1、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.
2、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
3、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
4、如图所示,P、M、N为三个透明平板,M与P的夹角略小于N与P的夹角
,一束平行光垂直P的上表面入射,下列干涉条纹的图像可能正确的是( )
A.
B.
C.
D.
5、如图甲所示,某同学利用橡皮筋悬挂手机的方法模拟蹦极运动,并利用手机的加速度传感器研究加速度随时间变化的图像,如图乙所示。手机保持静止时,图像显示的加速度值为0,自由下落时,图像显示的加速度值约为-10m/s2,忽略空气阻力,下列说法正确的是( )
A.时,手机已下降了约1.8m
B.时,手机正向上加速运动
C.加速度约为70m/s2时,手机速度为0
D.时间内,橡皮筋的拉力逐渐减小
6、火星探测任务“天问一号”的标识如图所示。若火星和地球绕太阳的运动均可视为匀速圆周运动,火星公转轨道半径与地球公转轨道半径之比为3∶2,则火星与地球绕太阳运动的( )
A.轨道周长之比为2∶3
B.线速度大小之比为
C.角速度大小之比为
D.向心加速度大小之比为9∶4
7、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
8、如图所示为一列沿x轴正方向传播的简谐横波在时刻的波形图,其传播速度
,此时质点P的位移为
,则质点P的位移y随时间t变化的关系为( )
A.
B.
C.
D.
9、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
10、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
11、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
12、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
13、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
14、国家为节约电能,执行峰谷分时电价政策,引导用户错峰用电。为了解错峰用电的好处,建立如图所示的“电网仅为3户家庭供电”模型,3户各有功率P=3kW的用电器,采用两种方式用电:方式一为同时用电1小时,方式二为错开单独用电各1小时,两种方式用电时输电线路总电阻损耗的电能分别为ΔE1、ΔE2,若用户电压恒为220V,不计其它线路电阻,则( )
A.两种方式用电时,电网提供的总电能之比为1:1
B.两种方式用电时,变压器原线圈中的电流之比为1:3
C.
D.
15、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
16、如图为某燃气灶点火装置的原理图。转换器将直流电压转换为正弦交流电压,并加在一理想变压器的原线圈上,理想变压器的原、副线圈的匝数比为n1:n2=1:1000,电压表为交流电表。当变压器副线圈两端电压的瞬时值大于7070V时,就会在钢针和金属板间引发电火花进而点燃气体。此时,电压表的示数至少为( )
A.5
B.5000
C.10
D.7070
17、如图所示,光滑水平面上有一足够长的轻质绸布C,C上静止地放有质量分别为2m、m的物块A和B,A、B与绸布间的动摩擦因数均为μ。已知A、B与C间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力。现对A施一水平拉力F,F从0开始逐渐增大,下列说法正确的是( )
A.当F=0.5μmg时,A、B、C均保持静止不动
B.当F=2.5μmg时,A、C不会发生相对滑动
C.当F=3.5μmg时,B、C以相同加速度运动
D.只要力F足够大,A、C一定会发生相对滑动
18、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
19、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
20、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
21、如图所示,将摆长为L的单摆摆球拉离平衡位置一个很小的角度到A点后由静止释放,重力加速度为g,则摆球从A第一次运动到最左端B所用的时间为______;若将该装置从上海移到北京进行同样的操作,上述运动时间将______。(选填“变大”、“变小”或“不变”)
22、一列沿x轴正方向传播的简谐横波的x-y-t图像如图所示,图中曲线①②③均为正弦曲线,其中曲线①在xOy平面内,曲线②所在的平面平行于xOy平面,曲线③在yOt平面内。该波的传播速度为______m/s,曲线③可能为x=______m处质点的振动图像(选填“2”“4”或“6”)
23、下列说法正确的是:
(1)若某种实际气体分子的作用力表现为引力,则一定质量的该气体内能的大小与气体体积和温度的关系正确的是_______
A. 如果保持其体积不变,温度升高,内能一定增大
B. 如果保持其温度不变,体积增大,内能一定增大
C. 如果吸收热量,温度升高,体积增大,内能不一定增大
(2)有关热力学第二定律说法正确的是_______
D. 热量能够从高温物体传到低温物体,但不可能从低温物体传到高温物体
E. 任何热机都不可能使燃料燃烧所释放的热量完全转化为机械能
24、一个质量为m的氢气球下方通过细绳悬挂一个质量为2m的小球,以速度v匀速上升,它们的总动量为__;若某一时刻细绳断裂,过了一段时间后小球的速度恰好为零,此时氢气球的动量为__。(设整个过程中两物体受空气作用力、重力不变)
