1、如图所示,甲、乙是两个完全相同的闭合导线线框,a、b是边界范围、磁感应强度大小和方向都相同的两个匀强磁场区域,只是a区域到地面的高度比b高一些。甲、乙线框分别从磁场区域的正上方距地面相同高度处同时由静止释放,穿过磁场后落到地面。下落过程中线框平面始终保持与磁场方向垂直。以下说法正确的是( )
A.甲乙两框同时落地
B.乙框比甲框先落地
C.落地时甲乙两框速度相同
D.穿过磁场的过程中甲线框中通过的电荷量小于乙线框
2、如图所示,甲、乙是规格相同的灯泡,接线柱a、b接电压为U的直流电源时,无论电源的正极与哪一个接线柱相连,甲灯均能正常发光,乙灯完全不亮.当a、b接电压有效值为U的交流电源时,甲灯发出微弱的光,乙灯能正常发光,则下列判断正确的是( )
A.x是电容器, y是电感线圈
B.x是电感线圈, y是电容器
C.x是二极管, y是电容器
D.x是电感线圈, y是二极管
3、某同学利用如图甲所示的装置,探究物块a上升的最大高度H与物块b距地面高度h的关系,忽略一切阻力及滑轮和细绳的质量,初始时物块a静止在地面上,物块b距地面的高度为h,细绳恰好绷直,现将物块b由静止释放,b碰到地面后不再反弹,测出物块a上升的最大高度为H,此后每次释放物块b时,物块a均静止在地面上,物块b着地后均不再反弹,改变细绳长度及物块b距地面的高度h,测量多组(H,h)的数值,然后做出H-h图像(如图乙所示),图像的斜率为k,已知物块a、b的质量分别为m1、m2,则以下给出的四项判断中正确的是( )
①物块a,b的质量之比 ②物块a、b的质量之比
③H-h图像的斜率为k取值范围是0<k<1 ④H-h图像的斜率为k取值范围是1<k<2
A.①③
B.②③
C.①④
D.②④
4、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
5、如图所示,一轻质晒衣架静置于水平地面上,水平横杆与四根相同的斜杆垂直,两斜杆夹角,一重为
的物体悬挂在横杆中点,则每根斜杆受到地面的( )
A.作用力为
B.作用力为
C.摩擦力为
D.摩擦力为
6、如图所示,一细束由黄、蓝、紫三种色光组成的复色光通过三棱镜折射后分为a、b、c三种单色光,∠A大于c光在棱镜中的临界角而小于b光在棱镜中的临界角,下列说法中正确的是( )
A.a种色光为紫光
B.在三棱镜中a光的传播速度最大
C.在相同实验条件下用a、b、c三种色光做双缝干涉实验,c光相邻亮条纹间距一定最大
D.若复色光绕着入射点O顺时针转动至与AB面垂直时,屏上最终只有a光
7、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
8、如图所示,两个半径不等的均匀带电圆环P、Q带电荷量相等,P环的半径大于Q环的,P带正电,Q带负电。两圆环圆心均在O点,固定在空间直角坐标系中的yOz平面上。a、b在x轴上,到O点的距离相等,c在y轴上,到O点的距离小于Q环的半径。取无限远处电势为零,则( )
A.O点场强不为零
B.a、b两点场强相同
C.电子从c处运动到a处静电力做功与路径无关
D.电子沿x轴从a到b,电场力先做正功后做负功
9、光滑水平面上放有一上表面光滑、倾角为α的斜面A,斜面质量为M,底边长为 L,如图所示。将一质量为m的可视为质点的滑块B从斜面的顶端由静止释放,滑块B经过时间t刚好滑到斜面底端。此过程中斜面对滑块的支持力大小为,则下列说法中正确的是( )
A.
B.滑块下滑过程中支持力对B的冲量大小为
C.滑块到达斜面底端时的动能为
D.此过程中斜面向左滑动的距离为
10、某平面区域内一静电场的等势线分布如图中虚线所示,一正电荷仅在电场力作用下由a运动至b,设a、b两点的电场强度分别为Ea、Eb,电势分别为a、
b,该电荷在a、b两点的速度分别为va、vb,电势能分别为Epa、Epb,则( )
A.Ea>Eb
B.a>
b
C.va>vb
D.Epa>Epb
11、渔船上的声呐利用超声波来探测远方鱼群的方位。某渔船发出的一列沿轴传播的超声波在
时的波动图像如图甲所示,图乙为质点
的振动图像,则( )
A.该波沿轴正方向传播
B.若遇到3m的障碍物,该波能发生明显的衍射现象
C.该波的传播速率为0.25m/s
D.经过0.5s,质点沿波的传播方向移动2m
12、我国已成功发射的月球探测车上装有核电池提供动力。核电池是利用放射性同位素衰变放出载能粒子并将其能量转换为电能的装置。某核电池使用的核燃料为,一个静止的
发生一次α衰变生成一个新核,并放出一个γ光子。将该核反应放出的γ光子照射某金属,能放出最大动能为
的光电子。已知电子的质量为m,普朗克常量为h。则下列说法正确的是( )
A.新核的中子数为144
B.新核的比结合能小于核的比结合能
C.光电子的物质波的最大波长为
D.若不考虑γ光子的动量,α粒子的动能与新核的动能之比为117:2
13、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
14、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
15、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
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、冰壶甲以速度v0被推出后做匀变速直线运动,滑行一段距离后与冰壶乙碰撞,碰撞后冰壶甲立即停止运动。以下图像中能正确表示冰壶甲运动过程的是图像( )
A.
