1、如图所示,忽略其他星球的影响,可以将A星球和B星球看成“双星系统”。已知A星球的公转周期为T,A星球和B星球之间的距离为L,B星球表面重力加速度为g、半径为R,引力常量为G,不考虑星球的自转。则( )
A.A星球和B星球的动量大小相等
B.A星球和B星球的加速度大小相等
C.A星球和B星球的质量之和为
D.A星球的质量为
2、如图所示,有一半圆,其直径水平且与另一圆的底部相切于:点,
点恰好是下半圆的圆心,现在有三条光滑轨道
、
、
,它们的上下端分别位于上下两圆的圆周上,三轨道都经过切点
,轨道与竖直线的夹角关系为
。现在让一物块先后从三轨道顶端由静止下滑至底端,则物块在每一条倾斜轨道上滑动时所经历的时间关系为( )
A.
B.
C.
D.
3、如图所示,一绝缘轻质细绳悬挂一质量为m、电量为q的带电小球静止于水平向左足够大的匀强电场中,已知电场强度大小
。现使匀强电场保持场强大小不变,方向在纸面内缓慢逆时针转动30°,则在该过程中(已知重力加速度为g,轻绳与竖直方向的夹角设为θ)( )
A.θ先增大后减小
B.θ最小值为30°
C.电场力不做功
D.轻绳拉力最小值为
4、如图所示,叠放在水平转台上的物体A、B随转台一起以角速度匀速转动,A、B的质量分别为
、
,A与B、B与转台间的动摩擦因数都为
,A和B离转台中心的距离都为r,重力加速度为g,设本题中的最大静摩擦力等于滑动摩擦力。下列说法正确的是( )
A.A对B的摩擦力沿水平方向指向圆心O点
B.物块B对物块A的摩擦力一定为
C.转台对物块B的摩擦力的大小一定为
D.转台的角速度一定满足:
5、华为mate60“遥遥领先”,实现了手机卫星通信,只要有卫星信号覆盖的地方,就可以实现通话。如图所示三颗赤道上空的通信卫星就能实现环赤道全球通信,已知三颗卫星离地高度均为h,同向顺时针转动,地球的半径为R,地球同步卫星离地高度为6R。下列说法正确的是( )
A.三颗通信卫星受到地球的万有引力的大小相等
B.A卫星仅通过加速就能追上B卫星
C.通信卫星和地球自转周期之比为
D.能实现环赤道全球通信时,卫星离地高度至少为R
6、如图甲所示为小勇同学收集的一个“足球”玻璃球,他学了光的折射后想用激光对该球进行研究,某次实验过程中他将激光水平向右照射且过球心所在的竖直截面,其正视图如乙所示,是沿水平方向的直径。当光束从
点射入时恰能从右侧射出且射出点为
,已知点
到
竖直距离
,玻璃球的半径为
,且球内的“足球”是不透光体,不考虑反射光的情况下,下列说法正确的是( )
A.点的出射光相对
点入射光方向偏折了
B.该“足球”的直径为玻璃球直径的
C.继续增加则光将会在右侧发生全反射
D.用频率更小的激光入射时,光在玻璃球中的传播时间将变短
7、2023年9月21日15时45分,“天宫课堂”第四课在轨道高度约为400km的空间站问天实验舱开讲,地面传输中心调用两颗轨道高度约为36000km的地球同步静止卫星“天链一号”03星和“天链二号”01星实现太空授课,下列说法正确的是( )
A.在空间站问天实验舱内的宇航员手中的陀螺仪释放后,将看到陀螺仪作自由落体运动
B.空间站问天实验舱的角速度小于“天链一号”03星的角速度
C.“天链一号”03星和“天链二号”01星动能一定相同
D.“天链一号”03星和“天链二号”01星只能分布在赤道的正上方,且两星相对静止
8、如图所示,电阻不计的光滑平行金属导轨水平置于方向竖直向下的匀强磁场中,左端接一定值电阻R,电阻为r的金属棒MN置于导轨上,金属棒与导轨始终垂直且接触良好。在t=0时金属棒受到垂直于棒的水平恒力F的作用由静止开始运动,金属棒中的感应电流为i,所受的安培力大小为,电阻R两端的电压为
,电路的电功率为P,下列描述各量随时间t变化的图像正确的是( )
A.
B.
C.
D.
