1、如图所示,在粗糙的水平面上有一质量为0.5kg的物块Q,Q的正上方0.6m处有一悬点O,一根长为0.6m的轻绳一端固定在O点,另一端拴接一质量为1kg的小球将绳伸直并将P拉到偏离水平方向30°静止释放,P运动到最低点与Q发生正碰后,Q向左滑动1.5m停下。已知Q与地面的动摩擦因数
,g取
。则( )
A.P第一次到达最低点的速度为
B.P第一次到达最低点时绳的拉力为40N
C.P、Q碰撞过程中损失的机械能为
D.P碰后能上升的最大高度为0.1m
2、《天问》是战国时期诗人屈原创作的一首长诗,全诗问天问地问自然,表现了作者对传统的质疑和对真理的探索精神。我国探测飞船“天问一号”发射成功飞向火星,屈原的“天问”梦想成为现实,也标志着我国深空探测迈向一个新台阶。如图所示,“天问一号”经过变轨成功进入近火圆轨道,其中轨道1是圆轨道,轨道2是椭圆轨道,轨道3是近火圆轨道,已知火星的平均密度为,火星的半径为R,轨道1的半径为r,引力常量为G,下列说法正确的是( )
A.“天问一号”在轨道3上运动的周期为
B.“天问一号”在轨道2上运动的周期为
C.“天问一号”在轨道1上运动的周期为
D.火星的第一宇宙速度为
3、北京2022年冬奥会极大推动了全国范围内的冰雪运动设施建设,如图所示为一个开阔、平坦的倾斜雪坡,一个小孩靠推一棵树获得大小为的水平初速度。雪坡的倾角为
,与小孩之间的滑动摩擦系数为
,不计空气阻力,不考虑摩擦力随速度大小的变化。雪坡足够大,经过足够长的时间关于小孩运动的说法,正确的是( )
A.可能一直做曲线运动
B.可能做匀加速直线运动,与初速度v的夹角小于90°
C.若做匀速运动,则可判断
D.若没有停下,则最终速度的方向一定与初速度垂直
4、某同学将一排球自O点垫起,排球竖直向上运动,随后下落回到O点。设排球在运动过程中所受空气阻力大小和速度大小成正比,以向上为运动的正方向,在下列排球速度v与时间t的关系曲线中,可能正确的是( )
A.
B.
C.
D.
5、如图所示,窗子上、下沿间的高度,墙的厚度
,某人在离墙壁距离
,距窗子上沿
处的
点,将可视为质点的小物件以
的速度水平抛出,小物件直接穿过窗口并落在水平地面上,取
。则
的取值范围是( )
A.
B.
C.
D.
6、一货车前7s内从静止开始做匀加速直线运动,7s末货车的速率为14m/s,功率恰好达到额定功率280kW,7s后货车以额定功率行驶,18s时货车达到最大速度20m/s,图像如图所示。货车行驶时受到的阻力保持不变,g取10m/s2,则货车的质量为( )
A.
B.
C.
D.
7、范德格拉夫静电加速器由两部分组成,一部分是产生高电压的装置,叫作范德格拉夫起电机,加速罩(即金属球壳)是一个铝球,由宽度为D、运动速度为v的一条橡胶带对它充电,从而使加速罩与大地之间形成稳定的高电压U。另一部分是加速管和偏转电磁铁,再加上待加速的质子源就构成了一台质子静电加速器,如图中所示。抽成真空的加速管由多个金属环及电阻组成,金属环之间由玻璃隔开,各环与电阻串联。从质子源引出的质子进入真空加速管加速,然后通过由电磁铁产生的一个半径为b的圆形匀强磁场区域引出打击靶核。已知质子束的等效电流为,通过电阻的电流为
,质子的比荷
。单位面积上的电荷量叫做电荷面密度。下列说法不正确的是( )
A.若不考虑传送带和质子源的影响,加速罩内的电场强度为零
B.若不考虑传送带和质子源的影响,加速罩内的电势大小等于U
C.要维持加速罩上大小为U的稳定电压,喷射到充电带表面上的电荷面密度为
D.质子束进入电磁铁,并做角度为的偏转,磁感应强度
8、如图所示,绝缘的水平面上固定两根相互垂直的光滑金属杆,沿两金属杆方向分别建立x轴和y轴。另有两光滑金属杆1、2与两固定杆围成正方形,金属杆间彼此接触良好,空间存在竖直向上的匀强磁场。已知四根金属杆完全相同且足够长,下列说法正确的是( )
A.分别沿x轴正向和y轴负向以相同大小的速度匀速移动金属杆1、2,回路中电流方向为顺时针
B.分别沿x轴正向和y轴负向以相同大小的速度匀速移动金属杆1、2,回路中电流随时间均匀增加
C.分别沿x轴正向和y轴负向移动金属杆1、2,移动过程保持金属杆围成的矩形周长不变,回路中的电流方向为顺时针
D.分别沿x轴正向和y轴负向移动金属杆1、2,移动过程保持金属杆围成的矩形周长不变,通过金属杆截面的电荷量随时间均匀增加
9、如图所示,一个带有挡板的光滑斜面固定在地面上,斜面倾角为θ,轻弹簧的上端固定于挡板,下端连接滑块P,开始处于平衡状态。现用一平行于斜面向下的力F作用在P上,使滑块向下匀加速(a<gsinθ)运动一段距离。以x表示P离开初位置的位移,t表示P运动的时间,E表示P的机械能(设初始时刻机械能为零),重力加速度为g,则下列图像可能正确的是( )
A.
