1、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
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、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
4、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
5、如图(a)所示,光滑绝缘水平面上有甲、乙两个带电小球。t=0时,乙球以6m/s的初速度向静止的甲球运动。之后,它们仅在电场力的作用下沿同一直线运动(整个运动过程中没有接触)。它们运动的v-t图象分别如图(b)中甲、乙两曲线所示。由图线可知( )
A.甲、乙两球一定带异号电荷
B.t1时刻两球的电势能最小
C.0~t2时间内,两球间的静电力先增大后减小
D.0~t3时间内,甲球的动能一直增大,乙球的动能一直减小
6、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
7、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
8、图甲所示为家庭电路中的漏电保护器,其原理简图如图乙所示,变压器原线圈由火线和零线并绕而成,副线圈接有控制器,当副线圈ab端有电压时,控制器会控制脱扣开关断开,从而起保护作用。下列哪种情况扣开关会断开( )
A.用电器总功率过大
B.站在地面的人误触火线
C.双孔插座中两个线头相碰
D.站在绝缘凳上的人双手同时误触火线和零线
9、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
10、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
11、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
12、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
13、如图所示,某工厂生产的卷纸缠绕在中心轴上,卷纸的直径为d,轴及卷纸的总质量为m。用细绳分别系在轴上的P、Q点,将卷纸通过细绳挂在光滑竖直墙壁上的O点,已知,重力加速度的大小为g。则下列说法正确的是( )
A.每根绳的拉力大小
B.每根绳的拉力大小
C.卷纸对墙的压力大小
D.卷纸对墙的压力大小
14、蓝光光盘是利用波长较短的蓝色激光读取和写入数据的光盘,而传统DVD光盘是利用红色激光来读取和写入数据。对于光存储产品来说,蓝光光盘比传统DVD光盘的存储容量大很多。如图所示为一束由红、蓝两单色激光组成的复色光从水中射向空气中,并分成a、b两束,则下列说法正确的是( )
A.用a光可在光盘上记录更多的数据信息
B.b光在水中传播的速度较a光大
C.使用同种装置,用a光做双缝干涉实验得到的条纹间距比用b光得到的条纹间距宽
D.增大水中复色光的入射角,则a光先发生全反射
15、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
16、如图所示,甲、乙是两个完全相同的闭合导线线框,a、b是边界范围、磁感应强度大小和方向都相同的两个匀强磁场区域,只是a区域到地面的高度比b高一些。甲、乙线框分别从磁场区域的正上方距地面相同高度处同时由静止释放,穿过磁场后落到地面。下落过程中线框平面始终保持与磁场方向垂直。以下说法正确的是( )
A.甲乙两框同时落地
B.乙框比甲框先落地
C.落地时甲乙两框速度相同
D.穿过磁场的过程中甲线框中通过的电荷量小于乙线框
17、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
18、如图所示的理想变压器电路,变压器原、副线圈的匝数可通过滑动触头P1、P2控制,R1为定值电阻,R2为滑动变阻器,L为灯泡。当原线圈所接的交变电压U降低后,灯泡L的亮度变暗,欲使灯泡L恢复到原来的亮度,下列措施可能正确的是( )
A.仅将滑动触头Pl缓慢地向上滑动
B.仅将滑动触头P2缓慢地向上滑动
C.仅将滑动变阻器的滑动触头P3缓慢地向下滑动
D.将滑动触头P2缓慢地向下滑动,同时P3缓慢地向下滑动
19、如图所示,一轻质晒衣架静置于水平地面上,水平横杆与四根相同的斜杆垂直,两斜杆夹角,一重为
的物体悬挂在横杆中点,则每根斜杆受到地面的( )
A.作用力为
B.作用力为
C.摩擦力为
D.摩擦力为
20、我们可以用“F=-F'”表示某一物理规律,该规律是( )
A.牛顿第一定律
B.牛顿第二定律
C.牛顿第三定律
D.万有引力定律
21、如图所示为两个分子之间的分子势能Ep随分子间距离r的变化关系图线,两分子之间距离为r0时分子势能最小,此时两分子之间的作用力为__________(选填“引力”“斥力”或“零”);若两分子之间的距离由r0开始逐渐变大,则两分子间的作用力____________(选填“逐渐增大”“逐渐减小”“先增大后减小”或“先减小后增大”)。
22、如图,粗细均匀的长玻璃管竖直放置且开口向下,管内的水银柱封闭了一部分体积的空气柱。当外界大气压缓慢增大,水银柱将________(上升、不动、下降);若大气压增大,水银柱移动
,大气压再增大
,水银柱又移动
,则:
________
(选填“>”、“<”、“=”)。(保持温度不变)
23、一列横波沿一条粗软绳传播。在某一时刻,绳子的形状如图所示,则该波的波长为____,若该波波速为5m/s,则P质点返回到原位的时间_____0.1s(填“大于”或者“小于”)。
