1、如图甲所示为探究电磁驱动的实验装置。某个铝笼置于U形磁铁的两个磁极间,铝笼可以绕支点自由转动,其截面图如图乙所示。开始时,铝笼和磁铁均静止,转动磁铁,会发现铝笼也会跟着发生转动,下列说法正确的是( )
A.铝笼是因为受到安培力而转动的
B.铝笼转动的速度的大小和方向与磁铁相同
C.磁铁从图乙位置开始转动时,铝笼截面中的感应电流的方向为a→d→c→b→a
D.当磁铁停止转动后,如果忽略空气阻力和摩擦阻力,铝笼将保持匀速转动
2、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
3、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
4、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
5、如图所示,P、M、N为三个透明平板,M与P的夹角略小于N与P的夹角
,一束平行光垂直P的上表面入射,下列干涉条纹的图像可能正确的是( )
A.
B.
C.
D.
6、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.
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,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、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
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
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、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
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、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
16、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
17、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
18、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
19、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
20、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
21、某同学在原地进行单手运球训练中发现,让篮球从静止开始下落并自由弹起,弹起的最大高度比原来低20cm。为了让篮球每次都能弹回原来的高度,当球回到最高点时,向下拍打一次球,每分钟拍打100次,篮球质量为0.6kg。取重力加速度g=10m/s2.。不计空气阻力和拍球瞬间的能量损失,则该同学每次拍打篮球需做功为___________J,拍打篮球的平均功率为___________W。
22、“战绳”俗称“抖大绳”,因其廉价、简单易操作,受到很多健身爱好者的喜爱。如图所示为健身爱好者在同一根大绳上抖出的简谐波波形,实线(甲波)表示健身爱好者1在t=0时刻抖出的波形,虚线(乙波)表示健身爱好者2在t=40s时刻抖出的波形,两列波均沿x轴正方向传播,M为绳上x=0.2m处的质点。则甲波的频率______(填“小于”“等于”或“大于”)乙波的频率;图示两时刻,甲波上质点M的速度______(填“小于”“等于”或“大于”)乙波上质点M的速度;由图示时刻开始,再经半个周期,甲波上质点M运动的路程s=______m。
23、水袖舞是我国古典舞中的一种,舞者的手有规律的振动传导至袖子上,给人一种“行云流水”的感觉,这一过程可抽象成机械振动的传播。某次水袖舞活动可等效为在平面内沿x轴正向传播的简谐横波,波速为
,频率为
,振幅为
,则该简谐波的波长为___________m。P、Q为袖子上的两点,某时刻P点经过平衡位置向上振动,则从此刻算起,P点右侧相距
的Q点也由平衡位置向上振动需要的最短时间为___________s。这一过程中P点振动经过的路程为___________
。
24、一个气泡从恒温水槽的底部缓慢向上浮起,若气泡内气体可以看作理想气体,则在气泡缓慢上升的过程中,气泡内气体的体积__________(选填“变大”或“变小”),同时要__________(选填“对外放热”或“从外吸热”)。
25、如图是一定质量理想气体的p-T图像,气体从图中A状态变到B状态,设A、B状态的体积分别为VA、VB,由图可知VA________VB(填“>”“=”或“<”)。从A到B过程,气体分子与容器壁每秒碰撞的次数________(填“增加”“不变”或“减少”)。
26、图中游标卡尺的读数为________mm,螺旋测微器的读数为________mm。
27、如图,某同学用打点计时器记录了物体的运动情况,已知,在物体运动一段时间后,剪断右侧细绳,在纸带上确定出8个计数点。每两个相邻的测量点之间的时间间隔为
。结果保留三位有效数字,则:
(1)在纸带上打下计数点6时的速度__________
。
(2)利用纸带计算出物体向上加速的过程中,加速大小a=__________
。
(3)请写出至少一种减小测量加速度误差的方法__________。
28、研究表明,一般人的刹车反应时间(即图甲中“反应过程”所用时间)t0=0.4s,但饮酒会导致反应时间延长,在某次试验中,一质量为50kg的志愿者少量饮酒后驾车以v0=72km/h的速度在试验场的水平路面上匀速行驶,从发现情况到汽车停止,行驶距离L=39m。减速过程中汽车速度v与位移s的关系曲线如图乙所示,此过程可视为匀变速直线运动。重力加速度取g=10m/s2。求:
(1)减速过程汽车加速度的大小;
(2)饮酒志愿者的反应时间;
(3)减速过程中,汽车对志愿者作用力与志愿者重力大小的比值;
29、如图所示,质量为mA=2kg、长度为L=3m的长木板A静止在光滑的水平地面上,长木板A的两端有弹性挡板M、N,一质量为mB=4kg的物块B静止在长木板的中点,让物块B以v0=6m/s的速度水平向左运动。已知物块B与长木板A之间的动摩擦因数μ=0.1,物块B与挡板的碰撞时间很短且没有能量损失,重力加速度g=10m/s2.
