光滑細(xì)圓管道CD和半圓形光滑軌道DEF,它們平滑連接,其中管道CD的半徑r=0.1m、圓心在O1點(diǎn),軌道DEF的半徑R=0.2m、圓心在O2點(diǎn),O1、D、O2和F點(diǎn)均處在同一水平線(xiàn)上。小滑塊從軌道AB上距臺(tái)面高為h的P點(diǎn)靜止下滑,與靜止在軌道BC上等質(zhì)量的小球發(fā)生彈性碰撞,碰后小球經(jīng)管道CD、軌道DEF從F點(diǎn)豎直向下運(yùn)動(dòng),與正下方固定在直桿上的三棱柱G碰撞,碰后速度方向水平向右,大小與碰前相同,最終落在地面上Q點(diǎn),已知小滑塊與軌道AB間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=
,sin37°=0.6,cos37°=0.8。112
(1)若小滑塊的初始高度h=0.9m,求小滑塊到達(dá)B點(diǎn)時(shí)速度vB的大??;
(2)若小球能完成整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程,求h的最小值hmin;
(3)若小球恰好能過(guò)最高點(diǎn)E,且三棱柱G的位置上下可調(diào),求落地點(diǎn)Q與F點(diǎn)的水平距離x的最大值xmax。組卷:1844引用:5難度:0.3