24、如图所示,将摆长为L的单摆摆球拉离平衡位置一个很小的角度到A点后由静止释放,重力加速度为g,则摆球从A第一次运动到最左端B所用的时间为______;若将该装置从上海移到北京进行同样的操作,上述运动时间将______。(选填“变大”、“变小”或“不变”)
25、两个相同容器中分别盛有质量相等、温度相同的氢气和氧气,若忽略分子间的势能,则氢气分子的平均动能_______氧气分子的平均动能;氢气的内能_______氧气的内能;相同时间内,氢气分子对器壁单位面积的总冲量_____________氧气分子对器壁单位面积的总冲量(均选填“大于”“小于”或“等于”)。
26、某同学在解决物理问题的过程中,计算出一颗人造地球卫星绕地球做圆周运动的周期是70分钟。已知地球半径约为6400km,该同学的答案___________(选填“合理”或“不合理”),理由是_____________。
27、某实验小组测量一个电阻约为几十欧的均匀圆柱形导体的电阻率,要求电压和电流的测量范围要大一些,实验室除了学生电源电动势)开关、导线若干、螺旋测微器、圆柱形导体外,还备有以下器材:
A.电压表(量程
)
B.微安表(量程
,内阻
)
C.电流表(量程
)
D.滑动变阻器(0~20Ω)
E.滑动变阻器(0~1000Ω)
F.定值电阻(9990Ω)
(1)为较方便且能较为精确地进行测量该实验所选备用器材为______,还缺少______;
(2)请在虚线方框中画出本实验的原理图______;
(3)用螺旋测微器测量导体的直径如图所示,该圆柱体的直径______
;
(4)若微安表和定值电阻的分流不可忽略,请写出圆柱形导体电阻率的表达式,并说明所用符号所表示的物理量:______。
28、肺活量测量仪模型如图所示,一导热性能良好、内壁光滑的气缸内有两个轻活塞A、B,活塞B紧靠固定阀门K,活塞A、B间封闭有一定质量的理想气体,气体体积V1=6.0×103mL,压强为一个标准大气压p0.用力推活塞A使其缓慢向右移动,当阀门K与活塞B间的气体体积V2=3.5×103mL时,测得气体的压强为1.2p0,忽略气体温度变化。
(1)气体的压强为1.2po时,求阀门K与活塞A间气体的体积V;
(2)此过程中,活塞A对活塞A、B间气体做的功为504J,活塞A、B间气体对活塞B做的功为395J,求活塞A、B间气体放出的热量Q。
29、在一边长为a的等边三角形OPQ内存在方向垂直纸面向外的匀强磁场。现以O点为坐标原点,OP为x轴正方向,建立直角坐标系,在第一象限内加一方向竖直向上的匀强电场,在y轴的左侧加一加速电场,A、B两极板之间的加速电压为U,在B板的中间有一小孔。现将一带电荷量为-q、质量为m的带负电的微粒在A板中间由静止释放,带电微粒从B板的小孔处飞出,接着从y轴上的M点垂直y轴进入电场,随后从x轴上的C点进入磁场(C点图中未画出),且速度方向与OQ边平行。经过一段时间带电粒子恰好沿垂直PQ的方向经过PQ 边的中点离开磁场,不计带电微粒重力影响。求∶
(1)第一象限内的匀强电场的电场强度大小;
(2)三角形OPQ区域内匀强磁场的磁感应强度大小。
30、静止电荷在其周围空间产生的电场,称为静电场;随时间变化的磁场在其周围空间激发的电场称为感生电场。
(1)如图所示,真空中一个静止的均匀带电球体,所带电荷量为+Q,半径为R,静电力常量为k。距球心r处电场强度的大小分布满足如下关系:
①将电荷量为+q的试探电荷放在距离带电球球心2R处,求其受到的静电力大小F。
②在图2坐标系中画出E-r图像,并借助该图像求出带电球的球心与球表面间的电势差U。
(2)在纸面内以O为圆心,半径为a的圆形区域内,分布着垂直纸面向里的磁场,磁感应强度B的大小随时间均匀增加,变化率为k,该变化磁场激发感生电场,距球心r处的电场强度大小分布满足如下关系:
电子感应加速器是利用感生电场使电子加速的设备。一种电子感应加速器的简化模型如图4所示,空间存在垂直纸面向里的磁场,在以O为圆心,半径小于r0的圆形区域内,磁感应强度B1=k1t,在大于等于r0的环形区域内,磁感应强度B2=k2t,其中,k1、k2均为正的定值。电子能在环形区域内沿半径等于r0的圆形轨道运动,并不断被加速。
①分别说明B1、B2的作用
②推导k1与k2应满足的数量关系
31、如图所示,水平放置的气缸A和容积为VB=3.6L的容器B之间有细管(容积可忽略)连通,阀门C位于细管中部。气缸A内有一轻质活塞D,它可以无摩擦地在气缸内滑动,A放在温度恒为t1=27℃、压强为p0=1.0×105Pa的大气中,B浸在t2=327℃的恒温槽内,A、B的器壁导热性能良好。开始时阀门C是关闭的,A内装有一定质量理想气体,体积为VA=2.4L,B内没有气体。打开阀门C,使气体由A进入B,等到活塞D停止移动一段时间气体状态稳定。(已知绝对零度为-273℃)求:
(i)气体状态稳定,气体的体积和压强;
(ii)整个过程中外界对气体做的功。
32、如图,光滑绝缘水平桌面上有一个矩形区域,
长度为
,
长度为
,E、F、G、H分别为AD、BC、AB、CD的中点,以EF为
轴、GH为
轴建立如图所示的直角坐标系,坐标原点为
。
区域存在垂直桌面向下的匀强磁场,磁感应强度为B0;
区域存在沿
轴正方向的匀强电场,电场强度为
,
区域有沿
轴负方向的匀强电场。质量为
、电荷量为
的绝缘小球
静止在磁场中
点。质量为
的带电量也为
的绝缘小球P,以大小为
的初速度从
边界上的某点沿与
边界夹角为
的方向进入电场。小球P与Q恰好在
点沿
轴方向发生弹性正碰,碰撞前后小球Q的电量保持不变,小球P、Q均可视为质点。
(1)求区域匀强电场的电场强度
的大小;
(2)若小球Q从边离开磁场,求
的最小值;
(3)若小球Q从边中点离开磁场,求
的可能值和小球Q在磁场中运动的最长时间。