1、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.
2、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
3、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
4、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
5、某压敏电阻的阻值随受压面所受压力的增大而减小。某兴趣小组利用该压敏电阻设计了判断电梯运行状态的装置,其电路如图甲所示。将压敏电阻平放在竖直电梯内,受压面朝上,在上面放一物体A,电梯静止时电压表示数为,在电梯由静止开始运行过程中,电压表的示数如图乙所示,则电梯运动情况为( )
A.匀加速下降
B.匀加速上升
C.加速下降且加速度在变大
D.加速上升且加速度在变小
6、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.
7、我们可以用“F=-F'”表示某一物理规律,该规律是( )
A.牛顿第一定律
B.牛顿第二定律
C.牛顿第三定律
D.万有引力定律
8、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
9、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
10、《流浪地球2》影片中,太空电梯高耸入云,在地表与太空间高速穿梭。太空电梯上升到某高度时,质量为2.5kg的物体重力为16N。已知地球半径为6371km,不考虑地球自转,则此时太空电梯距离地面的高度约为( )
A.1593km
B.3584km
C.7964km
D.9955km
11、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
12、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.
13、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
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、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、冰壶甲以速度v0被推出后做匀变速直线运动,滑行一段距离后与冰壶乙碰撞,碰撞后冰壶甲立即停止运动。以下图像中能正确表示冰壶甲运动过程的是图像( )
A.
B.
C.
D.
17、如图所示,轻绳MN的两端固定在水平天花板上,物体m1通过另一段轻绳系在轻绳MN的某处,光滑轻滑轮跨在轻绳MN上,可通过其下边的一段轻绳与物体m2一起沿MN自由移动。系统静止时轻绳MN左端与水平方向的夹角为60°,右端与水平方向的夹角为30°。则物体m1与m2的质量之比为( )
A.1:1
B.1:2
C.
D.
18、如图所示,理想变压器原、副线圈接有额定电压均为20V的灯泡A和B,当输入u=220sin100πt(V)的交流电时,两灯泡均能正常发光,假设灯泡不会被烧坏,下列说法正确的是( )
A.原、副线圈匝数比为11:1
B.原、副线圈中电流的频率比为10:1
C.当滑动变阻器的滑片向上滑少许时,灯泡B变暗
D.当滑动变阻器的滑片向下滑少许时,灯泡A变亮
19、如图所示,将悬挂在O点的铜球从方形匀强磁场区域左侧一定高度处由静止释放,磁场区域的左右边界处于竖直方向,不考虑空气阻力,则( )
A.铜球在左右两侧摆起的最大高度相同
B.铜球最终将静止在O点正下方
C.铜球运动到最低点时受到的安培力最大
D.铜球向右进入磁场的过程中,受到的安培力方向水平向左
20、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
21、两列波相遇时,在两列波的相遇区域内,介质中各质点的振动位移等于两列波分别引起的位移的__________。A、B两列波相向而行,在时刻的波形与位置如图所示,己知波的传播速度为
,在图中画出
时的波形。( )
22、科学家用放射性材料——作为发电能源为火星车供电。
(钚)核
发生
衰变后生成的新核的中子数为_________。
的半衰期是88年,当
的原子核发生衰变,大约要经过__________年。
23、一个电子从a点运动到b点,电场力做功4.8×10−18J,合________eV,a、b两点的电势差Uab=__________V,若规定a点的电势为零,则b点的电势能为_________J。
24、如图所示,在半径为 R 的水平圆盘中心轴正上方水平抛出一小球,圆盘以角速度ω做匀速转动,当圆盘半径 Ob 恰好转到与小球初速度方向相同且平行的位置时,将小球抛出,要使小球与圆盘只碰一次,且落点为b 重力加速度为g,小球抛出点a 距圆盘的高度h= _______和小球的初速度 v=________
