1、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.
2、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
3、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
4、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)
5、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
6、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
7、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.
8、光滑水平面上放有一上表面光滑、倾角为α的斜面A,斜面质量为M,底边长为 L,如图所示。将一质量为m的可视为质点的滑块B从斜面的顶端由静止释放,滑块B经过时间t刚好滑到斜面底端。此过程中斜面对滑块的支持力大小为,则下列说法中正确的是( )
A.
B.滑块下滑过程中支持力对B的冲量大小为
C.滑块到达斜面底端时的动能为
D.此过程中斜面向左滑动的距离为
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、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
12、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
13、某平面区域内一静电场的等势线分布如图中虚线所示,一正电荷仅在电场力作用下由a运动至b,设a、b两点的电场强度分别为Ea、Eb,电势分别为a、
b,该电荷在a、b两点的速度分别为va、vb,电势能分别为Epa、Epb,则( )
A.Ea>Eb
B.a>
b
C.va>vb
D.Epa>Epb
14、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
15、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
16、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
17、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
18、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
19、中国科学院紫金山天文台近地天体望远镜发现了一颗近地小行星,这颗近地小行星直径约为40m。已知地球半径约为6400km,若该小行星与地球的第一宇宙速度之比约为,则该行星和地球质量之比的数量级为( )
A.10-15
B.10-16
C.10-17
D.10-18
20、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
21、一辆变速自行车,中轴两个牙齿盘的齿数分别为N1=48、N2=38,后轴三个飞轮的齿数分别为N3=14、N4=17、N5=24。保持踏脚恒定转速,欲车速最大,拨动档位,使牙齿盘的齿数为N1,则飞轮齿数应选择________________(选填“N3”、“N4”、“N5”)。假定阻力不变,以同样的车速行驶时,该选择________________(选填“省力”、“不省力”)。
22、如图所示,在某一均匀介质中,A、B是两个波源,其振动方向垂直于纸面,其简谐振动表达式为介质中P点与A、B两波源间的距离分别为
和
,两波源形成的简谐横波分别沿
、
方向传播,波速都是
,该简谐横波的波长_____;P点是振动的______(选填“加强点”或“减弱点”)。
23、下列说法正确的是________
A、某气体的摩尔质量为M,分子质量为m,若1摩尔该气体的体积为V,则该气体单位体积内的分子数为
B、气体如果失去了容器的约束会散开,这是因为气体分子热运动的结果
C、只要技术手段足够先进,绝对零度是可以达到的
D、利用浅层海水和深层海水之间的温度差制造一种热机,将海水的一部分内能转化为机械能是可能的
E、物体温度升高,物体中分子热运动加剧,所有分子的动能都会增加
24、如图所示,一定质量的理想气体由状态a经过等压变化到达状态b,再从状态b经过等容变化到达状态c。状态a与状态c温度相等。则:气体在状态a的温度___________在状态b的温度,气体在状态a的内能___________在状态c的内能(选填“小于”、“等于”或“大于”);从状态b到状态c的过程中,气体___________(选填“吸热”或“放热”)
25、有一个直角三角形的玻璃棱镜ABC,截面如图。,D点是AC边的中点。一束红光从D点沿平行于AB方向射入棱镜,光线到达AB面上的E点发生全反射,并垂直BC边从F射出,则玻璃对红光的折射率为________。若改用蓝光沿同一路径入射,则光线到达AB面上时比E点更靠近________。(填“A点”或“B点”)。
26、物理中常用类比的方法来理解复杂的物理过程。如图(a)所示,内阻为r的化学电池向电热器R供电,其过程中静电力和非静电力做功,就可以类比成图(b)中儿童在游乐场玩耍时,重力和电梯对人做功的情形。图(b)中各点的高度可类比为图(a)中各点的电势,设A、B、a、b四点的高度分别为hA、hB、ha、hb。电路中化学能转化为电能的过程发生在_________________(选填“A→B和b→a”、“a→A和B→b”),化学电池的电源电动势大小为______________(用hA、hB、ha、hb表示)。
27、某实验探究小组的同学欲利用如图甲所示的装置测定小滑块与桌面间的动摩擦因数µ。足够长水平桌面的左端固定一竖直挡板,挡板右侧栓接一水平轻弹簀,带有遮光条的小滑块放在A点时弹簧刚好处于自然状态。使小滑块向左压缩弹簧后由静止释放,经过B点的光电门后静止在桌面上的C点。测得遮光条的挡光时间为,B、C两点间的距离为L,当地的重力加速度为g。根据以上信息回答下列问题:
(1)利用游标卡尺测量的遮光条宽度如图乙所示,则遮光条宽度d=__________cm;
(2)自不同位置释放小滑块,该小组成员依据多次测量数据,描绘的图像如图丙所示,已知该图像的斜率为k,则可知小滑块与桌面间的动摩擦因数µ=__________(用题中所给物理量的符号表示);
(3)若实验时桌面未调至水平,左端比右端略高,则动摩擦因数的测量值__________(选填“略大于”“略小于”或“等于”)真实值。
28、如图所示是一种磁动力电梯,即在竖直平面上有两根很长的平行竖直轨道,轨道间有垂直轨道平面的匀强磁场和
和
的方向相反,且
,两磁场始终竖直向上作匀速运动.电梯厢固定在金属框
内(电梯厢在图中未画出),并且与之绝缘.电梯厢载人时的总质量为
,所受阻力
,金属框垂直轨道的边长
,两磁场的宽度均与金属框的边长
相同,金属框整个回路的电阻
,若设计要求电梯以
的速度向上匀速运动,那么(
)
(1)磁场向上运动速度应该为多大;
(2)该磁动力电梯向上作匀速运动时的效率为多少?
