1、如图所示,质量为M的物块放置在光滑水平桌面上,右侧连接一固定于天花板与竖直方向成θ=45°的轻绳,左侧通过一与竖直方向成θ=45°跨过光滑定滑轮的轻绳与一竖直轻弹簧相连。现将质量为m的钩码挂于弹簧下端,当弹簧处于原长时,将钩码由静止释放,当钩码下降到最低点时(未着地),物块对水平桌面的压力恰好为零。轻绳不可伸长,弹簧劲度系数为k且始终在弹性限度内,物块始终处于静止状态,重力加速度为g。以下判断正确的是( )
A.钩码向下一直做加速运动
B.钩码向下运动的最大距离为
C.M=m
D.M=m
2、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
3、如图甲所示,和
为两相干波源,振动方向均垂直于纸面,产生的简谐横波波长均为λ,Р点是两列波相遇区域中的一点,已知Р点到两波源的距离分别为
,
,两列波在Р点干涉相消。若
的振动图象如图乙所示,则
的振动方程可能为( )
A.(cm)
B.(cm)
C.(cm)
D.(cm)
4、某平面区域内一静电场的等势线分布如图中虚线所示,一正电荷仅在电场力作用下由a运动至b,设a、b两点的电场强度分别为Ea、Eb,电势分别为a、
b,该电荷在a、b两点的速度分别为va、vb,电势能分别为Epa、Epb,则( )
A.Ea>Eb
B.a>
b
C.va>vb
D.Epa>Epb
5、歼-20战斗机安装了我国自主研制的矢量发动机,能够在不改变飞机飞行方向的情况下,通过转动尾喷口方向改变推力的方向,使战斗机获得很多优异的飞行性能。已知在歼20战斗机沿水平方向超音速匀速巡航时升阻比(垂直机身向上的升力和平行机身向后的阻力之比)为。飞机的重力为G,使飞机实现节油巡航模式的最小推力是( )
A.G
B.
C.
D.
6、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
7、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
8、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
9、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
10、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
11、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
12、中国科学院紫金山天文台近地天体望远镜发现了一颗近地小行星,这颗近地小行星直径约为40m。已知地球半径约为6400km,若该小行星与地球的第一宇宙速度之比约为,则该行星和地球质量之比的数量级为( )
A.10-15
B.10-16
C.10-17
D.10-18
13、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.
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,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.
16、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.
17、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
18、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
19、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
20、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
21、如图所示,质量为m的小物块放在长直水平面上,用水平细线紧绕在半径为R、质量为2m的薄壁圆筒上。t=0时刻,圆筒在电动机带动下由静止开始绕竖直中心轴转动,转动中角速度满足ω=kt(k为已知常数),物块和地面之间动摩擦因数为μ。则物块做______直线运动(选填:匀速、匀加速、变加速),从开始运动至t=t1时刻,绳子拉力对物块做功为_______。
22、对于热现象,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。每选铺1个扣3分、最低得分为0分)
A气体吸收热量,其温度定升高
B.在绝热条件下压缩气体,气体的内能一定增加
