1、1697年牛顿、伯努利等解出了“最速降线”的轨迹方程。如图所示,小球在竖直平面内从静止开始由P点运动到Q点,沿PMQ光滑轨道时间最短(该轨道曲线为最速降线)。PNQ为倾斜光滑直轨道,小球从P点由静止开始沿两轨道运动到Q点时,速度方向与水平方向间夹角相等。M点为PMQ轨道的最低点,M、N两点在同一竖直线上。则( )
A.小球沿两轨道运动到Q点时的速度大小不同
B.小球在M点受到的弹力小于在N点受到的弹力
C.小球在PM间任意位置加速度都不可能沿水平方向
D.小球从N到Q的时间大于从M到Q的时间
2、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
3、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
4、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
5、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
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、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
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、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
10、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
11、设地球的半径为R0,质量为m的卫星在距地面R0高处做匀速圆周运动,地面的重力加速度为g,则下列说法正确的是( )
A.卫星的角速度为
B.卫星的线速度为
C.卫星的加速度为
D.卫星的周期为
12、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
13、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
14、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.
15、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
16、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
17、类比是一种常用的研究方法.如图所示,O为椭圆ABCD的左焦点,在O点固定一个正电荷,某一电子P正好沿椭圆ABCD运动,A、C为长轴端点,B、D为短轴端点,这种运动与太阳系内行星的运动规律类似.下列说法中正确的是( )
A.电子在A点的线速度小于在C点的线速度
B.电子在A点的加速度小于在C点的加速度
C.电子由A运动到C的过程中电场力做正功,电势能减小
D.电子由A运动到C的过程中电场力做负功,电势能增加
18、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
19、某压敏电阻的阻值随受压面所受压力的增大而减小。某兴趣小组利用该压敏电阻设计了判断电梯运行状态的装置,其电路如图甲所示。将压敏电阻平放在竖直电梯内,受压面朝上,在上面放一物体A,电梯静止时电压表示数为,在电梯由静止开始运行过程中,电压表的示数如图乙所示,则电梯运动情况为( )
A.匀加速下降
B.匀加速上升
C.加速下降且加速度在变大
D.加速上升且加速度在变小
20、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
21、为了探究质量一定时加速度与力的关系,一同学设计了如图所示的实验装置。其中M为带滑轮的小车的质量,m为砂和砂桶的质量。(滑轮质量不计)
(1)实验时,一定要进行的操作是 。
A.用天平测出砂和砂桶的质量.
B.将带滑轮的长木板右端垫高,以平衡摩擦力.
C.小车靠近打点计时器,先接通电源,再释放小车,打出一条纸带,同时记录弹簧测力计的示数.
D.改变砂和砂桶的质量,打出几条纸带.
E.为减小误差,实验中一定要保证砂和砂桶的质量m远小于小车的质量M
(2)该同学在实验中得到如图所示的一条纸带(两计数点间还有两个点没有画出),已知打点计时器采用的是频率为50Hz的交流电,根据纸带可求出小车的加速度为 m/s2(结果保留两位有效数字)。
(3)以弹簧测力计的示数F为横坐标,加速度为纵坐标,画出的a—F图像是一条直线,图线与横坐标的夹角为θ,求得图线的斜率为k,则小车的质量为 。
A.B.
C.k D.
22、一列简谐横波,某时刻的图像如图所示,从该时刻开始计时,波上质点A向y轴正方向振动。这列波沿x轴________方向传播,质点P、Q中先回到平衡位置的是质点________。
23、如图所示,质量为m的小物块放在长直水平面上,用水平细线紧绕在半径为R、质量为2m的薄壁圆筒上。t=0时刻,圆筒在电动机带动下由静止开始绕竖直中心轴转动,转动中角速度满足ω=kt(k为已知常数),物块和地面之间动摩擦因数为μ。则物块做______直线运动(选填:匀速、匀加速、变加速),从开始运动至t=t1时刻,绳子拉力对物块做功为_______。
24、在“用单分子油膜估测分子大小”实验中,要先将纯油酸配置成油酸酒精溶液再滴入水中,原因是油酸酒精溶液___________。一滴浓度为η、体积为V的油酸酒精溶液在水中最终形成的油膜面积为S,则估测出油酸分子的直径为___________。
25、在光滑的水平面上,质量为2kg的平板小车以速度3m/s作匀速直线运动.质量为1kg的物体竖直掉在车上(不反弹).由于物体和车之间的摩擦,经时间0.5s后它们以共同的速度前进,在这个过程中,小车所受摩擦力的大小为_________N.