9、如图所示,某卫星沿椭圆轨道绕地球运动。已知地球的半径为R,地球表面的重力加速度为g,卫星运行的周期为T,在近地点时卫星离地面的高度为d,则该卫星运行至远地点时离地面的高度为( )
A.
B.
C.
D.
10、轨道摄像在体育赛事上得到了广泛应用。在最内侧跑道旁铺设固定的轨道,轨道上安装可沿轨道自由移动的摄像机。在某次百米比赛中,摄像机和运动员的图像如图所示,摄像机和运动员均可视为质点,下列说法中正确的是( )
A.摄像机做匀变速直线运动
B.时刻摄像机与运动员速度相同
C.时间内摄像机的速度总大于运动员的速度
D.时间内摄像机与运动员的平均速度相同
11、如图所示,用绝缘支架将带电荷量为+Q的小球a固定在O点,一粗糙绝缘直杆与水平方向的夹角θ=30°,直杆与小球a位于同一竖直面内,杆上有A、B、C三点,C与O两点位于同一水平线上,B为AC的中点,OA=OC=L。小球b质量为m,带电荷量为-q,套在直杆上,从A点由静止开始下滑,第一次经过B点时速度是v,运动到C点时速度为0。在+Q产生的电场中取C点的电势为0,重力加速度为g,最大静摩擦力等于滑动摩擦力。下列说法正确的是( )
A.小球b经过B点时加速度为0
B.小球b从A点到C点过程中产生的内能为
C.小球b的电势能最小值为
D.小球b到C点后又从C点返回到A点
12、8根对称分布的特制起吊绳通过液压机械抓手连接圆钢筒,在起重船将圆钢筒缓慢吊起的过程中,每根绳与竖直方向的夹角均为,如图所示,已知圆钢筒受到的重力大小为G,则每根起吊绳对圆钢筒的拉力大小为( )
A.
B.
C.
D.
13、如图所示,一小球从A点以初速度水平抛出,在平抛运动过程中与竖直挡板在
点发生碰撞,最终落在
点。已知碰撞的瞬间竖直方向速度的大小和方向都不变,水平方向速度的大小不变而方向反向,若仅增大平抛初速度
,则( )
A.小球与挡板碰撞的点可能在点的上方也可能在
的下方
B.小球的落地点仍可能在点
C.小球的落地点一定在点的左边
D.小球落地时重力做功的瞬时功率可能增大
14、某兴趣小组设计了一种发电装置,如图所示在磁极和圆柱状铁芯之间形成的两磁场区域的圆心角均为
,磁场均沿半径方向。匝数为N的矩形线圈
的边长
、
。线圈以角速度
绕中心轴匀速转动,bc和ad边同时进入磁场。在磁场中,两条边所经过处的磁感应强度大小均为B,方向始终与两边的运动方向垂直,线圈的总电阻为r,外接电阻为R。则外接电阻R上电流的有效值为( )
A.
B.
C.
D.
15、如图所示,一质量为m的带电粒子从P点以垂直于磁场边界方向的速度v射入磁场,穿出磁场时,速度方向与入射方向夹角为θ。设磁感应强度为B、磁场宽度为d。粒子速度始终与磁场垂直,不计粒子所受重力和空气阻力。下列说法正确的是( )
A.在粒子穿越磁场的过程中,洛伦兹力对该粒子做的功不为0
B.在粒子穿越磁场的过程中,洛伦兹力对该粒子的冲量为0
C.该粒子在磁场中运动的时间为
D.该粒子的比荷为
16、在电影《流浪地球》中,宏大的太空电梯场景十分引人入胜,目前已发现的高强度轻质材料碳纳米管,其强度是钢的1000倍,密度是钢的1/6,这使得人们有望在赤道上建造垂直于水平面的“太空电梯”(如图甲所示)。如图乙图像所示,图线A表示地球引力对电梯舱产生的加速度大小a与电梯舱到地心的距离r的关系,图线B表示航天员由于地球自转而产生的向心加速度大小与r的关系,其中R为地球半径,已知地球自转角速度为ω,关于相对地面静止在不同高度的电梯舱内的质量为m的航天员,下列说法正确的有( )
A.航天员在处的线速度等于第一宇宙速度
B.航天员在与
处的线速度的比为
C.电梯舱运动至处,航天员对电梯舱的压力为零
D.地球表面重力加速度可以表示为
17、如图所示,平行板电容器与电动势为E的直流电源(不计内阻)连接,下极板接地,开关S初始闭合,一带电油滴位于电容器中的P点且恰好处于平衡状态,下列说法正确的是( )
A.油滴带正电荷
B.将上极板向上移动一小段距离,电容器放电
C.上极板向左平移一小段距离,油滴向上运动
D.断开开关S,将下极板向下平移一小段距离,P点电势降低
18、如图所示,面积为S、匝数为N的矩形线框在磁感应强度为B的匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴OO'匀速转动,通过滑环向理想变压器供电,灯泡、
、
均正常发光.已知
、
、
的额定功率均为P,额定电流均为I,线框及导线电阻不计,则( )
A.理想变压器原、副线圈的匝数比为1:2
B.在图示位置时,穿过线框的磁通量变化率最小
C.若在副线圈再并联一个相同的小灯泡,则灯泡将变暗
D.线框转动的角速度为
19、一列简谐横波沿一直线传播,该直线上平衡位置相距的A、B两处的质点振动图像如图a、b所示,则该波的速度不可能为( )
A.
