1、如图所示,坐标系的第一、四象限的两块区域内分别存在垂直纸面向里、向外的匀强磁场,磁感应强度的大小均为1.0T,两块区域曲线边界的曲线方程为
(
)。现有一单匝矩形导线框
在拉力
的作用下,从图示位置开始沿x轴正方向以
的速度做匀速直线运动,已知导线框长为
、宽为
,总电阻值为
,开始时
边与
轴重合。则导线框穿过两块区域的整个过程拉力
做的功为( )
A.0.25J
B.0.375J
C.0.5J
D.0.75J
2、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
3、蓝光光盘是利用波长较短的蓝色激光读取和写入数据的光盘,而传统DVD光盘是利用红色激光来读取和写入数据。对于光存储产品来说,蓝光光盘比传统DVD光盘的存储容量大很多。如图所示为一束由红、蓝两单色激光组成的复色光从水中射向空气中,并分成a、b两束,则下列说法正确的是( )
A.用a光可在光盘上记录更多的数据信息
B.b光在水中传播的速度较a光大
C.使用同种装置,用a光做双缝干涉实验得到的条纹间距比用b光得到的条纹间距宽
D.增大水中复色光的入射角,则a光先发生全反射
4、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
5、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
6、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
7、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
8、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)
9、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.
10、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
11、质量为m的小明坐在秋千上摆动到最高点时的照片如图所示,对该时刻,下列说法正确的是( )
A.秋千对小明的作用力小于
B.秋千对小明的作用力大于
C.小明的速度为零,所受合力为零
D.小明的加速度为零,所受合力为零
12、如图所示,某工厂生产的卷纸缠绕在中心轴上,卷纸的直径为d,轴及卷纸的总质量为m。用细绳分别系在轴上的P、Q点,将卷纸通过细绳挂在光滑竖直墙壁上的O点,已知,重力加速度的大小为g。则下列说法正确的是( )
A.每根绳的拉力大小
B.每根绳的拉力大小
C.卷纸对墙的压力大小
D.卷纸对墙的压力大小
13、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
14、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
15、如图所示,某健身者右手拉着抓把沿图示位置A水平缓慢移动到位置B,他始终保持静止不计绳子质量,忽略绳子和重物与所有构件间的摩擦,则重物下移过程( )
A.绳子的拉力逐渐增大
B.该健身者所受合力逐渐减小
C.该健身者对地面的压力不变
D.该健身者对地面的摩擦力逐渐减小
16、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
17、如图所示,两端封闭的导热U形管竖直放置在水平面上,其中的空气被水银隔成①、②两部分空气柱,以下说法正确的是( )
A.若以水平虚线MN为轴缓慢转动U形管,使其倾斜,则空气柱①长度不变
B.若以水平虚线MN为轴缓慢转动U形管,使其倾斜,则空气柱①变短
C.若周围环境温度升高,则空气柱①长度不变
D.若周围环境温度升高,则空气柱①长度变大
18、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
19、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
20、汽车自动控制刹车系统(ABS)的原理如图所示.铁质齿轮P与车轮同步转动,右端有一个绕有线圈的磁体(极性如图),M是一个电流检测器.当车轮带动齿轮P转动时,靠近线圈的铁齿被磁化,使通过线圈的磁通量增大,铁齿离开线圈时又使磁通量减小,从而能使线圈中产生感应电流,感应电流经电子装置放大后即能实现自动控制刹车.齿轮从图示位置开始转到下一个铁齿正对线圈的过程中,通过M的感应电流的方向是( )
A.总是从左向右
B.总是从右向左
C.先从右向左,然后从左向右
D.先从左向右,然后从右向左
21、一只汽车轮胎,充足气时的气体体积,压强为
。汽车装载货物后,轮胎形变,气体体积减小到
。可知每秒撞击单位面积轮胎内壁的气体分子数___________(选填“增加”、“减少”或“不变”),轮胎内气体压强为___________Pa。(假设胎内气体温度不变)
22、如图所示为可加热饭盒(可视为气缸),饭盒盖上有一排气口,饭盒内封闭了一定质量的理想气体,气体的初始温度为27℃,压强为大气压强。现缓慢加热饭盒使其内部气体温度达到57℃,此时封闭气体的压强为________Pa:打开排气口,放出部分气体,当饭盒内气体压强与外界大气压强相等时,求排出气体与饭盒内原来气体的质量比________(假设此过程中饭盒内气体温度不变)
23、一质量为m的人站在电梯中,电梯加速上升,加速度大小为 (g为重力加速度),人对电梯底部的压力大小为_______;此过程中电梯中的人处于________状态(填“超重”或“失重”)
24、用能量为E0的光子照射基态氢原子,刚好可使该原子中的电子成为自由电子,这一能量E0称为氢原子的电离能。现用某一频率的光子从基态氢原子中击出一电子(电子质量为m),该电子在远离核以后速度的大小为v,其德布罗意波长为_____,该入射光子的频率为_____。(普朗克常量为h)
25、三个速度大小不同的同种带电粒子,沿同一方向从图中长方形区域的匀强磁场上边缘射入,当它们从下边缘飞出时对入射方向的偏角分别为90°、60°、30°,重力不计,则它们在磁场中运动的时间之比为___________。
26、如图甲所示为一简谐横波,图乙为波上质点P的振动图象,P点开始振动时记为0时刻,则:
①振源初始状态的振动方向为_______(选填“向上”或“向下”)
②若波向右传播,质点P的加速度将______(选填“增大”或“减小”)
③若P点振动的振幅为A,则从t=0时刻开始,经过周期,质点P经过的路程为_______A
27、某同学利用自制的欧姆表测量一未知电阻,内部结构可简化成如图所示电路,已知电源电动势,内阻
;电流表G的量程为
,内阻为
。
(1)该同学实验步骤如下:
a.将欧姆表红黑表笔短接进行欧姆调零,调零完成时,滑动变阻器接入电路的阻值为________。
b.将欧姆表与待测电阻连接,读出电流表读数为,则待测电阻的阻值为________
。
(2)该同学将一个定值电阻与电流表G并联,则新欧姆表的倍率________(填“变大”“变小”或“不变”)。
28、(1)从距水平地面足够高的一点以初速度v0平抛一小球,已知,小球的质量为m,重力加速度为g。
①以抛出时刻为零时刻,经过时间t,小球的动量变化量为多大?
