1、2020年7月23日,长征五号遥四运载火箭搭载我国首次火星“天问一号”探测器发射升空,并成功将探测器送入预定轨道,开启火星探测之旅,迈出了我国自主开展行星探测的第一步。探测器将在地火转移轨道飞行约7个月后,通过“刹车”完成火星捕获,进入环火轨道(视为圆轨道),并择机开展着陆、巡视等任务,进行火星科学探测。则下列说法正确的是(引力常量为G)( )
A.“天问一号”探测器的发射速度要大于第三宇宙速度
B.探测器在环火轨道上的半径的二次方与周期的平方的比值和火星的质量成正比
C.如要回收探测器,则探测器在环火轨道上要加速才能进入地火转移轨道
D.如已知环火轨道的轨道半径和轨道周期,可估测出火星的密度
2、如图所示,真空中平行板电容器间有匀强电场和匀强磁场,电场方向竖直向下(与纸面平行),磁场方向垂直纸面向里,右侧圆形区域内(含右半圆边界)有垂直纸面向外的匀强磁场。极板间距离为,板长为
,忽略电容器边缘效应,圆形区域左侧与极板右端连线相切,上侧与上极板的延长线相切于
点,下侧与下极板的延长线相切于
点。一束宽度为
、比荷一定但速率不同的带正电粒子平行于极板方向射入电容器中,
足够长,只有沿直线运动的粒子才能离开平行板电容器。若平行板间电场强度大小为
、磁感应强度大小为
,圆形区域中磁感应强度大小为
,不计粒子重力,下列说法正确的是( )
A.进入圆形磁场区域的粒子在电容器内运动的时同为
B.通过电容器的粒子都将从点离开圆形磁场区域
C.若粒子的比荷为,距上、下极板
处射出极板的粒子在圆形磁场区域运动的时间之比为2:1
D.若粒子的比荷为,紧贴上极板的带电粒子从进入电容器到离开右侧圆形磁场区域,运动的总时间为
3、如图所示,纸面内有一“凹”字形单匝金属线框组成闭合回路,置于垂直于纸面向里、磁感应强度大小为B的匀强磁场中,线框的总电阻为R,边长如图所示.线框绕ab轴做角速度为ω的匀速圆周运动。则从图示位置( )
A.转动90°时回路中电流方向发生改变
B.转动180°的过程中通过导线截面的电荷量为零
C.转动90°时回路中感应电动势大小为
D.转动过程中电流的有效值为
4、某探究小组在实验室用相同双缝干涉实验装置测量甲、乙两种单色光的波长时,发现甲光的相邻亮条纹间距大,乙光的相邻亮条纹间距小,若用这两种光分别照射同一金属板,且都能发生光电效应,以下说法正确的时( )
A.甲种单色光对应图2中的曲线B
B.乙种单色光光子的动量小
C.若想通过图1装置测得图2中的和
,需使A极接电源正极,K极接电源的负极
D.若用甲乙两种单色光,对同一装置做单缝衍射实验,则甲种光更容易发生明显衍射现象
5、如图甲所示,在“用传感器观察平行板电容器的放电”实验中,单刀双掷开关先置于1位置,待一段时间后,再置于2位置,利用电容器放电过程中记录的数据作出的Ⅰ-t图像如图乙所示,已知电源电动势为8.0V,下列说法正确的是( )
A.到
时间内,电容器放电量约为
B.电容器的电容约为
C.如果将平行板电容器的板间距离增大,放电I-t图像距坐标原点会变远
D.如果匀速将一块陶瓷板放入电容器两板之间,则电容C均匀变小
6、卢瑟福的α粒子散射实验装置如图所示,在一个小铅盒里放有少量的放射性元素钋,它发出的α粒子从铅盒的小孔射出,形成很细的一束射线,打到金箔上,最后在环形荧光屏上产生闪烁的光点。下列说法正确的是( )
A.α粒子发生偏转是由于它跟金箔中的电子发生了碰撞
B.当α粒子接近金箔中的电子时, 电子对α粒子的吸引力使之发生明显偏转
C.通过α粒子散射实验可以估算原子核半径的数量级约为 10⁻¹⁰m
D.α粒子散射实验说明了原子中有一个带正电的核,几乎集中了原子全部的质量