B.
C.
D.
20、2023年12月20日,中国工程院等单位在北京发布2023全球十大工程成就及《全球工程前沿2023》报告,中国空间站为2023全球十大工程成就之一。中国空间站在距地面h的圆形轨道上运行,其运行方向如图所示。已知地球半径为R,地球表面的重力加速度为g,忽略地球的自转,将地球视为质量分布均匀的球体。则空间站相邻两次经过地球赤道上空的时间间隔为( )
A.
B.
C.
D.
21、2022年,中国新一代“人造太阳”科学研究取得突破性进展,HL-2M等离子体电流突破100万安培,创造了我国可控核聚变装置运行新记录。其中,氢核聚变的核反应方程为。则X为______,该核反应属于________(选填“核聚变”、“核裂变”)已知
质量为m1,
质量为m2,
质量为m3, X的质量为m4,光速c,则该核反应释放的核能大小为______(请用 m1、m2、m3、m4、 c表示)
22、如图所示,S1,S2为两平面简谐相干波源.S2的相位比S1的相位超前,波长λ=8m,r1=12m,r2=14m,S1在P点引起的振动振幅是0.3m,S2在P点引起的振动振幅是0.2m,则P点处的合振幅为_____。
23、两个滑冰运动员的质量各为70kg,均以6.5m/s的速率沿相反的方向滑行,滑行路线间的垂直距离为10m,当彼此交错时,各抓住一10m长的绳索的一端,然后相对旋转,则抓住绳索之后各自对绳中心的角动量L=_______;它们各自收拢绳索,到绳长为5m时,各自的速率v=_______。
24、用活塞将一定质量的理想气体封闭在气缸内,气体从状态A经状态B变化到状态C,再从状C回到状态A,其压强与体积的倒数的变化关系图像如图所示,图中AB与横轴平行,BC纵轴平行,AC连线的延长线过坐标原点。从状态A到状态B的过程中当中,气体 ______(填“吸热”、“放热”或“绝热”),从状态B到状态C的过程当中,气体分子的平均动能______(填“增大”、“减小”或“不变”),从状态C到状态A的过程中,气体的内能______(填“增大”、“减小”或“不变”)
25、如图,S1、S2是两个相干波源,频率f=136HZ,波在介质中传播的速度为v=340m/s,他们之间的相对位置和尺寸如图所示。
①相干波源的波长为 m;
②线段AB(含A、B两点)上存在 个振动加强点。
26、如图,上下振动、频率为10Hz的波源S产生的横波沿x轴传播,波速为20m/s,质点A与S的距离为SA=11.2m。若某时刻波源S正通过平衡位置向上运动且此时A已振动,则此时A正位于x轴______(选填“上”或“下”)方,运动方向向______。(均选填“上”或“下”)
27、小周同学利用如图甲所示的装置完成“验证机械能守恒定律”的实验。
(1)关于本实验,下列说法正确的是________。
A.纸带越短,阻力的影响越小,实验效果越好
B.根据图甲中的打点计时器外观,它应该接低压交流电源
C.纸带上端用固定的夹子夹住或释放纸带的效果比用手更好
D.必须利用天平准确测量出重物的质量,否则无法进行验证
(2)某次实验中小周同学得到一条合适的纸带(局部)如图乙所示,已知该条纸带上的第1、2两个点(图中未画出)间的距离近似为2mm,刻度尺的“0”与第1个点对齐,A、B、C…G各点对应的数据是该点到第1个点的距离(单位:cm),打点计时器所接电源频率为50Hz,重物质量为1.0kg,当地的重力加速度为。
①若规定打下第1个点时重物所在位置为参考点,则打下B点时,重物的重力势能为________J(结果保留三位有效数字)。
②打下B点时,重物的动能为________J(结果保留三位有效数字)。
