1、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
2、如图所示,在倾角=37°的斜面底端的正上方 H 处,平抛一个物体,该物体落到斜面上的速度方向正好与斜面垂直,则物体抛出时的初速度v为 ( )
A.
B.
C.
D.
3、《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
4、质量为m的小明坐在秋千上摆动到最高点时的照片如图所示,对该时刻,下列说法正确的是( )
A.秋千对小明的作用力小于
B.秋千对小明的作用力大于
C.小明的速度为零,所受合力为零
D.小明的加速度为零,所受合力为零
5、如图所示的理想变压器电路,变压器原、副线圈的匝数可通过滑动触头P1、P2控制,R1为定值电阻,R2为滑动变阻器,L为灯泡。当原线圈所接的交变电压U降低后,灯泡L的亮度变暗,欲使灯泡L恢复到原来的亮度,下列措施可能正确的是( )
A.仅将滑动触头Pl缓慢地向上滑动
B.仅将滑动触头P2缓慢地向上滑动
C.仅将滑动变阻器的滑动触头P3缓慢地向下滑动
D.将滑动触头P2缓慢地向下滑动,同时P3缓慢地向下滑动
6、渔船上的声呐利用超声波来探测远方鱼群的方位。某渔船发出的一列沿轴传播的超声波在
时的波动图像如图甲所示,图乙为质点
的振动图像,则( )
A.该波沿轴正方向传播
B.若遇到3m的障碍物,该波能发生明显的衍射现象
C.该波的传播速率为0.25m/s
D.经过0.5s,质点沿波的传播方向移动2m
7、如图甲所示,某汽车大灯距水平地面的高度为81cm,该大灯结构的简化图如图乙所示。现有一束光从焦点处射出,经旋转抛物面反射后,垂直半球透镜的竖直直径AB从C点射入透镜。已知透镜直径远小于大灯离地面高度,,半球透镜的折射率为
,tan15°≈0.27,则这束光照射到地面的位置与大灯间的水平距离为( )
A.3m
B.15m
C.30m
D.45m
8、如图(a)所示,光滑绝缘水平面上有甲、乙两个带电小球。t=0时,乙球以6m/s的初速度向静止的甲球运动。之后,它们仅在电场力的作用下沿同一直线运动(整个运动过程中没有接触)。它们运动的v-t图象分别如图(b)中甲、乙两曲线所示。由图线可知( )
A.甲、乙两球一定带异号电荷
B.t1时刻两球的电势能最小
C.0~t2时间内,两球间的静电力先增大后减小
D.0~t3时间内,甲球的动能一直增大,乙球的动能一直减小
9、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
10、如图所示,某健身者右手拉着抓把沿图示位置A水平缓慢移动到位置B,他始终保持静止不计绳子质量,忽略绳子和重物与所有构件间的摩擦,则重物下移过程( )
A.绳子的拉力逐渐增大
B.该健身者所受合力逐渐减小
C.该健身者对地面的压力不变
D.该健身者对地面的摩擦力逐渐减小
11、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
12、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
13、如图所示,一细束由黄、蓝、紫三种色光组成的复色光通过三棱镜折射后分为a、b、c三种单色光,∠A大于c光在棱镜中的临界角而小于b光在棱镜中的临界角,下列说法中正确的是( )
A.a种色光为紫光
B.在三棱镜中a光的传播速度最大
C.在相同实验条件下用a、b、c三种色光做双缝干涉实验,c光相邻亮条纹间距一定最大
D.若复色光绕着入射点O顺时针转动至与AB面垂直时,屏上最终只有a光
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、在距离不太远的情况下,亲子电动车(如图)是很多家长接送小学生的选择,亲子电动车一般限制时速不能超过25公里/小时,图为某电动车起步时的速度随时间变化的图像,下列说法正确的是( )
A.0~5s内电动车的位移为15m
B.t=5s时电动车的加速度为1.2m/s2
C.0~5s内电动车的平均速度大于3m/s
D.在起步过程中电动车的功率是一定的
16、图甲所示为家庭电路中的漏电保护器,其原理简图如图乙所示,变压器原线圈由火线和零线并绕而成,副线圈接有控制器,当副线圈ab端有电压时,控制器会控制脱扣开关断开,从而起保护作用。下列哪种情况扣开关会断开( )
A.用电器总功率过大
B.站在地面的人误触火线
C.双孔插座中两个线头相碰
D.站在绝缘凳上的人双手同时误触火线和零线
17、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
