1、《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
2、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
3、福岛第一核电站的核污水含铯、锶、氚等多种放射性物质,一旦排海将对太平洋造成长时间的污染。氚()有放射性,会发生β衰变并释放能量,其半衰期为12.43年,衰变方程为
,以下说法正确的是( )
A.的中子数为3
B.衰变前的质量与衰变后和
的总质量相等
C.自然界现存在的将在24.86年后衰变完毕
D.在不同化合物中的半衰期相同
4、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
5、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.
6、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
7、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
8、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
9、如图所示,光滑水平面上有一足够长的轻质绸布C,C上静止地放有质量分别为2m、m的物块A和B,A、B与绸布间的动摩擦因数均为μ。已知A、B与C间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力。现对A施一水平拉力F,F从0开始逐渐增大,下列说法正确的是( )
A.当F=0.5μmg时,A、B、C均保持静止不动
B.当F=2.5μmg时,A、C不会发生相对滑动
C.当F=3.5μmg时,B、C以相同加速度运动
D.只要力F足够大,A、C一定会发生相对滑动
10、A、B两小球分别从图示位置被水平抛出,落地点在同一点M,B球抛出点离地面高度为h,与落点M水平距离为x,A球抛出点离地面高度为,与落点M水平距离为
,忽略空气阻力,重力加速度为g,关于A、B两小球的说法正确的是( )
A.A球的初速度是B球初速度的两倍
B.要想A、B两球同时到达M点,A球应先抛出的时间是
C.A、B两小球到达M点时速度方向一定相同
D.B球的初速度大小为
11、如图甲所示为探究电磁驱动的实验装置。某个铝笼置于U形磁铁的两个磁极间,铝笼可以绕支点自由转动,其截面图如图乙所示。开始时,铝笼和磁铁均静止,转动磁铁,会发现铝笼也会跟着发生转动,下列说法正确的是( )
A.铝笼是因为受到安培力而转动的
B.铝笼转动的速度的大小和方向与磁铁相同
C.磁铁从图乙位置开始转动时,铝笼截面中的感应电流的方向为a→d→c→b→a
D.当磁铁停止转动后,如果忽略空气阻力和摩擦阻力,铝笼将保持匀速转动
12、如图所示,理想变压器原、副线圈接有额定电压均为20V的灯泡A和B,当输入u=220sin100πt(V)的交流电时,两灯泡均能正常发光,假设灯泡不会被烧坏,下列说法正确的是( )
A.原、副线圈匝数比为11:1
B.原、副线圈中电流的频率比为10:1
C.当滑动变阻器的滑片向上滑少许时,灯泡B变暗
D.当滑动变阻器的滑片向下滑少许时,灯泡A变亮
13、2020年3月20日,电影《放射性物质》在伦敦首映,该片的主角—居里夫人是放射性元素钋()的发现者。已知钋(
)发生衰变时,会产生
粒子和原子核
,并放出
射线。下列分析正确的是( )
A.原子核的质子数为82,中子数为206
B.射线具有很强的穿透能力,可用来消除有害静电
C.由粒子所组成的射线具有很强的电离能力
D.地磁场能使射线发生偏转
14、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
15、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.
16、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
17、如图所示,两端封闭的导热U形管竖直放置在水平面上,其中的空气被水银隔成①、②两部分空气柱,以下说法正确的是( )
A.若以水平虚线MN为轴缓慢转动U形管,使其倾斜,则空气柱①长度不变
B.若以水平虚线MN为轴缓慢转动U形管,使其倾斜,则空气柱①变短
C.若周围环境温度升高,则空气柱①长度不变
D.若周围环境温度升高,则空气柱①长度变大
18、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
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、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.
21、匀强磁场中有一根长度为0.5m重力为5N垂直于纸面水平放置的导体棒,用细线悬挂于O点,当导体棒通入方向垂直纸面向内的4A电流时,处于如图所示的静止状态,图中细线与竖直方向成30°夹角。磁场磁感应强度的最小值为________T,方向是___________。
22、如图所示,甲、乙两个小球分别被两根细绳悬于等高的悬点,绳长,现将细绳拉至水平后由静止释放小球,则甲、乙两球通过最低点时角速度大小之比为____,向心加速度大小之比为______。
