1、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.
2、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
3、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
4、2020年3月20日,电影《放射性物质》在伦敦首映,该片的主角—居里夫人是放射性元素钋()的发现者。已知钋(
)发生衰变时,会产生
粒子和原子核
,并放出
射线。下列分析正确的是( )
A.原子核的质子数为82,中子数为206
B.射线具有很强的穿透能力,可用来消除有害静电
C.由粒子所组成的射线具有很强的电离能力
D.地磁场能使射线发生偏转
5、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
6、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
7、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
8、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
9、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
10、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.
11、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
12、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
13、如图所示,两个半径不等的均匀带电圆环P、Q带电荷量相等,P环的半径大于Q环的,P带正电,Q带负电。两圆环圆心均在O点,固定在空间直角坐标系中的yOz平面上。a、b在x轴上,到O点的距离相等,c在y轴上,到O点的距离小于Q环的半径。取无限远处电势为零,则( )
A.O点场强不为零
B.a、b两点场强相同
C.电子从c处运动到a处静电力做功与路径无关
D.电子沿x轴从a到b,电场力先做正功后做负功
14、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
15、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
16、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
17、如图所示的理想变压器电路,变压器原、副线圈的匝数可通过滑动触头P1、P2控制,R1为定值电阻,R2为滑动变阻器,L为灯泡。当原线圈所接的交变电压U降低后,灯泡L的亮度变暗,欲使灯泡L恢复到原来的亮度,下列措施可能正确的是( )
A.仅将滑动触头Pl缓慢地向上滑动
B.仅将滑动触头P2缓慢地向上滑动
C.仅将滑动变阻器的滑动触头P3缓慢地向下滑动
D.将滑动触头P2缓慢地向下滑动,同时P3缓慢地向下滑动
18、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
19、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
20、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
21、水平放置的单色线光源S发出的光有一部分直接射到竖直光屏上,一部分通过水平放置的平面镜反射后射到屏上,这两列光相遇时发生干涉形成明暗相间的条纹。若将屏向右平移,则相邻明条纹间距________(选填“增大”“减小”或“不变”);若将线光源S向下平移,则相邻明条纹间距________(选填“增大”“减小”或“不变”)。
22、古代发明的点火器原理如图所示,用牛角做套筒,木质推杆前端粘着易燃艾绒。猛推推杆,艾绒即可点燃。对筒内封闭的气体,在此压缩过程中,气体温度____(填“升高”、“不变”或“降低”),压强_____(填“增大”、“不变”或“减小”)。
23、如图所示,甲分子固定在坐标原点O,乙分子位于x轴上,甲分子对乙分子的作用力与两分子间距离的关系如图中曲线所示,时分子间的作用力表现为斥力,
时分子间的作用力表现为引力,a、b、c、d为x轴上四个特定的位置。现把乙分子从a处由静止释放,若规定无限远处分子势能为零,则乙分子在___________处的动能最大;乙分子从b处运动到d处的过程中加速度的变化规律是___________。
24、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________。
25、如图,在双缝干涉实验中,S1和S2为狭缝,P是光屏上的一点,已知双缝S1、S2和P点的距离差为m,用单色光A在空气中做双缝干涉实验,若光源到缝S1、S2距离相等,且A光频率为
Hz。则P点处是___________(填“亮”或“暗”)条纹;若将S2用遮光片挡住,光屏上的明暗条纹___________ (填“均匀”或“不均匀”)分布。 (光在空气中的速度
)
26、相对论论认为时间和空间与物质的速度有关;在高速前进中的列车的中点处,某乘客突然按下手电筒,使其发出一道闪光,该乘客认为闪光向前、向后传播的速度相等,都为c,站在铁轨旁边地面上的观察者认为闪光向前、向后传播的速度_______(填相等、不等).并且,车上的乘客认为,电筒的闪光同时到达列车的前、后壁,地面上的观察者认为电筒的闪光先到达列车的______(填前、后)壁.
