1、关于家用照明用的220V交流电,下列说法中不正确的是( )
A.该交流电的频率为50Hz
B.该交流电的周期是0.02s
C.该交流电1秒内方向改变50次
D.该交流电的电压有效值是220V
2、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
3、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.
4、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.
5、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
6、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
7、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
8、OMN为玻璃等腰三棱镜的横截面,ON=OM,a、b两束可见单色光(关于OO′)对称,从空气垂直射入棱镜底面 MN,在棱镜侧面 OM、ON上反射和折射的情况如图所示,则下列说法正确的是( )
A.在棱镜中a光束的折射率大于b光束的折射率
B.在棱镜中,a光束的传播速度小于b光束的传播速度
C.a、b 两束光用同样的装置分别做单缝衍射实验,a光束比b光束的中央亮条纹宽
D.a、b两束光用同样的装置分别做双缝干涉实验,a光束比b光束的条纹间距小
9、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.
10、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
11、2020年3月20日,电影《放射性物质》在伦敦首映,该片的主角—居里夫人是放射性元素钋()的发现者。已知钋(
)发生衰变时,会产生
粒子和原子核
,并放出
射线。下列分析正确的是( )
A.原子核的质子数为82,中子数为206
B.射线具有很强的穿透能力,可用来消除有害静电
C.由粒子所组成的射线具有很强的电离能力
D.地磁场能使射线发生偏转
12、工地上甲、乙两人用如图所示的方法将带挂钩的重物抬起。不可伸长的轻绳两端分别固定于刚性直杆上的A、B两点,轻绳长度大于A、B两点间的距离。现将挂钩挂在轻绳上,乙站直后将杆的一端搭在肩上并保持不动,甲蹲下后将杆的另一端搭在肩上,此时物体刚要离开地面,然后甲缓慢站起至站直。已知甲的身高比乙高,不计挂钩与绳之间的摩擦。在甲缓慢站起至站直的过程中,下列说法正确的是( )
A.轻绳的张力大小一直不变
B.轻绳的张力先变大后变小
C.轻绳的张力先变小后变大
D.轻绳对挂钩的作用力先变大后变小
13、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
14、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
15、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
16、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
17、如图所示,天花板上悬挂的电风扇绕竖直轴匀速转动,竖直轴的延长线与水平地板的交点为O,扇叶外侧边缘转动的半径为R,距水平地板的高度为h。若电风扇转动过程中,某时刻扇叶外侧边缘脱落一小碎片,小碎片落地点到O点的距离为L,重力加速度为g,不计空气阻力,则电风扇转动的角速度为( )
A.
B.
C.
D.
18、珠宝学院的学生实习时,手工师傅往往要求学生打磨出不同形状的工件。如图所示为某同学打造出的“蘑菇形”透明工件的截面图,该工件的顶部是半径为R的半球体,为工件的对称轴,A、B是工件上关于
轴对称的两点,A、B两点到
轴的距离均为
,工件的底部涂有反射膜,工件上最高点与最低点之间的距离为2R,一束单色光从A点平行对称轴射人工件且恰好从B点射出,则工件的折射率为( )
A.
B.
C.
D.
19、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)
20、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
21、某横波在介质中沿x轴正方向传播,时刻,O点开始向Y轴正方向运动,经
,O点第一次到达负方向最大位移处,某时刻形成的波形如图所示。则该时刻,平衡位置在
处的N点沿y轴______
选填“正”“负”
方向运动;该横波的波速为________
;在
的时间内质点M通过的路程为_______m。
22、金刚石是自然界中最坚硬的物质,俗称“金刚钻”,也就是我们常说的钻石,它是一种由碳元素组成的矿物。已知碳原子的摩尔质量为M,金刚石的密度为,阿伏加德罗常数为
,则体积为V的金刚石含有碳原子的个数为______,若把金刚石中的碳原子看成球体,并认为碳原子是紧密地排列在一起的,则碳原子的直径为______。
23、如图所示,绝缘墙角固定了带电量为+的小球A;轻质绝缘细杆长为L,其正中心固定了质量为m、带电量为+
的小球B,在杆底部水平力F的作用下静止靠在竖直墙面上。一开始轻杆与水平地面的夹角为60°,在杆底端水平外力F的作用下,杆缓慢转向直至竖直。此过程中,不计摩擦,地面对杆的支持力将________________(填“逐渐增大”、“逐渐变小”或“保持不变”),外力F做功大小为________________。
24、一定质量理想气体先后经历A→B、B→C、C→A三个阶段,其图像如图所示。已知状态A的温度为
