1、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
2、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
3、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
4、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
5、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
6、珠宝学院的学生实习时,手工师傅往往要求学生打磨出不同形状的工件。如图所示为某同学打造出的“蘑菇形”透明工件的截面图,该工件的顶部是半径为R的半球体,为工件的对称轴,A、B是工件上关于
轴对称的两点,A、B两点到
轴的距离均为
,工件的底部涂有反射膜,工件上最高点与最低点之间的距离为2R,一束单色光从A点平行对称轴射人工件且恰好从B点射出,则工件的折射率为( )
A.
B.
C.
D.
7、如图是一边长为L的正方形金属框放在光滑水平面上的俯视图,虚线右侧存在竖直向上的匀强磁场.金属矿电阻为R,时刻,金属框在水平拉力F作用下从图示位置由静止开始,以垂直于磁场边界的恒定加速度进入磁场,
时刻线框全部进入磁场。则
时间内金属框中电流i、电量q、运动速度v和拉力F随位移x或时间t变化关系可能正确的是( )
A.
B.
C.
D.
8、如图为溜溜球示意图,A、B为细线末端,溜溜球转轴O置于细线上并水平静止在空中,细线不可伸长,不计摩擦,整个装置在同一竖直平面内。若移动A端,并保持B端位置不动,下列说法正确的是( )
A.A端缓慢水平右移过程中,细线的弹力大小不变
B.A端缓慢水平左移过程中,细线的弹力大小将变小
C.A端缓慢竖直上提过程中,细线的弹力大小将变大
D.A端缓慢竖直下移过程中,细线的弹力大小不变
9、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
10、类比是一种常用的研究方法.如图所示,O为椭圆ABCD的左焦点,在O点固定一个正电荷,某一电子P正好沿椭圆ABCD运动,A、C为长轴端点,B、D为短轴端点,这种运动与太阳系内行星的运动规律类似.下列说法中正确的是( )
A.电子在A点的线速度小于在C点的线速度
B.电子在A点的加速度小于在C点的加速度
C.电子由A运动到C的过程中电场力做正功,电势能减小
D.电子由A运动到C的过程中电场力做负功,电势能增加
11、下列说法错误的是( )
A.根据F=可把牛顿第二定律表述为:物体动量的变化率等于它所受的合外力
B.力与力的作用时间的乘积叫做力的冲量,它反映了力的作用对时间的累积效应,是一个标量
C.动量定理的物理实质与牛顿第二定律是相同的,但有时用起来更方便
D.易碎品运输时要用柔软材料包装,船舷常常悬挂旧轮胎,都是为了延长作用时间以减小作用力
12、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
13、如图所示,两个半径不等的均匀带电圆环P、Q带电荷量相等,P环的半径大于Q环的,P带正电,Q带负电。两圆环圆心均在O点,固定在空间直角坐标系中的yOz平面上。a、b在x轴上,到O点的距离相等,c在y轴上,到O点的距离小于Q环的半径。取无限远处电势为零,则( )
A.O点场强不为零
B.a、b两点场强相同
C.电子从c处运动到a处静电力做功与路径无关
D.电子沿x轴从a到b,电场力先做正功后做负功
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、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
16、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
17、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
18、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
19、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
20、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
21、在x=-0.2m和x=1.2m处有两个波源,所产生的简谐波分别沿x轴正方向和负方向传播,速度均为v=0.4m/s,两列波的振幅均为A=2cm。某时刻两波的波形如图所示,此时向x轴正方向传播的波刚好到达P点,向x轴负方向传播的波刚好到达Q点。由此可知,沿x轴正方向传播的波的周期为___________s,再经过3s,x=0.5m处的质点的纵坐标为___________cm,x=0.3m处质点与x=0.7m处质点的振幅之比为___________。
22、同学们利用如图所示方法估测反应时间。首先,甲同学捏住直尺上端,使直尺保持竖直状态,直尺零刻度线位于乙同学的两指之间。当乙看见甲放开直尺时,立即用手指捏直尺,若捏住位置的刻度读数为x,重力加速度为g,则乙同学的反应时间为____________。若乙同学手指张开的角度太大,测得的反应时间________ (选填“偏大”或“偏小”)。基于上述原理,某同学用直尺制作测量反应时间的工具,若以相等时间间隔在该直尺的另一面标记出表示反应时间的刻度线,则从零刻度开始,刻度的空间间隔越来越_____ (选填“大”或“小”)。
23、一质量为2kg的质点在0~15s内由静止开始从地面竖直向上运动,取竖直向上为正方向,得到如图所示的加速度和时间的变化关系图象。当t3=15s时,质点的速度大小为____m/s,若以地面为零势能面,则t1=5s与t3=15s 两个时刻质点的机械能之比为_____ 。
