1、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
2、如图所示,有一质量为m的物块分别与轻绳P和轻弹簧Q相连,其中轻绳P竖直,轻弹簧Q与竖直方向的夹角为,重力加速度大小为g,则下列说法正确的是( )
A.轻绳P的弹力大小可能小于mg
B.弹簧Q可能处于压缩状态
C.剪断轻绳瞬间,物块的加速度大小为g
D.剪断轻绳瞬间,物块的加速度大小为gsin
3、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
4、如图所示,光滑水平面上有一足够长的轻质绸布C,C上静止地放有质量分别为2m、m的物块A和B,A、B与绸布间的动摩擦因数均为μ。已知A、B与C间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力。现对A施一水平拉力F,F从0开始逐渐增大,下列说法正确的是( )
A.当F=0.5μmg时,A、B、C均保持静止不动
B.当F=2.5μmg时,A、C不会发生相对滑动
C.当F=3.5μmg时,B、C以相同加速度运动
D.只要力F足够大,A、C一定会发生相对滑动
5、国家为节约电能,执行峰谷分时电价政策,引导用户错峰用电。为了解错峰用电的好处,建立如图所示的“电网仅为3户家庭供电”模型,3户各有功率P=3kW的用电器,采用两种方式用电:方式一为同时用电1小时,方式二为错开单独用电各1小时,两种方式用电时输电线路总电阻损耗的电能分别为ΔE1、ΔE2,若用户电压恒为220V,不计其它线路电阻,则( )
A.两种方式用电时,电网提供的总电能之比为1:1
B.两种方式用电时,变压器原线圈中的电流之比为1:3
C.
D.
6、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.
7、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.
8、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
9、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
10、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
11、汽车自动控制刹车系统(ABS)的原理如图所示.铁质齿轮P与车轮同步转动,右端有一个绕有线圈的磁体(极性如图),M是一个电流检测器.当车轮带动齿轮P转动时,靠近线圈的铁齿被磁化,使通过线圈的磁通量增大,铁齿离开线圈时又使磁通量减小,从而能使线圈中产生感应电流,感应电流经电子装置放大后即能实现自动控制刹车.齿轮从图示位置开始转到下一个铁齿正对线圈的过程中,通过M的感应电流的方向是( )
A.总是从左向右
B.总是从右向左
C.先从右向左,然后从左向右
D.先从左向右,然后从右向左
12、网课期间,有同学在家里用投影仪上课。投影仪可以吊装在墙上,如图所示。投影仪质量为m,重力加速度为g,则吊杆对投影仪的作用力( )
A.方向左斜向上
B.方向右斜向上
C.大小大于mg
D.大小等于mg
13、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
14、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
15、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
16、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.
17、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
18、如图甲所示,和
为两相干波源,振动方向均垂直于纸面,产生的简谐横波波长均为λ,Р点是两列波相遇区域中的一点,已知Р点到两波源的距离分别为