B.
C.
D.
18、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
19、有一颗绕地球做匀速圆周运动的卫星,其运行周期T是地球近地卫星周期的倍,卫星轨道平面与地球赤道平面重合,卫星上装有太阳能收集板可以把光能转化为电能,提供卫星工作所必须的能量,已知sin37°=0.6,sin53°=0.8,近似认为太阳光是垂直地轴的平行光,卫星运转一周接收太阳能的时间为t,则
的值为( )
A.
B.
C.
D.
20、如图所示,天花板上悬挂的电风扇绕竖直轴匀速转动,竖直轴的延长线与水平地板的交点为O,扇叶外侧边缘转动的半径为R,距水平地板的高度为h。若电风扇转动过程中,某时刻扇叶外侧边缘脱落一小碎片,小碎片落地点到O点的距离为L,重力加速度为g,不计空气阻力,则电风扇转动的角速度为( )
A.
B.
C.
D.
21、如图所示,S1、S2是位于水面的两个振动情况完全相同的波源,振幅为 A,a、b、c三点均位于S1、S2连线的中垂线上,且ab=bc。某时刻a是两列波的波峰相遇点,c是两列波的波谷相遇点,则此刻b处质点的位移为________,b处质点的振动__________(选填“加强”或“减弱”)
22、如图所示,两端封闭的玻璃管中间有一段水银柱,经适当倾斜,AB两部分气体的体积恰好相等。保持玻璃管位置不变,管内气体的温度始终与环境温度相同。一段时间后,发现A气体的体积比原来大了,则可以判断环境温度______了(选填“升高”或“降低”),A气体压强的变化量______B气体压强的变化量(填“大于”、“等于”或“小于”)。
23、某研究小组利用照相方法测量足球的运动速度。研究小组恰好拍摄到一张运动员踢出足球瞬间的相片,如图所示,相片的曝光时间为。他们用刻度尺测量曝光时间内足球在相片中移动的长度
_____cm(只要读到mm位),已知足球的直径
,质量
;可算出足球的速度
______m/s(计算结果保留2位有效数字);运动员踢球时对足球做功
______J(计算结果保留2位有效数字)。
24、把上端A封闭、下段B开口的玻璃管插在水中,放掉部分空气后放手,玻璃管竖直可以浮在水面上,如图所示,设玻璃管的质量m=40g,横截面积S=2cm2,水面以上部分的长度b=1cm,大气压强p0=105Pa,玻璃管厚度不计,管内空气质量不计,玻璃管内外水面的高度差为_________m;用手向下缓慢地将玻璃管压入水中,当管的A端达到水下一定深度时放手,玻璃管将恰好不再浮起,这个深度为_________m。
25、核子的平均质量与原子序数的关系曲线如图所示.由表可知:将A分裂成B、C,核子的比结合能将______(填“增大”或“减小”);D、E合并成F,F的质量_______(填“大于”、“等于”或“小于”)D、E的总质量.
26、一物体从高处由静止落下,取地面为零势能面,物体的机械能E随它离地面的高度h的变化如图所示。重力加速度取10m/s2。由图可知物体的质量为___________kg,物体下落时受到的阻力大小为___________N。
27、某同学用如图甲所示的实验装置探究合力做功与物体动能变化的关系,打点计时器的打点频率为50Hz。实验中,所挂钩码受到的重力可认为等于小车受到的合力,取重力加速度大小g=10m/s2。
(1)在该实验中,下列说法正确的是___________;
A.小车的质量可以小于钩码的质量 B.实验前应平衡小车受到的摩擦力
C.实验时需要始终保持长木板水平 D.必须先释放小车再接通电源
(2)实验中得到一条点迹清晰的纸带如图乙所示,其中A、B、C、D、E、F是连续打出的点,图中s1=2.00mm、s2=3.92mm、s=3.60mm,小车的质量M=1kg,钩码的总质量m=0.1kg,则打B点时小车的速度大小为___________m/s,打E点时小车的速度大小为___________m/s,在打B点到打E点的过程中,合力对小车做的功为___________J,小车动能的增加量为___________J;(结果均保留三位有效数字)
(3)由上述实验过程可得出的结论是:___________。
28、如图所示,在xOy平面内,x轴上方匀强磁场Ⅰ的磁感应强度为B1,方向垂直纸面向外,x轴下方匀强磁场Ⅱ的磁感应强度为B2,方向垂直纸面向里,且B1<B2,一质量为m,电荷量为q的带电粒子,从原点O沿y轴正向以速度v射入磁场Ⅰ,粒子在磁场Ⅰ中运动的部分轨迹如图所示。
(1)求粒子的电性和在磁场Ⅰ、Ⅱ中运动的半径;
(2)若粒子每次沿y轴正向经过x轴时两磁场方向反向,求粒子最远到达x轴的位置及第一次回到O点的时间。
(3)若粒子每次经过x轴时两磁场方向反向,要求粒子会经过第一次与x轴的交点,求B1、B2满足的条件。
29、如图所示,质量为mA=2kg、长度为L=3m的长木板A静止在光滑的水平地面上,长木板A的两端有弹性挡板M、N,一质量为mB=4kg的物块B静止在长木板的中点,让物块B以v0=6m/s的速度水平向左运动。已知物块B与长木板A之间的动摩擦因数μ=0.1,物块B与挡板的碰撞时间很短且没有能量损失,重力加速度g=10m/s2.
