1、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
2、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
3、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
4、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.
5、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
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
8、OMN为玻璃等腰三棱镜的横截面,ON=OM,a、b两束可见单色光(关于OO′)对称,从空气垂直射入棱镜底面 MN,在棱镜侧面 OM、ON上反射和折射的情况如图所示,则下列说法正确的是( )
A.在棱镜中a光束的折射率大于b光束的折射率
B.在棱镜中,a光束的传播速度小于b光束的传播速度
C.a、b 两束光用同样的装置分别做单缝衍射实验,a光束比b光束的中央亮条纹宽
D.a、b两束光用同样的装置分别做双缝干涉实验,a光束比b光束的条纹间距小
9、如图,电路中所有元件完好。当光照射光电管时,灵敏电流计指针没有偏转,其原因是( )
A.电源的电压太大
B.光照的时间太短
C.入射光的强度太强
D.入射光的频率太低
10、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.
11、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.
12、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
13、如图为某燃气灶点火装置的原理图。转换器将直流电压转换为正弦交流电压,并加在一理想变压器的原线圈上,理想变压器的原、副线圈的匝数比为n1:n2=1:1000,电压表为交流电表。当变压器副线圈两端电压的瞬时值大于7070V时,就会在钢针和金属板间引发电火花进而点燃气体。此时,电压表的示数至少为( )
A.5
B.5000
C.10
D.7070
14、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.
15、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
16、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
17、如图所示,用控制变量法可以研究影响平行板电容器电容的因素。设两极板正对面积为S,极板间的距离为d,静电计指针偏角为θ。实验中,极板所带电荷量不变,若( )
A.保持S不变,减小d,则θ变大
B.保持S不变,增大d,则θ变小
C.保持d不变,减小S,则θ变小
D.保持d不变,减小S,则θ变大
18、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
19、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
20、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
21、现在,科学家们正在设法探寻“反物质”.所谓“反物质”,是由“反粒子”构成的,“反粒子”与其对应的正粒子具有相同的质量和相等的电荷量,但电荷的符号相反.据此,若有反α粒子,它的质量数为_____________,电荷数为_____________.
22、a射线、β射线、γ射线、阴极射线四种射线中由原子核内射出、属于电磁波的射线是__________,不是原子核内射出的射线是_________。
23、如图,一端封闭的均匀细直玻璃管,倒插在水银槽中,由于管内有少量气体,当h1=50厘米时,h2=30厘米。已知外界大气压强为75厘米汞柱。则管内气体的压强是______厘米汞柱。若保持气体的温度不变,将玻璃管提高到h1=75厘米,那么管内气体的压强是_______厘米汞柱。
24、如图所示,一横截面为半圆柱形的玻璃砖,圆心为O,半径为R。某一单色光垂直于直径方向从A点射入玻璃砖,折射光线经过P点,OP与单色光的入射方向平行,且A到O的距离为,P到O的距离为
,则玻璃砖对单色光的折射率为_________。若另有折射率n=2的单色光仍沿原方向从A点射入该玻璃砖,则单色光第一次到达玻璃砖面上_______(填“能”或“不能”)发生全反射。
25、一定质量的理想气体状态变化如图所示,且T=t+273K,则:
(1)ab过程中气体对外界_______,bc过程中气体对外界_______(均选填“做正功”、“不做功”、“做负功”)。
(2)ab过程中气体_______,bc过程中气体_______(均选填“吸热”、“放热”、“无热量变化”)。
26、一定质量的理想气体从状态A变化到状态B再变化到状态C,其状态变化过程的p-V图像如图所示。已知该气体在状态A时的温度为27℃,该气体在状态在B时的温度为_______℃;在C时的温度为_________℃;该气体从状态A到状态C的过程中吸收的热量是_________J。
27、如图甲是实验室测定小物块和水平面之间动摩擦因数的实验装置,将带有遮光条的物体由曲面的顶端无初速度释放,物体经过光电门瞬间可通过数字计时器记录遮光条的挡光时间,经过一段时间物体停在水平面上的A点,重力加速度大小为g:
(1)实验需用游标卡尺(20分度)测量遮光条的宽度d,如图乙所示,d=___mm;
(2)为了完成本实验,还需要测量A点到光电门的距离s与遮光条通过光电门的时间t,得动摩擦因数的表达式为____;(用测量的物理量和重力加速度g表示)
(3)为了减小实验误差,同学们采用图像法来处理实验数据,他们根据(2)中测量的物理量,建立如图所示的坐标系寻找关系,其中合理的是___。
A. B.
C.