25、边长为L的正方形线框,t=0时由静止进入大小为B的匀强磁场,做匀加速直线运动,t=T时刚要完全进入磁场,此时线框中的感应电流为I0,则加速度a的大小为___________;线框电阻R的大小为___________。
26、很多宏观现象,其本质是由微观粒子的运动所体现出的结果。
(1)固体的宏观性质与固体分子的微观结构有着紧密联系。内陆盐矿中开采的氯化钠称为岩盐,岩盐的颗粒很大,我们能清楚地看出它的立方体形状。把大颗粒的岩盐敲碎后,小颗粒的岩盐仍然呈立方体形状。为了理解这个现象,可以做如下定性、半定量的分析。
考虑由电荷量相同的正、负离子间隔排列形成的一维直线分子。这些离子之间的距离都相等,且相互作用力均可近似为点电荷之间的电场力。假设x = 0处离子受到x = 1处离子的作用力大小为F0。
a.写出x = 0处离子受到的右侧所有离子电场力的准确表达式,并说明合力的方向。( )
b.有人提出下述观点:“仅考虑与x = 0处离子的最近邻x = 1处离子和次近邻x = 2处离子对x = 0处离子的作用力即可作为所有离子对x = 0处离子合力的近似值。”在下表格中填写“是”或者“否”。判断这样的近似是否合理。
近似计算的结果与精确计算结果相比
合力的大小变化超过10% | 合力的方向发生变化 | 这样的近似较为合理 |
__________________ | __________ | __________ |
(2)一横截面为S的圆板正以v的速度在空气中向右运动。为简化问题,我们将空气分子视为质量为m的小球,空气分子与圆板碰撞前后瞬间相对圆板的速率不变。
a.若不考虑空气分子的热运动,单位体积内的分子个数为n,求空气对圆板的作用力F;( )
b.实际上,空气分子在不停地做热运动,假定分子热运动平均速率为5v,单位体积内与圆板垂直碰撞的分子个数为n′,若仅考虑与圆板垂直碰撞的空气分子,求空气对圆板的作用力F´。( )
27、一学生小组利用给定的器材验证机械能守恒定律,步骤如下:
(1)分别测量给定的两物块的质量,质量大的为物块1,其质量记为;质量小的为物块2,其质量记为
;
(2)按图(a)所示组装器材:物块1、2由跨过轻质定滑轮的细绳连接:物块2下端与打点计时器纸带相连,初始时,托住物块1,两物块保持静止,且纸带竖直绷紧,打点计时器所用的交流电源频率为,相邻两次打点的时间间隔记为
。
(3)接通打点计时器的电源,释放物块1,两物块开始运动,打出的纸带中的一段经整理后如图(b)所示,每两个相邻的点之间还有4个打出的点未画出,将相邻点的间距依次记为和
,测量并记下它们的大小;
(4)利用上述表示各物理量的符号和重力加速度的大小g完成下列填空:在打出图(b)中B点时,物块的运动速度大小为______;从打出B点到打出E点,系统动能增加量为______,系统的重力势减少量为
______;
(5)该小组的实测数据为,
,
,
,
,
,
,取
,则
______J,
______J,两者的相对偏差
_______
,如果
,则可认为本实验验证了机械能守恒定律。(结果均保留2位有效数字)
(6)写出一条本实验产生实验误差的原因:_______。
28、如图所示,篮球在1.6m的高度掷出,在2.5m的高度垂直击中篮板,反弹后恰好落在掷出点的正下方不计空气阻力,取重力加速度g=10m/s2。求该篮球
(1)从击中篮板反弹后到落回地面的时间t;
(2)击中篮板前后的动能之比。
29、2022年2月4日北京冬奧会顺利开幕,在本届冬奥会。上中国的运动健儿奋勇拼搏,摘金夺银,多个项目创造历史。其中谷爱凌在自由式滑雪女子大跳台的比赛中凭借第三跳空中转体1620°的超高难度动作成功逆转夺冠,给全世界留下了深刻的印象。如下图示,为滑雪大跳台运动过程的示意图,质量为50kg的运动员由A点静止出发,经过长为22.5m的直道助滑区,然后通过BC段(一个半径为10m的圆弧形起跳台),从C点飞出,在空中完成展示动作后,落在斜坡CD上。图中AB和圆弧BC相切与B点,且AB和水平方向成53°角,而CD和水平方向成37°角。若不计空气阻力和摩擦力,且g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8。求:
(1)运动员到达BC段最低点E时对地面的压力大小;
(2)运动员由C点飞出落到斜坡CD的过程中动量的变化量。
30、唐人张志和在《玄真子·涛之灵》中写道:雨色映日而为虹”从物理学的角度看,虹是太阳光经过雨滴的两次折射和一次反射形成的。我们通过下列简化示意图来研究彩虹的形成。图中细光束在过球心的平面内,包含红光和紫光两种单色光,入射角=45°,透明球对红光折射率为
,球的半径为R,真空中的光速为c。
①分析判断,a和b哪种是红光?
②光线从入射方向到出射方向转过的角度称为偏向角,求红光的偏向角和红光在球内的传播时间。
31、如图所示,一连通器与贮有水银的开口容器M用软管相连,连通器的两直管A和B竖直放置,两管粗细相同且上端封闭,直管A和B内充有水银,当气体的温度为t1=27℃时,水银面的高度差h=10cm,两管空气柱长均为l1=10cm,B管中气体的压强pB1=40cmHg。现使两管中的气体的温度都升高到t2=127℃,同时调节M的高度,使A管中的水银面的高度不变,已知,求温度t2=127℃时。
(1)A管中气体的压强;
(2)B管中气体柱长度。
32、如图所示,横截面积为和S的两个导热气缸连在一起,竖直静止放置在水平面上,气缸通过光滑活塞A、B及轻杆封闭一定质量的理想气体,平衡时两活塞到气缸连接处距离均为l。已知环境温度保持不变,活塞A、B质量分别为
和m,重力加速度为g,外界压强为
且
。
(1)气缸竖直静止时,求封闭气体的压强;
(2)当气缸做自由落体运动,稳定时活塞B到连接处的距离。