1、2021年7月,我国将发射全球首颗搭载主动激光雷达二氧化碳探测的大气环境监测卫星。在航天领域中,悬绳卫星是一种新兴技术,它要求两颗卫星在不同轨道上同向运行,且两颗卫星与地心连线始终在一条直线上、如图所示,卫星乙的轨道半径为r,甲、乙两颗卫星的质量均为m,悬绳的长度为r,其重力不计,地球质量为M,引力常量为G,则两颗卫星间悬绳的张力为( )
A.
B.
C.
D.
2、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
3、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.
4、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
5、如图所示,两端封闭的导热U形管竖直放置在水平面上,其中的空气被水银隔成①、②两部分空气柱,以下说法正确的是( )
A.若以水平虚线MN为轴缓慢转动U形管,使其倾斜,则空气柱①长度不变
B.若以水平虚线MN为轴缓慢转动U形管,使其倾斜,则空气柱①变短
C.若周围环境温度升高,则空气柱①长度不变
D.若周围环境温度升高,则空气柱①长度变大
6、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
7、如图为溜溜球示意图,A、B为细线末端,溜溜球转轴O置于细线上并水平静止在空中,细线不可伸长,不计摩擦,整个装置在同一竖直平面内。若移动A端,并保持B端位置不动,下列说法正确的是( )
A.A端缓慢水平右移过程中,细线的弹力大小不变
B.A端缓慢水平左移过程中,细线的弹力大小将变小
C.A端缓慢竖直上提过程中,细线的弹力大小将变大
D.A端缓慢竖直下移过程中,细线的弹力大小不变
8、蓝光光盘是利用波长较短的蓝色激光读取和写入数据的光盘,而传统DVD光盘是利用红色激光来读取和写入数据。对于光存储产品来说,蓝光光盘比传统DVD光盘的存储容量大很多。如图所示为一束由红、蓝两单色激光组成的复色光从水中射向空气中,并分成a、b两束,则下列说法正确的是( )
A.用a光可在光盘上记录更多的数据信息
B.b光在水中传播的速度较a光大
C.使用同种装置,用a光做双缝干涉实验得到的条纹间距比用b光得到的条纹间距宽
D.增大水中复色光的入射角,则a光先发生全反射
9、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
10、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.
11、如图所示,天花板上悬挂的电风扇绕竖直轴匀速转动,竖直轴的延长线与水平地板的交点为O,扇叶外侧边缘转动的半径为R,距水平地板的高度为h。若电风扇转动过程中,某时刻扇叶外侧边缘脱落一小碎片,小碎片落地点到O点的距离为L,重力加速度为g,不计空气阻力,则电风扇转动的角速度为( )
A.
B.
C.
D.
12、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.
13、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
14、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
15、如图所示,用一束太阳光去照射横截面为三角形的玻璃砖,在光屏上能观察到一条彩色光带。下列说法正确的是( )
A.玻璃对b光的折射率大
B.c光子比b光子的能量大
C.此现象是因为光在玻璃砖中发生全反射形成的
D.减小a光的入射角度,各种色光会在光屏上依次消失,最先消失的是b光
16、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
17、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
18、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
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、如图所示,某健身者右手拉着抓把沿图示位置A水平缓慢移动到位置B,他始终保持静止不计绳子质量,忽略绳子和重物与所有构件间的摩擦,则重物下移过程( )
A.绳子的拉力逐渐增大
B.该健身者所受合力逐渐减小
C.该健身者对地面的压力不变
D.该健身者对地面的摩擦力逐渐减小
21、质量为2kg的物体,从高空某点自由下落,经1秒钟后物体的机械能为零,g取10m/s2,则开始下落时物体的重力势能为__ J,再经1秒钟物体的重力势能为___J.
