1、如图是一边长为L的正方形金属框放在光滑水平面上的俯视图,虚线右侧存在竖直向上的匀强磁场.金属矿电阻为R,时刻,金属框在水平拉力F作用下从图示位置由静止开始,以垂直于磁场边界的恒定加速度进入磁场,
时刻线框全部进入磁场。则
时间内金属框中电流i、电量q、运动速度v和拉力F随位移x或时间t变化关系可能正确的是( )
A.
B.
C.
D.
2、《流浪地球2》影片中,太空电梯高耸入云,在地表与太空间高速穿梭。太空电梯上升到某高度时,质量为2.5kg的物体重力为16N。已知地球半径为6371km,不考虑地球自转,则此时太空电梯距离地面的高度约为( )
A.1593km
B.3584km
C.7964km
D.9955km
3、工地上甲、乙两人用如图所示的方法将带挂钩的重物抬起。不可伸长的轻绳两端分别固定于刚性直杆上的A、B两点,轻绳长度大于A、B两点间的距离。现将挂钩挂在轻绳上,乙站直后将杆的一端搭在肩上并保持不动,甲蹲下后将杆的另一端搭在肩上,此时物体刚要离开地面,然后甲缓慢站起至站直。已知甲的身高比乙高,不计挂钩与绳之间的摩擦。在甲缓慢站起至站直的过程中,下列说法正确的是( )
A.轻绳的张力大小一直不变
B.轻绳的张力先变大后变小
C.轻绳的张力先变小后变大
D.轻绳对挂钩的作用力先变大后变小
4、在A、B两点放置电荷量分别为和
的点电荷,其形成的电场线分布如图所示,C为A、B连线的中点,D是
连线的中垂线上的另一点。则下列说法正确的是( )
A.
B.C点的电势高于D点的电势
C.若将一正电荷从C点移到无穷远点,电场力做负功
D.若将另一负电荷从C点移到D点,电荷电势能减小
5、福岛第一核电站的核污水含铯、锶、氚等多种放射性物质,一旦排海将对太平洋造成长时间的污染。氚()有放射性,会发生β衰变并释放能量,其半衰期为12.43年,衰变方程为
,以下说法正确的是( )
A.的中子数为3
B.衰变前的质量与衰变后和
的总质量相等
C.自然界现存在的将在24.86年后衰变完毕
D.在不同化合物中的半衰期相同
6、火星探测任务“天问一号”的标识如图所示。若火星和地球绕太阳的运动均可视为匀速圆周运动,火星公转轨道半径与地球公转轨道半径之比为3∶2,则火星与地球绕太阳运动的( )
A.轨道周长之比为2∶3
B.线速度大小之比为
C.角速度大小之比为
D.向心加速度大小之比为9∶4
7、如图为某燃气灶点火装置的原理图。转换器将直流电压转换为正弦交流电压,并加在一理想变压器的原线圈上,理想变压器的原、副线圈的匝数比为n1:n2=1:1000,电压表为交流电表。当变压器副线圈两端电压的瞬时值大于7070V时,就会在钢针和金属板间引发电火花进而点燃气体。此时,电压表的示数至少为( )
A.5
B.5000
C.10
D.7070
8、如图所示,光滑水平面上有一足够长的轻质绸布C,C上静止地放有质量分别为2m、m的物块A和B,A、B与绸布间的动摩擦因数均为μ。已知A、B与C间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力。现对A施一水平拉力F,F从0开始逐渐增大,下列说法正确的是( )
