1、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
2、在距离不太远的情况下,亲子电动车(如图)是很多家长接送小学生的选择,亲子电动车一般限制时速不能超过25公里/小时,图为某电动车起步时的速度随时间变化的图像,下列说法正确的是( )
A.0~5s内电动车的位移为15m
B.t=5s时电动车的加速度为1.2m/s2
C.0~5s内电动车的平均速度大于3m/s
D.在起步过程中电动车的功率是一定的
3、有一颗绕地球做匀速圆周运动的卫星,其运行周期T是地球近地卫星周期的倍,卫星轨道平面与地球赤道平面重合,卫星上装有太阳能收集板可以把光能转化为电能,提供卫星工作所必须的能量,已知sin37°=0.6,sin53°=0.8,近似认为太阳光是垂直地轴的平行光,卫星运转一周接收太阳能的时间为t,则
的值为( )
A.
B.
C.
D.
4、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
5、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
6、如图为溜溜球示意图,A、B为细线末端,溜溜球转轴O置于细线上并水平静止在空中,细线不可伸长,不计摩擦,整个装置在同一竖直平面内。若移动A端,并保持B端位置不动,下列说法正确的是( )
A.A端缓慢水平右移过程中,细线的弹力大小不变
B.A端缓慢水平左移过程中,细线的弹力大小将变小
C.A端缓慢竖直上提过程中,细线的弹力大小将变大
D.A端缓慢竖直下移过程中,细线的弹力大小不变
7、某平面区域内一静电场的等势线分布如图中虚线所示,一正电荷仅在电场力作用下由a运动至b,设a、b两点的电场强度分别为Ea、Eb,电势分别为a、
b,该电荷在a、b两点的速度分别为va、vb,电势能分别为Epa、Epb,则( )
A.Ea>Eb
B.a>
b
C.va>vb
D.Epa>Epb
8、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
9、如图,均匀磁场中有一由半圆弧及其直径构成的导线框,半圆直径与磁场边缘重合;磁场方向垂直于半圆面(纸面)向里,磁感应强度大小为B0。使该线框从静止开始绕过圆心O、垂直于半圆面的轴以角速度ω匀速转动半周,在线框中产生感应电流.现使线框保持图中所示位置,磁感应强度大小随时间线性变化。为了产生与线框转动半周过程中同样大小的电流,磁感应强度随时间的变化率的大小应为( )
A.
B.
C.
D.
10、冰壶甲以速度v0被推出后做匀变速直线运动,滑行一段距离后与冰壶乙碰撞,碰撞后冰壶甲立即停止运动。以下图像中能正确表示冰壶甲运动过程的是图像( )
A.
B.
C.
D.
11、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
12、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
13、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
14、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
15、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
16、如图所示的正四棱锥,底面为正方形
,其中
,a、b两点分别固定两个等量的异种点电荷,现将一带电荷量为
的正试探电荷从O点移到c点,此过程中电场力做功为
。选无穷远处的电势为零。则下列说法正确的是( )
A.a点固定的是负电荷
B.O点的电场强度方向平行于
C.c点的电势为
D.将电子由O点移动到d,电势能增加
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、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
19、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
20、如图甲所示,某同学利用橡皮筋悬挂手机的方法模拟蹦极运动,并利用手机的加速度传感器研究加速度随时间变化的图像,如图乙所示。手机保持静止时,图像显示的加速度值为0,自由下落时,图像显示的加速度值约为-10m/s2,忽略空气阻力,下列说法正确的是( )
A.时,手机已下降了约1.8m
B.时,手机正向上加速运动
C.加速度约为70m/s2时,手机速度为0
D.时间内,橡皮筋的拉力逐渐减小
21、真空中两个静止点电荷电量分别为和
,两者相距30cm,则他们之间的静电力为____________N,若把它们接触后再放回原处,静电力大小变为_____________N。
22、如图是玩具饮水鸟。饮水鸟头和躯体以一根玻璃管连通,内装易挥发乙醚液体,构成一个密闭容器。在鸟的面前放上一杯水,用手把鸟嘴浸到水里,鸟“喝”了一口水后,又直立起来。之后,无需人的干预,小鸟直立一会儿就会自己俯下身去使鸟嘴浸入水中“喝”水,然后又会直立起来。就这样周而复始,小鸟不停地点头喝水,成为一台神奇的“永动机”。当水杯中的水干了之后,小鸟______(填“能”或“不能”)继续上下运动。根据所学物理知识,试分析饮水鸟上下运动的能量来源:______。
23、如图为某一简谐横波在t=0时刻的波形图,此时质点a振动方向沿y轴正方向.从这一时刻开始,质点a、b、c中第一次最先回到平衡位置的是______.若t=0.02s时,质点c第一次到达波谷处,从此时刻起开始计时,质点c的振动方程y=_______cm.