22、如图所示,一列简谐横波沿x轴传播,实线为时的波形图,此时P质点向y轴负方向运动,虚线为
时的波形图,已知周期
。则该波沿x轴_______(填“正”或“负”)方向传播,波的周期为_______s,速度大小为_______m/s。
23、真空中两平行金属板相距为15cm,若给他们加上30V的电压,则在两板间形成的匀强电场的场强为_________,在两板间放置一个电量为的点电荷,它所受的静电力为________。
24、在“油膜法估测油酸分子的大小”实验中,将6mL的油酸溶于酒精,制成mL的油酸酒精溶液,测得1mL的油酸酒精溶液有75滴。现取一滴该油酸酒精溶液滴在水面上,测得所形成的油膜的面积是110cm2,由此估测出油酸分子的直径为_________m(结果保留1位有效数字)。
25、煤气罐是部分家庭的必需品,安全使用煤气罐是人们比较关注的话题。煤气罐密封性良好,将一定量的天然气封闭在罐中,假设罐内的气体为理想气体,当罐内气体温度升高时,罐内气体的压强______(填“增大”、“减小”或“不变”);罐内气体从外界________(填“吸收”或“放出”)热量。
26、美国物理学家密立根利用图甲所示的电路研究金属的遏止电压与入射光频率
的关系如图乙所示.入射光的频率增大,测遏止电压时,应使滑动变阻器的滑片
向_______(填“M”或“N”)端移动,已知电子电量为
表示,则可从图乙中的数据算出普朗克常量
=_________.
27、当今人工智能技术迅猛发展,电池是新型人工智能机器人的重要部分,某新型机器人上的一节电池的电动势约为,内阻约为
,某课外活动小组利用所学知识设计电路测量该电池的电动势E和内阻r。使用的器材有:
A.待测电池
B.电流表G(量程,内阻未知)
C.滑动变阻器(阻值范围
)
D.电阻箱
E.电阻箱
F.定值电阻
G.开关、导线若干
考虑到电池的内阻较小,电流表的内阻不能忽略。经过思考后,该小组设计了如图甲所示的电路,先测出该电流表G的内阻,再利用图乙的电路测量电池的电动势E和内阻r。
(1)该小组连接好电路后,首先对电流表G的内阻进行测量,请完善测量步骤。
①保持断开,闭合
,调节
的滑片位置使其阻值由最大逐渐减小,直到电流表示数等于其量程
;
②保持不变,闭合
,调节电阻箱
使其阻值由最大逐渐减小,当电流表读数等于
时记录下
的值为
,则
______
。
(2)用图甲所示的方法测得的电流表的内阻与真实值相比__________(选填“偏大”“偏小”或“相等”)。
(3)该小组测得电流表的内阻之后,利用图乙电路测量得到电阻箱
的阻值R和电流表的读数I以及计算出
的多组数据后,作出了如图丙所示的
图像.根据图线求得电源电动势
______ V,内阻
______
。(结果均保留1位小数)
28、PQ为一接收屏,一半径为R=0.1m半球形透明物的直径MN恰好与接收屏垂直,如图所示,一细光束由透明物的右侧平行于接收屏射向透明物的球心。现让细光束以球心为圆心顺时针转过30°时,经观测接收屏上出现两个亮点,且两亮点之间的距离用L表示;细光束转过的角度为45°时,接收屏上刚好出现一个亮点。求:
(1)该透明物的折射率为多大?
(2)由以上叙述求L应为多长?