A.当F=0.5μmg时,A、B、C均保持静止不动
B.当F=2.5μmg时,A、C不会发生相对滑动
C.当F=3.5μmg时,B、C以相同加速度运动
D.只要力F足够大,A、C一定会发生相对滑动
9、2021年4月,中国科学院近代物理研究所研究团队首次合成新核素铀(),并在重核区首次发现强的质子-中子相互作用导致α粒子形成的概率显著增强的现象,这有助于促进对原子核α衰变过程中α粒子预形成物理机制的理解。以下说法正确的是( )
A.铀核()发生核反应方程为
﹐是核裂变反应
B.与
的质量差等于衰变的质量亏损
C.产生的新核从高能级向低能级跃迁时,将发射出射线
D.新核的结合能大于铀核(
)的结合能
10、如图甲所示,在粗糙绝缘水平面的A、C两处分别固定两个点电荷,A、C的位置坐标分别为-3L和2L,已知C处电荷的电荷量为4Q,图乙是AC连线之间的电势φ与位置坐标x的关系图像,图中x=0点为图线的最低点,x=-2L处的纵坐标,x=L处的纵坐标
,若在x=-2L的B点,由静止释放一个可视为质点的质量为m,电荷量为q的带电物块,物块随即向右运动,物块到达L处速度恰好为零,则下列说法正确的是( )
A.A处电荷带正电,电荷量为9Q,小物块与水平面间的动摩擦因数
B.A处电荷带负电,电荷量为6Q,小物块与水平面间的动摩擦因数
C.A处电荷带正电,电荷量为9Q,小物块与水平面间的动摩擦因数
D.A处电荷带负电,电荷量为6Q,小物块与水平面间的动摩擦因数
11、如图所示,P、M、N为三个透明平板,M与P的夹角略小于N与P的夹角
,一束平行光垂直P的上表面入射,下列干涉条纹的图像可能正确的是( )
A.
B.
C.
D.
12、图甲所示为家庭电路中的漏电保护器,其原理简图如图乙所示,变压器原线圈由火线和零线并绕而成,副线圈接有控制器,当副线圈ab端有电压时,控制器会控制脱扣开关断开,从而起保护作用。下列哪种情况扣开关会断开( )
A.用电器总功率过大
B.站在地面的人误触火线
C.双孔插座中两个线头相碰
D.站在绝缘凳上的人双手同时误触火线和零线
13、如图所示,轻绳MN的两端固定在水平天花板上,物体m1通过另一段轻绳系在轻绳MN的某处,光滑轻滑轮跨在轻绳MN上,可通过其下边的一段轻绳与物体m2一起沿MN自由移动。系统静止时轻绳MN左端与水平方向的夹角为60°,右端与水平方向的夹角为30°。则物体m1与m2的质量之比为( )
A.1:1
B.1:2
C.
D.
14、2021年7月,我国将发射全球首颗搭载主动激光雷达二氧化碳探测的大气环境监测卫星。在航天领域中,悬绳卫星是一种新兴技术,它要求两颗卫星在不同轨道上同向运行,且两颗卫星与地心连线始终在一条直线上、如图所示,卫星乙的轨道半径为r,甲、乙两颗卫星的质量均为m,悬绳的长度为r,其重力不计,地球质量为M,引力常量为G,则两颗卫星间悬绳的张力为( )
A.
B.
C.
D.
