1、如图所示,一细束由黄、蓝、紫三种色光组成的复色光通过三棱镜折射后分为a、b、c三种单色光,∠A大于c光在棱镜中的临界角而小于b光在棱镜中的临界角,下列说法中正确的是( )
A.a种色光为紫光
B.在三棱镜中a光的传播速度最大
C.在相同实验条件下用a、b、c三种色光做双缝干涉实验,c光相邻亮条纹间距一定最大
D.若复色光绕着入射点O顺时针转动至与AB面垂直时,屏上最终只有a光
2、如图,均匀磁场中有一由半圆弧及其直径构成的导线框,半圆直径与磁场边缘重合;磁场方向垂直于半圆面(纸面)向里,磁感应强度大小为B0。使该线框从静止开始绕过圆心O、垂直于半圆面的轴以角速度ω匀速转动半周,在线框中产生感应电流.现使线框保持图中所示位置,磁感应强度大小随时间线性变化。为了产生与线框转动半周过程中同样大小的电流,磁感应强度随时间的变化率的大小应为( )
A.
B.
C.
D.
3、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
4、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
5、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
6、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
7、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
8、如图所示,在倾角=37°的斜面底端的正上方 H 处,平抛一个物体,该物体落到斜面上的速度方向正好与斜面垂直,则物体抛出时的初速度v为 ( )
A.
B.
C.
D.
9、如图所示,轻绳MN的两端固定在水平天花板上,物体m1通过另一段轻绳系在轻绳MN的某处,光滑轻滑轮跨在轻绳MN上,可通过其下边的一段轻绳与物体m2一起沿MN自由移动。系统静止时轻绳MN左端与水平方向的夹角为60°,右端与水平方向的夹角为30°。则物体m1与m2的质量之比为( )
A.1:1
B.1:2
C.
D.
10、A、B两小球分别从图示位置被水平抛出,落地点在同一点M,B球抛出点离地面高度为h,与落点M水平距离为x,A球抛出点离地面高度为,与落点M水平距离为
,忽略空气阻力,重力加速度为g,关于A、B两小球的说法正确的是( )
A.A球的初速度是B球初速度的两倍
B.要想A、B两球同时到达M点,A球应先抛出的时间是
C.A、B两小球到达M点时速度方向一定相同
D.B球的初速度大小为
11、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
12、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
13、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.
14、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
15、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
16、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
17、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
18、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
19、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
20、如图所示,质量为M的物块放置在光滑水平桌面上,右侧连接一固定于天花板与竖直方向成θ=45°的轻绳,左侧通过一与竖直方向成θ=45°跨过光滑定滑轮的轻绳与一竖直轻弹簧相连。现将质量为m的钩码挂于弹簧下端,当弹簧处于原长时,将钩码由静止释放,当钩码下降到最低点时(未着地),物块对水平桌面的压力恰好为零。轻绳不可伸长,弹簧劲度系数为k且始终在弹性限度内,物块始终处于静止状态,重力加速度为g。以下判断正确的是( )
A.钩码向下一直做加速运动
B.钩码向下运动的最大距离为
C.M=m
D.M=m
21、一定质量的理想气体,在绝热情况下体积减小时,气体的内能________(选填“增大”、“不变”或“减小”);当一定质量的理想气体从外界吸收热量,同时体积增大时气体的内能________(选填“一定增大”、“可能不变”或“一定减小”)。可看成理想气体的氢气和
氧气,在体积不变的情况下,从
升高到
时,氢气的内能增加量________选填“大于”、“等于”或“小于”)氧气的内能增加量。
22、在磁感强度为的均匀磁场中作一半径为r的半球面S,S边线所在平面的法线方向单位矢量
与
的夹角为 ,则通过半球面S的磁通量(取弯面向外为正)为_______。
23、如图所示为一列沿x轴正方向传播的简谐横波在某时刻的波形图,A为传播介质中的一质点,则该时刻质点A的振动方向是________(选填“沿x轴正方向”、“沿x轴负方向”、“沿y轴正方向”或“沿y轴负方向”),在此后2s内质点A通过的路程为16cm,此列波的传播速度大小为____m/s。
24、一列简谐横波沿x轴传播,在t=0和t=2s时的波形分别如图中实线和虚线所示,t=0时x=0.5m的质点P正沿y轴正方向运动,已知该波的周期T>2s,则该波沿x轴______(选填“正方向”或“负方向”)传播,波长为______m,波速为______m/s。