C.温度相同的两种物质,其分子的平均动能一定相同
D.第二类永动机不能造成的根本原因是其违反了热力学第二定律
E熵增加原理说明一切自然过程总是向着分子热运动的无序性减小的方向进行
23、一定质量的理想气体由状态 A 变化到状态 B 的过程中压强和热力学温度的关系图像如图所示。则该过程中气体对外界____(填“做正功”、“不做功”或“做负功”),气体的分子平均动能____(填“增大”、“不变”或“减小”)。
24、永动机:第一类永动机是不可能制成的,因为它违反了________;第二类永动机也是不可能制成的,因为它违反了________。
25、把上端A封闭、下段B开口的玻璃管插在水中,放掉部分空气后放手,玻璃管竖直可以浮在水面上,如图所示,设玻璃管的质量m=40g,横截面积S=2cm2,水面以上部分的长度b=1cm,大气压强p0=105Pa,玻璃管厚度不计,管内空气质量不计,玻璃管内外水面的高度差为_________m;用手向下缓慢地将玻璃管压入水中,当管的A端达到水下一定深度时放手,玻璃管将恰好不再浮起,这个深度为_________m。
26、我国南方谷雨时节,天气潮湿,门窗、墙面、地面都会“出汗”,这是由于空气中的水分子达到饱和,使得北方人在南方时大多感觉不适,那么在物理学中用来描述此潮湿感觉的物理量是_______。此现象中,水珠附着在墙面成露珠状,是由于液体_______作用的结果。
27、某同学利用图甲所示装置验证动量守恒定律,长木板的一端垫有小木块,可以微调木板的倾斜程度平衡摩擦力,使两个小车均能在木板上做匀速直线运动。小车1前端贴有橡皮泥,后端与穿过打点计时器的纸带相连。接通电源,用手推动小车前进一段距离放手,小车1匀速运动与置于木板上静止的小车2相碰并粘在一起,之后继续做匀速直线运动。打点计时器电源频率为50Hz,得到的纸带如图乙所示,已将各计数点之间的距离标在图上。
(1)利用图乙可知两车碰撞后速度大小为___________m/s;
(2)若小车1的质量(含橡皮泥)为2m,小车2的质量为m,根据纸带数据可知碰撞过程动量___________(选填“守恒”或“不守恒”);
(3)关于该实验的相关说法正确的是___________。
A.碰撞前后纸带均有匀速段是判断平衡好摩擦力的依据;
B.若小车1前端没贴橡皮泥,不影响该装置验证动量守恒。
28、厚度为R、全反射临界角为60º的平板玻璃水平放置,紧贴玻璃下表面放有一个半径为R的圆形面光源.现在平板玻璃上表面放置一块不透光的纸片,恰好能完全挡住面光源发出的光线(不考虑反射) 不从上表面射出,求:
①平板玻璃的折射率;
②纸片的最小面积.
29、如图所示,光滑的水平面上,质量为m1=1kg的平板小车以v0=5m/s的速度向左运动,同时质量为m2=4kg的铁块(可视为质点)从小车左端以v0=5m/s的速度向右滑上平板小车,一段时间后小车将与右侧足够远的竖直墙壁发生碰撞(碰撞时间极短)。碰撞前后小车速度大小不变,方向相反。已知铁块与平板车之间的动摩擦因数为μ=0.25,小车始终未从小车上掉下来,取重力加速度g=10m/s2。求:
(1)小车与墙壁发生第一次碰撞前的速度大小;
(2)小车的最小长度;
(3)小车与墙壁发生第一次碰撞后运动的总路程(计算结果保留三位有效数字)。
30、如图,截面是半径为R的半圆形玻璃砖固定在空中,上表面水平,O为半圆的圆心,一束单色光斜射在
上的Q点(Q是
的中点),光线与
面的夹角为
,折射光线刚好从圆弧的最低点C直接射出玻璃砖,照射在地面上的E点,C点离地面的高度
等于R,光在真空中传播速度为c,求:
(1)玻璃砖对光的折射率;
(2)光从Q点传播到E点所用的时间。
31、如图所示,在无重力场的宇宙空间平面内,有一xOy直角坐标系,在y轴右侧存在垂直于纸面向里的匀强磁场,磁感应强度。有一轻质绝缘光滑细杆处于y轴上,其下端在O点处,细杆长度
,细杆的顶端放有一带负电的小球,其质量
,电荷量
。在x轴下方有一平行于y轴的挡板PQ(足够长),P点处于x轴上,且
,若不计一切摩擦,计算结果均保留两位有效数字。问:
(1)若小球以的速度垂直磁场方向进入第I象限,求小球在磁场中运动的轨迹半径;
(2)若小球套在轻质细杆的顶端,且可以在细杆上自由滑动,在水平外力F作用下,细杆以速度沿x轴正向匀速运动,求小球从开始运动到脱离细杆时水平外力F做的功及小球的速度;
(3)若小球套在细杆的顶端,且可以在细杆上自由滑动,要使小球能击中挡板左侧,求细杆沿x轴正向匀速运动的速度大小范围。
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。