24、如图所示是两列相干波的干涉图样,实线表示波峰,虚线表示波谷,两列波的振幅都为,波速和波长分别为
和
,
点为
连线的中点,则如图所示的五点中振动加强的点是______,
点此时的振动方向______(选填“向上”或“向下”),图示时刻
、
两点的竖直高度差为______
。
25、我国的运载火箭使用国产液氢作为燃料,其燃烧效率高,清洁无污染。己知氢的摩尔质量为,
时氢气的密度为
,
时液氢的密度为
。估算可得
时体积为
的氢气中所含分子数约为_________个,
时一个液氢分子体积约为__________
(阿伏加德罗常数为
)。
26、2022年3月23日下午,“天宫课堂”再次开讲!如图甲所示,王亚平老师将分别挤有水球的两块板慢慢靠近,直到两个水球融合在一起,再把两板慢慢拉开,水在两块板间形成了一座“水桥”。为我们展示了微重力环境下液体表面张力的特性。“水桥”表面与空气接触的薄层叫表面层,已知分子间作用力F和分子间距r的关系如图乙,能总体反映该表面层里的水分子之间相互作用的是________(填“A”“B”或“C”)位置,“水桥”表面层中水分子势能与其内部水分子势能相比_________(填“偏大”“偏小”或“相等”)。实验结束,王亚平放开双手两板吸引到一起,该过程分子力做_________(填“正功”“负功”或“零功”)。
27、比亚迪电动汽车的刀片电池由多块刀片电池串联而成,其中每块刀片电池又由多块电芯串联而成。某实验小组用4块电芯串联作为电源,通过实验测量一块电芯的电动势E,实验电路图如图甲所示,图中R为电阻箱。实验小组按图甲连接电路,闭合开关,多次调节电阻箱,分别记录多组电阻箱的示数R和对应的电压表的示数U,利用测量数据,作出的图像如图乙所示。
(1)图乙中,若描出的P点偏离图线较远,是由于记录的电阻箱的示数R错误所致,则该组数据记录的R明显____________(选填“偏大”或“偏小”)。
(2)由图乙可得:一块电芯的电动势E=__________V(保留2位有效数字);图乙中,图线的斜率很小,说明一块电芯的内阻_____________(选填“很大”或“很小”)。
(3)若实验中外电路某处导线中的电流变大,则该处导线内部的电场强度______________(选填“变大”“变小”或“不变”)。
28、倾角为的斜面上叠放着质量均为
滑块和长木板,在垂直于斜面方向的压力F作用下,均保持静止。已知滑块与长木板间动摩擦因素
,滑块正处于长木板的中间位置;长木板与斜面间动摩擦因素
,长木板长度
。滑块大小忽略不计,各接触面的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,斜面足够长,取
,
。
(1)压力F的最小值;
(2)突然撤去压力F,滑块经过多长时间从长木板滑下?
29、如图,两根平行光滑的金属导轨M1N1P1和M2N2P2,由四分之一圆弧与水平两部分构成,导轨的末端固定两根绝缘柱,弧形部分的半径r=0.8m、导轨间距L=1m,导轨水平部分处于竖直向上、磁感应强度大小为B=2T的匀强磁场中,两根完全相同的金属棒a、b分别垂直于导轨,静置于圆弧顶端M1M2处和水平导轨中的某位置,两金属棒的质量均为m=1kg、电阻均为R=2Ω。现将金属棒a由静止释放,沿圆弧导轨滑入水平导轨,此后,金属棒b向右运动,在导轨末端与绝缘柱发生碰撞且无机械能损失,在金属棒b接触绝缘柱之前两棒已匀速运动且未发生碰撞。金属棒b与绝缘柱发生碰撞后,在距绝缘柱x =0.5m的AA2位置与金属棒a发生碰撞,碰后停在距绝缘柱:x2=0.2m的A3A4位置。整个运动过程中金属棒与导轨接触良好,导轨电阻不计,g=10m/s2,不计空气阻力。求:
(1)金属棒a刚滑人水平导轨时,受到的安培力大小;
(2)金属棒b与绝缘柱碰撞后到与金属棒a碰撞前的过程中,整个回路产生的焦耳热;
(3)金属棒a和b在碰撞过程中损失的机械能。
30、如图所示,长方形ABCD为一透明物体的截面,此截面所在平面内的光线从AD边上的P点入射后恰好在AB边发生全反射,并第一次从BC边上的Q点射出。AP= L,AB= 4L,BQ= 3L,光在真空中的传播速度为c。求:
(i)光线从P点入射时与AD边的夹角的余弦值cos
( ii )光线在透明物体中从P点传播到Q点所用的时间t
31、如图所示,在第一象限存在一竖直向下的匀强电场,在x≤0区域存在磁感应强度为B0的匀强磁场Ⅰ,方向垂直于xoy平面向外,在第四象限存在垂直于xoy平面向外另一匀强磁场Ⅱ(图中未画出)。一带电粒子,质量为m,电量为+q,以速度v0从坐标原点沿x轴负向进入磁场Ⅰ,经过磁场Ⅰ和电场的偏转,与x轴正向成角离开电场,再经过磁场Ⅱ的偏转,垂直y轴进入第三象限。重力不计,求:
(1)电场强度E;
(2)磁场Ⅱ的磁感应强度B;
(3)若粒子能够再次进入电场,求粒子离开电场时获得的速度;若粒子不能再次进入电场,求轨迹与y轴的第三次(不包含起始点)相交的交点与O点的距离。
32、如图所示的xOy坐标系中,第二象限有沿y轴负方向的匀强电场,场强E=50N/C,图中有一个半径为R=0.4m的绝缘刚性圆环,圆环的O点有一个小孔,OB、AC为互相垂直的直径,圆环区域内有匀强磁场,磁场方向垂直xOy平面向外,一个带正电的粒子,以v0=200m/s初速度从P点沿x轴正向射出,粒子在电场作用下恰好从O孔以速度v=200m/s进入磁场,已知P点与x轴相距d=0.2m,不计带电粒子的重力。求:
(1)带电粒子的比荷;
(2)若粒子第一次碰撞圆环的点在圆环上的Q点,且弧长OQ是绝缘刚性环周长的,求磁场的磁感应强度的大小;
(3)若粒子在碰撞绝缘刚性圆环时无能量损失,要使粒子能用最短时间回到O孔射出环,求磁感应强度的大小和粒子在磁场中运动的最短时间。