,
,两列波在Р点干涉相消。若
的振动图象如图乙所示,则
的振动方程可能为( )
A.(cm)
B.(cm)
C.(cm)
D.(cm)
19、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
20、我国已成功发射的月球探测车上装有核电池提供动力。核电池是利用放射性同位素衰变放出载能粒子并将其能量转换为电能的装置。某核电池使用的核燃料为,一个静止的
发生一次α衰变生成一个新核,并放出一个γ光子。将该核反应放出的γ光子照射某金属,能放出最大动能为
的光电子。已知电子的质量为m,普朗克常量为h。则下列说法正确的是( )
A.新核的中子数为144
B.新核的比结合能小于核的比结合能
C.光电子的物质波的最大波长为
D.若不考虑γ光子的动量,α粒子的动能与新核的动能之比为117:2
21、图甲中的变压器为理想变压器,其原线圈接到有效值为的正弦交流电源上,副线圈与阻值为
的电阻
接成闭合电路,图乙中阻值为
的电阻
直接接到电压为
的直流电源上,电阻
消耗的电功率为__________
;若发现
与
消耗的电功率恰好相等,则变压器原、副线圈的电压之比为_________。
22、图(甲)为一列简谐横波在t=0.10s时刻的波形图,P是平衡位置在x=4.0m处的质点,图(乙)为质点P的振动图像,则这列波传播速度是___________m/s,传播方向是沿x轴___________。
23、一列简谐横波沿x轴负方向传播,图中实线为t=0时刻的波形图,虚线是这列波在t1=0.5s时刻的波形图。各质点振动周期大于0.5s,P为实线上的一质点,则质点P的位移随时间变化的关系式为___________cm,这列波的传播速度为___________ m/s。
24、某充气式座椅简化模型如图所示,导热良好的两个汽缸C、D通过活塞分别封闭质量相等的两部分同种理想气体A、B,活塞通过轻弹簧相连,静置在水平面上。已知两个汽缸C、D的质量均为M(汽缸壁的厚度不计),大气压强为p0,重力加速度大小为g,初始时环境温度为T0,被封闭气体高度均为L,活塞的横截面积为S、质量和厚度不计,弹簧始终在弹性限度内,活塞始终未脱离汽缸,不计活塞与气缸之间的摩擦。则初始时B气体的压强PB=___________;若环境温度缓慢升至1.2T0,A、B气体总内能增加ΔU,则A气体从外界吸收的热量Q=___________。
25、在匀强电场中固定两个点电荷A和B,A带电量为,B带电量为
。A、B连线与电场线平行。若电场
方向如图(a)中所示,A受到的电场力大小为
,B受到的电场力大小为
,则A、B间电场力大小
__________;若电场
方向如图(b)所示,增大A、B间距离,A受到的电场力大小为
,B受到的电场力大小为
,则电场强度
的大小为__________。
26、碲 可由半衰期约为 13h 的放射性元素
衰变而成,其衰变方程为
,则该衰变方程中的 X 为___________(填该粒子的名称),质量为 10g 的
经过 26h 后,剩余
质量为___________g。
27、某同学用图甲所示装置测量木块与木板间动摩擦因数。图中,置于实验台上的长木板水平放置,其左端固定一轻滑轮,轻绳跨过滑轮,一端与放在木板上的小木块相连,另一端可悬挂钩码。实验中可用的钩码共有N个,将
(依次取
=1,2,3,4,5)个钩码挂在轻绳左端,其余
个钩码放在木块的凹槽中,释放小木块,利用打点计时器打出的纸带测量木块的加速度。
(1)正确进行实验操作,得到一条纸带,从某个清晰的打点开始,依次标注0、1、2、3、4、5、6,分别测出位置0到位置3、位置6间的距离,如图乙所示。已知打点周期T=0.02s,则木块的加速度=____m/s2。
(2)改变悬挂钩码的个数n,测得相应的加速度a,将获得数据在坐标纸中描出(仅给出了其中一部分)如图丙所示。取重力加速度g=10m/s2,则木块与木板间动摩擦因数______(保留2位有效数字)
(3)实验中______(选填“需要”或“不需要”)满足悬挂钩码总质量远小于木块和槽中钩码总质量。
