1、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.
2、关于家用照明用的220V交流电,下列说法中不正确的是( )
A.该交流电的频率为50Hz
B.该交流电的周期是0.02s
C.该交流电1秒内方向改变50次
D.该交流电的电压有效值是220V
3、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
4、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
5、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
6、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
7、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
8、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
9、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
10、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
11、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.
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,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
14、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.
15、网课期间,有同学在家里用投影仪上课。投影仪可以吊装在墙上,如图所示。投影仪质量为m,重力加速度为g,则吊杆对投影仪的作用力( )
A.方向左斜向上
B.方向右斜向上
C.大小大于mg
D.大小等于mg
16、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.
17、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
18、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.
19、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
20、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
21、一个气泡从恒温水槽的底部缓慢向上浮起,若气泡内气体可以看作理想气体,则在气泡缓慢上升的过程中,气泡内气体的体积__________(选填“变大”或“变小”),同时要__________(选填“对外放热”或“从外吸热”)。
22、如图是一列简谐波在时的波形,波恰好传播到
处。已知从
至
内,质点P三次出现在波峰位置,且在
时,P点刚好处在波峰位置,则P点的振动周期是___________s;经过___________s,
处的质点Q第二次到达波谷。
23、(1)一个带电金属球达到静电平衡时,球内部没有净剩电荷,电荷均匀分布在外表面,球内部场强处处为0,其在球的外部产生的电场,与一个位于球心、电荷量相等的点电荷在同一点产生的电场相同。已知静电力常量为k。
a.根据电场强度的定义式和库仑定律,推导一个电荷量为Q的点电荷,在与之相距r处的电场强度的表达式__________。
b.若将金属球内部挖空,使其成为一个均匀球壳,如图1所示。金属球壳的电荷量为Q,A、B是到球心的距离分别为r1和r2的两点,则A点的场强E1=__________,B点的场强E2=__________。
(2)万有引力定律与库仑定律有相似的形式,因此质点的引力场与点电荷的电场也有很多相似的规律。已知引力常量为G。
a.类比点电荷电场强度的表达式,写出一个质量为m的质点在与之相距r处的引力场强度EG的表达式_______。
b.假设沿地轴的方向凿通一条贯穿地球两极的隧道,隧道极窄,地球仍可看作一个半径为R、质量分布均匀的球体。如图2所示,以地心为原点,向北为正方向建立x轴,请在图3中作图描述隧道中地球引力场强度随x变化的规律,并说明作图依据______。
24、一瓶酒精用了一些后,把瓶盖拧紧,不久瓶内液面上方形成了酒精的饱和汽。当温度升高时,瓶中酒精饱和汽的压强____(选填“增大”“减小”或“不变”)。酒精分子间作用力F与分子间距r的关系如图所示,时,
。分子间势能由r决定,规定两分子相距无穷远时分子间的势能为零。若一分子固定于原点O,另一分子从间距由
减小到
的过程中,势能____(选填“增大”“减小”或“不变”)。