D.
28、2022年2月4日举办的北京冬奥会开幕式令世界沸腾。在这场感觉、听觉、视觉交织融合的饕盛宴背后,最大的“功臣”非LED显示技术莫属。发光二极管(LED)可高效地将电能转化为光能,在照明、平板显示、医疗器件等领域具有广泛的用途。有一种发光二极管,它由半径为R的半球体介质ABC和发光管芯组成,管芯发光区域是半径为r的圆面PQ,其圆心与半球体的球心O重合,过球心的横截面如图所示。图中发光圆面发出的某条光线射向D点,入射角为30°,折射角为45°。
(1)求半球体介质对光的折射率及光从该介质射入空气中的临界角;
(2)为使从发光圆面PQ射向半球面上所有的光都不会发生全反射,管芯发光区域面积最大值为多少?
29、如图所示,装置由光滑的四分之一圆弧轨道、水平传送带
组成,圆弧轨道和传送带在B点平滑连接。一质量为
的滑块在圆弧轨道上距离B点高度为h的某处由静止释放,经过传送带,最后落地。已知滑块与传送带的动摩擦因数为
,传送带
长
,圆弧轨道半径为
,传送带一直向右做匀速运动,速度大小为
,C端距地面的高度
。(传送带的轮子半径很小,滑块可视为质点,其余阻力不计,g取
)
(1)若小滑块全程匀速通过传送带,求滑块经过圆弧底端对轨道的压力。
(2)操作中发现,当滑块从距离B点高度为和
之间
下滑,最后都会落到地上同一点,求
和
。
(3)若滑块始终从A点释放,传送带的长度L可以在0到足够大之间调节(B点位置不变,C点位置可以左右调节),求滑块落地点至B点的水平距离x与传送带长度L之间的关系。(注:滑块运行期间传送带长度是不变的)
30、如图所示,倾角为a的绝缘斜面体固定在水平面上,顶端放有一“U"形导体框HEFG,导体框质量为2m,电阻忽略不计且足够长。导体框EF边长度为,与斜面底边平行。导体框与斜面间的动摩擦因数为
。质量为m、电阻为R的光滑金属棒CD的两端置于导体框上,构成矩形回路。整个装置处在磁感应强度大小为B、方向垂直于斜面向上的匀强磁场中。
时刻金属棒CD与EF边间距为
,且金属棒与导体框均以初速度
沿斜面向下运动;
时刻以后金属棒的运动可视为匀速运动,导体框仍沿斜面向下运动。金属棒与导体框始终接触良好且平行
边,重力加速度为g。求:
(1)在时间内任意时刻金属棒与导体框的加速度大小之比;
(2)时刻金属棒和导体框的速度分别为多大;
(3)时刻金属棒CD与EF边的距离
。
31、如图所示,半径的光滑圆弧轨道固定在竖直平面道的一个端点
和圆心
的连线与水平方向间的夹角
,另一端点
为轨道的最低点,
点右侧的光滑水平面上紧挨
点静止放置一木板,木板质量
,上表面与
点等高。质量为
的物块(可视为质点)从空中
点以
的速度水平抛出,恰好从轨道的
端沿切线方向进入轨道。已知物块与木板间的动摩擦系数为
,取
。求:
(1)物块经过点时的速度
;
(2)物块经过点时对轨道的压力大小;
(3)若木板足够长,物块在木板上相对滑行过程中产生的热量。
32、如图,粗细均匀、横截面积为S、内壁光滑、竖直放置的玻璃管下端密封,上端封闭但留有一抽气孔。管内下部被活塞封住一定量的热力学温度为T0的理想气体。开始时,活塞上方气体压强为p0,气柱长度为3L,活塞下方气柱长度为L,现将活塞上方抽成真空并密封,抽气过程中管内气体温度始终保持不变。活塞稳定时距玻璃管顶端的距离为L,求:
(a)活塞的重力G;
(b)假设一段时间后因环境温度缓慢降低,致使密封气体温度变为,已知该降温过程密封气体内能减少了
,求该过程密封气体对外界放出的热量。