25、如图,在光滑的水平桌面上固定着半径为r的立柱,细线一端固定在立柱上的A点,另一端连接质量为m、可视为质点的小球,细线水平拉直,长度为L。现给小球一垂直于细线的初速度,则细线转过180°时,小球的速度为________,细线对小球的拉力大小为________。
26、图甲所示,某机械横波在同一均匀介质中由A向B传播,A、B两质点水平相距1.2m,质点A的振动图像如图乙所示。已知t=0时刻,质点A在平衡位置,质点B在波谷,且A、B之间只有一个波峰,则该机械波在此介质中的传播速度v=_________m/s;t=0.15s时,质点B的运动方向_________。
27、某实验小组要测量一段金属丝的电阻率。
(1)先用螺旋测微器测量金属丝的直径,示数如图甲所示,则金属丝的直径__________
;
(2)要测量金属丝的电阻,小组成员先用多用电表欧姆挡粗测金属丝的电阻,选用挡测量电阻,欧姆表的示数如图乙所示,则测得的金属丝的电阻为_____________
;
(3)要精确测量金属丝的电阻,小组成员设计了如图丙所示电路,已知定值电阻阻值为R0,两个电流表:一个量程为Ia、内阻为ra,另一个量程为Ib、内阻为rb,Ia=2Ib调节滑动变阻器,使两电流表的指针偏转角度均较大,当电流表A1的示数为I1时、电流表A2的示数为I2,若金属丝的长度为L,则测得金属丝的电阻率___________。(用已知和测得的物理量符号表示)
28、如图1所示,运动员做“蹲跳起”动作,离开地面的瞬间,全身绷紧,之后离开地面的最大高度为H。设重力加速度为g,不计空气阻力。
(1)求运动员离开地面瞬间的速度。
(2)地面是不会对人做功的,那么人是如何获得机械能的呢?为了解释这个问题,小亮同学构建了如下模型:如图2所示,将人的上半身和下半身分别看作质量为m1和m2的物块,上、下半身间的作用力看成物块间竖直轻弹簧的弹力。将m1从平衡位置向下压距离h,表示人“蹲下”;然后松手,m1向上运动,表示人“站起”;当m1回到平衡位置时,突然将弹簧的长度锁定,m2被带离地面,表示人“跳起”。试结合这一模型,计算运动员在“站起”过程中至少要做多少功。
(3)如图3所示的是立定跳远动作分解图,有一个动作要领是起跳过程中要大幅度摆臂,且离开地面前瞬间手臂向前甩。将人的手臂和其他部位看成两个部分,试从物理的角度解释起跳时摆臂的原因。
29、一列简谐横波在t=0时刻的波形图如图所示。该时刻质点A振动的方向沿y轴负方向,且A经0.25s第二次位于波谷位置。求:
①这列波的周期、波速和传播方向。
②以t=0开始计时,写出质点P的振动方程。
③面出t=0.55s时OB间的波形图。
30、如图所示,打开水龙头,流出涓涓细流。将乒乓球靠近竖直的水流时,水流会被吸引,顺着乒乓球表面流动。这个现象称为康达效应(Coanda Effect)。某次实验,水流从点开始顺着乒乓球表面流动,并在乒乓球的最低点
与之分离,最后落在水平地面上的
点(未画出)。已知水流出水龙头的初速度为
,
点到
点的水平射程为
,
点距地面的高度为
,乒乓球的半径为
,
为乒乓球的球心,
与竖直方向的夹角
,不计一切阻力,若水与球接触瞬间速率不变,重力加速度为
。
(1)若质量为的水受到乒乓球的“吸附力”为
,求
的最大值;
(2)求水龙头下端到的高度差
。
31、在原子反应堆中抽动液态金属或在医疗器械中抽动血液等导电液体时,由于不允许传动机械部分与这些液体相接触,常使用一种电磁泵。如图所示是一种液态金属电磁泵的简化结构示意图,将装有液态金属、截面为矩形的导管的一部分水平置于匀强磁场中,当电流穿过液态金属时,液态金属即被驱动。若输送液态金属的管道(用特殊陶瓷材料制成)截面长为a,宽为b(不计管道壁的厚度),正、负电极板镶嵌在管道两侧(两极板正对且与管内液态金属良好接触),电极板长为c,宽为b;正、负电极板间的液态金属恰好处在磁场区域内,该磁场的磁感应强度为B,方向与导管上、下表面垂直;通过两电极板间液态金属的电流为I;液态金属在磁场驱动力的作用下,在导管中以恒定的速率v流动。已知液态金属的电阻率为。
(1)导管截面上由磁场驱动力所形成的附加压强是多大?
(2)在时间内,电流通过两电极板间液态金属所消耗的电能是多少?
(3)推动液态金属的驱动力实际上是通电金属液柱在磁场中受到的安培力,安培力推动液态金属做功,使电能转化为机械能。我们知道,导体中的运动电荷受到的洛仑兹力在宏观上表现为安培力,而洛伦兹力对运动电荷是不做功的,但是推动液态金属的安培力却做功了,这是为什么?请你对此做出合理的解释(为了方便,可假设液态金属中的自由电荷为正电荷)。
32、两条间距为d=0.1m的足够长平行金属导轨水平放置,在两导轨间存在着垂直导轨平面向下的有界磁场,磁感应强度沿坐标轴Ox分区分布,在x>0区域B=3x(T),在-2m≤x≤0区域B=1.5(T),如图所示。金属棒ab与导轨垂直静止在x=1.5m处,长为d=0.1m,质量m=50g,电阻Ω,左端的定值电阻
Ω。处在-2m≤x≤0区域的导轨是光滑的,导轨其余部分与ab棒的动摩擦因数均为μ=0.2。在导轨的右侧接有一个带有控制电键的“恒流源”,可提供I=1A的恒定电流,现闭合电键K发现ab棒沿轨道向左运动,求:
(1)闭合电键瞬间ab棒中的电流方向和ab棒的加速度大小;
(2)若棒运动到x=0时立即断开电键K,问ab棒最后静止在何处(用x轴坐标表示)。
(3)求出上述整个过程中R2产生的焦耳热。(备选信息:弹簧振子的周期公式其中m为振子质量,k为弹簧的劲度系数)