26、如图所示,一定质量的理想气体依次经历三个不同过程,分别由图象上三条直线
和
表示,其中
平行于横轴,
的延长线过点
平行于纵轴。由图可知,
过程气体体积______(填“增大”“减小”或“不变”),
过程气体_______热(填“吸”或“放”),
过程_______做功(填“气体对外界”或“外界对气体”)。
27、利用图甲装置可以测量滑块的加速度。气垫导轨上相隔一定距离的两处装有两个光电传感器1、2,滑块上固定一遮光条。若光线被遮光条遮挡,光电传感器会输出高电压。滑块在细线的牵引下向左加速运动,遮光条分别经过光电传感器1、2后,通过计算机可以得到电压U随时间t的变化图像。
(1)实验前,接通气源,将滑块(不挂钩码)置于气垫导轨上,轻推滑块,计算机屏幕上显示的电压U随时间t变化的图像如图乙所示,则需将气垫导轨左侧___________(选填“调高”或“调低”)
(2)用游标卡尺测量遮光条宽度,测量结果如图丙所示,则d=___________mm
(3)若图乙是正确操作所得图像,则滑块运动的加速度大小的表达式为a=___________(用d、t1、t2和t表示,且t1、t2均远小于t)
28、如图所示,在y轴右侧有垂直于xOy平面向里的匀强磁场。x正半轴上距原点距离为L的c点有一个离子源,可以向各方向发射质量为m、带电量为q的正离子(重力不计),所有离子初速度大小均为。在这些离子穿过y轴的位置中,d点纵坐标最大,其距原点距离为
。
(1)求磁场的磁感应强度大小B;
(2)y轴左侧的e、f、g、h四个点恰构成一个矩形,且ef与x轴平行。ef与eh长度之比为。在y轴左侧加上平行于xOy平面的匀强电场后,从磁场中穿过y轴进入电场的离子中,有一个离子经过f、h点的动能分别为
和
,另一个离子经过f、g点的动能分别为
和
(
未知),求匀强电场的方向;
(3)在第(2)问的前提下,从磁场经过d点第一次进入电场的离子,在电场中运动后再次回到磁场中,求离子经过x轴时可能的最大坐标(不考虑再次从磁场中进入电场的离子)。
29、如图所示为一半圆柱体玻璃砖的截面,距光轴(图中虚线)均为处有两束光a、b分别垂直入射到半圆柱体的底面上,然后分别射到光轴上的M点和N点,已知半圆柱体的半径为R,MO=
R,NO=
R,sin75°=
,求:
(1)玻璃砖对a光的折射率;
(2)a、b两束光在半圆柱体内传播时间比。
30、校车交通安全今年已成为社会关注的热点,国务院发布的《校车安全管理条例》将校车安全问题纳入法制轨道,若校车以72km/h的速度行驶,司机发现在33m远处人开始横穿马路,立即采取刹车措施。已知司机的反应时间为t1=0.75s,刹车的加速度大小为4m/s2;
(1)司机从发现情况至汽车走完33m距离,经过多少时间,此时车速多大?
(2)如果行人横穿20m宽的马路,横穿速度5m/s,行人是否有危险;
31、显像管电视机已渐渐退出了历史的舞台,但其利用磁场控制电荷运动的方法仍然被广泛应用。如图为一磁场控制电子运动的示意图,大量质量为m,电荷量为e(e>0)的电子从P点飘进加速电压为U的极板,加速后的电子从右极板的小孔沿中心线射出,一圆形匀强磁场区域,区域半径为R,磁感应强度大小,方向垂直于纸面向里,其圆心O1位于中心线上,在O1右侧2R处有一垂直于中心线的荧光屏,其长度足够大,屏上O2也位于中心线上,不计电子进电场时的初速度及它们间的相互作用,R,U,m,e为已知量。求:
(1)电子在磁场中运动时的半径r;
(2)电子从进入磁场到落在荧光屏上的运动时间;
(3)若圆形磁场区域可由图示位置沿y轴向上或向下平移,则圆形区域向哪个方向平移多少距离时,电子在磁场中的运动时间最长?并求此情况下粒子打在荧光屏上位置离O2的距离。
32、如图所示,O是半球形玻璃砖的球心,MN是其中心轴,玻砖半径为R.两束与中心轴平行的不同颜色的单色光a、b分居在中心轴的两侧,两束单色光与中心轴MN的距离都是R/2.单色光a从玻璃砖上C点射出,出射光线与中心轴MN交于F点.若把两束单色光分别上下平移,当a光移至与中心轴MN距离时, a光的出射光线恰好消失;当b光移至与中心轴MN距离
时,b光的出射光线恰好消失.求:
①这两种不同颜色的单色光对玻璃砖的折射率;
②C点与F点间的距离.