1、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.
2、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
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、一列沿x轴正方向传播的简谐横波,在t=0时刻的波形图如图所示,波源的振动周期T=1s, P、Q为介质中的两质点。下列说法正确的是( )
A.该简谐波的波速大小为2 m/s
B.t=0时刻,P、Q的速度相同
C.t=0.125s时,P到达波峰位置
D.t=0.5s时, P点在t=0时刻的运动状态传到Q点
5、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
6、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
7、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
8、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
9、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.
10、如图所示的正四棱锥,底面为正方形
,其中
,a、b两点分别固定两个等量的异种点电荷,现将一带电荷量为
的正试探电荷从O点移到c点,此过程中电场力做功为
。选无穷远处的电势为零。则下列说法正确的是( )
A.a点固定的是负电荷
B.O点的电场强度方向平行于
C.c点的电势为
D.将电子由O点移动到d,电势能增加
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、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
13、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
14、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
15、《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
16、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
17、下列说法正确的是( )
A.液体分子的无规则运动称为布朗运动
B.两分子间距离减小,分子间的引力和斥力都增大
C.物体做加速运动,物体内分子的动能一定增大
D.物体对外做功,物体内能一定减小
18、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.
19、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
20、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
21、核电站利用原子核链式反应放出的巨大能量进行发电,是核电站常用的核燃料。
受一个中子轰击后裂变成
和
两部分,并产生___个中子。要使链式反应发生,裂变物质的体积要____(选填“大于”、“等于”或“小于”)临界体积。
22、宇航员王亚萍太空授课呈现了标准水球,这是由于水的表面张力引起的。如图所示,A位置固定一个水分子甲,若水分子乙放在C位置,其所受分子力为零,则将水分子乙放在如图______(选填“AC之间”或“BC之间”),其分子力与水球表面层分子有相同的作用效果。若空间两个分子间距从无限远逐渐变小,直到小于,则分子势能变化的趋势是______(选填“一直减小”“一直增大”“先减小再增大”或“先增大再减小”)。
23、如图所示,绝热的轻质活塞N将一定质量的理想气体封闭在水平放置的固定绝热汽缸内,轻质活塞M与N通过一水平轻质弹簧连接,两活塞之间为真空,活塞与汽缸壁的摩擦忽略不计,用水平外力F使活塞M静止不动。现增大外力F,使活塞M缓慢向右移动,则此过程中气体的温度______(选填“升高”“降低”或“不变”);外力F与大气压力做的总功______(选填“大于”“等于”或“小于”)气体内能的变化量。
24、如图所示,甲、乙两列简谐横波在同一介质中分别沿x轴正、负方向传插、波速均为8m/s,t=0时刻两列波的前端分别传播到x=-2m处和x=8m处。则当两列波在空间中发生干涉时,x=0处为振动的___________点(选填“加强”或“减弱”);t=1s时,x=0处的质点位移为___________cm。
25、在天宫课堂第二课“水油分离”实验中,王亚平将装有水和油的瓶子摇晃多次后,水和油均匀地混在了一起,这一现象___________(选填“能”或“不能”)说明分子在不停地做无规则热运动,因为分子热运动是___________(选填“自发”或“不自发”)的。