28、滑草是人们喜爱的一项游乐项目,某滑草场的滑道是与水平面夹角为θ=的斜面,如图所示。t=0时刻游客甲乘坐滑板从某一滑道底端以一定的初速度沿滑道向上运动,与此同时,游客乙乘坐滑板从另一条滑道顶端由静止开始沿滑道下滑,经过3s滑到底端,下滑全过程的速度-时间图像如v-t图像中的乙所示;游客甲由运动过程的最高点下滑的速度-时间图像如v-t图像中的甲所示,两游客与滑板均可视为质点。取重力加速度大小g=10m/s2,sin
=0.6,求:
(1)滑板与滑道之间的动摩擦因数;
(2)两游客相遇的时刻。
29、如图所示,倾角为37°的固定斜面上放置一“L”形木板,木板足够长且上表面光滑,下表面与斜面间的动摩擦因数为0.5。现将一可看做质点的物块置于木板上某点,并且和木板同时自静止开始释放,物块刚释放时与木板下端挡板的距离为m,已知物块和木板的质量相等,两者碰撞时无机械能损失,且碰撞时间极短,重力加速度g取10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8,求:
(1)物块和木板第一次碰撞前物块的速度大小;
(2)物块和木板第一次碰撞至第二次碰撞的时间间隔;
(3)自物块和木板开始释放至两者第n(n=1、2……)次碰撞,木板运动的位移大小;
(4)若刚释放时物块与木板下端挡板的距离为任意可能的值,判断两者在第二次碰撞时木板有无可能已经停止运动?若有可能已经停止运动,计算得出需满足的条件;若无可能已经停止运动,通过计算说明理由。
30、在半导体集成电路制造过程中需要生产出纯度很高的,可精确控制的一价硼离子束。具体流程如图甲所示,离子源腔室可产生包含有、
、
、
和
的等离子体,这些离子从一条狭缝进入吸极并把带正电的离子选出来,正离子通过吸极后垂直于磁场方向进入分析磁体控制的空间,被分析磁体选出的离子束引人到加速管调速,最终获得满足需要的离子束进入工艺腔内。吸极结构示意图如图乙所示,吸极由两个带缝隙的平行金属板(即抑制电极和引出电极)构成,引出电极接地,离子源腔体和引出电极之间的吸极电压为
,抑制电极和引出电极之间的抑制电压为
。分析磁体提供截面半径为R的圆柱型匀强磁场区域,磁感应强度可调。已知等离子体中的多数离子动能很接近,设为
,电子的动能比较大,忽略离子所受重力,元电荷为e。
(1)求从引出电极飞出的离子的动能
,以及恰好不能通过抑制电极的电子在离子源中的动能
(2)硼有两种同位素和
,若
离子
质量为10m,在磁场中恰好偏转了90°角,求分析磁体提供的磁感应强度B的最小值。
(3)航天用集成电路要求生产芯片用的硼必须是。离子束进入磁场时并不严格平行而是有个很小的散开角θ,如图丙所示,如果θ较大将导致离开磁场时两种B+离子没有分离,请在(1),(2)问的基础上分析,为了使两种
离子分离求这个散开角θ的范围。(提示:请考虑使用散开角度很小,离子轨道半径接近时的近似条件(结果可用根式表示)
31、场是物质存在的一种形式。我们可以通过物体在场中的受力情况来研究场的强弱,并由此定义了电场强度、磁感应强度等物理量。
(1)写出电场强度的定义式;
(2)写出磁感应强度的定义式,并说明各物理量的含义;磁感应强度的方向是怎么规定的?
(3)再写出一个用比值法定义的物理量,要求:是矢量、写出其定义式、单位、其方向是如何规定的?
32、如图所示,在 xOy 平面的 y 轴左侧存在沿 y 轴正方向的匀强电场,y 轴右侧区域 I 内存在磁感应强度大小为B1=的匀强磁场,区域Ⅰ、区域Ⅱ的宽度均为 L,高度均为 3L。质量为 m、电荷量为 q 的带电的粒子从坐标为( −2L , −
L )的 A 点以速度 v0 沿 x 轴正方向射出,恰好经过坐标为(0, −(
−1)L )的 C点射入区域Ⅰ。粒子重力忽略不计。求:
(1)粒子带何种电荷以及匀强电场的电场强度大小 E;
(2)粒子离开区域Ⅰ时的位置坐标;
(3)要使粒子从区域Ⅱ的上边界离开磁场,可在区域Ⅱ内加垂直于纸面向里的匀强磁场。 试确定磁感应强度 B 的大小范围,并说明粒子离开区域Ⅱ时的速度方向。