②红星中学的李华同学和牛栏山中学的李桦同学对该运动展开了讨论,李华认为如果增大平抛的初速度,小球的运动时间变长,而重力做功的大小不变,所以小球落地时重力的功率变小;而李桦则认为即使增大初速度,小球落地时重力的功率也不变。请你判断谁的观点正确,并给出你的解答。
(2)如果小球从倾角为的斜坡上的一点做平抛运动,请论证当小球每次落到斜坡上时的运动方向一定是平行的,与初速度v大小无关。
29、2022年2月20日,北京冬奥会所有比赛结束。中国队9金4银2铜收官,位列金牌榜第三,金牌数和奖牌数均创历史新高。冬奥会雪橇比赛地形示意图如图甲所示,雪橇比赛完成出发起跑后,运动员改为躺姿无动力滑行,轨道截面图如图乙所示,全部赛道均在倾角为θ的斜面上,运动员与雪橇总质量为m,且可视为质点。U型急弯、S型急弯轨道均视为半径为R的圆弧,雪橇拐弯时的向心力由侧壁弹力和重力的分力提供。U型急弯最高点与S型急弯的最低点高度落差为h,当地重力加速度为g。
(1)已知运动员和雪橇对U型急弯最高点外侧壁和S型急弯最低点外侧壁的压力大小相等,从U型急弯最高点到S型急弯最低点的过程中,求运动员和雪橇损失的机械能;
(2)雪橇刚拐进A点到终点的直轨道,由于操作失误,雪橇以与直轨道成α角的速度v飞起,在空中运动过程与直轨道在同一竖直面内,已知直轨道与水平面成β角。求运动员和雪橇离直轨道的最大距离。
30、如图所示,电阻均可忽略、固定的光滑金属导轨间距为d,导轨在M、N处平滑连接,MN右端导轨倾角θ,上端连接有一电动势为E、内阻不计的电源,斜面下段存在一宽度为l、磁感应强度为B、垂直斜面向上的匀强磁场区域,水平导轨左侧连接一电容为C的电容器,导轨上e与f点绝缘,在ef左侧存在方向竖直向上、磁感应强度为B的匀强磁场。现在闭合电键k1,断开电键k2,并将质量为m、电阻为R的导体棒ab从磁场上边缘由静止释放,在出磁场前已经开始匀速,在出磁场瞬间闭合电键k2,随后导体棒ab进入水平轨道并与质量为2m、电阻为R的静止导体棒cc′发生弹性碰撞,导体棒cc′初始与ef、MN的距离均为d。则:
(1)求导体棒ab匀速下滑的速度v;
(2)若已知下滑过程通过导体棒ab的电量为q,求导体棒ab从释放到导体棒cc′进入ef左侧磁场前ab棒上产生的焦耳热Q;
(3)若使导体棒ab与棒cc′碰后粘为一体,求棒整体进入ef左侧足够长导轨后最终电容器的带电量qC。
31、如图所示,在平面直角坐标系xoy内,虚线BC将第一象限划分为Ⅰ、Ⅱ两个区域,其中,B2大小可调节,方向均垂直纸面向外,第二象限中有沿y轴负方向的匀强电场。一质量为m,电荷量为q(q>0)的粒子从x轴上A点以某一速度
沿与x轴正方向成θ=53°进入第二象限,经y轴上B点时速度为v与y轴垂直。已知B点坐标(0,4L),C点坐标(3L,0),cos53°=
,sin53°=
,sin74°=
,不计重力。求:
(1)A点速度及A点坐标;
(2)粒子进入第一象限后不再从y轴穿出,求B2的取值范围:
(3)虚线BC上有一点M(图中未标出),已知BM=,若粒子在不穿出第一象限的情况下能过M点,求粒子在Ⅰ区域中运动半径的可能值。
32、如图(a),ABC为金属杆做成的轨道,固定在竖直平面内。AB段水平且粗糙,长度L=3.6m,足够长且光滑的BC段与水平方向夹角为θ=37°。质量为m=3kg、可视为质点的小球穿在杆上,与AB间的动摩擦因数μ=。小球在与水平方向成θ=37°的力F作用下由静止开始运动,F的大小随路程s的变化关系如图(b)所示,小球最高可以运动到C点。不考虑小球在B处的动能损失,取g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8,求:
(1)小球在AB段运动过程中拉力F所做的功W;
(2)小球从A运动到C的总时间t。