1、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
2、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.
3、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
4、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
5、如图所示,在倾角=37°的斜面底端的正上方 H 处,平抛一个物体,该物体落到斜面上的速度方向正好与斜面垂直,则物体抛出时的初速度v为 ( )
A.
B.
C.
D.
6、歼-20战斗机安装了我国自主研制的矢量发动机,能够在不改变飞机飞行方向的情况下,通过转动尾喷口方向改变推力的方向,使战斗机获得很多优异的飞行性能。已知在歼20战斗机沿水平方向超音速匀速巡航时升阻比(垂直机身向上的升力和平行机身向后的阻力之比)为。飞机的重力为G,使飞机实现节油巡航模式的最小推力是( )
A.G
B.
C.
D.
7、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
8、如图所示,理想变压器原、副线圈接有额定电压均为20V的灯泡A和B,当输入u=220sin100πt(V)的交流电时,两灯泡均能正常发光,假设灯泡不会被烧坏,下列说法正确的是( )
A.原、副线圈匝数比为11:1
B.原、副线圈中电流的频率比为10:1
C.当滑动变阻器的滑片向上滑少许时,灯泡B变暗
D.当滑动变阻器的滑片向下滑少许时,灯泡A变亮
9、2020年3月20日,电影《放射性物质》在伦敦首映,该片的主角—居里夫人是放射性元素钋()的发现者。已知钋(
)发生衰变时,会产生
粒子和原子核
,并放出
射线。下列分析正确的是( )
A.原子核的质子数为82,中子数为206
B.射线具有很强的穿透能力,可用来消除有害静电
C.由粒子所组成的射线具有很强的电离能力
D.地磁场能使射线发生偏转
10、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
11、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
12、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.
13、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
14、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
15、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)
16、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
17、A、B两小球分别从图示位置被水平抛出,落地点在同一点M,B球抛出点离地面高度为h,与落点M水平距离为x,A球抛出点离地面高度为,与落点M水平距离为
,忽略空气阻力,重力加速度为g,关于A、B两小球的说法正确的是( )
A.A球的初速度是B球初速度的两倍
B.要想A、B两球同时到达M点,A球应先抛出的时间是
C.A、B两小球到达M点时速度方向一定相同
D.B球的初速度大小为
18、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
19、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
20、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
21、请写出麦克斯韦方程组的具体形式:________,_______。
22、一简谐横波沿x轴方向传播,在t=1s时刻的波形如图甲所示,M、N分别为平衡位置在xM=0.5m、xN=2m处的质点,图乙为质点N的振动图像。该波沿x轴___________(选填“正”或“负”)方向传播;该波的波速为___________m/s;从t=1s时刻起,质点M回到平衡位置所用的最短时间为___________s。
23、如图所示,一定质量的理想气体在状态A时压强为,经历A→B→C→A的过程,C→A过程中,气体压强______(填“增加”、“减小”或“不变”);整个过程中与外界交换的热量相当于放出61.4J。该气体在A→B过程中对外界所做的功为______J。
24、一个带正电的质点,电量q=2.0×10-9C,在静电场中由a点移到b点。在这过程中,除电场力外,其他力做的功为6.0×10-5J,质点的动能增加了8.0×10-5J,则从a到b的过程中电场力做的功为_______J,a、b两点间电势差Uab为______V。
25、如图甲所示,一竖直放置的载流长直导线和abcd矩形导线框固定在同一竖直平面内,线框在长直导线右侧,且其长边与长直导线平行。在t=0到t=t1时间内,长直导线中电流i随时间变化如图乙所示,图中箭头表示电流i的正方向,则线框中感应电流的方向为___________;线框受到的安培力方向为___________。
26、如图所示,半径为R的均匀带电球面,总电荷为Q,设无穷远处的电势为零,则球内距离球心为r的P点处的电场强度的大小为_______和电势为_______。
27、在“测定电池的电动势和内电阻”的实验中,备有如下器材:
A.干电池
B.电流表(O~0.6A,内阻约为0.1)
C.灵敏电流计G(满偏电流,内阻
)
D.滑动变阻器(0~20,2.0A)
E.电阻箱R
F.开关S,导线若干
(1)由于没有电压表,需要把灵敏电流计G改装成量程为2V的电压表,如图甲,电阻箱取的电阻值应为___________。
(2)按图甲所示电路图,请在乙图上完成实物连线________。
(3)在闭合开关S前,应将滑动变阻器的滑片移动至图甲中的___________(选填“a”、“中央”或“b”)端。
(4)丙图为该实验绘出的图线(
为灵敏电流计G的示数,
为电流表A的示数),由丙图可求得被测电池的电动势
___________V、内电阻
___________
。
28、如图所示,一竖直放置、粗细均匀且足够长的U形玻璃管,右端通过橡胶管(橡胶管体积不计)与放在水中的导热金属球形容器连通,球形容器的容积为,用U形玻璃管中的水银柱封闭一定质量的理想气体,当环境温度为
时,U形玻璃管右侧水银面比左侧水银面高出
,水银柱上方空气柱长
。(已知大气压强
,U形玻璃管的横截面积为
)
(1)若对水缓慢加热,应加热到多少摄氏度,两边水银柱高度会在同一水平面上?
