1、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.
2、如图所示,有一质量为m的物块分别与轻绳P和轻弹簧Q相连,其中轻绳P竖直,轻弹簧Q与竖直方向的夹角为,重力加速度大小为g,则下列说法正确的是( )
A.轻绳P的弹力大小可能小于mg
B.弹簧Q可能处于压缩状态
C.剪断轻绳瞬间,物块的加速度大小为g
D.剪断轻绳瞬间,物块的加速度大小为gsin
3、如图所示为速冻食品加工厂生产和包装饺子的一道工序。将饺子轻放在匀速运转的足够长的水平传送带上,不考虑饺子之间的相互作用和空气阻力。关于饺子在水平传送带上的运动,下列说法正确的是( )
A.饺子一直做匀加速运动
B.传送带的速度越快,饺子的加速度越大
C.饺子由静止开始加速到与传送带速度相等的过程中,增加的动能等于因摩擦产生的热量
D.传送带多消耗的电能等于饺子增加的动能
4、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
5、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
6、如图为溜溜球示意图,A、B为细线末端,溜溜球转轴O置于细线上并水平静止在空中,细线不可伸长,不计摩擦,整个装置在同一竖直平面内。若移动A端,并保持B端位置不动,下列说法正确的是( )
A.A端缓慢水平右移过程中,细线的弹力大小不变
B.A端缓慢水平左移过程中,细线的弹力大小将变小
C.A端缓慢竖直上提过程中,细线的弹力大小将变大
D.A端缓慢竖直下移过程中,细线的弹力大小不变
7、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
8、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
9、如图甲所示,某汽车大灯距水平地面的高度为81cm,该大灯结构的简化图如图乙所示。现有一束光从焦点处射出,经旋转抛物面反射后,垂直半球透镜的竖直直径AB从C点射入透镜。已知透镜直径远小于大灯离地面高度,,半球透镜的折射率为
,tan15°≈0.27,则这束光照射到地面的位置与大灯间的水平距离为( )
A.3m
B.15m
C.30m
D.45m
10、如图甲所示,和
为两相干波源,振动方向均垂直于纸面,产生的简谐横波波长均为λ,Р点是两列波相遇区域中的一点,已知Р点到两波源的距离分别为
,
,两列波在Р点干涉相消。若
的振动图象如图乙所示,则
的振动方程可能为( )
A.(cm)
B.(cm)
C.(cm)
D.(cm)
11、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
12、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
13、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
14、如图所示,用控制变量法可以研究影响平行板电容器电容的因素。设两极板正对面积为S,极板间的距离为d,静电计指针偏角为θ。实验中,极板所带电荷量不变,若( )
A.保持S不变,减小d,则θ变大
B.保持S不变,增大d,则θ变小
C.保持d不变,减小S,则θ变小
D.保持d不变,减小S,则θ变大
15、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
16、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
17、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
18、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
19、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
20、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
21、两个相同容器中分别盛有质量相等、温度相同的氢气和氧气,若忽略分子间的势能,则氢气分子的平均动能_______氧气分子的平均动能;氢气的内能_______氧气的内能;相同时间内,氢气分子对器壁单位面积的总冲量_____________氧气分子对器壁单位面积的总冲量(均选填“大于”“小于”或“等于”)。
22、质量m=5×103kg的汽车以P=6×104W的额定功率沿平直公路行驶,某时刻汽车的速度大小为v=10m/s,设汽车受恒定阻力f=2.5×103N。则v=10m/s时汽车的加速度a的大小为________m/s2;汽车能达到的最大速度vm大小为________m/s。