(1)物块B最终停在长木板A上何处?
(2)试推导物块B同挡板碰撞前相对长木板A的速度vBA与同挡板碰撞后相对长木板A的速度v′BA的关系;
(3)试求物块B在长木板A上滑动的时间。
30、如图所示,鱼缸底部正中央有可发出单色光的小灯泡,可视为点光源,放入水中一不透明玩具球,玩具球在小灯泡正上方且有一半体积在水面下,此时在水面上方无论哪个位置都无法看到小灯泡发出的光线。已知水对该单色光的折射率为n,小灯泡与水面的距离为H,鱼缸足够大,不考虑缸壁和球反射光线。求玩具球的半径至少为多大?
31、如图为某高压锅结构示意图,锅盖上有两个气孔,气孔1使锅内与外界连通,此时锅内气体与外界大气压强相等。当锅内温度达到40℃时,气孔1会封闭,将锅内外隔离。若锅内温度继续升高,锅内气体压强增大,当压强增大到设计的最大值时,气体会顶起气孔2上的限压阀。已知限压阀的质量为20g,气孔2的横截面积为,锅的容积为
,现在锅内放入20℃、极少量的水,然后盖好锅盖加热,很快水完全汽化后气孔1封闭。求:(气体可视为理想气体,大气压强
)
(1)气孔2上的限压阀被顶起时,锅内气体的温度是多少?
(2)从气孔1封闭到温度升到120℃,漏出的气体占气孔1封闭时锅内气体的百分比。
32、央视《加油向未来》节目组曾经做过一个实验,如图1所示,高为h的分别是由铜、铝和不锈钢做成的三个竖直轨道A、B、C垂直立在水平地面上,轨道的形状、横截面积都相同,所用金属的相关参数如下表。节目组让3个相同的内部都固定了相同强磁体的木制小车分别从A、B、C三个轨道上端同时由静止释放,小车运动时不与轨道发生摩擦,空气阻力忽略不计。3个相同的小车及固定磁铁的总质量均为m。
(1)请在如图2的坐标系中画出小车由静止释放沿A轨道运动直到落地的v—t图像;
(2)请根据题目信息判断沿哪个轨道运动的小车最先到达地面,并定性说明理由;
(3)假如A轨道的小车最后稳定下落的速度为v0,求该小车达到稳定速度后铜轨道的热功率P0;
(4)轨道之所以发热是因为金属有电阻。经典物理学认为:金属的电阻源于定向运动的自由电子和金属离子(即金属原子失去电子后剩余的那部分)的碰撞。在外加电场下自由电子做定向移动的过程中要不断与金属离子发生碰撞,将其动能全都交给金属离子,然后在电场的作用下重新开始加速运动一段距离后,再与金属离子发生碰撞。经加速运动电子在两次碰撞之间走的平均距离叫自由程,用L表示。某金属单位体积内自由电子数为n,电子的质量为m,电子的电荷量为e。电子在该金属一个自由程的运动时间为t。
a.假设电子每段自由程中都沿电流方向做匀加速直线运动,求该金属的电阻率;
b.如果在考虑大量电子的统计效果时,不考虑每个电子断断续续地碰撞,而着眼于实际运动的平均结果,可等效为电子在金属中匀速直线运动,而金属给电子以持续的摩擦阻力,该摩擦阻力的大小与电子平均速度成正比,求其摩擦因数为k。
金属 | 温度(°C) | 密度( | 电阻率( | 硬度 (金刚石硬度为10) |
铜 | 20 | 8.9 | 1.7 | 2.8 |
铝 | 20 | 2.7 | 2.9 | 2.6 |
不锈钢 | 20 | 7.8 | 10.0 | 4.6 |