1、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
2、1697年牛顿、伯努利等解出了“最速降线”的轨迹方程。如图所示,小球在竖直平面内从静止开始由P点运动到Q点,沿PMQ光滑轨道时间最短(该轨道曲线为最速降线)。PNQ为倾斜光滑直轨道,小球从P点由静止开始沿两轨道运动到Q点时,速度方向与水平方向间夹角相等。M点为PMQ轨道的最低点,M、N两点在同一竖直线上。则( )
A.小球沿两轨道运动到Q点时的速度大小不同
B.小球在M点受到的弹力小于在N点受到的弹力
C.小球在PM间任意位置加速度都不可能沿水平方向
D.小球从N到Q的时间大于从M到Q的时间
3、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
4、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
5、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
6、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
7、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
8、如图所示,竖直平面内半径的圆弧AO与半径
的圆弧BO在最低点C相切。两段光滑的直轨道的一端在O点平滑连接,另一端分别在两圆弧上且等高。一个小球从左侧直轨道的最高点A由静止开始沿直轨道下滑,经过O点后沿右侧直轨道上滑至最高点B,不考虑小球在O点的机械能损失,重力加速度g取10m/s。则在此过程中小球运动的时间为( )
A.1.5 s
B.2.0 s
C.3.0 s
D.3.5 s
9、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
10、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
11、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
12、如图所示,甲、乙是规格相同的灯泡,接线柱a、b接电压为U的直流电源时,无论电源的正极与哪一个接线柱相连,甲灯均能正常发光,乙灯完全不亮.当a、b接电压有效值为U的交流电源时,甲灯发出微弱的光,乙灯能正常发光,则下列判断正确的是( )
A.x是电容器, y是电感线圈
B.x是电感线圈, y是电容器
C.x是二极管, y是电容器
D.x是电感线圈, y是二极管
13、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
14、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.
15、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
16、某平面区域内一静电场的等势线分布如图中虚线所示,一正电荷仅在电场力作用下由a运动至b,设a、b两点的电场强度分别为Ea、Eb,电势分别为a、
b,该电荷在a、b两点的速度分别为va、vb,电势能分别为Epa、Epb,则( )
A.Ea>Eb
B.a>
b
C.va>vb
D.Epa>Epb
17、如图所示为速冻食品加工厂生产和包装饺子的一道工序。将饺子轻放在匀速运转的足够长的水平传送带上,不考虑饺子之间的相互作用和空气阻力。关于饺子在水平传送带上的运动,下列说法正确的是( )
A.饺子一直做匀加速运动
B.传送带的速度越快,饺子的加速度越大
C.饺子由静止开始加速到与传送带速度相等的过程中,增加的动能等于因摩擦产生的热量
D.传送带多消耗的电能等于饺子增加的动能
18、空间存在电场,沿电场方向建立直线坐标系Ox,使Ox正方向与电场强度E的正方向相同,如图所示为在Ox轴上各点的电场强度E随坐标x变化的规律。现将一正电子()自坐标原点O处由静止释放,已知正电子的带电量为e、正电子只受电场力,以下说法正确的是( )
A.该电场可能为某个点电荷形成的电场
B.坐标原点O与点间的电势差大小为
C.该正电子将做匀变速直线运动
D.该正电子到达点时的动能为
19、如图所示,一根粗糙的水平横杆上套有A、B两个轻环,系在两环上的等长细绳拴住的书本处于静止状态,现将两环距离变小后书本仍处于静止状态,则
A.杆对A环的支持力变大
B.B环对杆的摩擦力变小
C.杆对A环的力不变
D.与B环相连的细绳对书本的拉力变大
20、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
21、质量为的物体,受到三个共点力作用而静止。当撤去其中一个力后(保持其它力不变),物体的加速度大小是
,方向向北,那么撤去的力的大小是______
,方向______。
22、图(甲)为一列简谐横波在t=0.10s时刻的波形图,P是平衡位置在x=4.0m处的质点,图(乙)为质点P的振动图像,则这列波传播速度是___________m/s,传播方向是沿x轴___________。
23、太阳系各行星几乎在同一平面内沿同一方向绕太阳做圆周运动。当地球恰好运行到某地外行星和太阳之间,且三者几乎排成一条直线的现象,天文学称为“行星冲日”。已知火星和地球的轨道半径之比为1.5:1,则火星相邻两次冲日的时间间隔为___________年。在太阳系其他行星中,___________星相邻两次冲日的时间间隔最短。
24、如图甲所示,一定质量的理想气体被质量为m的活塞封闭在导热良好的气缸内,此时活塞静止且距离底部的高度为h,不计活塞与气缸间的摩擦,外界大气压强为,气缸横截面积为S,重力加速度为g,则甲图中封闭气体的压强P1为________,若在活塞上故置质量为m的铁块,活塞缓慢下滑△h后再次静止,如图乙所示,则△h为________.
