1、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
2、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
3、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
4、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
5、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
6、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
7、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
8、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
9、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
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、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
12、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
13、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
14、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
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、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.
17、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
18、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
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、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
21、如图所示,一定质量的理想气体从状态a开始按箭头所示经一系列状态变化又回到状态a,由图可知:气体在a、b、c三个状态的密度ρa、ρb、ρc的大小关系是________,气体分子的平均动能Eka、Ekb,Ekc的大小关系是________。在此过程中,气体________(选填“从外界吸收”或“向外界放出”)热量。
22、一振动片以某一频率做简谐振动时,固定在振动片上的两根细杆同步周期性地触动水面上的a、b两点,两波源发出的波在水面上形成稳定的干涉图样。c是水面上的一点,a、b、c间的距离均为L,ce连线垂直ab连线,bc连线上的d点到c的距离为,ce连线与ad连线相交于f点,如图所示。已知两波源发出的波的波长为
。则d点是振动______,f点是振动______。(均选填“加强点”或“减弱点”)
23、汽车以不变的额定功率起动,所受的阻力不变,某同学分析思路如下:
汽车速度汽车牵引力
汽车加速度
当
时,汽车速度达到最大
以
匀速直线运动
试写出以上步骤的物理原理:
①________;
②________;
③________。
24、从地面竖直向上抛出一质量为0.5kg的小球,运动过程中小球受大小恒定的阻力作用。小球上升过程中,其动能Ek随距离地面高度h的变化关系如图所示。小球上升3米的过程中机械能减少了_______J,运动过程中所受阻力的大小为_____N。(g取10m/s2)
25、现有一列简谐横波沿x轴正方向传播,在时刻,该波的波形图如图甲所示,P,Q是介质中的两个质点,则图乙可能为介质中质点______(填“P”或“Q”)的振动图像;该列波的波速为______
。
26、甲、乙两列简谐横波在同一介质中分别沿x轴正方向和负方向传播,图为t=0时刻两列波的波动图像,两持续振动的波源分别位于原点O和Q(22m,0)点,甲波的频率为2.5Hz,此时平衡位置在x1=4m和x2=18m的A、B两质点刚开始振动,质点M的平衡位置在x=12m处。则甲波的波速为________m/s,质点M开始振动的时刻为______s,质点M在开始振动后的1s内运动的路程为________cm。
27、某同学用图甲所示电路测量某电压表的内阻,实验室提供的器材如下:
A.待测电压表V,量程3V,内阻约为3kΩ
B.电流表A1,量程1.5mA,内阻约为100Ω
C.电流表A2,量程0.6A,内阻约为1Ω
D.电阻箱R0,阻值0~9999Ω
E.滑动变阻器R1,阻值0~10Ω
F.滑动变阻器R2,阻值0~1000Ω
G.电源电动势E约4.5V,内阻不计
H.开关、导线若干
(1)为完成实验,电流表应选________(填“B”或“C”);滑动变阻器应选________(填“E”或“F”)。
(2)连接好电路后,将滑动变阻器的滑片滑到最左端。
(3)闭合开关,调节滑动变阻器滑片和电阻箱,使电压表的指针在某一较合适的位置上,记录电流表的示数I和电阻箱的阻值R0;再调节滑动变阻器滑片和电阻箱,保持电压表示数不变,记录多组电流表的示数I和电阻箱的阻值R0。
(4)根据测量数据作出I图象,如图乙所示,若图线在纵轴上的截距为b,图线的斜率为k,则实验过程中电压表的示数为________,电压表的内阻为________。
28、如图所示,一粗细均匀的U型的玻璃管竖直放置,左侧竖直管上端封闭,右侧竖直管上端与大气相通且足够长,左侧竖直管中封闭一段长为l1=48cm的空气柱(可视为理想气体),气体的温度为T1=300K,水平管内充满水银,右侧竖直管中水银柱长h1=24cm,如果从右侧竖直管内缓慢注入h=36cm水银柱,注入的水银与原来右侧管内水银之间没有空气,注入过程空气柱的温度保持不变,水银柱长度远远大于玻璃管的直径,大气压强为p0=76cmHg。
(1)求稳定后空气柱的长度l2;
(2)如果要使空气柱再恢复到原来的长度48cm,求需要将空气柱的温度变为多少。
29、潜水艇是通过控制艇内水箱的水量从而改变自重来实现升降的。某潜水艇位于水面下,艇上有一贮气钢筒通过排气管(有气阀)与水箱相连。贮气钢筒的容积
,筒内贮有高压气体。体积
的水箱通过与海水相连的排气孔注满海水。现开启排气阀,贮气钢筒内一部分气体压入水箱将水箱中的海水全部排出,若忽略高压气体压入水箱过程的温度变化,大气压强
,海水密度
,重力加速度大小
)求:
①潜水艇所在深度的压强为多少?
②贮气钢筒内原来的高压气体的压强至少为多少?
30、汽车胎压常用巴(bar)作为单位,1巴(bar)=1×105Pa。某重型卡车在-23℃时胎压为8bar,运动过程中轮胎内最高温度可达127℃。为了安全胎压不能超过10bar,轮胎体积保持不变。
(1)通过计算说明卡车胎压是否安全;
(2)若不安全,需要放出一定量的气体,求至少放出的气体质量与原胎内气体质量的比(忽略放气过程中的温度变化)。
31、如图甲所示,水平面内固定两根平行的足够长的光滑轨道,轨道间距m,其中在E、F、G、H四点附近的轨道由绝缘材料制成,这四段绝缘轨道的长度非常短,其余轨道由金属材料制成,金属轨道的电阻不计,在右侧两轨道之间连接一个阻值
Ω的定值电阻。在矩形区域MNQP中存在竖直向上的磁场,记M点所在位置为坐标原点,沿MP方向建立
坐标轴,磁感应强度的大小随位置的变化如图乙所示,图中
T。现有一总质量
kg的“工”字形“联动双棒”(由两根长度略长于
的平行金属棒ab和cd,用长度为
的刚性绝缘棒连接构成,棒的电阻均为
Ω),以初速度
沿
轴正方向运动,运动过程中棒与导轨保持垂直,最终静止于轨道上,忽路磁场边界效应。求
(1)棒ab刚进入磁场时,流经棒ab的电流的大小和方向;
(2)棒ab在EF处的速度大小和在GH处时的速度大小
;
(3)电阻R上产生的焦耳热。
32、如图所示,水平放置的气缸A和容积为VB=3.6L的容器B之间有细管(容积可忽略)连通,阀门C位于细管中部。气缸A内有一轻质活塞D,它可以无摩擦地在气缸内滑动,A放在温度恒为t1=27℃、压强为p0=1.0×105Pa的大气中,B浸在t2=327℃的恒温槽内,A、B的器壁导热性能良好。开始时阀门C是关闭的,A内装有一定质量理想气体,体积为VA=2.4L,B内没有气体。打开阀门C,使气体由A进入B,等到活塞D停止移动一段时间气体状态稳定。(已知绝对零度为-273℃)求:
(i)气体状态稳定,气体的体积和压强;
(ii)整个过程中外界对气体做的功。