浦东新区2022学年第一学期期末

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1.电场强度的定义式是(    )

(A)E = k \(\frac{Q}{{{r^2}}}\)              (B)φ = \(\frac{{{E_p}}}{q}\)                  (C)E = \(\frac{F}{q}\)       (D)φ = \(\frac{W}{q}\)

【答案】

C

 

2.如图,A 轮通过摩擦带动 B 轮匀速转动,两轮间不发生相对滑动,A、B 两轮转动周期分别为 TATB,边缘的线速度大小分别为 vAvB,则(    )

(A)TA = TBvA = vB                          (B)TATBvA = vB

(C)TA = TBvA vB                           (D)TATBvA vB

【答案】

B

 

3.符合“研究牛顿第二定律”实验结论的图像是(    )

【答案】

A

 

4.空间有一个沿 x 轴分布的电场,其场强 Ex 变化的关系如图所示。其“阴影面积”的单位是(    )

(A)N                   (B)J                     (C)V                   (D)m2

【答案】

C

 

5.静止在货车上的集装箱重 1×105 N,当吊机对箱施加 3×104 N 的竖直向上拉力时,箱所受合力为(    )

(A)1.3×105 N,竖直向下                (B)7×104 N,竖直向下

(C)3×104 N,竖直向上                   (D)0

【答案】

D

 

6.质量为 m 的“天宫”空间站,绕地球做匀速圆周运动的半径为 r。若地球质量为 M、半径为 R,引力常量为 G,则空间站的线速度大小为(    )

(A)\(\sqrt {\frac{{Gm}}{R}} \)                (B)\(\sqrt {\frac{{GM}}{R}} \)                (C)\(\sqrt {\frac{{Gm}}{r}} \)                 (D)\(\sqrt {\frac{{GM}}{r}} \)

【答案】

D

 

7.一列横波沿 x 轴正方向传播,某时刻介质中质点 A 的位置如图。经过半个周期时,质点 A 位于平衡位置(    )

(A)上方,且向 + y 运动        (B)下方,且向+ y 运动

(C)上方,且向 – y 运动         (D)下方,且向 – y 运动

【答案】

D

 

8.如图,物块 A 与斜面 B 一起水平向左做匀加速运动的过程中,物块 A 所受的(    )

(A)重力做负功

(B)支持力做负功

(C)摩擦力做负功

(D)合外力做负功

【答案】

B

 

9.四只完全相同的灯泡分别用图(a)、(b)两种方式连接,电路两端电压分别为 6 V 和 10 V。当灯泡都正常发光时,R1R2 消耗的电功率分别为 P1P2,则(    )

(A)P1 > P2                                   (B)P1 < P2

(C)P1 = P2                                   (D)无法确定

【答案】

A

 

10.如图,将橡皮筋的结点拉至 O 点并保持不动。水平移动滑轮 C,并保持 OB 与竖直方向夹角 α 保持不变。要使 OD 绳下悬挂物质量最小,则 OC 与竖直方向的夹角 βα 之间满足(    )

(A)α = β                                       (B)α + β = 90°

(C)α = 2β                                     (D)2α = β

【答案】

B

 

11.虚线区域内有一垂直纸面向里的匀强磁场,当闭合线圈 abcd 由静止开始平移时,磁场对 ab 边的安培力 FA 方向如图所示。则线圈内磁通量变化及 ad 边受到的安培力方向分别为(    )

(A)变大,向左                          (B)变大,向右

(C)变小,向左                           (D)变小,向右

【答案】

C

 

12.如图(a)所示,光滑绝缘水平面上有甲、乙两个带电小球。t = 0 时,乙球以 6 m/s 的初速度冲向原来静止的甲球,在 0 ~ t3 时间内它们的 v – t 图线如图(b)所示。整个运动过程中两球未相碰,设 t1t3 时刻两球的总电势能分别为 E1E3,则(    )

(A)t1 时刻两球最近,E1 > E3         (B)t1 时刻两球最近,E1 < E3

(C)t2 时刻两球最近,E1 > E3          (D)t2 时刻两球最近,E1 < E3

【答案】

A

 

13.如图,水面上的 S 是波源,MN 为两块固定挡板,能观察到水面上的树叶发生振动,是因为波发生了__________(选填“干涉”或“衍射”)现象,为了使树叶停止振动,可__________(选填“增加”或“减小”)波源 S 的频率。

【答案】

衍射,增加

 

14.在“研究通电螺线管的磁感应强度”实验中,得到如图所示的 B d 图线。由图可知,螺线管内中央处的磁感应强度大小约为__________T,若螺线管内的横截面积为 1.2×10−3 m2,则穿过中央横截面的磁通量约为__________Wb。

【答案】

(5 ± 0.1)×10−3,6×10−6

 

15.某物体以 20 m/s 的初速度竖直上抛,不计空气阻力,则 4 s 内的路程为__________m,4 s 内的平均速度为__________m/s。(g 取 10 m/s2

【答案】

40,0

 

16.如图,电源电动势为 E,内阻为 r,两个完全相同的灯泡电阻不变。当滑片 P 从最大阻值滑到中点的过程中,电压表 V 的变化量为 ΔU,电流表 A 的变化量为 ΔI,电压表 V1 的变化量为 ΔU1,电流表 A1 的变化量为 ΔI1,则 \(\left| {\frac{{\Delta U}}{{\Delta I}}} \right|\) = __________,\(\left| {\frac{{\Delta {U_1}}}{{\Delta I}}} \right|\) _______  \(\left| {\frac{{\Delta {U_1}}}{{\Delta {I_1}}}} \right|\)(选填“>”、“=”或“<”)。