B.
C.
D.
10、一无人机在竖直方向上做直线运动的v-t图像如图所示,且时间内图线为直线,以竖直向上为正方向,下列说法正确的是( )
A.0~t1时间内,无人机受到的合力越来越小
B.0~t1时间内,无人机的位移小于
C.0~t1时间内无人机的平均速度小于t1~t2时间内无人机的平均速度
D.时间内,无人机可能做自由落体运动
11、一名消防队员在模拟演习训练中,沿着长为12m的竖直立在地面上的钢管从顶端由静止先匀加速再匀减速下滑,滑到地面时速度恰好为零。如果他加速时的加速度大小是减速时加速度大小的2倍,下滑的总时间为3s,该消防队员( )
A.下滑过程中的最大速度为4m/s
B.加速与减速运动过程中平均速度之比为2∶1
C.加速与减速运动过程的时间之比为1∶2
D.加速与减速运动过程的位移大小之比为1∶4
12、一辆货车运载着规格相同的圆柱形光滑空油桶。车厢底层油桶平整排列,相互紧贴并被牢牢固定,上层只有桶c,摆放在a、b之间,没有用绳索固定。重力加速度大小为,汽车沿水平路面向左加速,保证桶c相对车静止的情况下( )
A.加速度越大,a对c的作用力越大
B.加速度越大,b对c的作用力越小
C.加速度的最大值为
D.若油桶里装满油,汽车加速度的最大值小于
13、在机场、车站常用传送带来传送旅客的包裹,在传送过程中同时对包裹进行安检。将一个包裹(可视为质点)轻放在水平传送带的左端,同时启动传送带,传送带向右做初速度为0 的匀加速直线运动。包裹和传送带的速度一时间图像如图所示, s时包裹运动到传送带的右端。下列说法正确的是( )
A.图线I 反映的是包裹的运动
B.包裹和传送带间的动摩擦因数为 0.16
C.传送带的长度为 20 m
D.包裹相对传送带滑动的距离为7.5m
14、用如图所示电路研究光电效应现象,A、K两个电极密封在真空玻璃管中。先后用频率为、
的入射光照射K极,电压表测出遏止电压分别为
和
,下列说法正确的是( )
A.光电子在K、A间加速运动
B.普朗克常量
C.增大入射光的光强,K极金属的逸出功也增大
D.当微安表示数最大时,电压表示数即为遏止电压
15、2023年5月30日9时31分,搭载神舟十六号载人飞船的长征二号F遥十六运载火箭在酒泉卫星发射中心发射升空,飞船入轨后,于北京时间2023年5月30日16时29分,成功对接于空间站天和核心舱径向端口,18时22分,翘盼已久的神舟十五号航天员乘组顺利打开“家门”,欢迎远道而来的神舟十六号航天员乘组入驻“天宫”。如图所示,已知空间站在距地球表面约400千米的高空绕地球做匀速圆周运动,地球半径约为6400km,地球同步卫星距地面高度约为36000km。下列说法正确的是( )
A.空间站绕地球做圆周运动的线速度略大于第一宇宙速度
B.航天员在空间站中每天大约能看到6次日出
C.空间站运行的向心加速度与地球表面附近重力加速度之比约为162:172
D.空间站与地球同步卫星的线速度大小之比约为1:4
