1、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
2、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
3、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
4、如图所示,竖直平面内半径的圆弧AO与半径
的圆弧BO在最低点C相切。两段光滑的直轨道的一端在O点平滑连接,另一端分别在两圆弧上且等高。一个小球从左侧直轨道的最高点A由静止开始沿直轨道下滑,经过O点后沿右侧直轨道上滑至最高点B,不考虑小球在O点的机械能损失,重力加速度g取10m/s。则在此过程中小球运动的时间为( )
A.1.5 s
B.2.0 s
C.3.0 s
D.3.5 s
5、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
6、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
7、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.
8、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
9、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
10、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
11、在A、B两点放置电荷量分别为和
的点电荷,其形成的电场线分布如图所示,C为A、B连线的中点,D是
连线的中垂线上的另一点。则下列说法正确的是( )
A.
B.C点的电势高于D点的电势
C.若将一正电荷从C点移到无穷远点,电场力做负功
D.若将另一负电荷从C点移到D点,电荷电势能减小
12、歼-20战斗机安装了我国自主研制的矢量发动机,能够在不改变飞机飞行方向的情况下,通过转动尾喷口方向改变推力的方向,使战斗机获得很多优异的飞行性能。已知在歼20战斗机沿水平方向超音速匀速巡航时升阻比(垂直机身向上的升力和平行机身向后的阻力之比)为。飞机的重力为G,使飞机实现节油巡航模式的最小推力是( )
A.G
B.
C.
D.
13、如图为某燃气灶点火装置的原理图。转换器将直流电压转换为正弦交流电压,并加在一理想变压器的原线圈上,理想变压器的原、副线圈的匝数比为n1:n2=1:1000,电压表为交流电表。当变压器副线圈两端电压的瞬时值大于7070V时,就会在钢针和金属板间引发电火花进而点燃气体。此时,电压表的示数至少为( )
A.5
B.5000
C.10
D.7070
14、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
15、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
16、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
17、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
18、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
19、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
20、空间存在电场,沿电场方向建立直线坐标系Ox,使Ox正方向与电场强度E的正方向相同,如图所示为在Ox轴上各点的电场强度E随坐标x变化的规律。现将一正电子()自坐标原点O处由静止释放,已知正电子的带电量为e、正电子只受电场力,以下说法正确的是( )
A.该电场可能为某个点电荷形成的电场
B.坐标原点O与点间的电势差大小为
C.该正电子将做匀变速直线运动
D.该正电子到达点时的动能为
21、在水平面上固定一个内壁光滑圆弧凹槽,圆弧半径为,弧长为
, 且
,小球
从圆弧顶点由静止释放的同时,另一小球
在距圆弧轨道最低点正上方高为
处由静止释放,两球恰好在圆弧轨道的最低点相遇。已知重力加速度为
,两球均可视为质点,忽略空气阻力。小球
在圆弧轨道上往复运动的周期
=________;小球
下落的高度满足的条件
=_______________ 。
22、新能源环保汽车在设计阶段要对各项性能进行测试。某次测试中,质量为1500kg的汽车在水平路面上由静止开始做直线运动,其牵引力F随时间t的变化关系如图所示。已知汽车所受阻力恒定,第14s后做匀速直线运动。第3s末汽车的加速度为____________m/s2,第15s末汽车牵引力的功率为___________W。
23、甲、乙两列简谐横波在同一介质中分别沿x轴正方向和负方向传播,图为t=0时刻两列波的波动图像,两持续振动的波源分别位于原点O和Q(22m,0)点,甲波的频率为2.5Hz,此时平衡位置在x1=4m和x2=18m的A、B两质点刚开始振动,质点M的平衡位置在x=12m处。则甲波的波速为________m/s,质点M开始振动的时刻为______s,质点M在开始振动后的1s内运动的路程为________cm。
24、实验表明,当物体所受合外力的方向跟它的_________方向不在同一直线上时,物体做曲线运动。匀速圆周运动就是一种____________(选填“匀加速”、“变加速”)曲线运动,其所受合外力始终_____________。