25、继2018年“东方超环”实现一亿度运行之后,更先进的“中国环流2号”(图甲)于2020年12月4日首次放电成功,我国的托卡马克技术又有了新的突破,正在引领全世界走向能源的圣杯——可控核聚变。可控核聚变的磁约束像一个无形的管道,将高温等离子体束缚在其中,通过电磁感应产生的涡旋电场给等离子体加速,使其达到核聚变的点火温度。利用环流2号的原理,可以做一些简化后的模拟计算。半径为r的环形光滑管道处于垂直纸面向里、随时间均匀增大的匀强磁场中,磁感应强度的变化规律为B=kt,如图乙所示。t=0时刻,一个质量为m、电荷量为+q的微粒,从静止开始被涡旋电场加速,t时刻与一个静止的中性粒子m0相撞,并结合在一起,电荷量不变。在计算过程中均不考虑重力。
(1)① 随时间均匀增大的匀强磁场在管道内产生涡旋电场的强弱___________;
A.增大 B.不变 C.减小
② 请说出微粒被涡旋电场加速后在磁场中的旋转方向;___________
(2)① 求碰前瞬间带电微粒的速度v;___________
② 请证明:无论m0多大,碰后瞬间管道对结合体的作用力方向均沿圆环半径向外。___________
26、如图甲为“用 DIS 研究加速度与力的关系”的实验装置。实验中用回形针的重力大小代替小车所受拉力的大小 F,并通过 DIS 系统测得小车的加速度 a。某同学第一次将轨道水平放置进行实验,作出 a-F 图线;第二次将轨道倾斜放置(B 端垫高,轨道与水平面的倾角为θ) 进行实验,作出 a-F 图线。如图乙所示图线是在轨道___________(选填“水平”、“倾斜”) 的情况下得到的,图线纵截距最大可达到的值为______。
27、某学生用电流表和电压表测干电池的电动势和内阻时,所用滑动变阻器的阻值范围为0〜20Ω,连接电路的实物图如下图所示。
(1)该学生接线中错误和不规范的做法是______ 。
A.滑动变阻器不起变阻作用
B.电流表接线有错
C.电压表量程选择不当
D.电压表接线有错
(2)本实验所用的电路如下图所示,这位同学测得的六组数据如下表所示,试根据这些数据在图丙中作出U-I图线。
(3)根据所得U-I图线,可知被测电源的电动势E=____V,内阻r=____Ω。
28、一端开口、另一端封闭的粗细均匀的直玻璃管长度为30cm,潜水员将该玻璃管从空气中开口向下缓慢压入水中,至管内外水面高度差为5m处,如题图所示。已知水面上下温度相同,大气压强p0=1×105pa,水=1×103kg/m3,重力加速度g=10m/s2,环境温保持不变,玻璃管底厚度不计。
(1)请分析说明,潜水员将玻璃管从空气中开口向下缓慢压入水面下过程中,玻璃管中空气吸热还是放热?
(2)玻璃管内外水面高度差为5m时,求管内空气柱的长度。
29、如图所示,整个空间有一垂直于直角坐标系xOy平面向里的足够大的匀强磁场,在y轴上从到
之间有一厚度不计的固定弹性绝缘板。在x轴负半轴上某一位置有一个质量为m的不带电粒子A,以一定速率
沿x轴向正方向运动,并与在原点O处静止的另一个质量为3m、所带电荷量为q的带正电的粒子B发生碰撞并粘在一起,形成新粒子C。已知碰撞时没有质量和电荷量损失,粒子均可视为质点,且所有粒子不计重力。
(1)求A、B粒子碰撞过程中系统损失的动能;
(2)如果让C粒子能够打到绝缘板上,求匀强磁场磁感应强度应满足的条件;
(3)C粒子先与绝缘板碰撞两次后经过坐标为、
的位置P(图中未画出),已知C粒子与弹性绝缘板碰撞没有能量和电荷量损失,求匀强磁场磁感应强度的大小。
30、如图所示,倾角为的足够长的光滑绝缘斜面上存在宽度均为
的匀强电场和匀强磁场区域,电场方向平行斜面向上,磁场方向垂直斜面向下,磁感应强度大小
。电场的下边界与磁场的上边界相距也为L。电荷量
的带正电小球(视为质点)通过长度为
的绝缘轻杆与边长为L、电阻
的正方形线框相连,形成质量
的“
”形装置,开始时,线框下边与磁场的上边界重合,现将该装置由静止释放,当线框下边刚离开磁场时恰好做匀速运动;当小球刚要运动到电场的下边界时恰好返回。装置在运动过程中空气阻力不计,g取
,求:
(1)线框做匀速运动时的速度和匀强电场的电场强度大小;
(2)线框从静止释放到线框上边第一次离开磁场所需要的时间;
(3)从静止释放经足够长时间后,线框内产生的总热量。
31、如图所示,高为h、横截面积为S的气缸竖直放置在水平面上,气缸上端开口。质量为m厚度可忽略的活塞处于静止状态,此时活塞距缸底的高度为h。活塞下方密封有一定质量的理想气体。活塞和气缸壁均绝热,不计它们之间的摩擦,外界大气压强为p0,内外温度均为T0。现用电热丝缓慢加热气缸中的气体,使活塞缓慢上升,重力加速度大小为g,求:
(1)活塞刚好上升到缸顶时气体的温度及该过程气体对外做的功;
(2)当活塞上升到缸顶时,由于意外导致气缸开始缓慢漏气。继续对气体加热,而活塞保持在该位置静止不动。当气体温度为6T0时,求漏出去的气体与原封闭气体的质量之比。
32、某同学利用实验室闲置的1m长的玻璃管和一个标称4.5L的导热金属容器做了一个简易温度计。如图所示,将1m长的直尺和玻璃管固定在木板上,直尺与玻璃管两端对齐,玻璃管左端A开口,玻璃管右端B处用细软管与金属容器连接,接口处均密封良好,在玻璃管内有一小段密封良好、可自由滑动的圆柱体蜡块(长度可以忽略),蜡块与玻璃管的摩擦不计。大气压强始终为,软管内部体积可忽略,玻璃管内横截面积为
。当温度为
时,蜡块刚好在玻璃管的正中间。取绝对零度为-273
。
(1)计算这个温度计测量温度的最大值。
(2)若用一个光滑密封的活塞从左端A缓慢向右推进,直到把蜡块从玻璃管中间位置压到玻璃管右端B点,求此时金属容器中气体的压强。(由于导热,气体的温度保持不变)