1、如图所示,用一束太阳光去照射横截面为三角形的玻璃砖,在光屏上能观察到一条彩色光带。下列说法正确的是( )
A.玻璃对b光的折射率大
B.c光子比b光子的能量大
C.此现象是因为光在玻璃砖中发生全反射形成的
D.减小a光的入射角度,各种色光会在光屏上依次消失,最先消失的是b光
2、珠宝学院的学生实习时,手工师傅往往要求学生打磨出不同形状的工件。如图所示为某同学打造出的“蘑菇形”透明工件的截面图,该工件的顶部是半径为R的半球体,为工件的对称轴,A、B是工件上关于
轴对称的两点,A、B两点到
轴的距离均为
,工件的底部涂有反射膜,工件上最高点与最低点之间的距离为2R,一束单色光从A点平行对称轴射人工件且恰好从B点射出,则工件的折射率为( )
A.
B.
C.
D.
3、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
4、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
5、如图所示,质量为M的物块放置在光滑水平桌面上,右侧连接一固定于天花板与竖直方向成θ=45°的轻绳,左侧通过一与竖直方向成θ=45°跨过光滑定滑轮的轻绳与一竖直轻弹簧相连。现将质量为m的钩码挂于弹簧下端,当弹簧处于原长时,将钩码由静止释放,当钩码下降到最低点时(未着地),物块对水平桌面的压力恰好为零。轻绳不可伸长,弹簧劲度系数为k且始终在弹性限度内,物块始终处于静止状态,重力加速度为g。以下判断正确的是( )
A.钩码向下一直做加速运动
B.钩码向下运动的最大距离为
C.M=m
D.M=m
6、如图,电路中所有元件完好。当光照射光电管时,灵敏电流计指针没有偏转,其原因是( )
A.电源的电压太大
B.光照的时间太短
C.入射光的强度太强
D.入射光的频率太低
7、空间存在电场,沿电场方向建立直线坐标系Ox,使Ox正方向与电场强度E的正方向相同,如图所示为在Ox轴上各点的电场强度E随坐标x变化的规律。现将一正电子()自坐标原点O处由静止释放,已知正电子的带电量为e、正电子只受电场力,以下说法正确的是( )
A.该电场可能为某个点电荷形成的电场
B.坐标原点O与点间的电势差大小为
C.该正电子将做匀变速直线运动
D.该正电子到达点时的动能为
8、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.
9、如图所示的正四棱锥,底面为正方形
,其中
,a、b两点分别固定两个等量的异种点电荷,现将一带电荷量为
的正试探电荷从O点移到c点,此过程中电场力做功为
。选无穷远处的电势为零。则下列说法正确的是( )
A.a点固定的是负电荷
B.O点的电场强度方向平行于
C.c点的电势为
D.将电子由O点移动到d,电势能增加
10、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
11、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
12、如图所示,一根粗糙的水平横杆上套有A、B两个轻环,系在两环上的等长细绳拴住的书本处于静止状态,现将两环距离变小后书本仍处于静止状态,则
A.杆对A环的支持力变大
B.B环对杆的摩擦力变小
C.杆对A环的力不变
D.与B环相连的细绳对书本的拉力变大
13、我们可以用“F=-F'”表示某一物理规律,该规律是( )
A.牛顿第一定律
B.牛顿第二定律
C.牛顿第三定律
D.万有引力定律
14、如图甲所示,某同学利用橡皮筋悬挂手机的方法模拟蹦极运动,并利用手机的加速度传感器研究加速度随时间变化的图像,如图乙所示。手机保持静止时,图像显示的加速度值为0,自由下落时,图像显示的加速度值约为-10m/s2,忽略空气阻力,下列说法正确的是( )
A.时,手机已下降了约1.8m
B.时,手机正向上加速运动
C.加速度约为70m/s2时,手机速度为0
D.时间内,橡皮筋的拉力逐渐减小
15、放射性元素钚()是重要的核原料,其半衰期为88年,一个静止的钚238衰变时放出α粒子和γ光子,生成原子核X,已知钚238、α粒子和原子核X的质量分别为
、
、
,普朗克常量为
,真空中的光速为c,则下列说法正确的是( )
A.X的比结合能比钚238的比结合能小
B.将钚238用铅盒密封,可减缓其衰变速度
C.钚238衰变时放出的γ光子具有能量,但是没有动量
D.钚238衰变放出的γ光子的频率小于
16、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.