25、如图所示为某时刻一列沿x轴负方向传播的简谐横波,P、Q为介质中的两个质点,从该时刻起P质点再经过1s第一次回到平衡位置,从该时刻起Q质点再经过6s第一次回到原位置,则该机械波的波速为__________,从该时刻起12s时P质点的纵坐标为__________,振动方向__________。
26、类比是物理学中的常用方法,请对电场和磁场进行类比,描述二者的异、同点(总共四点即可)___________________。
27、用如图甲所示的实验装置研究小车加速度与合外力的关系。长木板置于水平桌面上,一端系有砂桶的细绳通过滑轮与固定的拉力传感器相连、拉力传感器可显示绳中的拉力大小F,改变砂桶中砂的质量并进行多次实验。
(1)关于本实验下列说法正确的是___________;
A.需要测量砂和砂桶的总质量
B.不需要平摩擦力
C.需要保持小车的质量不变
D.砂和砂桶的总质量应远小于小车的质量
(2)某同学以力传感器的示数F为横坐标。加速度a为纵坐标,画出的图线是一条直线,如图乙所示,由此可以得出实验的结论是:___________。
(3)若已知图线的斜率为k,砂和砂桶的总质量为m,小车上滑轮质量为m0,则还可求出小车的质量M=___________(用题中物理量的符号表示)。
28、如图所示,两端带有挡板的木板静止放置在粗糙水平面上,木板的质量M=1kg,木板的长度L=12m,木板的上表面光滑,木板与地面之间的动摩擦因数μ=0.1。在木板的中间位置静止放置质量为m的木块,某时刻给木块一水平向右的初速度v0=6m/s当地重力加速度g=10m/s2,木块可视为质点,挡板厚度不计。
(1)若m=1kg,木块与挡板碰撞后粘在一起,木板在地面上滑行的距离x;
(2)若m=0.5kg,木块与挡板发生弹性碰撞求木板运动的总路程s;
(3)若m=2kg,木块与挡板发生弹性碰撞,木块运动的总时间t。
29、如图所示,在空间建立平面直角坐标系,
空间内存在沿x轴正方向的匀强电场,
空间存在匀强磁场,其磁感应强度沿x方向的分量始终为零,沿y轴正方向分量
,沿z轴负方向分量
。质量为m、电荷量为
的粒子甲从点
由静止释放;进入磁场区域后,甲粒子做半径为a的匀速圆周运动,与静止在点
、质量为
的中性粒子乙发生弹性正碰(P点图中未画出),且有一半电量转移给了粒子乙。(不计粒子重力及碰撞后粒子之间的相互作用,忽略电场、磁场变化引起的效应;最终结果可用根式表示)
(1)求电场强度的大小E;
(2)若两粒子碰撞后,立即撤去电场,同时在空间加上与
空间内相同的磁场,求从两粒子碰撞到下一次相遇的时间
;
(3)若两粒子碰撞后,粒子乙首次离开穿过平面时,撤去电场和磁场,经一段时间后,在全部区域内加上与原
区域相同的磁场,此后两粒子的轨迹恰好不相交,求该段时间内粒子甲运动的距离L。
30、如图甲,空间四个区域分布着理想边界的匀强电场和匀强磁场:L1与L2之间有竖直向上的匀强电场E1,L2与L3之间有平形于L2的交变电场E2,E2随时间变化的图象如图乙所示(设向右为正方向),L3与L4之间有匀强磁场B1,L4上方有匀强磁场B2,B2=2B1,边界L4上某位置固定一绝缘挡板P(厚度不计,且粒子与挡板碰撞没有能量损失),P的中垂线与L1交于O点。t=0时刻在O点释放一带正电粒子(不计重力),粒子经电场E1加速后进入电场E2,经E2偏转后进入磁场B1,在磁场B1中恰好绕P的中点做圆周运动,此后又恰好回到O点,并做周期性运动,已知量有:粒子的质量为m=10-10kg,电荷量为q=10-10C,E1=1000V/m,E2=100V/m, L1与L2的间距d1=5cm,L2与L3的间距d2=m 。
求:(1)粒子进入电场E2时的速度v0
(2)磁感应强度B1的大小
(3)若粒子在t=T时刻刚好返回O点,则T的值是多少?
31、如图所示,在竖直平面内固定的强磁性圆轨道半径为R,A、B两点分别为轨道的最高点与最低点.质点沿轨道外侧做完整的圆周运动,受圆轨道的强磁性引力始终指向圆心O且大小恒为F,当质点以速率v=通过A点时,对轨道的压力为其重力的7倍,不计摩擦和空气阻力,重力加速度为g.
(1)求质点的质量;
(2)质点能做完整的圆周运动过程中,若磁性引力大小恒定,试证明质点对A、B两点的压力差为定值;
(3)若磁性引力大小恒为2F,为确保质点做完整的圆周运动,求质点通过B点最大速率.
32、居里夫人是世界上最伟大的科学家之一,在放射性的研究方面取得了卓越的成就。若某次研究射线的实验中,将放射源放在一个半径为的圆柱形容器中心轴线上A处,如图所示,放射源产生不同速率的同种粒子,沿AO方向从小孔O射出,进入一个圆心在A处磁感应强度大小为B的环形匀强磁场中,磁场方向垂直纸面向里,容器内无磁场。设其中有一粒子速度为
,在磁场中运动的半径为
,不计粒子重力和粒子间的相互作用。
(1)求该粒子的比荷;
(2)若圆形有界磁场的半径为,且从O处射出的所有粒子都不能出磁场,求粒子射出速度的最大值;
(3)若速度为v0的粒子与圆柱形容器碰撞时不损失能量,且粒子电量不变,则从O处射出的粒子再回到O处所经历的时间。