16、我国发射的“天和”核心舱距离地面的高度为h,运动周期为T,绕地球的运动可视为匀速圆周运动。已知万有引力常量为G,地球半径为R,根据以上信息可知( )
A.地球的质量
B.核心舱的质量
C.核心舱的向心加速度
D.核心舱的线速度
17、据报道,中国新一代载人运载火箭和重型运载火箭正在研制过程中,预计到2030年左右,中国将会具备将航天员运上月球的实力,这些火箭不仅会用于载人登月项目,还将用在火星探测、木星探测以及其他小行星的探测任务中.中国宇航员在月球表面将小球以速度竖直向上抛出,小球上升的最大高度为h,已知月球的半径为R,引力常量为G。下列说法正确的是( )
A.月球表面的重力加速度大小为
B.月球的第一宇宙速度为
C.月球的质量为
D.月球的密度为
18、一定质量的理想气体状态变化过程的p-V图如图所示,气体先由a状态沿双曲线变化到b状态,再沿与横轴平行的直线变化至c状态,最后再沿与纵轴平行的直线回到a状态。以下说法中正确的是( )
A.a→b过程气体温度降低
B.b→c过程气体放出热量
C.c→a过程气体对外界做功,同时吸收热量
D.c状态下气体分子单位时间与器壁单位面积碰撞次数小于b状态
19、如图所示,位于坐标原点O的波源发出的波在介质Ⅰ、Ⅱ中沿x轴传播,某时刻形成的完整波形如图,P、Q分别为介质Ⅰ、Ⅱ中的质点。下列说法正确的是( )
A.此时P沿y轴负方向运动
B.波源的起振方向沿y轴正方向
C.P、Q的振动频率相同
D.两种介质中的波速大小相等
20、弩是利用张开的弓弦急速回弹形成的动能,高速将箭射出。如图所示,某次发射弩箭的瞬间,两端弓弦的夹角为90°,弓弦上的张力大小为FT,则此时弩箭受到的弓弦的作用力大小为( )
A.
B.
C.
D.
21、如图所示,一火箭搭载着卫星以速率v0进入太空预定位置,控制系统使箭体与卫星分离,已知箭体质量为m1.卫星质量为m2,分离后箭体以速率v1沿原方向飞行,忽略空气阻力及分离前后系统质量的变化,则分离前系统的总动量为________,分离后卫星的速率为________.
22、2015年中科院理化所与清华大学医学院联合研究小组研发出世界首个自主运动的可变形液态金属机器.研究揭示:置于电解液中的镓基液态合金可通过“摄入”铝作为食物或燃料提供能量,实现高速、高效的长时运转,一小片铝即可驱动直径约5mm的液态金属球实现长达1个多小时的持续运动,速度高达每秒5厘米。某人认真研究了右侧的合成照片,利用图象软件分析小球在不同时刻位置,发现14s~20s这段时间内液态金属球所做的运动可能是一种匀变速运动.将14s、18s、20s时液态金属球的位置分别记为A、B、C,测得14s到18s内小球沿玻璃管移动的位移是16.0mm,在18s到20s内小球沿玻璃管移动的位移是17.0mm.假设该段时间内液态金属球所做的运动是一种匀变速直线运动,那么:(结果均保留两位有效数字)
(1)这段时间液态金属球的加速度a=_____m/s2;
(2)18s时液态金属球的速度vB=_____m/s;
(3)14s~16s液态金属球运动的距离x1=______mm.