25、如图所示,绝热的轻质活塞2将一定质量的理想气体封闭在水平放置的固定绝热气缸内,轻质活塞1与2通过一水平轻质弹簧连接,两活塞之间为真空,活塞与气缸壁的摩擦忽略不计,用水平外力F使活塞1静止不动。现增大外力F,使活塞1缓慢向右移动,则此过程中气体的温度_____(填“升高”“降低”或“不变”);外力F做的功及大气压力做的功_____(填“大于”“等于”或“小于”)气体内能的变化量;气体分子在单位时间内撞击气缸内壁单位面积上的次数_____(填“增加”“不变”或“减少”)。
26、如图所示,某宇航员在X星球表面用一根细线悬挂一个质量为m的小球,并将小球从与悬点O同一高度处由静止释放,测得小球过最低点时绳子拉力为F。已知X星球半径为R,星球表面为真空,不考虑星球自转,则X星球表面的重力加速度为________;若能让小球靠近X星球表面绕该星球做匀速圆周运动,小球的速度大小应为________。
27、如图1所示的截面为同心圆环的直导电材料,电阻约为100欧姆,欲测量该样品的内径,但内径太小无法直接测量.现提供以下实验器材:
A.20等分刻度的游标卡尺;
B.螺旋测微器
C.电流表A1(量程为50mA,内阻r1=100欧姆)
D.电流表A2(量程为100mA,内阻r2约为40欧姆)
E.滑动变阻器R1(0﹣10欧姆,额定电流2A)
F.直流电源E(12V,内阻约为100欧姆)
G.上述导电材料R2(长约为3cm,电阻约为100欧姆)
H.开关一只,导线若干
用上述器材设计一个尽可能精确测量该样品内径d的实验方案,回答下列问题:
(1)用游标卡尺测得该样品的长度如图2所示,其求数L=_______cm,用螺旋测微器测得该样品的外径D如图3所示,则D=_______mm。
(2)请在图4中画出设计的实验电路图,并标明所选择器材的字母代号_______;
(3)用已知的物理和所测得的物理的符号表示样品的内径d=_______。
28、为了防止新冠肺炎的传播,负压隔离仓成为转运病人的重要工具。如图所示,不工作时,隔离仓为开放状态,工作时通过循环过滤的进、排气高效净化系统来保证负压隔离仓内为微负压环境及内部空气流通,既能保障仓内病人的呼吸要求,又能保证仓外人员的安全。已知隔离仓体积恒为V。大气压强为,环境温度
,负压隔离仓正常工作时温度为
,空气视为理想气体。求:
(1)负压仓工作时,先将仓封闭并将温度调整到工作温度,求此时的舱内压强;
(2)在不改变负压仓温度的情况下需要将内部气压进一步降低,使内外压差为,求需要抽去的空气与原本仓内空气的比值。
29、医用电子直线加速器(图甲)的基本原理是:电子被直线加速器加速后轰击重金属靶,产生高能射线,广泛应用于各种肿瘤的治疗。如图乙是电子直线加速器的示意图,它的加速部分由多个横截面积相同的金属圆筒依次排列而成,其中心轴线在同一直线上。序号为奇数的圆筒和交变电源的一个极相连,序号为偶数的圆筒和该电源的另一个极相连,交变电源两极间电势差的变化规律如图丙所示。在时,奇数圆筒相对偶数圆筒的电势差为正值,此时位于和偶数圆筒相连的金属圆板(序号为0)中央的一个电子,在电场力的作用下由静止开始加速,沿中心轴线冲进1号圆筒。为使电子运动到各个间隙中都能恰好加速,电子穿过每个圆筒的时间应当恰好等于交变电压周期的一半。已知电子的质量为m、电子电荷量为e、电压的绝对值为u,周期为T,电子通过圆筒间隙的时间可以忽略不计,不计电子重力,和电子间的相互作用。求:
(1)金属圆筒长度ln和它的序号n之间的定量关系;
(2)若电子从8号筒离开加速电场后恰好垂直进入一个边长为2a的正方形匀强磁场区域,电子垂直磁场的左边界从中点进入,垂直下边界从下边界中点射出,最后垂直打到圆形重金属靶上,则电子在磁场中运动的时间,和磁感应强度B的大小;
(3)在满足第(2)问的条件下,若每t秒打在金属靶上的电子数为N,且其中半数电子被金属靶吸收,半数电子被金属靶反向弹回,弹回速度大小为撞击前速度的一半,反弹的电子不会再次打到靶上,则金属靶受到电子平均作用力的大小。
30、如图所示,a、b是两条相距为L不同颜色的平行光线,沿与玻璃砖上表面成30°角入射,已知玻璃砖对单色光a的折射率为,玻璃砖的厚度为h,不考虑折射光线在玻璃砖下表面的反射,光在真空中的速度为c.
①求单色光a在玻璃中的传播时间;
②当玻璃砖厚度h与两光线距离L满足时,玻璃砖下面只有一条光线,求单色光b在上表面的折射角.
31、如图,光滑水平桌面上有一个矩形区域 abcd,bc长度为2L,cd长度为1.5L,e、f分别为ad、bc的中点.efcd区域存在竖直向下的匀强磁场,磁感应强度为B,质量为m、电荷量为+q的绝缘小球A静止在磁场中f点.abfe区域存在沿bf方向的匀强电场,电场强度为,质量为km的不带电绝缘小球P,以大小为
的初速度沿bf方向运动.P与A发生弹性碰撞,A的电量保持不变,P、A均可视为质点.
(1)试求碰后A在磁场中做圆周运动的半径
(2)若k=1,试分析A从ed边何处离开磁场:
(3)若A从ed边中点离开磁场,求k的可能值和A在磁场中运动的最长时间
32、图甲为直角坐标xOy,y轴正向沿竖直向上方向,其所在空间分布着均匀的、大小随时间周期性变化的电场和磁场,其变化规律如图乙所示,规定电场强度方向沿y轴正向为正方向,磁感应强度方向垂直坐标xOy平面向里为正方向.t=0时刻,电荷量为q、质量m的带正电粒子由坐标原点O静止释放,已知场强大小E0=,磁感应强度大小B0=
,g取10m/s2.求:
(l)t=ls末粒子速度的大小和方向;
(2)粒子第一次进入磁场时做圆周运动的半径和周期;
(3)在0-6s内粒子运动过程中最高点的位置坐标.