24、带电体所带的电荷量总是等于某一个最小电荷量的_________倍,这个最小电荷量叫做________。
25、某汽车质量m=2000kg、发动机最大输出功率Pmax=150kW。以v0=72km/h的速率匀速行驶时,发动机和传动与驱动系统内的功率分配关系如图所示。已知水泵的功率P1恒定,传动与变速等内部机件摩擦而损耗的功率P2与汽车的行驶速率成正比,汽车行驶时所受的空气阻力F阻1与行驶速率v的关系为F阻力1=kv2(k为恒量),所受路面的阻力F阻2大小恒定。汽车以v0行驶时能产生的最大加速度_________m/s²;判断汽车能否以v=3v0的速率匀速行驶,理由是_________。
26、下列说法正确的是_________。
A.不管系统的固有频率如何,它做受迫振动的频率总等于周期性驱动力的频率,与系统的固有频率无关
B.游泳时耳朵在水中听到的音乐与在岸上听到的是一样的,说明机械波从一种介质进入另一种介质,频率并不改变
C.当光从一种介质射入另一种介质时,如果入射角足够大,就会发生全反射现象
D.麦克斯韦电磁场理论的主要论点是变化的磁场激发电场,变化的电场激发磁场
E.相对论认为:一条沿自身长度方向运动的杆,其长度总比杆静止时的长度大
27、为研究两个不同材料做成的电阻元件a、b的伏安特性曲线,用电源E、单刀开关S1、单刀双掷开关S2、滑动变阻器R(0~10Ω)、电流表A(0~0.6A~3A)、电压表V(0~3V~15V)组成如图甲所示的电路。
(1)请依照图甲,将图乙中的实物连线补充完整。(____)
(2)把a接入电路时,测得a的伏安特性曲线如图丙中的图线a所示,则实验中电压表的量程选择的是_______(选填“3 V”或“15 V”)。把b接入电路时,测得b的伏安特性曲线如图乙中的图线b所示。当电流在________范围时,改变相同的电压,b接入电路比a接入时电流的变化量大。
(3)某次实验中,第一次操作时,先将其中一个元件接入电路,调节图甲中变阻器滑片从i1滑到i3,第二次操作时换上另一元件,调节滑片从i2滑到i4,两次操作中电流表的示数均从0.28A增大到0.40A,则第二次操作时,接入电路的元件是________(选填“a”或“b”)。
28、某肿瘤治疗新技术是通过电子撞击目标靶,使目标靶放出X射线,对肿瘤进行准确定位,再进行治疗,其原理如图所示。圆形区域内充满垂直纸面的匀强磁场,磁感应强度为。水平放置的目标靶长为
,靶左端M与磁场圆心O的水平距离为
、竖直距离为
。从电子枪逸出的电子(质量为
、电荷量为
,初速度可以忽略)经匀强电场加速时间
后,以速度
沿PO方向射入磁场,(PO与水平方向夹角为
),恰好击中M点,求:
(1)匀强电场场强的大小;
(2)匀强磁场的方向及电子在磁场中运动的时间;
(3)为保证电子击中目标靶MN,匀强电场场强的大小范围(匀强电场极板间距不变)。
29、左端用导热性良好的材料封闭、右端开口的粗细均匀的U形管竖直放在水平桌面上,在U形管里面有两个与U形管间密封性良好、厚度不计、之间无摩擦的活塞m1=0.2kg,m2=0.5kg,其中m2与劲度系数为100N/m的弹簧栓接,弹簧下端固定在U形管底部。管中理想气体被分成①②③三部分,其中第②部分内部有一电热丝,如图所示。已知U形管(封闭端除外)和两个活塞均是绝热的、活塞面积为。刚开始时弹簧压缩量为
;第①部分气体体积为
;第②部分气体体积为
、温度为
;外界大气压为
,外界温度不发生改变;U形管右端部分足够高。现通过电热丝对第②部分气体缓慢加热,直至弹簧恢复原长,重力加速度g取10m/s2。
(1)弹簧刚恢复原长时第②部分气体压强;
(2)弹簧刚恢复原长时m1活塞上升的高度及第②部分气体温度。
30、生活中常见的减速带是通过使路面稍微拱起从而达到使车减速的目的。其实我们也可以通过在汽车底部安装线圈,通过磁场对线圈的安培力来实现对汽车减速的目的。我们用单匝边长为L的正方形线圈代替汽车来模拟真实情境。如图所示,倾角为θ的光滑斜面上平行等间距分布着很多个条形匀强磁场区域,磁感应强度大小为B,方向垂直斜面向下,条形磁场区域的宽度及相邻条形无磁场区域的宽度均为L;线圈的质量为m,电阻为R,线圈ab边与磁场边界平行,线圈ab边刚进入第一个有磁场区时的速度大小为5v1;线圈ab边刚进入第七个有磁场区时,开始匀速运动,速度大小为v1;其中重力加速度g,θ、B、L、m和R均为已知量。
(1)线圈匀速运动时速度v1为多大;
(2)从线圈ab边刚进入第一个有磁场区到线圈ab边刚进入第七个有磁场区的过程中,线圈产生的焦耳热Q;
(3)线圈ab边刚进入第一个有磁场区到线圈ab边刚进入第七个有磁场区的过程所用的时间t。
31、随着北京冬奥会的举办,全国各地掀起了冰雪运动的热潮。如图所示,某“雪地转转”的水平转杆长为2L,可绕过其中点O的竖直轴转动,杆距雪面高为L,杆的端点A通过长度为
L的细绳系着位于水平雪地的轮胎。为方便观测,在杆上距转轴
L的B点通过长度为
L细线系一个小“冰墩墩”。某次游戏时,游客坐在轮胎上(可视为质点),在转杆带动下在雪地中快速旋转,观测到系冰墩墩的细线偏离竖直方向的夹角为9°。已知游客和轮胎的总质量为M,不考虑空气阻力及轮胎受到雪地的摩擦阻力,取sin9°=tan9°=0.16,重力加速度为g,求:
(1)转杆转动的角速度;
(2)地面对轮胎弹力的大小。
32、如图所示,足够长的光滑平行金属导轨MN、PQ水平固定放置,导轨间距为L,导轨两端与定值电阻R1和R2相连,R1和R2的阻值均为R。磁感应强度的大小为B的匀强磁场方向竖直向上,有一个质量为m,电阻也为R的导体棒ab与导轨垂直放置。现在导体棒ab的中点施加一个水平恒力F,让导体棒ab从静止开始向右运动。经过时间t,运动达到稳定状态。导轨的电阻忽略不计,求:
(1)导体棒达到稳定时ab棒的速度为多大;
(2)t时间内R1上通过的电荷量。