1、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
2、如图,电路中所有元件完好。当光照射光电管时,灵敏电流计指针没有偏转,其原因是( )
A.电源的电压太大
B.光照的时间太短
C.入射光的强度太强
D.入射光的频率太低
3、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
4、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
5、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
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、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、如图甲所示,某同学利用橡皮筋悬挂手机的方法模拟蹦极运动,并利用手机的加速度传感器研究加速度随时间变化的图像,如图乙所示。手机保持静止时,图像显示的加速度值为0,自由下落时,图像显示的加速度值约为-10m/s2,忽略空气阻力,下列说法正确的是( )
A.时,手机已下降了约1.8m
B.时,手机正向上加速运动
C.加速度约为70m/s2时,手机速度为0
D.时间内,橡皮筋的拉力逐渐减小
10、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.
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、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
13、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)
14、图甲所示为家庭电路中的漏电保护器,其原理简图如图乙所示,变压器原线圈由火线和零线并绕而成,副线圈接有控制器,当副线圈ab端有电压时,控制器会控制脱扣开关断开,从而起保护作用。下列哪种情况扣开关会断开( )
A.用电器总功率过大
B.站在地面的人误触火线
C.双孔插座中两个线头相碰
D.站在绝缘凳上的人双手同时误触火线和零线
15、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
16、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
17、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
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、国家为节约电能,执行峰谷分时电价政策,引导用户错峰用电。为了解错峰用电的好处,建立如图所示的“电网仅为3户家庭供电”模型,3户各有功率P=3kW的用电器,采用两种方式用电:方式一为同时用电1小时,方式二为错开单独用电各1小时,两种方式用电时输电线路总电阻损耗的电能分别为ΔE1、ΔE2,若用户电压恒为220V,不计其它线路电阻,则( )
A.两种方式用电时,电网提供的总电能之比为1:1
B.两种方式用电时,变压器原线圈中的电流之比为1:3
C.
D.
20、我们可以用“F=-F'”表示某一物理规律,该规律是( )
A.牛顿第一定律
B.牛顿第二定律
C.牛顿第三定律
D.万有引力定律
21、闭合电路中,电源把其他形式的能转化为电能,这种转化是通过________做功来实现的;若外电路是纯电阻电路,则通过电流做功,外电路将电能转化为_______能.
22、发现中子的科学家是________,其装置如右图,图中的_____为中子。(选填“A”或“B”)
23、金属中电子吸收一个光子而挣脱金属的束缚,这就是光电效应现象。随着科技进步,强光源的出现,电子同时吸收多个光子成为可能,这是多光子光电效应现象。如图所示,光电管阴极金属的逸出功为W0,单一频率光源发射的光子频率为。在光源照射下,金属中电子同时吸收两个光子后发生光电效应,从金属逸出电子的最大动能为________,调节滑动变阻器,当电流表示数恰好为零时,电压表示数为________。(电子量为e,普朗克常量为h)
24、唐代诗人齐己在诗句中写道“霏微晓露成珠颗,宛转田田未有风。”露珠呈球形是由于表面张力的原因,在露珠表面的两分子间的作用力表现为________(选填“引力”或“斥力”);如果两水分子之间的距离为时,两分子间的作用力为零,欲形成如图所示的露珠,则表面层分子间的距离应________(选填“大于”“等于”或“小于”)
;在两分子间的距离从大于
开始逐渐减小,直到小于
的过程中,两分子之间的势能________(选填“逐渐增大”“逐渐减小”“先减小后增大”或“先增大后减小”)。
25、如图所示,竖直放置的弯曲管a管封闭,d管开口,b、c管连接处有一关闭的阀门K.液体将两段空气封闭在管内,管内各液面间高度差是h3>h1>h2,且h3<2h2.现将阀门K打开,则会出现的情况是h1__(选填“增大”、“减小”);__(选填“h2”、“h3”或“h2和h3”)为零.