25、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_____.
26、某同学大胆猜想:两电流元之间存在相互作用的磁场力F,可能与两点电荷间的库仑力类似。如图甲所示,通有电流I1、I2的两根导线平行放置且电流均向上,设和
分别表示导线上A、B两点处的电流元,A、B两点相距为r。(说明:若需常量可用K表示)
(1)请你根据猜想,写出两电流元间相互作用的磁场力F大小的表达式________;
(2)类比电场强度的定义写出在距电流元为r处B点的磁感应强度为________;
(3)如图乙所示,环形电流可以视为是由许多段的电流元组成,假设半径为r的圆环形导线通有电流为I,则圆心O处产生的磁感应强度B大小为________。
27、某同学利用“油膜法估测分子大小”,请回答下列问题:
①选用的是油酸酒精溶液而不是纯油酸,其原因是_______
A.用油酸酒精溶液可以节省油酸 B.尽可能散开,形成单分子油膜 C.降低油酸的浓度
②某次实验时,取了1滴油酸酒精溶液,通过计算可知该溶液中含有的纯油酸体积为V,单分子油膜占有
了N个边长为L的小方格,则油酸分子直径为______________
③如果油酸分子直径的测量值偏大,则其原因可能为_____________
A.油酸酒精溶液中油酸没有完全散开
B.计算油膜面积时,将不足一个的全部计算在内
C.计算1滴油酸酒精溶液的体积时,将溶液的滴数N误计成了
28、(2)有一透明液体池(液面足够大),其液面下深h处有一水平放置的半径为2h的细圆环,圆环均匀发光,已知该液体的折射率为5/3,求液面被照亮的面积。
29、假设你是当年“阴极射线是带电粒子”的支持者。你采用如图所示的实验装置来测定阴极射线的比荷(电荷量与质量之比)。某次实验室中,真空管内阴极K发出的阴极射线经高压加速电压加速后,穿过中心的小孔沿中心轴
的方向进入到两块水平正对放置的平行极板P和
间的区域。当极板间不加偏转电压时,射线打在荧光屏的中心O点处,形成了一个亮点;当加上偏转电压
时,亮点偏离到
点,
与O点的竖直间距为
、水平间距忽略不计。此时,在P和
间的区域,再加上一个方向垂直于纸面向里的匀强磁场。调节磁场的强弱,当磁感应强度的大小
时,亮点重新回到O点。已知极板水平方向的长度为
,极板间距为
,极板右端到荧光屏的距离为
。忽略射线的重力和射线间的相互作用。
(1)推断阴极射线带什么性质的电荷,写出理由;
(2)求阴极射线打在荧光屏O点时速度的大小;
(3)求阴极射线的比荷。
30、雪橇是一种雪地运动器材,如图(a)。一质量为m=3kg的雪橇静止于水平面上(雪橇与水平面间的摩擦忽略不计),现有随身携带一顺铁球的同学以v1=5m/s的水平速度中上雪橇,人和铁球总质量为M=60kg,如图(b)。重力加速度g取10m/s2,求:
(1)人与雪橇相对静止时,两者的共同速度大小;(结果保留3位有效数字)
(2)共同滑行后,人将铁球(可看作质点)以相对地面5m/s的速度水平向前抛出,期望铁球能掉进离抛出点水平距离为2.5m的坑洞中,空气阻力不计,则人抛球时手应离地多高?
31、在xOy坐标平面内有一列简谐横波沿x轴正方向传播,在x轴上有相距的P、Q两个质点,在
时刻,P质点正好位于波峰,Q质点恰在平衡位置且向y轴负方向振动,波长
。试求:
(1)该简谐波的波长;
(2)若该波的频率为,则其波速v的大小。
32、如图所示,两条光滑的绝缘导轨,导轨的水平部分足够长并与倾斜部分平滑连接,两导轨间距L=10cm,导轨的倾斜部分气水平面成=53°,其中有一段匀强磁场区域abcd,磁场方向垂直于斜面向上,磁感应强度B=1T,磁场下边界离水平轨道的高度h=0.8m。水平部分导轨间'有竖直方向等距离间隔也为L的匀强磁场和
,
和
的方向相反,大小相等,即
。现有一质量m=0.01kg、电阻R=0.5Ω、边长也为L的正方形金属框,由倾斜导轨上某高度处静止释放,金属框离开磁场abcd时恰好做匀速运动,此后金属框在水平导轨上滑行一段时间后进入水平磁场区域,最终线框静止。重力加速度
,感应电流的磁场可以忽略不计,sin53°=0.8,cos53°=0.6。求:
(l)金属框离开磁场abcd时的速度;
(2)在水平导轨上运动过程中金属框内产生的电热;
(3)若金属框恰能通过n个完整磁场区域,试写出n与高度h的关系式。