7、在如图所示的电路中,电源电动势为E,内阻为r,闭合开关S,在滑动变阻器的滑片向下滑动的过程中,关于电压表和电流表示数的变化情况的判断中正确的是( )
A.电压表示数不变
B.电流表示数不变
C.电压表示数增大
D.电流表示数增大
8、小明同学在研究物块与水平面之间的动摩擦因数时,将质量为10kg的物块放在水平地面上,用的水平恒力拉着物块向右做匀加速直线运动,如图甲所示。沿着物块运动的方向建立x轴,物块通过原点O时开始计时(t=0),其
的图像如图乙所示,重力加速度为10m/s²。下列判断正确的是( )
A.物块与水平面之间的动摩擦因数为0.5
B.物块在t=4s时的速度大小为6m/s
C.0~4s的时间内,力F对物块做的功为1170J
D.t=4s时撤去拉力F,物块能够继续滑行10m
9、如图所示,在距离竖直墙面为L=1.2m处,将一小球水平抛出,小球撞到墙上时,速度方向与墙面成θ= 37°,不计空气阻力.墙足够长,g取10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8,则( )
A.球的初速度大小为3m/s
B.球撞到墙上时的速度大小为4m/s
C.若将初速度变为原来的一半,其他条件不变,小球可能不会撞到墙
D.将初速度变为原来的2倍,其他条件不变,小球撞到墙上的点上移了0.3m
10、如图所示,水平光滑长杆上套有小物块A,细线跨过位于点的轻质光滑定滑轮,一端连接A,另一端悬挂小物块A,物块A、B质量相等。
为
点正下方杆上的点,滑轮到杆的距离
,重力加速度为
。开始时A位于
点,
与水平方向的夹角为
,现将A、B由静止释放,下列说法正确的是( )
A.物块A运动到点过程中机械能变小
B.物块A经过点时的速度大小为
C.物块A在杆上长为的范围内做往复运动
D.在物块A由点出发第一次到达
点过程中,物块B克服细线拉力做的功等于B重力势能的减少量
11、分子云中的致密气体和尘埃在引力作用下不断集聚逐渐形成恒星,恒星的演化会经历成年期(主序星)、中年期(红巨星、超巨星)、老年期——恒星最终的归宿与其质量有关,若质量为太阳质量的倍将坍缩成白矮星,质量为太阳质量的
倍将坍缩成中子星,质量更大的恒星将坍缩成黑洞。假设恒星坍缩前后可看成质量均匀分布的球体,质量不变,体积缩小,自转变快。已知逃逸速度为第一宇宙速度的
倍,中子星密度约为白矮星密度的
倍,白矮星半径约为中子星半径的
倍。根据万有引力理论,下列说法正确的是( )
A.恒星坍缩后的第一宇宙速度变大
B.中子星的逃逸速度小于白矮星的逃逸速度
C.同一恒星表面任意位置的重力加速度大小相同
D.恒星坍缩后表面两极处的重力加速度变小
12、中医作为中华优秀传统文化之一,因其博大精深在现代医疗中发挥着不可替代的作用。图为中医师给病人抓药采用的中药秤,由秤杆、秤砣、秤盘和细绳构成。某一中药秤的三根细绳对称地系在秤盘上且与水平面成60°,假设每根细绳能够承受的最大张力为N,秤盘的质量可忽略不计,该秤盘能提起中药的重量最多为( )
A.30N
B.45N
C.N
D.N
13、如图所示的天平可用来测定磁感应强度B。天平的右臂下面挂有一个电阻为R的矩形线圈,线圈宽为L,共N匝,线圈的下部悬在匀强磁场中,磁场方向垂直纸面。当线圈中通有电流I时,在天平左、右两边加上质量各为、
的砝码,天平平衡。当电流反向(大小不变)时,右边再加上质量为m的砝码后,天平重新平衡。若在此时剪断细线,矩形线圈将由静止下落,经一段时间,线圈的上边离开磁感应强度为B的匀强磁场前瞬间的速度为v,不计空气阻力。下列说法正确的是( )
A.B大小为
B.B大小为
C.剪断细线后,线圈上边刚离开磁场前产生的感应电动势为
D.线圈离开磁场前瞬间,感应电流的电功率