15、下列说法正确的是( )
A.液体分子的无规则运动称为布朗运动
B.两分子间距离减小,分子间的引力和斥力都增大
C.物体做加速运动,物体内分子的动能一定增大
D.物体对外做功,物体内能一定减小
16、A、B两小球分别从图示位置被水平抛出,落地点在同一点M,B球抛出点离地面高度为h,与落点M水平距离为x,A球抛出点离地面高度为,与落点M水平距离为
,忽略空气阻力,重力加速度为g,关于A、B两小球的说法正确的是( )
A.A球的初速度是B球初速度的两倍
B.要想A、B两球同时到达M点,A球应先抛出的时间是
C.A、B两小球到达M点时速度方向一定相同
D.B球的初速度大小为
17、关于下列四幅图的说法正确的是( )
A.甲图为氢原子的电子云示意图,由图可知电子在核外运动有确定的轨道
B.乙图为原子核的比结合能示意图,由图可知原子核中的平均核子质量比
的要大
C.丙图为链式反应示意图,氢弹爆炸属于该种核反应
D.丁图为氡的衰变图像,由图可知1g氡经过3.8天后还剩0.25g
18、如图所示,将悬挂在O点的铜球从方形匀强磁场区域左侧一定高度处由静止释放,磁场区域的左右边界处于竖直方向,不考虑空气阻力,则( )
A.铜球在左右两侧摆起的最大高度相同
B.铜球最终将静止在O点正下方
C.铜球运动到最低点时受到的安培力最大
D.铜球向右进入磁场的过程中,受到的安培力方向水平向左
19、如图甲所示为探究电磁驱动的实验装置。某个铝笼置于U形磁铁的两个磁极间,铝笼可以绕支点自由转动,其截面图如图乙所示。开始时,铝笼和磁铁均静止,转动磁铁,会发现铝笼也会跟着发生转动,下列说法正确的是( )
A.铝笼是因为受到安培力而转动的
B.铝笼转动的速度的大小和方向与磁铁相同
C.磁铁从图乙位置开始转动时,铝笼截面中的感应电流的方向为a→d→c→b→a
D.当磁铁停止转动后,如果忽略空气阻力和摩擦阻力,铝笼将保持匀速转动
20、中国科学院紫金山天文台近地天体望远镜发现了一颗近地小行星,这颗近地小行星直径约为40m。已知地球半径约为6400km,若该小行星与地球的第一宇宙速度之比约为,则该行星和地球质量之比的数量级为( )
A.10-15
B.10-16
C.10-17
D.10-18
21、如图所示,一列简谐横波沿x轴传播,实线为t=0时的波形图,虚线为t=0.5s时的波形图,若波沿x轴正方向传播,则其最大周期为___________s;若波速为14m/s,则t=0时P质点的运动方向为y轴__________(填“正方向”或“负方向”)。
22、为预防病毒感染,食堂熬好“芪防败毒汤”并用环保塑料袋打包运送给学生。若将刚熬好的“芪防败毒汤”倒入导热性能良好的塑料袋中并迅速打结(不漏气),由于袋内空气的温度先升高后下降,一小段时间后鼓起的塑料袋瘪掉,则在温度下降的过程中,外界对袋内空气(视为理想气体)做___________(填“正功”或“负功”),袋内空气________(填“吸收”或“放出”)热量。
23、如图,长为L的细绳下端拴一质量为m的小球,固定细绳上端使小球在水平面内做匀速圆周运动,细绳就沿圆锥面旋转。小球向心力是由_______提供的,当小球角速度逐渐增大时,细绳与竖直方向夹角θ将__________(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
24、实验室有一种可拆变压器,原线圈为800匝,副线圈有400匝、300匝、200匝三种规格,但标记不清,某同学选用一组副线圈,把原线圈连接学生电源,测量原线圈的输入电压和副线圈输出电压
,得到的数据如下表:
2.40 | 4.40 | 6.40 | 8.80 | 10.40 | |
0.99 | 1.85 | 2.72 | 3.76 | 4.48 |
根据测量数据,可判断副线圈的匝数为________。
A.400匝 B.300匝 C.200匝
请说明你的判断依据:__________。