27、某实验小组利用如图所示的装置测量温度:A是容积较大的玻璃泡,A中封有一定质量的空气,B是一根与A连接的均匀细玻璃管(玻璃管的容积远小于A的容积),管的下端插入水银槽。当外界大气压p0=76cmHg,环 境温度t0=27时,管内水银柱的高度h=46cm,在管壁外侧与水银面等高的位置标出对应的温度,然后依次标出其它温度刻线。
(1)此测温装置中,h越大,相应的温度读数越 __(选填“高 或“低”);温度刻线是_分布的(选填“均匀”或“不均匀”)。
(2)水银柱高度h′=36cm处的温度刻度值应为_______ ℃。
(3)若外界大气压强变=77cmHg,读出温度为t
,则实际温度应修正为_____
。
28、如图所示,在纸面内存在一垂直纸面向外的圆形匀强磁场区域,其半径为r1=1.0m。圆心O处有一粒子源,可以在平面内向各个方向发射速度为v0 =1.0×106m/s的α粒子(即氦核),其电量为q =+3.2×10-19C,质量取m =6.4×10-27kg。现以O点为原点,建立x坐标轴,其中沿与x轴成角发射的粒子A,恰好沿 x 轴正向射出圆形磁场区域。求:
(1)α粒子在圆形磁场区域内运动的轨迹半径R1及该磁场的磁感应强度大小B1;
(2)若在该圆形磁场区域外存在另一垂直纸面向外的匀强磁场(范围足够大),其磁感应强度大小B2 = 0.5B1,请确定粒子A从原点O 发射至返回原点O且速度方向与出发时方向相同所经历的时间t;
(3)在(2)中引入的匀强磁场B2,若有一个以 O 点为圆心的圆形外边界,为保证所有粒子源发射的α粒子均能回到O点,则磁场B2的外边界半径r2至少需多大。
29、我国自行设计研制的热核聚变全超导托卡马克实验装置再次创造了该类实验装置运行的世界新纪录。此装置在运行过程中,需要将加速到较高速度的离子束转变成中性粒子束,而其中还未被中性化的高速带电离子则需通过过滤装置过滤出来并剥离。所用到的过滤装置工作原理简图如图所示,混合粒子束先通过加有一定电压的两极板之间区域后,再进入极板下方的偏转磁场中,此过程中中性粒子仍会沿原方向运动并被接收器接收;而带电离子中的一部分则会先在两极板间的电场作用下发生偏转,一部分直接打在下极板,另一部分则会在穿过板间电场后进入其下方的匀强磁场区域,进一步发生磁偏转并打在吞噬板上,从而剥离吸收。已知这些带电离子电荷量为
(
),质量为m,两极板间距为d,所加电压为U,极板长度为2d,粒子束中所有粒子所受重力均可忽略不计,不考虑粒子间的相互作用。
(1)要使初速度为的离子能沿平行于极板的直线经过电场区域,需在极板间再施加一垂直于纸面的匀强磁场,求其磁感应强度
的大小和方向;
(2)若带电离子以初速度沿直线通过极板区域后,进入下方垂直纸面向外的匀强偏转磁场
区域。当磁感应强度
时,要使离子能全部被吞噬板吞噬,求吞噬板所需的最小长度
;
(3)若粒子束中带电粒子为初速度,且撤去了两极板间的磁场
,则有部分带电离子会通过两极板间的偏转电场进入偏转磁场,已知磁场的磁感应强度
大小可调,且分布范围足够宽广,吞噬板
并紧靠左极板水平放置。若要保证进入偏转磁场的带电粒子最终都能被吞噬板吞噬,求磁感应强度
大小的取值范围。
30、如图所示,在x轴上方有一匀强磁场方向垂直纸面向里。在x轴下方有一匀强电场,方向竖直向上。一个质量为m、电荷量为q、重力不计的带正电粒子从y轴上的a点(0,h)处沿y轴正方向以初速度开始运动,一段时间后,粒子速度方向与x轴正方向成45°角进入电场,经过y轴上b点时速度方向恰好与y轴垂直。求:
(1)匀强磁场的磁感应强度大小;
(2)匀强电场的电场强度大小;
(3)粒子从开始运动到第三次经过x轴的时间。
31、如图所示,一对平行金属导轨间距为l,导轨平面与水平面的夹角=30°。在导轨上与导轨垂直的水平虚线ab与导轨下端的距离为
,虚线到导轨下端之间的整个空间充满匀强磁场(图中阴影部分),磁场方向垂直于导轨平面向上、磁感应强度为B。在距导轨下端
处有一金属棒MN垂直导轨置于导轨上,恰好能保持静止,在虚线上方距离为d处将另一光滑的金属棒PQ垂直于导轨静止释放到导轨上(棒PQ与导轨间的摩擦力可忽略),已知棒PQ刚进入磁场时的加速度为
(方向沿导轨向下,g为重力加速度),棒PQ和MN的质量各为m和2m,回路的总电阻保持不变。棒MN所受滑动摩擦力等于最大静摩擦力。求:
(1)回路的总电阻R。
(2)两根金属棒脱离导轨时的速度大小各为多大?
32、某兴趣小组设计了一温度报警装置,原理图如图。一定质量的理想气体被一上表面涂有导电物质的轻活塞密封在导热气缸内,活塞厚度不计,横截面积S=100cm2,开始时活塞距气缸底部的高度为h=0.3m,周围环境温度为t0=27°,当环境温度上升,活塞上移时,活塞上表面与a、b两触点接触,报警器报警。不计一切摩擦,大气压强恒为p0=1.0×105pa,求:
(1)该报警装置的报警温度为多少摄氏度;
(2)若上述过程气体吸收的热量为30J,则此过程气体内能的增加多少。