14、如图(a),在均匀介质中有A、B、C和D四点,其中A、B、C三点位干同一直线上,AC=BC=4m,DC=3m,DC垂直AB。t=0时,位于A、B、C处的三个完全相同的横波波源同时开始振动,振动图像均如图(b)所示,振动方向与平面ABD垂直,己知波长为4m。下列说法正确的是( )
A.这三列波的波速均为2m/s
B.t=2s时,D处的质点开始振动
C.t=4.5s时,D处的质点向y轴正方向运动
D.t=6s时,D处的质点与平衡位置的距离是2cm
15、核污染水含有多种放射性物质,排入大海将给全人类带来很大的风险。铯137就是其中一种放射性物质,其衰变方程为,半衰期为30年。下列说法正确的是( )
A.X粒子对应的射线可以穿透几毫米厚的铝板
B.核污染水排入大海中,随着浓度下降,铯137的半衰期会大于30年
C.的比结合能比
的比结合能大
D.铯137衰变时会放出能量,衰变过程中的质量亏损等于X的质量
16、如图所示为气压式升降椅和简易结构切面图,在气缸和气缸杆之间封闭一定质量的理想气体,气缸密封性和导热性良好,忽略一切摩擦。设无人坐椅时,气缸内气体的初始状态为A;有人慢慢地坐到座椅上后,双脚离地,椅面下降,气缸内气体稳定后的状态为B;空调开启,室内温度下降至某值并保持恒温,气缸内气体稳定后的状态为C;最后此人离开座椅,气缸内气体稳定后的状态为D。关于气缸内气体的描述,下列说法正确的是( )
A.状态A到B,外界对气体做功,气体内能一直增大
B.状态B到C,气体分子热运动的平均动能保持不变
C.状态C到D,气体对外界做功,气体从外吸收热量
D.状态A与状态D的气体分子热运动的平均动能相等
17、在光学仪器中,“道威棱镜”被广泛用来进行图形翻转。如图所示,是棱镜的横截面,其中
、
。现有与
面平行的三条同频率的光线1、2、3从
面射入,经
面全反射后直接从
面射出。设三条光线在棱镜中传播的时间分别为
和
。则( )
A.
B.
C.
D.
18、图中有一直杆竖直插入水深为1.2m水池池底,恰好有一半露出水面,太阳光以与水平面成37°角射在水面上,测得直杆在池底的影长EC为2.5m,已知sin37°=0.6,则下列说法正确的是( )
A.直杆在池底的影长中午比早晨更长
B.直杆在水面的影长为0.9m
C.水的折射率为
D.当太阳光和水面的夹角变化时,在水面上有可能发生全反射
19、如图所示,窗子上、下沿间的高度,墙的厚度
,某人在离墙壁距离
,距窗子上沿
处的
点,将可视为质点的小物件以
的速度水平抛出,小物件直接穿过窗口并落在水平地面上,取
。则
的取值范围是( )
A.
B.
C.
D.
20、一无人机在竖直方向上做直线运动的v-t图像如图所示,且时间内图线为直线,以竖直向上为正方向,下列说法正确的是( )
A.0~t1时间内,无人机受到的合力越来越小
B.0~t1时间内,无人机的位移小于
C.0~t1时间内无人机的平均速度小于t1~t2时间内无人机的平均速度
D.时间内,无人机可能做自由落体运动
21、如图所示,用两条一样的弹簧吊着一根铜棒,铜棒所在的虚线框范围内有垂直纸面的匀强磁场,棒中通入自左向右的电流。当棒静止时,每个弹簧的拉力大小均为F1,若将棒中电流反向但不改变电流大小,当棒静止时,每个弹簧的拉力大小均为F2,且F2>F1,则磁场的方向为_________,安培力的大小为______________。
22、如图所示,两根通电长直导线a、b平行放置,a、b中的电流强度分别为I和2I,此时a受到的磁场力为F,当在a、b的正中间再放置一根与a、b平行共面的通电长直导线c后,b受到的磁场力恰好平衡,则直导线c中电流流向为______选填“向上”或“向下”
,此时a受到的磁场力大小为______.