25、如图所示,质量m=2kg的物体放在粗糙的水平地面上,与地面间的动摩擦因数μ=0.2,在大小为10N、方向与水平面成37°斜向下的力F作用下,从静止开始运动,5s后撤去外力F,则此时物体的速度大小为__________m/s,5s后滑行过程中摩擦力对物体做功为______J。(sin37°=0.6,cos37°=0.8,取g=10m/s2)
26、1801年,托马斯·杨用双缝干涉实验研究光波的性质。菲涅耳利用双面镜同样得到了杨氏双缝干涉的结果,即菲涅耳双面镜干涉实验,实验装置及光路如图所示,将两块边缘磨光的平面镜和
的边缘对齐,之后倾斜微小的角度θ,用单色光源S向它们照射,则在双面镜对面的光屏L上会出现干涉条纹(D为遮光板,使光源S发出的光不能直接照射到光屏上,S刚好位于
与
夹角的角平分线上)。根据实验装置及光路回答下列问题:若增大线光源S到O点的距离,其余条件不变,则屏上相邻两条亮纹(暗纹)中央的距离将______(填“增大”或“减小”);若换用光子能量较小的单色光,则光屏上相邻两条亮纹(暗纹)中央的距离将______(填“增大”或“减小”)。
27、冲击摆是可以用来测量子弹速度的装置,如图所示,将质量为m1的软木块用细绳悬挂起来,木块只能摆动不能转动(细绳长度远远大于木块的高度),木块左边有一弹簧枪可以将质量为m2的子弹射入木块中(子弹不穿出木块),木块的右边有一根指针可以绕O点随木块一起摆动,当木块摆动到最高位置时指针就停在最高位置,通过下边的量角器可以读出摆角θ。已知重力加速度为g,则:
(1)要利用这一装置算子弹的射出速度,还需要测量的物理量是_______;
(2)忽略指针质量,以及转轴O处的摩擦影响,则子弹的射出速度为______(用m1、m2、θ、g及第1问的物理盘表示);
(3)子弹速度的测量值_______真实值(选填“大于”、“等于”、“小于”)。
28、如图甲所示,AB是倾角为30°的足够长的光滑斜面,A处连接一粗糙水平面OA,OA长16m。一质量m=4kg的滑块在O点处于静止状态,在t=0s时刻给滑块施加水平向右拉力F,拉力F按图乙所示的规律变化。滑块与OA间的动摩擦因数μ=0.25,g取10m/s2,试求:
(1)摩擦力在0~3s内冲量的大小;
(2)滑块沿斜面AB上升的最大高度。
29、如图所示,矩形ABCD为一折射率为n的透明介质的截面,一束单色光以θ角入射到P点,已知AP=AD;
(i)若要使光人射后能射到AD面上,角的最小值为多少?
(ii)要使光在AD面上都发生全反射,θ角的取值范围如何?n的取值范围如何?
30、某同学自行车轮胎的参数如图所示,轮胎容积V=3L。由于轮胎气门芯漏气,使胎内外气压相同。该同学换了气门芯后给轮胎充气,打气筒每次能将V0=1L的空气打入轮胎中,早晨打气时气温为,不计充气过程中轮胎容积和气体温度的变化,空气可看成理想气体,大气压
。若中午室外气温升到
,要保证自行车中午放置在室外时不爆胎(即不超过胎内气压允许的最大值),该同学早上最多能给轮胎充气多少次。
31、如图所示,在平面直角坐标系中,x轴上方存在匀强电场,电场强度
,方向竖直向下;在
空间内存在另一水平方向的匀强电场,
空间内有垂直于
平面向里的匀强磁场。一带电荷量为q,质量为m的粒子从
点以
沿x轴负方向射入第二象限内,并垂直于边界
及磁场方向进入磁场,经N点离开磁场。求:
(1)粒子第一次到达x轴时的速度;
(2)匀强磁场的磁感应强度大小;
(3)粒子第5次通过x轴时的横坐标值;
(4)粒子第n次(n=3、5、7、9…)通过x轴时的横坐标值(可不列出推导过程)。
32、极限运动是一种深受年轻人喜爱的运动,如图甲是极限运动中滑板、轮滑等运动常用的比赛场地U形池,现有某U形池场地示意图如图乙所示,该场地由两段可视为光滑的圆弧形滑道AB和CD以及粗糙程度相同的水平滑道BC构成,图中
,某次滑板比赛中质量为
(含滑板)的运动员从A点由静止出发,通过AB、BC滑道,冲向CD滑道,到达圆弧CD滑道的最高位置D时速度恰好为零(运动员和滑板整体近似看做质点,空气阻力不计,g取
).
(1)求该运动员在圆弧形滑道AB上下滑至B点时对圆弧形滑道的压力.
(2)该运动员为了第一次经过D处后有时间做空中表演,求他在A点下滑的初速度大小;
(3)在(2)问的初始条件下,运动员在滑道上来回运动,最终将停在何处?