23、用紫外线照射连有验电器的锌板,发现验电器中金属张开,此时金属箔上带________电;将验电器与锌板断开,并用天然放射线的照射,发现验电器中金属箔合拢,其原因是放射线具有________作用。
24、一个气泡从恒温水槽的底部缓慢向上浮起,若气泡内气体可以看作理想气体,则在气泡缓慢上升的过程中,气泡内气体的体积__________(选填“变大”或“变小”),同时要__________(选填“对外放热”或“从外吸热”)。
25、如图所示为一列沿x轴正方向传播的简谐横波在某时刻的波形图,A为传播介质中的一质点,则该时刻质点A的振动方向是________(选填“沿x轴正方向”、“沿x轴负方向”、“沿y轴正方向”或“沿y轴负方向”),在此后2s内质点A通过的路程为16cm,此列波的传播速度大小为____m/s。
26、如图,电源电动势E=10V,内阻r=0.8Ω,R1=3.2Ω,当电键S断开时,电阻R2消耗的电功率为4W;电键S闭合后,R2和R3的并联电路消耗的总功率也是4W。则R2=_______Ω,R3=_______Ω。
27、在“测量金属丝的电阻率”的实验中,
(1)利用螺旋测微器测量合金丝的直径d时,螺旋测微器的示数如图甲所示,则该合金丝直径的测量值d=________。
(2)如果测出合金丝的电阻为r,直径为d,长度为l,则该合金电阻率的表达式ρ=________。(用上述字母及通用数学符号表示)
(3)实验时因电压表的量程不合适,而使用了量程为的电流表G和电阻箱改装而成的电压表。请按图乙所示的电路图在答题卡上图丙中完成实物连线。(注意:图中已经有的连线不能改动,电流表G量程用
)( )
28、如图甲所示,0点为单摆的固定悬点,将力传感器接在摆球与0点之间。现将质量为m的摆球拉到A点释放,摆球将在竖直面内的A、C之间来回摆动,最大偏角为θ。图乙表示细线对摆球的拉力大小F随时间t变化的曲线,图中t=0为摆球从A点开始运动的时刻,重力加速度为g。求:
(1)单摆回复力的最大值;
(2)单摆运动周期和摆长。
29、如图所示,某冰雪游乐场中,质量的小游客静止在足够大的冰面上,他将质量
的石块(视为质点)以大小
的速度水平推向左侧静止在冰面上的楔形冰块的斜面上,结果石块滑回冰面上后恰好不能追上小游客。不计石块滑上冰块时的机械能损失,所有摩擦不计,取重力加速度大小
。求:
(1)冰块的质量;
(2)石块沿斜面上滑的最大高度h。
30、波荡器是利用同步辐射产生电磁波的重要装置,它能使粒子的运动轨迹发生扭摆。其装置简化模型如图所示,个互不重叠的圆形匀强磁场沿水平直线分布,半径均为
,磁感应强度大小均相同,方向均垂直纸面,相邻磁场方向相反、间距相同,初始时磁感应强度为
。一重力不计的带正电粒子,从靠近平行板电容器P板处由静止释放,PQ极板间电压为
,粒子经电场加速后平行于纸面从
点射入波荡器,射入时速度与水平直线夹角为
,
在
范围内可调。
(1)若粒子入射角,粒子恰好能从
点正下方离开第一个磁场,求粒子的比荷
;
(2)若粒子入射角,调节
的距离
、磁场的圆心间距
和磁感应强度的大小,可使粒子每次穿过水平线时速度与水平线的夹角均为
,最终通过同一水平线上的
点,
到
的距离为
,求
的大小和磁感应强度
的大小;
(3)在(2)问的情况下,求粒子从A运动到的时间。
31、如图1所示,两条平行光滑水平导轨间距为L,左侧弯成竖直面内的四分之一圆弧,其半径也为L,右侧折成倾斜导轨,其倾角为θ=45°。导轨水平部分有竖直向上的匀强磁场,磁感应强度B随时间t变化规律如图2所示。导体棒ab固定在圆弧导轨最高点,cd固定在水平导轨上,与圆弧底端相距为2L,导体棒ab、cd长均为L、电阻均为R,质量分别为m和2m。从0时刻开始,静止释放导体棒ab,当ab到达圆弧底端时立即释放导体棒cd。不计导轨电阻和空气阻力,已知L=1m,R=0.5Ω,m=1kg,g=10 m/s2,B0=2T。求:
(1)导体棒ab在圆弧导轨上运动的过程中导体棒cd产生的焦耳热Q;
(2)若水平导轨足够长,且两棒在水平导轨上不会相撞,则两棒在水平导轨上运动过程中通过导体棒截面的电荷量q是多少;
(3)在(2)的条件下,若倾斜导轨足够长,且导体棒落在倾斜导轨上立即被锁定,求导体棒ab、cd最终静止时的水平间距X。
32、如图所示,质量为0.5kg的木块以4m/s的速度水平地滑上静止在光滑水平地面上的平板小车,车的质量为1.5kg,木块与小车之间的摩擦系数为0.1(g取10m/s2),设小车足够长,求:
(1)木块和小车相对静止时小车的速度;
(2)从木块滑上小车到它们处于相对静止时木块在小车上滑行的距离。