29、如图甲所示,在三维坐标系中,
的空间内,存在沿
轴正方向的匀强电场,
的空间内存在沿
轴正方向的匀强磁场,荧光屏垂直
轴放置,其中心
位于
轴上并且荧光屏可以沿
轴水平移动。从粒子源不断飘出电荷量为
、质量为
的带正电粒子,加速后以初速度
沿
轴正方向经过
点,经电场进磁场后打在荧光屏上。已知粒子刚进入磁场时速度方向与
轴正方向的夹角
,忽略粒子间的相互作用,不计粒子重力。
(1)求匀强电场电场强度的大小;
(2)当粒子打到荧光屏后,沿轴缓慢移动荧光屏,沿
轴正方向看去,观察到荧光屏上出现如图乙所示的荧光轨迹(箭头方向为荧光移动方向),轨迹最高点
的
轴坐标值为
,求匀强磁场磁感应强度的大小
以及荧光屏中心C初始位置可能的
轴坐标;
(3)若将荧光屏中心C固定于轴上
处,在
的空间内附加一沿
轴负方向的匀强磁场,磁感应强度大小
,求附加匀强磁场
后进入磁场的粒子打在荧光屏上的位置坐标。
30、如图所示为离子发动机的示意图:其原理是设法将惰性气体(比如氙气)电离,使中性的原子变成带正电的离子,这些带正电的气体离子经过加速电场加速,以很高的速度沿同一方向喷出舱室,由此产生推力。由于单位时间内喷出的气体离子质量很小,探测器得到的加速度会非常小,但经过足够长时间的加速,同样可以得到很大的速度。假如探测器连同离子发动机和氙气的总质量为M,每个氙离子的质量为m,电量为q,加速电压为U,离子加速后形成的电流强度为I,为研究问题方便,假定离子推进器在太空中飞行时不受其它外力,忽略推进器运动速度,求:
(1)发动机单位时间内喷出多少个氙离子;
(2)离子发动机工作的初始阶段,产生推力能使探测器产生的加速度大小;
(3)为使离子推进器正常运行,必须在有离子喷射的出口处用中和电子枪向正离子喷射电子,试解释其原因。
31、如图所示,水平面上固定一倾角为=37°的斜面体,在其左侧一定距离有一水平桌面,现将一可视为质点的物块A由水平桌面的左端以初速度v0=6m/s向右滑动,滑到右端时与物块B发生弹性碰撞,物块B离开桌面后,经过一段时间,刚好无碰撞地由光滑固定的斜面体顶端C点滑上斜面体已知桌面两端之间的距离为x=4.0m,mB=1kg,物块A与水平桌面之间的动摩擦因数为μ=0.25,桌面与斜面体C点的高度差为h=0.45m,重力加速度取g=10m/s2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,忽略空气阻力。求:
(1)物块A的质量;
(2)如果斜面体C点距离水平面的高度为H=4.8m,求从物块A开始运动到物块B到达D点的总时间。
32、如图所示,质量为的木板
静止在光滑水平面上,其右端与固定的台阶相距一段距离。一根长度为
的轻质细线,一端与质量为0.8m的滑块
(可视为质点)相连,另一端固定在悬点
处的力传感器上,当细线处于竖直位置且保持静止时,滑块
恰好与木板
左端接触但无压力。靠近木板
左端有一支内壁光滑的弹丸发射器,发射器内有一根左端固定的轻质弹簧,质量为
的小弹丸
放在处于压缩状态并被锁定的弹簧右端。开始时,用外力拉住滑块
使细线呈水平拉直状态,由静止释放滑块
并在适当的时刻解除弹簧的锁定,当滑块
到达最低点时被弹丸
水平击中(作用时间极短,作用后弹丸
留在了滑块内),被击中的滑块
将细线拉断,力传感器显示细线被拉断瞬间的拉力大小为
,之后滑块
(内含弹丸)从木板
左端上表面水平滑入。已知
、
之间的动摩擦因数为
,木板
足够长,滑块
不会从木板
表面滑出,木板
与台阶碰撞后以碰撞前的速率反向弹回,弹丸发射器发射完毕后立即撤走,不计空气阻力,重力加速度为g。
(1)求弹簧被锁定时具有的弹性势能;
(2)若木板与台阶只发生了一次碰撞,求木板
右端距台阶的距离
应满足的条件;
(3)若木板与台阶碰撞了
次后最终停下,求木板
右端距台阶的距离
与碰撞次数
之间满足的函数关系式。