17、如图所示,竖直平面内半径的圆弧AO与半径
的圆弧BO在最低点C相切。两段光滑的直轨道的一端在O点平滑连接,另一端分别在两圆弧上且等高。一个小球从左侧直轨道的最高点A由静止开始沿直轨道下滑,经过O点后沿右侧直轨道上滑至最高点B,不考虑小球在O点的机械能损失,重力加速度g取10m/s。则在此过程中小球运动的时间为( )
A.1.5 s
B.2.0 s
C.3.0 s
D.3.5 s
18、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6m/s的初速度向静止的甲球运动。之后,它们仅在电场力的作用下沿同一直线运动(整个运动过程中没有接触)。它们运动的v-t图象分别如图(b)中甲、乙两曲线所示。由图线可知( )
A.甲、乙两球一定带异号电荷
B.t1时刻两球的电势能最小
C.0~t2时间内,两球间的静电力先增大后减小
D.0~t3时间内,甲球的动能一直增大,乙球的动能一直减小
19、关于家用照明用的220V交流电,下列说法中不正确的是( )
A.该交流电的频率为50Hz
B.该交流电的周期是0.02s
C.该交流电1秒内方向改变50次
D.该交流电的电压有效值是220V
20、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.
21、如图所示,A、B、C三只相同的试管,用细绳拴住封闭端悬挂在天花板上,开口端插入水银槽中,试管内都封有气体,三管静止时,三根细绳的张力分别为FA、FB、FC,A管内水银面与管外相平,B管内水银面比管外低,C管内水银面比管外高,则三管中气体压强最小的是_____管,FA、FB、FC的大小关系是____________。
22、如图所示是两列相干波的干涉图样,实线表示波峰,虚线表示波谷,两列波的振幅都为,波速和波长分别为
和
,
点为
连线的中点,则如图所示的五点中振动加强的点是______,
点此时的振动方向______(选填“向上”或“向下”),图示时刻
、
两点的竖直高度差为______
。
23、有一种“傻瓜”照相机,其光圈(进光孔径)随被拍摄物体的亮度自动调节,而快门(曝光时间)是固定不变的。为了估测该照相机的曝光时间,某课外活动小组的同学从一砖墙前距地面2.5m处让一小石子由静止开始下落,拍摄石子在空中的照片如图所示。已知每块砖的平均厚度为6cm,则
(1)相机快门刚开启时石子距下落点的高度约为__________m;
(2)快门开启的过程中石子的位移大小约为__________m;
(3)相机的曝光时间约为__________s。(保留一位有效数字)
24、如图所示P—V图象中,一定质量理想气体从状态A依次经过态B、C、D后再回到A。在B→C的过程中,单位体积中的气体分子数目______(选填“减小”、“不变”、“增大”);若A→B和D→A过程中,气体放出的热量分别为4J和20J,B→C和C→D的过程中,气体吸收的热量分别为20J和12J,则气体完成一次循环对外界所做的功是_______J。
25、长为L的直导体棒a放置在光滑绝缘水平面上,固定的长直导线b与a平行放置,导体棒a与力传感器相连,如图所示(俯视图)。a、b中通有大小分别为Ia、Ib的恒定电流,Ia方向如图所示,Ib方向未知。导体棒a静止时,传感器受到a给它的方向向左、大小为F的拉力。则Ib与Ia的方向______(选填“相同”或“不同”),Ib在a处产生的磁感应强度B大小为______。
26、左端封闭右端开口粗细均匀的倒置U形管,用水银封住两部分气体,静止时如图所示,若让管保持竖直状态做自由落体运动,则气体柱Ⅰ长度将________,气体柱Ⅱ长度将________。(选填:“增大”、“减小”或“不变”)
27、图甲是“研究平抛物体运动”的实验装置图,通过描点画出平抛小球的运动轨迹。
(1)以下是实验过程中的一些做法,其中合理的有___________。
a.安装斜槽轨道,必须保证斜槽轨道光滑
b.每次小球释放的初始位置可以任意选择
c.每次小球应从同一高度由静止释放
d.为描出小球的运动轨迹,必须所有的点用折线连接
(2)实验得到平抛小球的运动轨迹,在轨迹上取一些点,以平抛起点O为坐标原点,测量它们的水平坐标x和竖直坐标y,图乙中y-x2图像能说明平抛小球运动轨迹为抛物线的是___________。
