1、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
2、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
3、空间存在电场,沿电场方向建立直线坐标系Ox,使Ox正方向与电场强度E的正方向相同,如图所示为在Ox轴上各点的电场强度E随坐标x变化的规律。现将一正电子()自坐标原点O处由静止释放,已知正电子的带电量为e、正电子只受电场力,以下说法正确的是( )
A.该电场可能为某个点电荷形成的电场
B.坐标原点O与点间的电势差大小为
C.该正电子将做匀变速直线运动
D.该正电子到达点时的动能为
4、某同学利用如图甲所示的装置,探究物块a上升的最大高度H与物块b距地面高度h的关系,忽略一切阻力及滑轮和细绳的质量,初始时物块a静止在地面上,物块b距地面的高度为h,细绳恰好绷直,现将物块b由静止释放,b碰到地面后不再反弹,测出物块a上升的最大高度为H,此后每次释放物块b时,物块a均静止在地面上,物块b着地后均不再反弹,改变细绳长度及物块b距地面的高度h,测量多组(H,h)的数值,然后做出H-h图像(如图乙所示),图像的斜率为k,已知物块a、b的质量分别为m1、m2,则以下给出的四项判断中正确的是( )
①物块a,b的质量之比 ②物块a、b的质量之比
③H-h图像的斜率为k取值范围是0<k<1 ④H-h图像的斜率为k取值范围是1<k<2
A.①③
B.②③
C.①④
D.②④
5、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
6、如图所示,竖直平面内半径的圆弧AO与半径
的圆弧BO在最低点C相切。两段光滑的直轨道的一端在O点平滑连接,另一端分别在两圆弧上且等高。一个小球从左侧直轨道的最高点A由静止开始沿直轨道下滑,经过O点后沿右侧直轨道上滑至最高点B,不考虑小球在O点的机械能损失,重力加速度g取10m/s。则在此过程中小球运动的时间为( )
A.1.5 s
B.2.0 s
C.3.0 s
D.3.5 s
7、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
8、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
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、关于下列四幅图的说法正确的是( )
A.甲图为氢原子的电子云示意图,由图可知电子在核外运动有确定的轨道
B.乙图为原子核的比结合能示意图,由图可知原子核中的平均核子质量比
的要大
C.丙图为链式反应示意图,氢弹爆炸属于该种核反应
D.丁图为氡的衰变图像,由图可知1g氡经过3.8天后还剩0.25g
11、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
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.
14、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.
15、如图所示,有一质量为m的物块分别与轻绳P和轻弹簧Q相连,其中轻绳P竖直,轻弹簧Q与竖直方向的夹角为,重力加速度大小为g,则下列说法正确的是( )
A.轻绳P的弹力大小可能小于mg
B.弹簧Q可能处于压缩状态
C.剪断轻绳瞬间,物块的加速度大小为g
D.剪断轻绳瞬间,物块的加速度大小为gsin
16、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
17、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
18、如图所示的正四棱锥,底面为正方形
,其中
,a、b两点分别固定两个等量的异种点电荷,现将一带电荷量为
的正试探电荷从O点移到c点,此过程中电场力做功为
。选无穷远处的电势为零。则下列说法正确的是( )
A.a点固定的是负电荷
B.O点的电场强度方向平行于
C.c点的电势为
D.将电子由O点移动到d,电势能增加
19、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.
20、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.
21、如图,两个带相等电荷量的检验电荷分别放在某点电荷电场中的、
两点,受电场力大小为
,方向互相垂直,则两检验电荷为________电荷(选填“同种”、“异种”或“无法确定”);若
是
的中点,把
处的检验电荷沿
连线移动至
处,整个过程该电荷电势能变化情况为________。
22、“奋斗者”号是我国研发的万米载人潜水器,于2020年11月10日在马里亚纳海沟成功坐底,坐底深度10909米,刷新我国载人深潜的新纪录。已知潜水员在岸上和海底吸入空气的密度分别为1和
2(
2>
1),空气的摩尔质量为M,阿伏加德罗常数NA。若潜水员呼吸一次吸入空气的体积为V,则潜水员在海底比在岸上每呼吸一次多吸入空气的分子数为___________。