,则状态B的气体温度为___________°C,在C→A的过程中气体内能的变化趋势为___________(填“一直增大”或“一直减小”或“先增大后减小”或“先减小后增大”),在A→B→C过程中气体___________(填“吸收”或“放出”)的热量为___________J,在C→A的过程中气体对外界所做的功为___________J。
25、为做好新冠肺炎疫情防控,学校用如图所示的压缩式喷雾器对教室走廊等场所进行消杀工作。给储液罐打足气,打开开关就可以让药液喷撒出来。若罐内气体温度保持不变,随着药液的不断喷出,则罐内气体内能_________(填“不断增大”、“不断减小”或“保持不变”),气体________(填“吸收”或“放出”)热量。
26、前不久,中科院光电技术研究所宣布,其承担的国家重大科研装备研制项目“超分辨光刻装备研制”通过验收。这是世界上首台用紫外光源实现了22 纳米分辨率的光刻机。光刻机是生产大规模集成电路(芯片)的核心设备, 光刻机的曝光波长越短,分辨率越高。“浸没式光刻”是一种通过在光刻胶和投影物镜之间加入浸没液体,从而减小曝光波长提高分辨率的技术。如图所示,若浸没液体的折射率为1.40,当不加液体时光刻胶的曝光波长为189nm,则加上液体时光在液体中的传播速度为______m/s,光刻胶的曝光波长变为______nm(光在在真空中的传播速度c=3. 0×108 m/s)(计算结果保留三位有效数字)。
27、某物理兴趣小组要研究一个小灯泡的伏安特性曲线,小灯泡的额定电压约为4V,额定功率约为2W,实验器材如下:
A.电压表(0~5V,内阻约为10kΩ)
B.电流表(0~100mA,内阻10Ω)
C.滑动变阻器(5Ω,1A)
D.定值电阻R1(4Ω),定值电阻R2(10Ω)
E.电源、开关和导线若干
(1)实验器材中的电流表量程过小,但可以通过所给的定值电阻R1和R2改变其量程(如图1所示).如果开关S1接c,电流表的量程可以扩展为______A。由分析可知,要完整测出小灯泡的伏安特性曲线,开关S1应该接______(选填b或c);
(2)根据实验数据描绘出小灯泡的I-U图像如图2所示,当灯泡的电阻约为6Ω时,小灯泡的实际功率约为______W(保留两位有效数字);
(3)现取与实验中伏安特性相同的两个小灯泡以及一个定值电阻Ro,组成如图3所的电路,已知电源电动势Eo=3.0V,ro=5.0Ω,Ro=10Ω。则开关S0闭合后,其中一个灯泡的实际功率为______W(保留两位有效数字)。
28、如图所示,底端封闭的粗细均匀的长玻璃管静止在倾角为θ的固定斜面上,玻璃内通过水银柱封闭了一段理想气体。玻璃管的长度为L=80cm,水银柱的长度h=25cm,气柱的长度x1=37.5cm。若把玻璃管开口竖直向上静止时,空气柱长度x2=33cm。已知大气压强P0=75cmHg,环境温度保持不变。求:
(1)斜面的倾角正弦值;
(2)当把玻璃管开口竖直向下静止时,空气柱的压强。
29、金刚石俗称“金刚钻”,也就是我们常说的钻石,它是一种由纯碳组成的矿物,也是自然界中最坚硬的物质。已知金刚石的密度。碳原子的摩尔质量为
,现有一块体积
的金刚石,阿伏加德罗常数为
。(计算结果保留2位有效数字)
(1)它含有多少个碳原子?
(2)假如金刚石中碳原子是紧密地堆在一起的,把金刚石中的碳原子看成球体,试估算碳原子的直径。
30、如图所示,A、B是两个完全相同的小球,用较长的细线将它们悬挂起来,调整细线的长度和悬点的位置,使两个小球静止时重心在同一水平线上,且恰好没有接触。现将小球A拉起至细线与竖直方向夹角为°的位置,使其由静止释放,小球A运动至最低点与静止的小球B相碰,碰后两球粘在一起运动。已知细线的长度为L,每个小球的质量均为m,重力加速度为g,忽略小球半径和空气阻力,求:
(1)A球运动至最低点时的速度大小v0;
(2)碰后两球能够上升的最大高度h;
(3)碰撞过程中损失的机械能E。
31、如图所示,M、N为中心开有小孔的平行板电容器的两极板,其左侧有一圆心为O、半径为r的圆形区域,区域内存在着垂直于纸面向外的匀强磁场,磁场的磁感应强度大小为B,圆周上的点A、圆心O与平行板电容器上的两小孔、
在同一水平直线上。现有一质量为m,电荷量为
的带电粒子(重力忽略不计),以某一恒定的水平初速度从极板M的中央小孔
处射入电容器,穿过小孔
后从A处进人磁场,当平行板M、N间不加电压时,带电粒子恰好从O点正下方的C点射出磁场。
(1)求带负电的粒子的初速度大小;
(2)当平行板M、N间加上一定电压时,带负电的粒子在磁场中运动的时间变为原来的,求M、N板间的电势差
。
32、建立物理模型对实际问题进行分析,是重要的科学思维方法。
(1)假设地球可视为一个质量分布均匀且密度为ρ的球体,已知地球的半径为R,引力常量为G,球体的体积公式为,不考虑地球自转的影响,试推导第一宇宙速度v的表达式;
(2)我们已经学过了关于两个质点之间万有引力的大小是,但是在某些特殊情况下,非质点之间的万有引力的计算及其应用,我们利用下面两个已经被严格证明是正确的结论,可以有效地解决问题。
a.质量分布均匀的球壳对壳内物体的引力为零。如图1所示,质点m0放置在质量分布均匀的大球壳M0(球壳的厚度也均匀)的空腔之内,那么m0受到M0的引力为零。
b.若质点m放置在质量分布均匀的大球体M之外(),那么它们之间的万有引力为
,式中的r为质点m到球心之间的距离;
为大球体的半径。利用以上两个结论和(1)中的已知条件,求距离地心为d(d<R)处,质量为m的质点所受引力的大小Fd;
(3)如图2所示,假设沿地轴的方向凿通一条贯穿地球南北两极的小洞,把一个质量为m的小球从北极的洞口由静止状态释放后,小球能够在洞内运动,假设小球只受地球引力的作用,以地心为原点,向北为正方向建立x轴,在图3中画出小球所受引力F随x(-R≤x≤R)变化的图像,求出小球在洞内运动过程中的最大速度vm,并说明小球做什么运动。