1、2021年7月,我国将发射全球首颗搭载主动激光雷达二氧化碳探测的大气环境监测卫星。在航天领域中,悬绳卫星是一种新兴技术,它要求两颗卫星在不同轨道上同向运行,且两颗卫星与地心连线始终在一条直线上、如图所示,卫星乙的轨道半径为r,甲、乙两颗卫星的质量均为m,悬绳的长度为r,其重力不计,地球质量为M,引力常量为G,则两颗卫星间悬绳的张力为( )
A.
B.
C.
D.
2、工地上甲、乙两人用如图所示的方法将带挂钩的重物抬起。不可伸长的轻绳两端分别固定于刚性直杆上的A、B两点,轻绳长度大于A、B两点间的距离。现将挂钩挂在轻绳上,乙站直后将杆的一端搭在肩上并保持不动,甲蹲下后将杆的另一端搭在肩上,此时物体刚要离开地面,然后甲缓慢站起至站直。已知甲的身高比乙高,不计挂钩与绳之间的摩擦。在甲缓慢站起至站直的过程中,下列说法正确的是( )
A.轻绳的张力大小一直不变
B.轻绳的张力先变大后变小
C.轻绳的张力先变小后变大
D.轻绳对挂钩的作用力先变大后变小
3、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
4、如图所示,天花板上悬挂的电风扇绕竖直轴匀速转动,竖直轴的延长线与水平地板的交点为O,扇叶外侧边缘转动的半径为R,距水平地板的高度为h。若电风扇转动过程中,某时刻扇叶外侧边缘脱落一小碎片,小碎片落地点到O点的距离为L,重力加速度为g,不计空气阻力,则电风扇转动的角速度为( )
A.
B.
C.
D.
5、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
6、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
7、在距离不太远的情况下,亲子电动车(如图)是很多家长接送小学生的选择,亲子电动车一般限制时速不能超过25公里/小时,图为某电动车起步时的速度随时间变化的图像,下列说法正确的是( )
A.0~5s内电动车的位移为15m
B.t=5s时电动车的加速度为1.2m/s2
C.0~5s内电动车的平均速度大于3m/s
D.在起步过程中电动车的功率是一定的
8、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.
9、如图所示,用一束太阳光去照射横截面为三角形的玻璃砖,在光屏上能观察到一条彩色光带。下列说法正确的是( )
A.玻璃对b光的折射率大
B.c光子比b光子的能量大
C.此现象是因为光在玻璃砖中发生全反射形成的
D.减小a光的入射角度,各种色光会在光屏上依次消失,最先消失的是b光
10、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
11、在A、B两点放置电荷量分别为和
的点电荷,其形成的电场线分布如图所示,C为A、B连线的中点,D是
连线的中垂线上的另一点。则下列说法正确的是( )
A.
B.C点的电势高于D点的电势
C.若将一正电荷从C点移到无穷远点,电场力做负功
D.若将另一负电荷从C点移到D点,电荷电势能减小
12、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
13、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.
14、《流浪地球2》影片中,太空电梯高耸入云,在地表与太空间高速穿梭。太空电梯上升到某高度时,质量为2.5kg的物体重力为16N。已知地球半径为6371km,不考虑地球自转,则此时太空电梯距离地面的高度约为( )
A.1593km
B.3584km
C.7964km
D.9955km
15、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
16、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
17、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.
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、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.
20、如图所示,一细束由黄、蓝、紫三种色光组成的复色光通过三棱镜折射后分为a、b、c三种单色光,∠A大于c光在棱镜中的临界角而小于b光在棱镜中的临界角,下列说法中正确的是( )
A.a种色光为紫光
B.在三棱镜中a光的传播速度最大
C.在相同实验条件下用a、b、c三种色光做双缝干涉实验,c光相邻亮条纹间距一定最大
D.若复色光绕着入射点O顺时针转动至与AB面垂直时,屏上最终只有a光
21、一列简谐横波沿x轴正向传播,如图为t=0时刻的波形图。波的传播速度为5m/s,此时波刚好传播到x=30m处,则:
(1)从t=0时刻开始至t=14s时,x=20m处的质点A运动的路程为_______m;
(2)从t=0时刻开始经过_______s,x=70m处的质点第三次到达波峰。
22、图为一辆作匀加速直线运动(中间过程)轿车的频闪照片,相机每隔2s曝光一次。如果车身总长为4.8m,那么轿车照中间这张照片的速度约为_______m/s,轿车的加速度大约为______m/s2。(结果保留三位有效数字)
23、如图所示,把一负电荷从电场中的A点移到B点,其电势能______(填“增大”、“减小”或“不变”),理由是:______________________。
24、发生光电效应的条件是入射光频率______(选填“大于”或“小于”)金属的极限频率;当发生光电效应时,从金属表面逸出的粒子,其本质与粒子一样都是______。
25、如图所示,A、B是点电荷电场中同一条电场线上的两点,把电荷量为
的试探电荷从无穷远移到A点,静电力做功为
;把
为
的试探电荷从无穷远移到B点,静电力做功为
。取无穷远处电势为零。A、B两点的电势差为__________
,场源电荷为__________电荷(选填“正”或“负”)。
26、为了探究质量一定时加速度与力的关系,一同学设计了如图所示的实验装置。其中M为带滑轮的小车的质量,m为砂和砂桶的质量。(滑轮质量不计)
(1)实验时,一定要进行的操作是 。
A.用天平测出砂和砂桶的质量.