(2)保持加热后的温度不变,往左管中缓慢注入水银,问注入水银的高度是多少时右管水银面回到原来的位置?
29、某离子发动机简化结构如图甲所示,其横截面半径为R的圆柱腔分为I、Ⅱ两个工作区:I区为电离区,其内有沿轴向分布的匀强磁场,磁感应强度的大小,其中,m为电子质量,e为电子电荷量。Ⅱ区为加速区,其内电极P、Q间加有恒定电压U,形成沿轴向分布的匀强电场。在Ⅰ区内离轴线
处的C点垂直于轴线持续射出一定速率范围的电子,过C点的圆柱腔横截面如图乙所示(从左向右看),电子的初速度方向与
的连线成
角
。
(1)向Ⅰ区注入某种稀薄气体,电子要电离该气体,电子的速率至少应为。电子在Ⅰ区内不与器壁相碰且能到达的区域越大,其电离气体的效果越好。为取得好的电离效果,请判断Ⅰ区中的磁场方向(按图乙说明是“垂直于纸面向外”或“垂直于纸面向里”);
(2)不考虑电子间的碰撞及相互作用,电子碰到器壁即被吸收。在取得好的电离效果下,当时,求从C点射出的电子速率v的最大值;
(3)Ⅰ区产生的离子以接近0的初速飘入Ⅱ区,被速后形成离子束,从右侧喷出。已知气体被电离成质量为M的1价正离子,且单位时间内飘入Ⅱ区的离子数目为定值n;求推进器获得的推力。
30、如图所示,某同学设计了测量液体密度的装置.左侧容器开口;右管竖直,上端封闭,导热良好,管长L0 = 1m,粗细均匀,底部有细管与左侧连通,初始时未装液体.现向左侧容器缓慢注入某种液体,当左侧页面高度为h1 = 0.7 m时,右管内液柱高度h2 = 0.2 m.已知右管横截面积远小于左侧横截面积,大气压强,取
.
(i)求此时右管内气体压强及该液体的密度;
(ii)若此时右管内气体温度T = 260 K,再将右管内气体温度缓慢升高到多少K时,刚好将右管中的液体全部挤出?(不计温度变化对液体密度的影响)
31、如图,在x<0的区域存在方向沿x轴正方向的匀强电场,在0≤x≤d,-∞<y<+∞区域中存在方向垂直于纸面向外的匀强磁场。一质量为m、电荷量为q(q>0)的粒子以速度v0从A(-L,0)点沿y轴正方向射入电场,在B(0,)点(图中未画出)第一次进入磁场,不计粒子重力。求:
(1)粒子第一次进入磁场时的速度大小和方向;
(2)要使粒子第一次在磁场中的运动时间最长,则磁感应强度B的大小及粒子运动的最长时间。
32、如图为某种鱼饵自动投放器的装置示意图,其下部AB是一长为2R的竖直细管,上部BC是半径为R的四分之一圆弧弯管管口,C处切线水平,AB管内有原长为R、下端固定的轻质弹簧,在弹簧上端放置一粒质量为m,可视为质点的鱼饵解除锁定后弹簧可将鱼饵弹射出去.投饵时,每次总将弹簧长度压缩到0.5R后锁定,此时弹簧的弹性势能为8mgR(g为重力加速度),不计鱼饵在运动过程中的机械能损失,重力加速度为g,求:
(1)鱼饵到达管口C时的速度大小v1;
(2)鱼饵到达管口C时对管子的作用力大小和方向;
(3)已知地面比水面高出1.5R,若竖直细管的长度可以调节,圆弧弯道管BC可随竖直细管一起升降,求鱼饵到达水面的落点与AB所在竖直线OO′之间的最大距离Lmax.