23、某同学用几种不同的障碍物分别挡在固定的放射源与盖革计数器之间,测得每分钟进入计数器的粒子数并记录在表格中。由下表中数据推测,该放射源所放出的射线应包含________射线;为进一步明确射线组成,该同学可以________。
障碍物 | 每分钟进入计数器粒子数 |
纸(0.1mm厚) | 421 |
铝板(5mm厚) | 362 |
铅板(25mm厚) | 178 |
24、如图为点电荷Q产生的电场,图中虚线为等势线,若将两个带正电检验电荷和分别从A、B两点移动到无穷远处的过程中,外力克服电场力做功均为
,其中
,则A点电势
=_________V,
的电荷量____________(选填“等于”、“小于”或“大于”)
的电荷量。
25、对于一定质量的理想气体,以p、V、T三个状态参量中的两个为坐标轴建立直角坐标系,在坐标系上描点能直观地表示这两个参量的数值.如图所示,两个坐标系中,两个点都表示相同质量某种理想气体的两个状态。根据坐标系中不同点的位置来比较第三个参量的大小。
(1)pT图象(图甲)中A、B两个状态,________状态体积小;
(2)VT图象(图乙)中C、D两个状态,________状态压强小。
26、图(a)所示电路中,定值电阻R=30Ω,灯泡L的电流与其电压的关系如图(b)所示。若灯泡消耗的功率P与电源的输出功率P之比为1:4,则此时灯泡的电阻R1=_______;电源两端的电压为________。
27、一细绳跨过悬挂的定滑轮,两端分别系有小球A和B,如图所示。一实验小组用此装置测量小球B运动的加速度。拉紧细绳,两小球静止,然后释放小球,测得小球B释放时的高度h0=0.590m,下降一段距离后的高度h=0.100m;由h0下降至h所用的时间T=0.720s。由此求得小球B加速度的大小为a=________m/s2(保留3位有效数字)。 从实验室提供的数据得知,小球A、B的质量分别为100.0g和150.0g,当地重力加速度大小为g=9.80m/s2,根据牛顿第二定律计算可得小球B加速度的大小为a′=________m/s2(保留3位有效数字)。可以看出,a′与a有明显差异,除实验中的偶然误差外,写出一条可能产生这一结果的原因:___________________________________________________。
28、如图所示,坐标平面第Ⅰ象限内存在大小为E=4×105 N/C、方向水平向左的匀强电场,在第Ⅱ象限内存在方向垂直纸面向里的匀强磁场。质量与电荷量之比为=4×10-10 kg/C的带正电粒子从x轴上的A点以初速度v0=2×107 m/s垂直x轴射入电场,OA=0.2 m,不计重力。求:
(1)粒子经过y轴时的位置到原点O的距离。
(2)若要求粒子不能进入第Ⅲ象限,求磁感应强度B的取值范围。(不考虑粒子第二次进入电场后的运动情况).
29、如图所示,一根轻绳的两端分别固定在两根足够高的竖直杆顶端 A、B 处,A、B 两点水平距离为 16m,高度差为 2m,A、B 间绳子总长为 20m。将质量为 m=5kg 的滑环悬挂在绳上,不计摩擦,重力加速度 g 取 10m/s2。求:
(1)环静止时绳子所受的拉力大小
(2)滑环从A点向B点滑行的过程中,环重力势能变化量的最大值为多大?
(3)若将环从A点由静止释放,绳拉直时不考虑环反弹,环能否滑到B点,试说明理由。
30、如图所示,抛物线形光滑导轨固定在水平面内,且处在磁感应强度大小为B的匀强磁场中,导轨平面与疆场方向重直,导轨正好与直角坐标系xOy中满足方程的曲线重合,导轨电阻不计。某时刻(零时刻)起,一平行于y轴且关于x轴对称的导体棒,在外力的作用下从x=0处沿x轴正方向做匀速直线运动,速度大小为v。导体棒足够长,单位长度上电阻为R0。求
(1)通过导体棒的电流I;
(2)当时间为t时,外力的功率P。
31、《公安机关涉案枪支弹药性能鉴定工作规定》指出,不能发射制式弹药的非制式枪支,其所发射弹丸的枪口比动能大于等于1.8焦耳/平方厘米都认定为枪支,枪口比动能是指子弹弹头离开枪口的瞬间所具有的动能除以枪口的横截面积,现有一玩具枪,其枪管长度L=20cm,枪口截面面积为S=0.36cm2,子弹质量为m=2g,在测试中,让玩具枪在高度h=1.8m处水平发射,实测子弹射程为12m,不计子弹受到的阻力,求:
(1)子弹出枪口的速度;
(2)此玩具枪是否可能被认定为枪支,请计算说明。
(3)假设在枪管内子弹始终受到恒定的推力,试求此推力的大小。
32、如图所示,间距为L、光滑的足够长的金属导轨(金属导轨的电阻不计)所在斜面倾角为,两根同材料、长度均为L、横截面均为圆形的金属棒 CD、PQ放在斜面导轨上,已知CD棒的质量为m、电阻为R,PQ棒的圆截面的半径是CD棒圆截面的2倍.磁感应强度为B的匀强磁场垂直于导轨所在平面向上,两根劲度系数均为k、相同的弹簧一端固定在导轨的下端,另一端连着金属棒CD.开始时金属棒CD静止,现用一恒力平行于导轨所在平面向上拉金属棒PQ,使金属棒PQ由静止开始运动,当金属棒PQ达到稳定时,弹簧的形变量与开始时相同.已知金属棒PQ开始运动到稳定的过程中通过CD棒的电荷量为q,此过程可以认为CD棒缓慢地移动,已知题设物理量符合
的关系式,求此过程中(要求结果均用mg、k、
来表示):
(1)CD棒移动的距离;
(2)PQ棒移动的距离;
(3)恒力所做的功.