B.将带滑轮的长木板右端垫高,以平衡摩擦力.
C.小车靠近打点计时器,先接通电源,再释放小车,打出一条纸带,同时记录弹簧测力计的示数.
D.改变砂和砂桶的质量,打出几条纸带.
E.为减小误差,实验中一定要保证砂和砂桶的质量m远小于小车的质量M
(2)该同学在实验中得到如图所示的一条纸带(两计数点间还有两个点没有画出),已知打点计时器采用的是频率为50Hz的交流电,根据纸带可求出小车的加速度为 m/s2(结果保留两位有效数字)。
(3)以弹簧测力计的示数F为横坐标,加速度为纵坐标,画出的a—F图像是一条直线,图线与横坐标的夹角为θ,求得图线的斜率为k,则小车的质量为 。
A.B.
C.k D.
27、某些固体材料受到外力作用后,除了产生形变,其电阻率也会发生变化,这种现象称为“压阻效应”。已知某压敏电阻的阻值的变化范围为几十欧姆到几百欧姆,某实验小组在室温下用伏安法探究压敏电阻阻值
随压力F变化的规律,实验室有如下器材可供选择:
A.压敏电阻(无压力时,阻值);
B.直流电源(电动势为6V,内阻不计);
C.电流表A(量程为0~100mA,内阻不计);
D.电流表V(量程为0~3V,内阻为4kΩ);
E.定值电阻;
F.滑动变阻器R(最大阻值约50Ω);
G.开关S、导线若干。
(1)某同学设计了图甲实验电路原理图,请在图乙中将实物连线图补充完整。( )
(2)某次压力测试,在电阻上施加力F,闭合开关S,两个电表的示数分别为U和I,则压敏电阻的阻值
___________。
(3)改变F的大小,测得不同的值,绘成如图丙所示的
图像,其斜率的绝对值k=___________Ω/N(保留两位有效数字)。
和压力F的关系式为
___________(用F和k表示)。
(4)按图甲实验电路进行实验,调节滑动变阻器使电压表保持满偏,在电阻上施加力F,当电流表满偏时,压力F为___________N(结果保留到个位数)。
28、如图所示,是一种折射率n=1.5的棱镜,用于某种光学仪器中,现有一束光线沿MN方向射到棱镜的AB面上,入射角的大小sini=,求:
①光在棱镜中传播的速率;
②画出此束光线射出棱镜后的方向,要求写出简要的分析过程.(不考虑返回到AB和BC面上的光线)
29、如图所示,质量均为M的劈A和劈B静止于光滑水平面上,其曲面都为半径为R的光滑四分之一圆弧,圆弧下端都与水平面相切,劈A锁定,N点为劈A圆弧的最高点,可视为质点的小球质量为m,重力加速度为g。
(1)若小球自N点由静止释放,求小球到达劈A的圆弧中点P时对劈A的压力大小;
(2)若小球自N点正方上的O点由静止释放,ON两点间的距离为R,通过计算说明,小球以后的运动过程中,距水平面的最大高度大于R还是小于R或等于R?
(3)解除劈A的锁定,使小球自N点由静止释放,若M=2m,通过计算说明,小球是否还能再次滑上劈A?
30、如图甲所示,某同学在实验室测某玻璃的折射率。让一束单色光从空气中斜射向某透明玻璃砖的表面,测得单色光与玻璃表面夹角为30°,经该玻璃折射后又测得折射角为30°。
(1)该玻璃的折射率n是多少?
(2)如果将该种玻璃制成图乙所示的形状,图丙是它的截面图,左侧是半径为R的半圆,右侧是长4R、宽2R的矩形。仍让这束单色光从左侧A点沿半径方向与上表面成45°角射入该玻璃制品,则该单色光从A点射入玻璃制品到刚好射出玻璃制品的时间为多少?(光在空气中的速度为c,结果可保留根号)
31、如图所示为一个半径为R、折射率为的透明玻璃半球体,O 为球心,轴线 OA 水平且与半球体的左边界垂直,位于轴线上 O 点左侧
处的点光源S发出一束与 OA 夹角为θ=60°的光线射向半球体,已知光在真空中传播的速度为 c.求光线第一次从玻璃半球体出射时的方向以及光线在玻璃半球内传播的时间。
32、如图所示为过山车的模型,半径为的竖直轨道甲和半径未知的竖直轨道乙在同一平面内,滑块在ab段和两圆轨道上运动时的摩擦力均可忽略不计,其中
、
、
。现让一可视为质点、质量
的滑块由右侧轨道的某高度处由静止释放,整个过程中滑块不脱离轨道,且滑块经过所有转折点处的能量损失均可忽略不计。已知滑块与bc、cd、de、ef段的动摩擦因数均为
,de段与水平方向的夹角为
,
重力加速度
。则:
(1)释放点距离地面的高度为多少时,滑块恰好能通过竖直轨道甲?
(2)在题(1)情况下,竖直圆轨道乙的半径r的取值范围是多少时,滑块不脱离轨道乙?
(3)欲保证滑块通过两圆轨道并停在平台ef段,求释放点距离地面高度的取值范围。