【答案】

r,>

 

17.利用手机中的磁传感器可测量埋在地下的水平高压直流长直电缆的深度。在手机上建立了空间直角坐标系 Oxyz 后保持方位不变,且 Oz 始终竖直向上,如图(a)所示。电缆上方的水平地面上有 E、F、G、H 四个点,如图(b)所示。EF、GH 长均为 1.8 m 且垂直平分。电缆通电前将各分量调零,通电后测得四点的分量数据见表,其中 BxG = BxH。则电缆中电流沿____________(选填“+ x”、“− x”、“+ y”或“− y”)方向,距离地面的深度为__________m。

方位

Bx/μT

By/μT

Bz/μT

E

8

0

6

F

8

0

− 6

G

BxG

0

0

H

BxH

0

0

【答案】

+ y,1.2

【解析】

注意:地磁场强度约为 40 ~ 50 μT,因此根据此题的数据,在实际中无法操作

 

18.某同学利用 DIS 验证机械能守恒定律,实验装置如图所示。保持摆锤释放器在 P 点位置不变,由静止释放摆锤,分别利用传感器(图中未画出)测出摆锤经过 A、B、C、D 四个位置的挡光时间 t。已知摆锤的直径 d = 0.008 m,质量 m = 0.008 kg。取 D 所在水平面为零势能面,A、B、C 三点相对于零势能面的高度如图所示,实验获取的数据如下表:

位置

h / cm

t / s

v / m·s1

A

15

0.007826

1.022

B

10

0.005598

1.429

C

5

0.004607

D

0

0.003998

2.001

(1)本实验使用的是__________传感器。

(2)表格中“▲”所代表的物理量的值为__________m/s。

(3)实验中该同学发现传感器所测的位置略低于 A 点,则他经过计算机获得的速度数据与真实值比,__________。(选填“偏大”、“偏小”或“不变”)

(4)该同学认为,如果分析th的关系,也能验证机械能守恒定律。所以该同学将数据进一步处理,作出 “\(\frac{1}{{{t^2}}}\) – h”图,图线如图所示。根据图线和相关数据,可以推算出小摆锤的机械能 E = __________J(保留到小数点后第3位)。若该图线的斜率绝对值为 k,事后另一个同学再次重复进行实验,并将释放点抬高,并保持不变,测出了新的四组数据重新作图,图线的斜率绝对值为 k′。则 k_____k′。(选填“>”、“=”或“<”)。

【答案】

(1)光电门传感器

(2)1.736

(3)偏大

(4)0.016,=

 

19.如图,粗细相同的水平直杆与圆弧杆 BC 在 B 点平滑连接,固定在竖直平面内,直杆的 AB 部分长 L = 6 m,圆弧杆 BC 的半径 R = 57.6 m。一个质量 m = 0.2 kg、直径略大于杆截面直径的小环(可视为质点)穿在水平直杆上的 A 点。现让小环以 v0 = 4 m/s 的初速度由 A 向 B 运动的同时,在竖直面内对小环施加一个垂直杆 AB 的恒力 F 作用,运动到 B 点时撤去 F,之后小环沿圆弧杆 BC 上滑的最大高度为 h = 0.2 m。已知小环与直杆 AB 的动摩擦因数 μ = 0.2、与圆弧杆 BC 的摩擦不计,重力加速度 g 取 10 m/s2,试求:

(1)小环在 B 点的速度 v 的大小;

(2)小环在杆 AB 上的加速度 a 的大小;

(3)小环在杆 AB 上所受的恒力 F 的大小;

(4)小环沿圆轨道 BC 上滑至最高点的时间 t

【答案】

(1)v = 2 m/s

(2)a = 1 m/s2

(3)F1 = 1 N 或 F2 = 3 N

(4)t = 1.2π ≈ 3.77 s

 

20.如图(a)所示,两根平行的光滑金属导轨上端与阻值为 R 的电阻相连,导轨平面与水平面夹角为 θ,导轨间距为 L。水平的虚线所夹区域存在两个垂直于导轨平面向上的有界匀强磁场 Ⅰ 和 Ⅱ,其中磁场 Ⅰ 磁感应强度大小为 B,磁场 Ⅱ 磁感应强度 B′ 大小未知。一根水平放置的导体棒从图示位置由静止释放,经时间 t 进入 Ⅰ。以磁场 Ⅰ 的上边界为坐标原点,沿导轨建立 x 轴,导体棒在磁场中运动时电阻 R 的功率 P 与导体棒的位置坐标 x 的关系如图(b)所示。导轨和导体棒的电阻不计,重力加速度取 g,求:

    

(1)棒进入磁场 Ⅰ 时受到的安培力方向及速度 v0 的大小;

(2)分析描述导体棒在磁场 Ⅰ 中的运动性质;

(3)磁场 Ⅱ 磁感应强度 B′ 的大小。

【答案】

(1)沿导轨平面向上

v0 = gtsinθ

(2)做 v = gtsinθ 的匀速直线运动

(3)B′ = \(\frac{{\sqrt {2{P_0}R} }}{{Lgt\sin \theta }}\),或 B′ = \(\sqrt 2 \) B ≈ 1.41B

 

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