18、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
19、如图,电路中所有元件完好。当光照射光电管时,灵敏电流计指针没有偏转,其原因是( )
A.电源的电压太大
B.光照的时间太短
C.入射光的强度太强
D.入射光的频率太低
20、如图所示,甲、乙是规格相同的灯泡,接线柱a、b接电压为U的直流电源时,无论电源的正极与哪一个接线柱相连,甲灯均能正常发光,乙灯完全不亮.当a、b接电压有效值为U的交流电源时,甲灯发出微弱的光,乙灯能正常发光,则下列判断正确的是( )
A.x是电容器, y是电感线圈
B.x是电感线圈, y是电容器
C.x是二极管, y是电容器
D.x是电感线圈, y是二极管
21、一列简谐横波沿着x轴负方向传播,A、B两点是介质中的两个质点。t=0时刻质点B处于平衡位置:在t=0.25s时刻,该列波的部分波形如图所示。已知该列波的周期为2s,则该列波的波速为______m/s,质点A的平衡位置的坐标xA=______cm。
22、雪后,小朋友们堆了一个漂亮的雪人,雪人慢慢变成水,再逐渐蒸发。雪人变成水的过程中,水分子的平均动能__________(填“增大”、“减小”或“不变”);水蒸发成同质量的水蒸气的过程中,吸收的热量__________(填“大于”、“小于”或“等于”)内能的增加量。
23、某些汽车的发动机采用了“阿特金森循环”技术,可简化成发动机内部一定质量的理想气体经历了如图a→b→c→d→a的循环,此过程中燃料与空气混合燃烧,气体受热膨胀,通过机械装置对外做功。其中b→c过程:气体对外界______(“做正功”或“做负功”或“不做功”),气体内能______(“增大”或“减小”或“不变”),能量相互转化的情况是_____________。
24、如图1所示,是利用插针法测定玻璃砖折射率的实验得到的光路图,玻璃砖的入射面AB和出射面CD并不平行,则:
(1)以入射点O为圆心,以R=5cm长度为半径画圆,与入射线PO交于M点,与折射线的延长线OQ交于F点,过M、F点分别向法线作垂线,量得MN=1.68cm,FE=1.12cm,则该玻璃砖的折射率n=________;
(2)若玻璃砖AB面与CD平行,但某同学操作时将界线aa'、bb'画好后误用另一块宽度稍窄的玻璃砖如图2所示,实验中除用原界线外,其他操作都正确,则测得玻璃的折射率将________
A.偏大 B.偏小 C.不影响结果 D.不能确定
25、在上海走时准确的摆钟,随考察队带到珠穆朗玛峰的顶端,则这个摆钟的走时会___________(选填“变慢”“变快”或“仍然准确”);若上海地面的重力加速度为g,珠穆朗玛峰顶端的重力加速度为g′,则用这个摆钟在珠穆朗玛峰顶端测得的时间是实际时间的___________倍。
26、恒温环境中,在导热性能良好的注射器内,用活塞封闭了一定质量的理想气体。用力缓慢向外拉活塞,该过程中封闭气体分子的平均动能_____(选填“增大”“减小”或“不变”);封闭气体的压强______(选填“增大”减小”或“不变”);气体_______(选填“吸收”“放出”或“既不吸收也不放出”)热量
27、某实验小组利用如下器材设计电路先测量未知电阻阻值,再测量电源的电动势及内阻。实验电路图如甲图所示,实验室提供的器材有:
电源E(电动势约4.5V,内阻为r)
电流表A1(量程0~15mA,内阻为r1=10Ω)
电流表A2(量程0~100mA,内阻为r2=1.5Ω)
定值电阻R1(阻值R1=90Ω)
定值电阻R2(阻值R2=190Ω)
滑动变阻器R3(阻值范围0~30Ω)
电阻箱R4(阻值范围0~99.99Ω)
待测电阻Rx(电阻约55Ω)
开关S,导线若干
(1)图甲中电阻A应选____,电阻B应选___(填符号);
(2)实验小组通过处理实验数据,作出了两电流表示数之间的关系,如图乙所示,则待测电阻电阻Rx的阻值为____;
(3)测电源电动势和内阻时,某实验小组通过处理实验数据,作出了电阻B阻值R与电流表A2电流倒数之间的关系,如图丙所示,则待测电源的电动势为____,内阻为____(结果保留两位有效数字)。
28、如图甲所示,U形气缸固定在水平地面上,用重力不计,面积s=10cm2的活塞封闭着一定质量的气体,已知气缸不漏气,活塞移动过程无摩擦.初始时,外界大气压强为p0=1.0×105pa,活塞紧压小挡板.现缓慢升高缸内气体的温度
①请在乙图中作出能反映气缸内气体的压强p随热力学温度T变化的图像
②当温度缓慢升高到t1=27℃时,活塞与小挡板间恰好无作用力.现在活塞上加一质量为m=5Kg的砝码,要使加砝码后的活塞与小挡板间恰好无作用力,则温度至少要升高到多少摄氏度?