26、小李和小华准备打乒乓球,但现在只有一个被踩瘪但没裂开的乒乓球,他们将此瘪球放入杯中热水里,并用杯盖盖紧,一段时间后瘪球变回球形,则瘪球变回球形的过程中,球内速率大的分子数与总分子数之比__________(选填“逐渐增大”“逐渐减小”或“保持不变”),球内气体因膨胀对外做的功________(选填“大于”“等于”或“小于”)吸收的热量,球内气体的内能_________(选填“逐渐增大”“逐渐减小”或“保持不变”)。
27、某兴趣小组的同学们用传感器、细线、小球、刻度尺等设计了一个用摆动验证机械能守恒定律的实验,如图甲所示。在横梁上固定一个拉力传感器,传感器正下方用细线连接一个小球,将小球拉到某处P,由静止释放小球。
①用刻度尺量出细线长度L以及拉到P处时小球到传感器下端的竖直高度;
②释放后小球在竖直平面内来回摆动,记录拉力传感器的最大示数;
③改变释放点的位置,再次用刻度尺量出此时小球到传感器下端的竖直距离;
④记录改变位置后每次下摆过程中拉力传感器的最大值;
⑤整理器材;
⑥处理数据,以每次最大示数为纵坐标(F)、对应的竖直高度为横坐标建立坐标系,根据描出的点,连线后作出
图像,如图乙所示,已知M点的坐标为
。
请回答下列问题:
(1)该实验中是否需要测出小球的质量______;(填“需要”或“不需要”)
(2)理论上该图线的纵轴截距______;(用题中所给物理量符号表示)
(3)为验证机械能守恒,写出每次传感器的最大示数F与对应竖直高度h的表达式______。(用题中所给物理量符号表示)
28、如图所示,在的范围内,存在方向沿y轴负方向的匀强电场,电场强度大小为E;在
的范围内,存在圆心为
、半径为
、垂直
平面向里的圆形匀强磁场。一个氕核
和一个氚核
先后从电场中的
点、平行纸面沿x轴正方向以相同的动能射出,已知氕核
从坐标原点O进入磁场,且射出磁场时速度方向与y轴正方向平行,氕核
的质量为m、电荷量为q。不考虑重力,求:
(1)从P点射出时的动能;
(2)磁场磁感应强度的大小;
(3)射出磁场时速度的方向。
29、如图所示,足够长的粗糙水平轨道ab、光滑水平轨道cd和足够长的粗糙倾斜轨道de在同一竖直平面内,斜面倾角为37°,cd和de平滑连接。在ab的最右端静止一个质量M=4kg的木板,其高度与cd等高,木板与轨道ab间动摩擦因数μ1=0.05,质量mQ=1kg的滑块Q静止在cd轨道上的某点,在de轨道上距斜面底端L=8m处静止释放一质量mP=3kg的滑块P,一段时间后滑块P与Q发生弹性正碰,碰撞时间忽略不计,P与Q碰撞开始计时,1s后Q滑上长木板,经过3s后Q从木板上飞出,飞出后0.5s落地(假设落地后静止)。已知P、Q与斜面和木板间的动摩擦因数均为μ2=0.25,滑块P、Q均当作质点,重力加速度g取10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8。求:
(1)滑块P、Q碰撞后获得的速度大小;
(2)木板的长度;
(3)最终P、Q静止时距木板左侧的距离。
30、如图所示,上下表面均粗糙且足够长的木板A静置于水平地面上。物块C与A材料相同,与水平地面间的动摩擦因数均为μ=0.1。物块B放在木板A上,它们的质量分别为mA =3 kg,mB =l kg,mc=6 kg。开始时A、B、C均静止,A的右端与C左端相距12 m。现对A施加一水平向右F=10 N的恒力,A、B保持相对静止一起向右加速运动。一段时间后A与C正碰,碰撞时间极短并粘在一起,最终A、B、C共速。取重力加速度g=l0 m/s2,求:
(1)A、C碰前瞬间A的速度大小;
(2)B在A上滑动过程中,A、B之间因摩擦产生的热量。
31、如图所示,质量为的长木板A放在水平地面上,在A上表面左端放有质量为m的小物块B;另一质量为
的小物块C用轻质细绳悬挂在O点,C所在的最低点M与B所处位置等高;开始时长木板A的左端距离M点有一定的距离,所有物体都处于静止。现给长木板A一方向水平向左、大小为
的初速度,当A、B速度相同时B、C发生碰撞,碰撞时间极短,且碰后B、C结合为一个整体绕O点运动。已知B、C结合体通过N点后细绳松弛,N点与O点连线与水平方向的夹角为
,A与B和A与地面间的动摩擦因数分别为
和
,B、C和
结合体均可视为质点,重力加速度g取
,
。求:
(1)开始时长木板A左端到M点的水平距离s;
(2)长木板A的最小长度L;
(3)悬挂小物块C的轻绳长度R。
32、如图,光滑水平面上,质量为M的长木板处于静止状态,其上表面除右侧AB段粗糙外,其他部分光滑,在其左端固定一处于原长状态的轻弹簧。一质量为m的小滑块,以初速度v0从图示位置滑上木板,压缩弹簧后,最终从B端滑离长木板,小滑块与木板AB段间的动摩擦因数为μ,求:
(1)弹簧的最大弹性势能,以及此时长木板的速度;
(2)小滑块m返回刚滑上长木板位置时的速度,以及此时长木板的速度;
(3)如果m滑离B点时的速度为v,求m滑离B点时长木板的速度和AB段的长度,还有整个过程中因摩擦而产生的热量。