1、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
2、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
3、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
4、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
5、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
6、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
7、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.
8、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
9、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
10、如图是一边长为L的正方形金属框放在光滑水平面上的俯视图,虚线右侧存在竖直向上的匀强磁场.金属矿电阻为R,时刻,金属框在水平拉力F作用下从图示位置由静止开始,以垂直于磁场边界的恒定加速度进入磁场,
时刻线框全部进入磁场。则
时间内金属框中电流i、电量q、运动速度v和拉力F随位移x或时间t变化关系可能正确的是( )
A.
B.
C.
D.
11、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
12、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)
13、在垂直纸面的匀强磁场中,有不计重力的甲、乙两个带电粒子,在纸面内做匀速圆周运动,运动方向和轨迹示意如图.则下列说法中正确的是( )
A.甲、乙两粒子所带电荷种类不同
B.若甲、乙两粒子的动量大小相等,则甲粒子所带电荷量较大
C.若甲、乙两粒子所带电荷量及运动的速率均相等,则甲粒子的质量较大
D.该磁场方向一定是垂直纸面向里
14、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
15、OMN为玻璃等腰三棱镜的横截面,ON=OM,a、b两束可见单色光(关于OO′)对称,从空气垂直射入棱镜底面 MN,在棱镜侧面 OM、ON上反射和折射的情况如图所示,则下列说法正确的是( )
A.在棱镜中a光束的折射率大于b光束的折射率
B.在棱镜中,a光束的传播速度小于b光束的传播速度
C.a、b 两束光用同样的装置分别做单缝衍射实验,a光束比b光束的中央亮条纹宽
D.a、b两束光用同样的装置分别做双缝干涉实验,a光束比b光束的条纹间距小
16、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
17、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
18、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
19、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
20、珠宝学院的学生实习时,手工师傅往往要求学生打磨出不同形状的工件。如图所示为某同学打造出的“蘑菇形”透明工件的截面图,该工件的顶部是半径为R的半球体,为工件的对称轴,A、B是工件上关于
轴对称的两点,A、B两点到
轴的距离均为
,工件的底部涂有反射膜,工件上最高点与最低点之间的距离为2R,一束单色光从A点平行对称轴射人工件且恰好从B点射出,则工件的折射率为( )
A.
B.
C.
D.
21、单色光从某种介质斜射向空气时,在介质中的入射角______(选填“大于”“小于”或“等于”)在空气中的折射角;如图所示,当该单色光与分界面的夹角为60°时,在空气中的折射光线恰好消失,则该单色光在此介质中的折射率n=______(保留两位有效数字)。
22、如图所示,在某一均匀介质中,A、B是两个波源,其振动方向垂直于纸面,其简谐振动表达式为介质中P点与A、B两波源间的距离分别为
和
,两波源形成的简谐横波分别沿
、
方向传播,波速都是
,该简谐横波的波长_____;P点是振动的______(选填“加强点”或“减弱点”)。
23、如图所示为某种电磁泵模型的示意图,泵体是长为L1,宽与高均为L2的长方体,泵体处在方向垂直向外、磁感应强度为B的匀强磁场中,泵体的上下表面接电源电压保持为U(内阻不计),理想电流示数为I。若电磁泵和水面高度差为h,泵体内液体上下表面之间的电阻为R,在t时间内抽取液体的质量为m,不计液体在流动中和管壁的阻力,重力加速度为g,电磁泵对液体产生的推力大小为________,质量为m的液体离开泵体时的动能为__________
24、如图是研究光的双缝干涉用的示意图,挡板上有两条狭缝S1、S2,由S1和S2发出的两列波到达屏上时会产生干涉条纹,已知入射激光的波长为,屏上的P点到两缝S1和S2的距离相等,如果把P处的亮条纹记作第0号亮纹,由P向上数,与0号亮纹相邻的亮纹为1号亮纹,与1号亮纹相邻的亮纹为2号亮纹,则P1处的亮纹恰好是10号亮纹。
(1)设直线S1P1的长度为,S2P1的长度为
,则
=________。
(2)若将S2用遮光片挡住,光屏上的明暗条纹___________(填“均匀”或“不均匀”)分布。
25、东京奥运会上,我国运动员在乒乓球项目中荣获4金3银的好成绩。如图所示,某次训练时乒乓球发球机正对竖直墙面水平发射乒乓球。设有两个质量相同的乒乓球a和b以不同的速度水平射出,碰到墙面时下落的高度之比为4:9,不考虑空气阻力和球的旋转,则乒兵球a和b水平射出时的初速度之比va:vb = ______,乒乓球a和b碰到墙面时的速度与水平方向的夹角之比tanθ:tanβ = _______。
26、一定质量的理想气体状态变化如图所示,且T=t+273K,则:
(1)ab过程中气体对外界_______,bc过程中气体对外界_______(均选填“做正功”、“不做功”、“做负功”)。
(2)ab过程中气体_______,bc过程中气体_______(均选填“吸热”、“放热”、“无热量变化”)。
27、在“探究加速度与力的关系”实验中,某小组设计了如图所示的实验装置.图中上下两层前端固定有光滑滑轮,两相同小车前端各系一条细线,细线跨过定滑轮并挂上一个砝码盘,盘中可放砝码,小车Ⅱ所挂砝码和砝码盘的总质量是小车Ⅰ所挂砝码和砝码盘总质量的两倍.将砝码和砝码盘的总重作为小车所受合外力,两小车尾部各系一条细线连到控制装置上,实验时通过控制装置使两小车同时开始运动,按下装置两小车同时立即停止.某次实验时小车Ⅰ的位移为s1,小车Ⅱ的位移为s2.