29、类比是研究问题的常用方法。
(1)情境1:如图1所示光滑水平面上弹簧振子,钢球质量为、弹簧劲度系数为
,建立如图1中所示的坐标轴。
时,将钢球拉至
处由静止释放,小钢球只在弹力作用下往复运动,此过程中弹性势能与钢球动能相互转化。
求时刻小钢球的加速度
;
情境2:如图2所示为振荡电路,回路中电感线圈的自感系数为
,电容器的电容为
。
如图2所示,时闭合开关,此时电容器两极板带电量分别为
、
。忽略电磁辐射与回路电阻的热损耗,此后
电路自由振荡。
求时刻电容器两极板间的电势差
;
(2)在情境1中小球做简谐振动过程中位置随时间
周期性变化,根据速度和加速度的定义
和
,可得加速度
。设任意时刻钢球的位置坐标为
时,由牛顿第二定律
,将加速度代入化简可得
,结合小球初始位置为
,可得情景1钢球随时间变化的函数表达式:
。
情境2中电容器左极板上的电荷随时间t周期性变化,根据电流的定义
,自感线圈的自感电动势大小
,可得自感电动势大小
。
振荡电路中,任意时刻满足
。
类比情境1,请写出情境2中电容器左极板电荷随时间t变化的函数表达式,并求出
振荡电路的振荡频率
。
30、资料显示“成年人安静时每分钟的耗氧量约为250mL”,这是常温、常压下的数据。潜水运动员潜入水下活动时的耗氧量可达上述数据的两倍,即27°C、1atm情况下每分钟可达500mL。某型号业余潜水用氧气瓶充气容积为10L,在室温27°C时充好气,瓶内气压为30atm,氧气瓶在使用时,内部压强降至1.4atm时,氧气不能有效输出。假如潜水爱好者携带该氧气瓶潜人温度为7°C的水下,求他在水中最多能停留多少小时。
31、如图,一竖直放置的绝热圆柱形汽缸上端开口且足够高,汽缸的横截面积为S,两个活塞M、N将两部分理想气体A、B封闭在汽缸内,两部分气体的温度均为t0=27℃,其中活塞M为导热活塞,活塞N为绝热活塞,活塞M为轻活塞,活塞N的质量为。两活塞的间距为3L,活塞N距汽缸底的距离为6L。其底部有一体积很小的加热装置,其体积可忽略不计。已知外界的大气压为p0,环境的温度为27℃且保持不变,重力加速度大小为g,两活塞的厚度及活塞与汽缸之间的摩擦均可忽略不计,两活塞始终在水平方向上。现用加热装置缓慢加热气体B,使其温度达到t1=127℃,同时将质量为
的物体慢慢放于活塞M上,系统稳定后两活塞都不移动。求:
(1)系统稳定后理想气体B的压强pB;
(2)系统稳定后活塞M移动的距离d。
32、随着2022北京冬奥会的举办,人们对冰雪运动的了解越来越多,许多人投身其中。山地滑雪是人们喜爱的一项冰雪运动,一滑雪坡由AB和BC组成,AB是倾角为37°的斜坡,BC是半径为R=5m的圆弧面,圆弧面和斜面相切于B,与水平面相切于C,如图所示,AB竖直高度差为h1,竖直台阶CD高度差为h2=9m,台阶底端与倾角为37°斜坡DE相连。运动员连同滑雪装备总质量为75kg,从A点由静止滑下通过C点后飞落到DE上,运动员经过C点时轨道受到的压力大小为4590N,不计空气阻力和轨道的摩擦阻力,运动员可以看成质点(g取10m/s,sin37°=0.6,cos37°=0.8),求:
(1)AB竖直高度差h,为多大;
(2)运动员在空中飞行的时间;
(3)运动员离开C点后经过多长时间离DE的距离最大。