26、(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______。
27、通过实验测量金属丝的电阻率。
(1)用螺旋测微器测量金属丝的直径,某次测量示数如图所示可得金属丝直径的测量值d=__________mm。
(2)按图所示的电路测量金属丝的电阻Rx(阻值约为5Ω)。实验中除开关、若干导线之外还提供了下列器材:
器材(代号) | 规格 |
电压表(V1) | 量程0~3V |
电压表(V2) | 量程0~15V |
电流表(A1) | 量程0~3A |
电流表(A2) | 量程0~0.6A |
滑动变阻器(R1) | 总阻值约20Ω |
滑动变阻器(R2) | 总阻值约500Ω |
电源(E) | 电动势约为3.0V |
从以上器材中选择合适的器材进行测量,电压表应选_________,电流表应选___________,滑动变阻器应选________________(填器材代号)。
(3)小明将开关分别接通了a处和b处,通过观察,发现电压表示数变化比电流表的示数变化显著的多,则将开关与__________(填a或b)处接通进行实验误差较小,本实验中的误差是_________(填系统误差或者偶然误差),电阻的测量值R测和其真实值R真的大小关系是 R测____________R真(填大于、小于、等于)。
28、一棱镜的截面图如图所示,AE为四分之一圆弧,B为圆心,BCDE为矩形,一细光束从圆弧中点F沿半径射入棱镜,恰好在B点发生全反射,在CD面只发生一次反射,并从圆弧上的G点(未画出)射出,已知AB=r,BC=d,真空中光速为c。求:
(1)棱镜的折射率n;
(2)光在棱镜中传播所用的时间t。
29、如图为同学进行抽桌布比赛的示意图,比赛中在边长为L的方桌上平铺桌布,桌布左侧边缘恰好和方桌边缘重合,距方桌左边缘距离为x(未知处放置小螺母,比赛时站在方桌右侧的同学突然匀加速抽离桌布加速度方向水平且垂直方桌右侧边。螺母离开桌布后在桌面上继续滑动,最终螺母离开桌面,落在水平地面,螺母水平位移大的为胜利者。已知螺母与桌布、桌面间的动摩擦因数均为μ,小螺母可视为质点,重力加速度为g。求:
(1)当x=时,桌布以多大加速度抽离时,螺母恰好滑到方桌右边缘停止;
(2)保持第(1)问所求桌布加速度不变,当x为多大时,螺母离开桌面后的水平位移最大。
30、如图甲所示的竖直平面坐标系xOy内,存在正交的匀强电场和匀强磁场,已知电场强度E=2.010-3N/C,方向竖直向上;磁场方向垂直坐标平面,磁感应强度B大小为0.5T,方向随时间按图乙所示规律变化(开始时刻,磁场方向垂直纸面向里)。t=0时刻,有一带正电的微粒以v0=1.0103m/s的速度从坐标原点O沿x轴正向进入场区,恰做匀速圆周运动,g取10m/s2。试求:
(1)带电微粒的比荷;
(2)带电微粒从开始时刻起经多长时间到达x轴,到达x轴上何处;
(3)带电微粒能否返回坐标原点?如果可以,则经多长时间返回原点?
31、有一边长为 L、质量为 m、总电阻为 R 的正方形导线框自磁场上方某处自由下落,如图所示。区域Ⅰ、Ⅱ中匀强磁场的磁感应强度大小均为 B,区域Ⅰ宽度为 L,区域Ⅱ宽度 H >L ,但具体值未知。已知导线框恰好匀速进入区域Ⅰ,一段时间后又恰好匀速离开区域Ⅱ,线框穿过磁场全过程产生焦耳热为Q,重力加速度为 g,求:
(1)导线框下边缘距离区域Ⅰ上边界的高度 h;
(2)导线框刚进入区域Ⅱ时的加速度;
(3)磁场区域Ⅱ的宽度 H;
(4)导线框自开始进入区域Ⅰ至完全离开区域Ⅱ的时间。
32、北京正负电子对撞机(BEPC)主要由直线加速器、电子分离器、环形储存器和对撞测量区组成,其简化原理如图乙所示:MN和PQ为足够长的水平边界,竖直边界EF将整个区域分成左右两部分,I区域的磁场方向垂直纸面向里,磁感应强度大小恒为B,II区域的磁场方向垂直纸面向外大小可以调节。调节II区域磁感应强度的大小可以使正负电子在测量区内不同位置进行对撞。经加速和积累后的电子束以相同速率分别从注入口C和D入射,入射方向平行EF且垂直磁场。已知注入口C、D到EF的距离均为d,边界MN和PQ的间距可在4d至6d间调节,正、负电子的质量均为m,所带电荷量分别为+e和-e,忽略电子进入加速器的初速度,电子重力不计。
(1)判断从注入口C、D入射的分别是哪一种电子;
(2)若电子束以的速率连续入射,当MN和PQ的间距分别为4d和6d时,欲使正负电子能回到区域I,求区域II感应强度BII的最小值分别为多少;
(3)若电子束的速度,MN和PQ的间距为6d,将II区域的磁感应强度大小调为
,但负电子射入时刻滞后于正电子
,求正负电子相撞的位置坐标(以
为原点,
为x轴正方向,
为y轴正方向建立坐标系)。