1、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
2、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
3、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
4、在垂直纸面的匀强磁场中,有不计重力的甲、乙两个带电粒子,在纸面内做匀速圆周运动,运动方向和轨迹示意如图.则下列说法中正确的是( )
A.甲、乙两粒子所带电荷种类不同
B.若甲、乙两粒子的动量大小相等,则甲粒子所带电荷量较大
C.若甲、乙两粒子所带电荷量及运动的速率均相等,则甲粒子的质量较大
D.该磁场方向一定是垂直纸面向里
5、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
6、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
7、如图所示,甲、乙是两个完全相同的闭合导线线框,a、b是边界范围、磁感应强度大小和方向都相同的两个匀强磁场区域,只是a区域到地面的高度比b高一些。甲、乙线框分别从磁场区域的正上方距地面相同高度处同时由静止释放,穿过磁场后落到地面。下落过程中线框平面始终保持与磁场方向垂直。以下说法正确的是( )
A.甲乙两框同时落地
B.乙框比甲框先落地
C.落地时甲乙两框速度相同
D.穿过磁场的过程中甲线框中通过的电荷量小于乙线框
8、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
9、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
10、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
11、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
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、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
14、某压敏电阻的阻值随受压面所受压力的增大而减小。某兴趣小组利用该压敏电阻设计了判断电梯运行状态的装置,其电路如图甲所示。将压敏电阻平放在竖直电梯内,受压面朝上,在上面放一物体A,电梯静止时电压表示数为,在电梯由静止开始运行过程中,电压表的示数如图乙所示,则电梯运动情况为( )
A.匀加速下降
B.匀加速上升
C.加速下降且加速度在变大
D.加速上升且加速度在变小
15、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
16、《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
17、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
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、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
20、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.
21、在x=-0.2m和x=1.2m处有两个波源,所产生的简谐波分别沿x轴正方向和负方向传播,速度均为v=0.4m/s,两列波的振幅均为A=2cm。某时刻两波的波形如图所示,此时向x轴正方向传播的波刚好到达P点,向x轴负方向传播的波刚好到达Q点。由此可知,沿x轴正方向传播的波的周期为___________s,再经过3s,x=0.5m处的质点的纵坐标为___________cm,x=0.3m处质点与x=0.7m处质点的振幅之比为___________。
22、某空间的x轴上只存在沿此轴方向的静电场,x轴上各点电势分布如图。一带电量为的粒子只在电场力作用下由x轴上某点无初速释放,若粒子沿x轴运动过程中的总能量恒为零,则粒子的活动区间是______;运动过程中的最大动能为______。
23、一列简谐横波沿x轴传播,图甲是t=3s时的波形图,图乙是波上x=2m处质点的振动图线,则该横波的速度为_____m/s,传播方向为_____.
24、质量为m的质点所受的力F随时间变化的规律如图所示,力的方向始终在一直线上。已知t=0时质点处于静止状态,在图中t0、2t0、3t0和4t0的各时刻中,质点离出发点距离最大的时刻是__________;质点动能的最大值是____________。
25、在如图所示的电路中,已知电阻R1的阻值小于滑动变阻器R0的最大阻值。闭合电键S,在滑动变阻器的滑片P由最左端向最右端滑动的过程中,电流表A2的示数_____________(填变化趋势),电压表V1的示数变化量ΔU1与电流表A2的示数变化量ΔI2比值_____________。
26、如图所示,在均匀介质中,位于和
处的两波源
和
沿y轴方向做简谐运动,在x轴上形成两列振幅均为
、波速均为
的相向传播的简谐波。
时刻的波形如图,则经时间
_____
两波相遇;在
内,
处的质点运动的路程为_______
。
27、(1)在“单摆测重力加速度”实验中,测量周期时,秒表指针如图1所示,读数为_____秒
(2)在“双缝干涉测量光的波长”实验中,某同学观察到如图2所示的干涉条纹,于是他使分划板中心刻线与亮条纹中央对齐,移动测量头进行测量,在这种情况下光的波长的测量值(________)
A.偏小 B.偏大 C.不变
28、某同学为测量自己头发丝能承受的最大拉力,设计了如下实验:取长度相同的细线和头发丝系于一物体C上,细线的另一端固定于水平刻度尺的A点,手握着头发丝的另一端沿刻度尺向右水平缓慢移动,直到头发丝恰好被拉断,记下此时的位置B,从刻度尺上读出AB间的距离为d=40cm.已知量得细线与头发丝的长度均为L=25cm,物体C质量为m=300g,细线能承受的最大拉力为F=3.6N,取重力加速度g=10m/s2.求:
(1)头发丝能承受的最大拉力.