23、在2021年12月9日的天宫课堂中,三位航天员观察到水球中的气泡特别明亮,这主要是因为光在气泡表面发生了_______现象。如图,若在P点恰好发生全反射,,则水的折射率为_______。已知线段AB长为L,光在空气中传播速度为c,则光在水中传播的时间为_______。(用题中物理量表示)
24、如图所示,用20分度的游标卡尺测出遮光片的宽度___________mm。
25、如图所示,1、2、3三个点代表某可变体积的容器中一定量理想气体的三个不同状态,对应的气体体积分别是V1、V2、V3。用N1、N2、N3分别表示这三个状态下气体分子在单位时间内撞击容器壁上单位面积的次数,则N1____ N2, V1____ V3, N1____ N3。(均填“大于”“小于”或“等于”)
26、卡文迪什的_____实验测量了引力常量 G,该常量的单位是_____。
27、某同学学习了欧姆表原理后,想自己用一个电流表改装成有两个倍率的欧姆表(“”和“
”),在实验室找到以下器材:
A.电流表,满偏电流为、内阻大约
B.电压表,内阻约
C.电压表,内阻约
D.滑动变阻器,最大电阻
E.定值电阻
F.定值电阻
G.定值电阻
H.电源电动势,内阻很小
I.开关、导线若干
(1)首先该同学设计了一个实验电路测量电流表的内阻,要求两个电表的指针都能达到半偏以上,并尽可能准确测量阻值,图1中电路比较合理的是______。
(2)测量电流表内阻的电路图中定值电阻应选_______(填“”“
”或“
”),电压表应选______(填“B”或“C”),在某次测量中电流表读数是
,电压表刻度盘如图2所示,则电压表读数是______V,根据以上数据可得出电流表的内阻是______
。
(3)然后该同学设计了如图3所示的欧姆表原理图,电路中的定值电阻应选_______(填“”“
”或“
”),只闭合开关1时欧姆表的倍率是_______(填“
”或“
”),与A相连的应该是_______(填“红”或“黑”)表笔。
28、如图甲所示,倾角、足够长的斜面固定在水平面上,斜面上水平边界
的下方有垂直斜面向上的匀强磁场区域,磁感应强度大小为
。初始时,一质量
、边长
、电阻
的单匝正方形导体框
静止在斜面上的磁场区域内,
边与磁场边界
平行且距
的距离为
。导体框先后两次在平行斜面向上的拉力
作用下,从初始位置由静止开始沿斜面向上运动,导体框离开磁场时撤去拉力,运动过程中导体框的
边始终与边界
平行。已知导体框与斜面间的动摩擦因数
,重力加速度大小
取
,
,
。先后两次拉动情景如下:
第一次拉力为恒力,导体框的
边运动至磁场边界
时,导体框恰好做匀速运动;
第二次拉力为变力,导体框的速度
与沿斜面向上运动的距离
满足正比关系,
关系图像如图乙所示。
(1)求第一次拉力的大小。
(2)求第二次拉力的大小与导体框沿斜面向上运动的距离x满足的关系式。
(3)若在斜面磁场区域的上方离边界的距离为
处安装一弹性挡板,第二次导体框沿斜面向上离开磁场后与挡板碰撞,导体框与挡板碰撞后瞬间导体框速度大小不变而方向反向。碰撞后导体框再次到达磁场区域但最终没能全部进入磁场区域,求
应满足的条件。(结果保留三位有效数字)
29、如图,倾角的足够长光滑斜面固定在水平面上,斜面上某位置固定有垂直于斜面的挡板P,质量
kg的凹槽A在外力作用下静止在斜面上,凹槽A下端与固定挡板间的距离
。凹槽两端挡板厚度不计;质量
kg的小物块B紧贴凹槽上端放置,物块与凹槽间的动摩擦因数
。
时撤去外力,凹槽与物块一起自由下滑;
s时物块与凹槽发生了第一次碰撞,当物块与凹槽发生了第二次碰撞后立即撤去挡板。整个运动过程中,所有碰撞均为弹性碰撞,且碰撞时间极短,可忽略不计,物块可视为质点,重力加速度
。求:
(1)凹槽与挡板发生第一次碰撞前瞬间物块的速度大小;
(2)凹槽的长度;
(3)凹槽与物块发生第二次碰撞时物块到挡板P的距离;
(4)从凹槽与物块一起自由下滑开始(),到物块与凹槽发生第二次碰撞后物块的速度再次减为0所经历的时间。
30、如图所示,某工件由三棱柱和圆柱两个相同透明玻璃材料组成,其截面如图,该玻璃材料的折射率为
,ABC为直角三角形,
,CDE为
圆,半径为R,CE贴紧AC,一束单色平行光沿着截面从AB边射入工件后垂直CE进入
圆。
(1)求该平行光进入AB界面时的入射角θ;
(2)若要使到达CD面的光线都能从CD面直接折射出来,该圆至少要沿AC方向向上移动多大距离。
31、如图甲所示,质量m=1kg的小滑块(视为质点),从固定的四分之一光滑圆弧轨道的最高点A由静止滑下,经最低点B后滑上位于水平面的木板,并恰好不从木板的右端滑出。已知木板质量M=4 kg,上表面与圆弧轨道相切于B点,木板下表面光滑,滑块滑上木板后运动的图象如图乙所示,取g=10m/s2。求:
(1)圆弧轨道的半径及滑块滑到圆弧轨道末端时对轨道的压力大小;
(2)滑块与木板间的动摩擦因数;
(3)木板的长度。
32、如图,两根电阻不计、互相平行的光滑金属导轨竖直放置,相距L=1m。在水平虚线间有与导轨所在平面垂直的匀强磁场,磁感应强度B =0.5T,磁场区域的高度d =1m, 导体棒a的电阻Ra=1Ω;导体棒b的质量m =0. 05kg电阻Rb=1.5Ω,它们分别从图示M、N处同时由静止开始在导轨上向下滑动,b匀速穿过磁场区域,且当b刚穿出磁场时a刚好进入磁场并将匀速穿过磁场,取g = 10m/s2,不计a、b棒之间的相互作用,导体棒始终与导轨垂直且与导轨接触良好,求:
(1)b棒匀速穿过磁场区域的速度;
(2)a棒刚进入磁场时两端的电压;
(3)从静止释放到a棒刚好出磁场过程中a棒产生的焦耳热。