(1)为了减小实验误差,下列说法正确的是( )
A.实验之前将轨道倾斜来平衡摩擦力,平衡摩擦力时需要挂上砝码盘和砝码
B.实验之前将轨道倾斜来平衡摩擦力,平衡摩擦力时不需要挂上砝码盘和砝码
C.砝码盘和砝码的总质量应远大于小车的质量
D.砝码盘和砝码的总质量应远小于小车的质量
(2)若实验测得小车Ⅱ位移近似是小车Ⅰ位移的两倍,则可得实验结论是:在质量一定的情况下,物体的加速度与所受到的合外力成______(填“正比”或“反比”)
(3)由于实验中将砝码和砝码盘的总重力作为小车所受合外力的大小,因此s1和s2的大小关系是( )
A. 2s1>s2 B. 2s1=s2 C. 2s1<s2
28、火箭发动机是火箭系统的核心装备,传统的火箭发动机将燃料的化学能转化为机械能,主要用于助推火箭升空。而在太空中各类航天器和卫星在校正位置、转移轨道时,多数采用的是将电能转化为机械能的电推力火箭发动机。电推力火箭发动机工作原理与工作细节非常复杂,高中阶段我们可以进行合理简化进行讨论。
(1)设某个以化学燃料提供动力的火箭飞行时在极短的时间∆t内喷射燃气的质量是∆m, 喷出的燃气相对喷气前火箭的速度大小是 u,喷出燃气后火箭的质量是 m。请你计算在经过该次喷气后火箭增加的速度∆v,并根据计算结果简述火箭本身质量对火箭加速性能的影响。
(2)某种航天器采用静电式离子推力器作为动力,其原理可简化如下:如图所示,核心装置左侧的电子枪发射出的高速电子将中性推进剂(如氙气原子)电离,电离后的正离子被正、负极栅板间的强电场加速后与中和电子枪导出的电子重新中和成为高速粒子流并被喷出,从而使航天器获得推进或姿态调整的反冲力。
已知单个正离子的质量为m,电荷量为q,正、负极栅板间加速电压为U,从正、负栅极加速后的正离子所形成的等效电流为I。忽略离子间的相互作用力和电子能量的影响,且认为粒子喷射时航天器质量不变。试求该发动机产生的平均推力的大小
(3)2020年1月,我国首款20千瓦大功率电磁式霍尔推力器成功完成点火试验,实现了我国霍尔电推力器推力从毫牛级向牛级的跨越。
下图是某霍尔推力器的基本原理图,霍尔推力器的电离区和加速区是合一的。其工作原理简化如下:推力器的辅助装置将右侧阴极逸出(初速度极小)的一部分电子送入由轴向电场和环形径向磁场构成的放电工作室中,电子在洛伦兹力和电场力的共同作用下向左螺旋加速,与进入放电室的中性推进剂原子发生碰撞使其电离;正离子的质量较大,它在磁场中的偏转角度很小,其运动可视为在轴向电场力的作用下向右加速,出放电室后高速正离子与阴极导出的电子中和并被高速喷出,推进器由于反冲获得推进动力。
设单位时间内进入放电工作室的电子总数为N,加速后每个电子获得的能量均为E0,与中性推进剂发生碰撞的电子数占总电子数的 80%,推进剂被电离后形成一价正离子,轴向电场加速区的电压大小保持不变,且环形径向磁场的分布稳定,其余辅助装置消耗的电能占总供电能量的 10%,请根据以上情景提供的信息,求供电系统在单位时间内提供的电能 E。
29、如图,ABO是一半径为R的圆形玻璃砖的横截面,O是圆心,AB弧形面镀银。现位于AO轴线上的点光源S发出一束光线射向玻璃砖的OB边,入射角i=60°,OS=
。已知玻璃的折射率为
,光在空气中传播的速度为c,每条边只考虑一次反射。求:
(i)光线射入玻璃砖时的折射角;
(ii)光线从S传播到离开玻璃砖所用的时间。
30、如图所示,绝缘水平面上固定两条光滑的、间距为的、电阻不计的平行足够长金属导轨,导轨左端连接电源,电源电动势为
,内阻为
。整个装置处于竖直向下的匀强磁场中,磁感应强度
。现将质量为
,电阻为
的导体
棒置于导轨上。现接通电源,导体棒沿导轨由静止开始向右运动,运动时始终与导轨垂直且接触良好,不计电磁辐射损失的能量,问:
(1)棒运动的最大速度;
(2)从静止开始到导体棒的速度达到过程中,回路通过的电荷量q;
(3)从静止开始到导体棒的速度达到过程中,棒
产生的焦耳热。
31、如图所示,在固定的气缸A和B中分别用活塞封闭了一定质量的理想气体,活塞面积之比SA∶SB=1∶3,两活塞由穿过B底部的刚性细杆相连,可沿水平方向无摩擦滑动,两个气缸都不漏气。初始时活塞处于平衡状态,A、B中气体的体积均为V0,且温度相同,A中气体压强pA=1.6p0,p0是气缸外的大气压强。
①求初始时B中气体的压强pB;
②现对A中气体加热,使其中气体的压强升到pA′=2.5p0,同时保持B中气体的温度不变,求活塞重新达到平衡状态时A中气体体积VA′。
32、如图所示,质量M=3m可视为质点的木块置于水平平台上A点,用细绳跨过光滑的定滑轮与质量m的物块连接,平台上B点左侧光滑,AB两点距离是L, B点右侧粗糙且足够长,动摩擦力因数μ=0.4。木板从A点由静止开始释放,求
(1)木块到达B点时速度;
(2)木块过B点后绳子的拉力;
(3)木板与平台间摩擦产生的总热量Q.