23、如图所示,一满偏电流Ig=1mA、内阻Rg=300的表头G,先将其与定值电阻R1并联,后再与定值电阻R2串联,改装成一个既可以测电流又可以测电压的两用电表,公共接线柱和1之间为电流4mA挡,公共接线柱和2之间为电压3V挡,R1=______
、R2=______
。
24、加速度是描述物体___________________的物理量。加速度是矢量,它的方向就是_________________的方向。
25、一质量为0.5kg的小球A以2.0m/s的速度和静止于光滑水平面上质量为1 kg的另一大小相同的小球B发生正碰,碰撞后它以0.2m/s的速度反弹.求:
①原来静止小球获得的速度大小为__________________;
②碰撞过程中损失的机械能为__________________.
26、在紧急刹车过程中,汽车的惯性将___________(选填“变小”“不变”或“变大”)。
27、(10分)用甲图测量电源电动势E和内阻r 除了图中所给的器材,还有一只多用电表可用,通过多用电表来测量电源的路端电压和电路的电流,完成下面的实验步骤:
①断开开关S1、S2,把电阻箱的阻值调至最 (填“大”或“小”);
②多用电表接a、b,选择直流电压5V挡,闭合开关S1、S2,调节电阻箱的阻值,此时表盘指针指在如图乙的P位置,则读得U1= V,断开开关S1、S2;
③多用电表改接c、d,选择直流电流500mA挡,保持电阻箱阻值不变,闭合开关 ,此时表盘指针指在如图乙的Q位置,则读得I1= A,断开开关;
④用U1和I1列出计算电动势E和内阻r的表达式:
28、如图所示,在光滑的水平面上有一质量为的小车,车上固定一处于自然长度的轻质弹簧,弹簧左端此时正好位于P点,且P点与小车左端距离
。小车左端放置一可视为质点的滑块,其质量为
,整个装置处于静止状态。现给滑块水平向右的初速度
,滑块恰好能够返回到小车最左端。已知滑块与小车上表面动摩擦因数
,重力加速度g取
。问:
(1)当弹簧被压缩至最短时小车的速度大小为多少?
(2)弹簧具有的最大弹性势能为多少?
(3)现更换原长相同但劲度系数k不同的轻质弹簧,要使滑块不相对于小车向左运动,则弹簧劲度系数需满足什么条件?(已知轻质弹簧的弹性势能,其中k为弹簧劲度系数,x为弹簧形变量)
29、如图所示,在倾角θ=37°的粗糙斜面上距离斜面底端s=1m处有一质量m=1kg的物块,受水平恒力F作用由静止开始沿斜面下滑。到达底端时即撤去水平恒力F,然后在水平面上滑动一段距离后停止。不计物块撞击水平面时的能量损失。物块与各接触面之间的动摩擦因数均为μ=0.2,g=10m/s2。求:
(1)若物块运动过程中最大速度为2m/s,水平恒力F的大小为多少?
(2)若改变水平恒力F的大小,可使物块总的运动时间有一最小值,t的最小值为多少?(sin37°=0.6,cos37°=0.8)
30、机场大道某路口,有按倒计时显示的时间显示灯。有一辆汽车在平直路面上以36km/h的速度朝该路口停车线匀速前进,在车头前端离停车线70m处司机看到前方绿灯刚好显示“5”。交通规则规定:绿灯结束时车头已越过停车线的汽车允许通过。
(1)若不考虑该路段的限速,司机的反应时间1s,司机想在剩余时间内使汽车做匀加速直线运动以通过停车线,则汽车的加速度至少多大?
(2)若考虑该路段的限速,司机的反应时间为1s,司机反应过来后汽车先以的加速度沿直线加速3s,为了防止超速,司机在加速结束时立即踩刹车使汽车做匀减速直行,结果车头前端与停车线相齐时刚好停下来求刹车后汽车加速度
的大小(结果保留两位有效数字)。
31、如图,一上端开口、下端封闭的足够长的细玻璃管竖直放置,管中用一段长的水银柱封闭一段长
的空气,大气压强
,开始时封闭气体的温度为27℃,现将玻璃管在竖直平面内。
(1)缓慢转动半周至开口向下,求此时封闭空气的长度;
(2)缓慢转动至水平后,再将封闭气体温度升高到37℃,求此时封闭空气的长度。
32、
(1)物块A所受拉力F的大小;
(2)8s末物块A、B之间的距离x.