(1)物块B最终停在长木板A上何处?
(2)试推导物块B同挡板碰撞前相对长木板A的速度vBA与同挡板碰撞后相对长木板A的速度v′BA的关系;
(3)试求物块B在长木板A上滑动的时间。
30、如图所示,在水平面上有一弹簧,其左端与墙壁相连,O点为弹簧原长位置,O点左侧水平面光滑,水平段OP长L=1m,P点右侧一与水平方向成的足够长的传送带与水平面在P点平滑连接,皮带轮逆时针转动速率为3m/s,一质量为1kg可视为质点的物块A压缩弹簧(与弹簧不栓接),使弹簧获得弹性势能Ep=9 J,物块与OP段动摩擦因数μ1=0.1,另一与A完全相同的物块B停在P点,B与传送带的动摩擦因数μ2=
,传送带足够长,A与B之间的碰撞为弹性正碰,重力加速度
,现释放A,求:
(1)物块A.B第一次碰撞前瞬间,A的速度v0
(2)A.B第一次碰撞后各自的速度VA、VB
(3)从A.B第一次碰撞后到第二次碰撞前,B与传送带之间由于摩擦而产生的热量
31、如图甲所示,固定在地面上的某种离子发射装置由离子源、间距为的中心有小孔的两平行金属板
、
和边长为
的立方体构成,其后端面
为喷口,喷口
正对着屏幕
,
为平行于
、
的足够大平板。以金属板
的中心
为坐标原点,垂直立方体侧面和金属板建立
、
和
坐标轴。
、
板之间存在方向沿
轴正方向的匀强电场;立方体内存在磁场,其磁感应强度沿
方向的分量始终为零,沿
和
方向的分量
和
如图乙所示,图中
可调;
、
板之间存在足够大的匀强电场,场强与
、
板之间电场等大,方向沿
轴负方向。离子源在
板中心小孔
处无初速释放氦离子(
),经
、
间电场加速进入磁场区域,从端面
射出进入
、
间电场,经电场偏转最终打在屏幕
上,测得离子经电场加速后在金属板
中心点
处速度为
。已知单个离子的质量为
、电荷量为
,忽略离子间的相互作用,不计重力。
(1)求、
板之间匀强电场的场强大小;
(2)调节的值,使得从小孔
进入的离子均能从喷口后端面
射出,求
的取值范围;
(3)调节,粒子从喷口
喷出后,经过匀强电场后打在屏幕
上,打在
上的速度与从喷口
喷出时的速度等大,求粒子打在
屏幕上的坐标。
32、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1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:;
a.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;
b.在图2坐标系中画出图像,并借助该图像求出带电球的球心与球面间的电势差U。
(2)如图3所示,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,距圆心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。
a.分别说明B1、B2的作用;
b.推导k1与k2应满足的数量关系。