29、如图所示,半径为R的光滑四分之一圆轨道与倾角为30°的光滑斜面都固定在水平桌面上,底端与水平轨道BC平滑连接(物体在经过B、C点时速度的大小不变)。水平轨道BC长为0.5R,斜面顶端固定一轻质弹簧。第一次将一个滑块P从圆弧轨道的顶端A点由静止释放,经水平轨道后滑上斜面并将弹簧压缩至D点,CD长为1.5R,滑块P与水平轨道间的动摩擦因数。第二次把另一个不同的滑块Q也从圆弧轨道的顶端A点由静止释放,经水平轨道后也恰将弹簧压缩至D点,滑块Q与水平轨道间的动摩擦因数
,重力加速度为g。求:
(1)滑块P第一次到达水平轨道C点时的速度大小以及最终停止的位置;
(2)滑块P和Q的质量比。
30、如图所示,竖直平面内有等量异种点电荷M、N水平固定放置,其中M为正电荷,N为负电荷,两电荷正下方固定一足够长的光滑水平绝缘直杆,A、B分别为杆上位于M、N正下方的两点,O点为AB的中点。中心开孔的小球a、b穿在杆上,分别位于A、B两点处,其中小球a质量为m、电荷量为q(q>0),小球b不带电且处于静止状态。将小球a由静止释放,已知两小球碰撞为完全弹性碰撞,且碰撞过程电量不转移,取无穷远处电势为零,A点电势为φ,重力加速度大小为g,求:
(1)小球a运动至O点时,所受轨道的弹力大小;
(2)若碰撞后小球a恰能回到O点,求小球b的质量;
(3)已知AB两点的距离为L,若AB段变为粗糙,且与小球a的动摩擦因数,小球a由静止释放后向右运动并与小球b碰撞,为使碰后小球a能一直向右运动,求小球b质量的取值范围。
31、如图,为磁悬浮列车的原理图,水平地面上有两根很长的平行直导轨PQ和MN,导轨间有竖直(垂直纸面)方向等间距的匀强磁场B1和B2,二者方向相反.导轨上有一个与磁场间距等宽的金属框abcd。当匀强磁场B1和B2同时以某一速度沿直轨道向右运动时,金属框也会沿直轨道运动.设金属框ab边长l=1m,匀强磁场的磁感应强度为B1=B2=1T,金属框的质量m=1kg,金属框的电阻为R=2Ω,金属框受到的阻力与其速度成正比,即f=kv,比例系数k=0.5N.s/m。
(1)若磁场运动速度为v0=5m/s,设在t=0时刻,金属框从如图位置启动,求此时金属框运动的加速度的大小;
(2)若磁场的运动速度为v0=5m/s时,求金属框的最大速度v1的大小;
(3)金属框要维持最大速度v2=3m/s运动,每秒钟需要消耗多少能量?
32、如图所示,在宽度为d的0≤x<d区域有沿x轴正方向的匀强电场,在宽度也为d的d<x<2d区域有方向垂直xOy平面向外的匀强磁场。一质量为m、带电量为+q的粒子,从坐标原点O由静止释放,离开磁场右边界时,速度和x轴正向夹角为30°,粒子在磁场里的运动时间为t,不计粒子重力。求:
(1)磁感应强度大小;
(2)电场强度大小。