(2)试通过计算判定头发丝断裂后,物体在细线作用下进行的摆动能否到达最低点.
29、如图所示,倾角的足够长的固定绝缘斜面上,有一个n=5匝、质量M=1kg、总电阻
的矩形线框abcd,ab边长
,bc边长
。将线框置于斜面底端,使cd边恰好与斜面底端平齐,在斜面上的矩形区域efgh内有垂直于斜面向上的匀强磁场,磁感应强度B=0.1T,现通过沿着斜面且垂直于ab的细线以及滑轮把线框和质量m= 3kg的物块连接起来,让物块从离地面某高度处静止释放,线框沿斜面向上运动,恰好能够匀速进入有界磁场区域。当线框cd边刚好穿出磁场区域时,物块m恰好落到地面上,且不再弹离地面,线框沿斜面能够继续上升的最大的高度h=1.92m,线框在整个上滑过程中产生的焦耳热Q=36J,已知线框与斜面的动摩擦因数
, g取
,
,求:
(1)线框进入磁场之前的加速度;
(2)线框cd边刚好穿出有界磁场区域时的速度;
(3)济界磁场的宽度(即ef到gh的距离)
30、由某种能导电的材料做成正方体物块ABCD-EFGH,质量为m,边长为l,如图所示,物块放在绝缘水平面上,空间存在垂直水平面向下、磁感应强度为B的匀强磁场。已知材料电阻可忽略不计,与水平面的动摩擦因数为(
),重力加速度为g。
(1)如果固定物块,垂直ABCD表面向里给物块通以恒定电流I,已知电流的微观表达式I=neSv(n为该材料单位体积的自由电子数,e为电子电荷量大小,S为垂直电流的导体横截面积,v为电子定向移动的速率),物块某两个正对表面会产生电势差,请指出这两个正对表面及其电势高低的情况,并求出两表面间的电压;
(2)如果垂直表面BCGF向左施加大小为mg的恒力,物块将在水平面由静止开始向左运动。已知该材料介电常数为,其任意两正对表面可视作平行板电容器,电容
,其中S为正对面积,d为两表面间距。求:
①当物块速度为v时物块某两个表面所带电荷量大小Q,并指出带电荷的两个表面及其电性;
②任一时刻速度v与时间t的关系。
31、t=0时刻,坐标原点O处的波源开始做简谐运动,t=0.4s时的波形图如图所示,此时波刚好传播到x=2.4m处。
(1)写出波源的振动方程;
(2)求平衡位置x=1.0m处的质点P第1次到达波谷的时刻t′。
32、如图所示,水平轨道AB长度L1=1.0m ,左端连接半径为R=0.5m的光滑圆弧轨道,右端连接水平传送带,AB与传送带的上表面等高,三段之间都平滑连接。一个质量m=1.0kg的物块(可视为质点),从圆弧上方距AB平面H高处由静止释放,恰好切入圆弧轨道,经过AB冲上静止的传送带,物块恰好停在C端。已知物块与AB、BC段的动摩擦因数分别为BC长度L2 =2.0m,取g=10m /s2,不计空气阻力。求:
(1)H的大小和物块第一次经过圆弧轨道最低点A时对轨道的压力FN;
(2)如果传送带以速度v=6m/s 逆时针转动,那么,物块最后停止的位置到A点的距离。