③为了增加实验的可靠性,小周同学继续求出打下C、D、E、F点时重物的速度,将这五个点的速度v与对应各点到第1个点的距离h记录下来,并利用这些数据在如图丙所示的坐标系中进行描点、拟合图线,经计算该图线的斜率为k,则重物下落的加速度大小可表示为________。
28、如图,足够长的水平轨道ab光滑,在轨道ab上放着质量分别为mA = 2kg、mB = 1kg的物块A、B(均可视为质点),B的左端水平栓接一条轻质弹簧。轨道左侧的光滑水平地面上停着一质量M = 2kg、长L = 0.5m的小车,小车上表面与ab等高,现让B物块以v0 = 3m/s的初速度向左运动。已知A滑上小车前已经与弹簧分离,弹簧的形变始终在弹性限度内,A与小车之间的动摩擦因数μ满足0.1 ≤ μ ≤ 0.3,g取10m/s2,求:
(1)A、B压缩弹簧时,弹簧的最大弹性势能Ep;
(2)A以多大的速度滑上小车;
(3)A在小车上滑动过程中产生的热量Q(计算结果可含有μ)。
29、如图所示,两根足够长的光滑平行金属导轨固定在倾角为θ=30°的斜面上,间距为d=0.5m,上端接有定值电阻R=0.4Ω,匀强磁场垂直导轨平面向上,磁感应强度大小为B=0.4T。将质量为m=0.1kg的导体棒ab跨在导轨上,由静止释放、当下滑距离为L=4.8m时开始匀速运动,运动中导体棒始终与导轨垂直且两端与导轨保持良好接触,导体棒和导轨的电阻均不计,重力加速度g取10m/s2.。求:
(1)导体棒在匀速运动中,每秒通过其横截面的电荷量;
(2)导体棒从释放至开始匀速运动过程,回路中产生的焦耳热。
30、如图所示,在xOy坐标系中,在y<d的区域内分布有指向y轴正方向的匀强电场,在d<y<2d的区域内分布有垂直于xOy平面向里的匀强磁场,MN为电场和磁场的边界,在y=2d处放置一垂直于y轴的足够大金属挡板ab,带电粒子打到板上即被吸收,一质量为m、电量为+q的粒子以初速度v0由坐标原点O处沿x轴正方向射入电场,已知电场强度大小为,粒子的重力不计。要使粒子不打到挡板上,磁感应强度应满足什么条件?
31、如图所示,在足够大的光滑绝缘水平面内建立直角坐标系xOy,在y轴右侧区域内有沿y轴负方向的匀强电场(图中未画出),电场强度N/C,带正电的绝缘小球A和带负电的绝缘小球B,质量均为m=200g,带电量大小均为
C.现在使小球A从坐标系中的点C(0,2.5)以一定的初速度开始运动,运动一段时间间后,使小球B从坐标系中的点D(3,-2.5)以相同的初速度开始运动,小球B运动
=1s时间与小球A相遇.已知小球A、B初速度大小均为
,方向都沿x轴正方向,不计两小球间的相互作用力和空气阻力.
(1)求大小;
(2)求两小球在电场中相遇点的坐标.
32、如图所示,木板质量m=20kg,静止放在水平地面上,与地面的动摩擦因数μ1=0.2。质量为M=80kg的电动机放在木板上,不可伸长的轻绳跨过竖直墙上的定滑轮与木板相连,绳与地面平行。电动机通过转轮卷动给绳提供恒定拉力,已知电动机与木板间的动摩擦因数μ2=0.1.启动电动机后,若在t=2s内,转轮卷动了s=16m长的绳子,此过程中电动机与木板保持相对静止。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度大小g=10m/s2。
(1)求电动机与木板一起运动的加速度大小;
(2)求电动机与木板一起运动的过程中绳的拉力FT大小;
(3)求电动机与木板一起运动的过程中电动机所受木板的摩擦力f的大小和方向。
(4)为使电动机与木板相对静止一起加速,求绳的拉力FT满足的条件。