(3)图丙是某同学根据实验画出的平抛小球的运动轨迹,O为平抛的起点,在轨迹上任取两点A、B,测得A、B两点纵坐标y1=5.0cm,y2=45.0cm,A、B两点水平间距Δx=40.0cm。则平抛小球的初速度v0为___________m/s。(重力加速度g取10m/s2)
28、中国航天技术处于世界领先水平,航天过程有发射、在轨和着陆返回等关键环节。
(1)航天员在空间站长期处于失重状态,为缓解此状态带来的不适,科学家设想建造一种环形空间站,如图所示。圆环绕中心轴匀速旋转,航天员(可视为质点)站在圆环内的侧壁上,随圆环做圆周运动的半径为r,可受到与他站在地球表面时相同大小的支持力。已知地球表面的重力加速度为g。求圆环转动的角速度大小ω。
(2)启动反推发动机是着陆返回过程的一个关键步骤。返回舱在距离地面较近时通过γ射线精准测距来启动返回舱的发动机向下喷气,使其减速着地。
a、已知返回舱的质量为M,其底部装有4台反推发动机,每台发动机喷嘴的横截面积为S,喷射气体的密度为ρ,返回舱距地面高度为H时速度为,若此时启动反推发动机,返回舱此后的运动可视为匀减速直线运动,到达地面时速度恰好为零。不考虑返回舱的质量变化,不计喷气前气体的速度,不计空气阻力。求气体被喷射出时相对地面的速度大小v;
b、图是返回舱底部γ射线精准测距原理简图。返回舱底部的发射器发射γ射线。为简化问题,我们假定:γ光子被地面散射后均匀射向地面上方各个方向。已知发射器单位时间内发出N个γ光子,地面对光子的吸收率为η,紧邻发射器的接收器接收γ射线的有效面积为A。当接收器单位时间内接收到n个γ光子时就会自动启动反推发动机,求此时返回舱底部距离地面的高度h。
29、一质量为m的木板B(足够长)静止在光滑的水平面上,B的右端与竖直挡板的距离为s。一个质量为3m的小物块A以初速度v0从B的左端水平滑上B。设物块A可视为质点,A、B间的动摩擦因数为μ,木板B首次与挡板发生碰撞之前,A、B已达到共同速度,B与竖直挡板发生多次弹性碰撞,最终A、B静止(A未碰墙),重力加速度为g。求:
(1)s的最小长度和B与挡板第一次碰撞前板块之间摩擦产生的热量;
(2)B与竖直挡板前两次碰撞的时间间隔;
(3)B与竖直挡板第一次碰撞到A、B静止所需要的总时间。
30、如图甲所示,一边长为、质量为
的正方形金属线框,放在光滑绝缘的水平面上,整个装置放在方向竖直向上、磁感应强度为
的匀强磁场中,它的一边与磁场的边界MN重合。线框在一水平力作用下由静止开始向左运动,经过一段时间
被拉出磁场。测得金属线框中的电流随时间变化的图像如图乙所示,在金属线框被拉出的过程中,求:
(1)通过线框导线截面的电荷量;
(2)线框的电阻;
(3)水平力随时间变化的表达式。
31、如图所示,宽度为L=0.5m的光滑导轨固定在水平地面上,水平部分足够长,光滑倾斜部分与水平面的夹角为,两部分在PQ处平滑连接。导轨水平部分MN右侧区域有竖直方向的匀强磁场;倾斜部分有与导轨所在斜面垂直的匀强磁场(图中均未画出),两处磁场的磁感应强度大小都为B=2T,导体棒ab和cd的质量都为m=0.2kg,电阻阻值都为r=
。现使cd静止在距PQ位置x0=4m处,将ab自高度h=1m处由静止释放,必到达PQ之前已达到匀速运动状态。ab到达PQ时释放cd,之后经过一段时间,加速运动至磁场左边界MN处时,其加速度恰好减小为零,又经过一段时间,ab的速度减小为零。已知重力加速度g=10m/s2,导体棒经过PQ处的能量损失忽略不计,导轨电阻不计,求:
(1)整个过程回路产生的焦耳热;
(2)cd棒离开磁场后,ab棒运动的距离;
(3)ab棒速度减为0时与MN的距离。
32、一足够长的条状区域内存在着匀强电场和匀强磁场,其在xOy平面内的截面如图所示,中间是匀强磁场区域,其边界与y轴垂直,宽度为l,方向垂直于xOy平面;磁场的上、下两侧为电场区域,宽度均为,电场强度的大小均为E,方向均沿x轴正方向。M、N为条状区域边界上的两点。若一带正电的粒子在电场中轻轻释放,速度达到
时在x方向通过的距离为l'。该粒子以速度v0从M点沿y轴正方向射入电场,经过一段时间后恰好以速度v0从N点沿y轴正方向射出,重力忽略不计。
(1)求粒子从下方电场区域进入磁场时的速度。
(2)求磁场的磁感应强度大小。
(3)上方条状区域宽度保持不变,改变该区域内匀强电场的宽度d,使电场不再充满该区域,方向仍是原来方向。为使从磁场射出的粒子仍能到达N点并沿y轴正方向飞出,对于不同宽度的电场,其分布的位置和电场强度的大小应该满足怎样的要求?若令M点与O点重合,M、N在y轴上。当电场宽度
时,求出电场强度的大小以及粒子飞出磁场后进入电场时的位置坐标。