23、下列说法正确的是__________(填正确答案标号,选对1个得2分,选对2个得4分, 选对3个得5分;每选错1个扣3分,最低得分为0分)
A.悬浮在水中的花粉颗粒的布朗运动是永不停息的
B一定质量气体温度升高,所有气体分子的运动速率都增大
C彩色液晶显示器利用到液晶的光学性质具有各向异性的待点
D.根据能量守恒定律可知所有能量形式间的转化过程都是可逆的
E.钢针能够浮在水面上,是水分子表面张力作用的结果
24、如图是学校体育馆建筑工地的扬尘噪声监测显示牌,即时显示工地周围空气的温度、湿度、悬浮物微粒(PM2.5、PM10)浓度等信息。若某天早晨牌上显示的温度、湿度分别为28.9℃、61.7%,傍晚时分别显示为34.5℃、51.7%,仅由这四个数据,能比较出__________(填“早晨”或“傍晚”)时空气分子无规则运动更剧烈些,PM10在__________(填“早晨”或“傍晚”)时无规则运动更剧烈些,早晨时__________(填“PM2.5”、“PM10”)微粒的无规则运动更剧烈些,__________(填“能”或“不能”)比较出早晨时空气的绝对湿度跟傍晚是否相同。
25、某同学研究绳波的形成,取一条较长的软绳,用手握住一端水平拉直后,沿竖直方向抖动即可观察到绳波的形成。该同学先后两次抖动后,观察到如图所示的甲、乙两列绳波波形。则甲波的周期比乙波的周期___(选填“大”或“小”);甲波的起振方向_____(选填 “向上”或“向下”)。
26、甲、乙两列简谐横波在同一介质中分别沿x轴正方向和负方向传播,图为t=0时刻两列波的波动图像,两持续振动的波源分别位于原点O和Q(22m,0)点,甲波的频率为2.5Hz,此时平衡位置在x1=4m和x2=18m的A、B两质点刚开始振动,质点M的平衡位置在x=12m处。则甲波的波速为________m/s,质点M开始振动的时刻为______s,质点M在开始振动后的1s内运动的路程为________cm。
27、图(a)是测量木块与木板间动摩擦因数的实验装置。接通电源,开启打点计时器,从斜面上某点释放木块,木块沿木板滑下,多次重复后选择点迹清晰的一条纸带如图(b)所示。图中0~4是选取的五个计数点,相邻两计数点的时间间隔为T,如图(b)所示,测出了两个计数点的间距x1和x4,重力加速度为g,完成下列填空:
(1)木块下滑的加速度大小为______(用符号T、x1、x4表示);
(2)下列物理量中,还需测量的是______;
A.木块的质量m
B.木板的质量M
C.木块下滑的时间t
D.木板的倾角
(3)木块与木板间的动摩擦因数为______;
(4)实验中发现动摩擦因数的测量值大于实际值,可能的一个原因是______。
28、如图所示,圆心为O、半径为R的半圆形透明材料置于水平桌面上,OP之间的距离为,当光线从P点垂直界面入射后,恰好在透明材料圆形表面发生全反射;当入射角为θ时,光线从透明材料圆形表面出射后恰好与入射光平行。求:
(1)透明材料的折射率n
(2)入射角θ的正弦值sinθ
29、如图所示,月球着陆器的质量m=10kg,其核心部件中有一个边长L=2m、匝数N=100匝,总电阻R=5Ω的正方形金属线框abcd。在ab边正下方高度h=20m处有一个垂直纸面向里与线框形状、面积相同的匀强磁场,磁感应强度B=0.1T。现将线框由静止开始下落,从ab边进入磁场至落地的时间为t=5s,通过线框横截面的电荷量q=8C,线框在下落过程中始终保持竖直状态,忽略空气阻力,月球表面上的重力加速度g取1.6m/s2。
(1)求着陆器ab边刚进入磁场时所受的安培力F为多大?
(2)试通过计算说明着陆器着陆时的运动情况。
30、如图所示,轻绳的一端固定在O点,轻绳的另一端系着小球A,,绳长
。小球A自O点以初速度
水平抛出,绳子绷紧瞬间,小球A开始在竖直平面内做圆周运动。物块B与物块C用轻弹簧拴接,静置于光滑的水平面上,
。小球A运动到最低点时与物块B发生对心正碰后反弹,碰撞时间极短。碰撞过程物块B受到的冲量大小
。小球与物块均可视为质点,绳子形变量忽略不计,A与B只碰撞一次。不计空气阻力,重力加速度g取
,求:
(1)弹簧的最大弹性势能;
(2)物块C速度的最大值,并在坐标系中定量画出物块B、C速度随时间变化的关系图像;(第一个周期内的图像)
(3)小球A运动到最低点与物块B碰撞前细绳拉力F的大小。
31、如图所示,开口向上竖直放置内壁光滑的气缸,其侧壁是绝热的,底部导热,内有两个质量均为m的密闭活塞,活塞A导热,活塞B绝热,将缸内理想气体分成Ⅰ、Ⅱ两部分。初状态整个装置静止不动处于平衡,I、Ⅱ两部分气体的长度均为l0,温度为T0。设外界大气压强P0保持不变,活塞的横截面积为S,且mg=0.1P0S,环境温度保持不变。在活塞A上逐渐添加铁砂,当铁砂质量等于2m时,两活塞在某位置重新处于平衡。求:
(i)此时第Ⅱ部分气体的长度;
(ii)若只对Ⅱ气体缓慢加热,使活塞A回到初始位置,求此时Ⅱ气体的温度。
32、如图,固定光滑斜面的长为2.4m、倾角为37°。质量为1kg的物体在沿斜面向上的恒力F作用下从斜面底端由静止开始向上运动,至斜面中点时撤去力F,之后冲过斜面最高点落至地面。不计空气阻力,sin37°=0.6,cos37°=0.8,取g=10m/s2。
(1)若物体落地前的瞬间动能为20J,求物体在斜面中点时的动能;
(2)若物体上升到斜面顶端时速度为零,求恒力F的大小。