1、某同学利用如图甲所示的装置,探究物块a上升的最大高度H与物块b距地面高度h的关系,忽略一切阻力及滑轮和细绳的质量,初始时物块a静止在地面上,物块b距地面的高度为h,细绳恰好绷直,现将物块b由静止释放,b碰到地面后不再反弹,测出物块a上升的最大高度为H,此后每次释放物块b时,物块a均静止在地面上,物块b着地后均不再反弹,改变细绳长度及物块b距地面的高度h,测量多组(H,h)的数值,然后做出H-h图像(如图乙所示),图像的斜率为k,已知物块a、b的质量分别为m1、m2,则以下给出的四项判断中正确的是( )
①物块a,b的质量之比 ②物块a、b的质量之比
③H-h图像的斜率为k取值范围是0<k<1 ④H-h图像的斜率为k取值范围是1<k<2
A.①③
B.②③
C.①④
D.②④
2、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
3、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
4、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.
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、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
7、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
8、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
9、1697年牛顿、伯努利等解出了“最速降线”的轨迹方程。如图所示,小球在竖直平面内从静止开始由P点运动到Q点,沿PMQ光滑轨道时间最短(该轨道曲线为最速降线)。PNQ为倾斜光滑直轨道,小球从P点由静止开始沿两轨道运动到Q点时,速度方向与水平方向间夹角相等。M点为PMQ轨道的最低点,M、N两点在同一竖直线上。则( )
A.小球沿两轨道运动到Q点时的速度大小不同
B.小球在M点受到的弹力小于在N点受到的弹力
C.小球在PM间任意位置加速度都不可能沿水平方向
D.小球从N到Q的时间大于从M到Q的时间
10、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
11、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
12、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
13、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
14、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
15、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
16、汽车自动控制刹车系统(ABS)的原理如图所示.铁质齿轮P与车轮同步转动,右端有一个绕有线圈的磁体(极性如图),M是一个电流检测器.当车轮带动齿轮P转动时,靠近线圈的铁齿被磁化,使通过线圈的磁通量增大,铁齿离开线圈时又使磁通量减小,从而能使线圈中产生感应电流,感应电流经电子装置放大后即能实现自动控制刹车.齿轮从图示位置开始转到下一个铁齿正对线圈的过程中,通过M的感应电流的方向是( )
A.总是从左向右
B.总是从右向左
C.先从右向左,然后从左向右
D.先从左向右,然后从右向左
17、下列说法正确的是( )
A.液体分子的无规则运动称为布朗运动
B.两分子间距离减小,分子间的引力和斥力都增大
C.物体做加速运动,物体内分子的动能一定增大
D.物体对外做功,物体内能一定减小
18、《流浪地球2》影片中,太空电梯高耸入云,在地表与太空间高速穿梭。太空电梯上升到某高度时,质量为2.5kg的物体重力为16N。已知地球半径为6371km,不考虑地球自转,则此时太空电梯距离地面的高度约为( )
A.1593km
B.3584km
C.7964km
D.9955km
19、关于家用照明用的220V交流电,下列说法中不正确的是( )
A.该交流电的频率为50Hz
B.该交流电的周期是0.02s
C.该交流电1秒内方向改变50次
D.该交流电的电压有效值是220V
20、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
21、如图所示,半圆形玻璃砖放在水平地面上,玻璃砖最低点B与地面接触,平面AC水平。一束由红光和紫光两种单色光组成的复合光斜射到圆心O,方向与平面AC成角,光线经玻璃砖折射后照射在地面上留下两个亮点P、Q,测得
,
。则玻璃砖对红光折射率为________。若不考虑光的反射,光在真空中的传播速度为c,则两种单色光在玻璃砖中传播的时间差为________。
22、氢弹的工作原理是利用氢核聚变放出巨大能量。在某次聚变中,一个氘核与一个氚核结合成一个氦核.已知氘核的比结合能是1.09 MeV;氚核的比结合能是2.78 MeV;氦核的比结合能是7.03 MeV.则氢核聚变的方程是________;一次氢核聚变释放出的能量是________MeV.(保留三位有效数字)
23、某同学在“利用单摆测定重力加速度”的实验中,测出多组单摆的摆长L和周期T。如图为根据实验数据作出的T2-L图像,由图像可得重力加速度g为___________m/s2(精确到小数点后两位),图像不过原点可能是由于摆长测量___________造成的。(选填“偏大”“偏小”)。
24、做功和热传递是改变物体内能的两种方式。现有一内壁光滑的汽缸固定竖直放置,如图所示,其上端有一挡板,使一厚度忽略不计的轻质活塞不能离开汽缸,汽缸内封闭着一定质量的理想气体,活塞距汽缸上端的距离为0.1m。现对封闭气体加热,活塞缓慢上移到汽缸的上端后,一段时间后停止加热。已知活塞的横截面积为0.02 m2,外部大气压强为1×105 Pa,加热过程中封闭气体吸收的热量为1000J,加热过程中,气体对外所做的功为______;封闭气体的内能变化量为______。
25、有一种新式高压锅,它的主体是用排气阀将一绝热容器隔成A和B两部分,A中有一定质量的气体(视为理想气体),B为真空。现把排气阀打开,A中的气体自动充满整个容器,这个过程可以认为是气体的自由膨胀。气体膨胀后的压强______(填“大于”、“小于”或“等于”)膨胀前的压强;气体膨胀后的温度______(填“大于”、“小于”或“等于”)膨胀前的温度,经足够长的时间,容器中的气体______(填“能”或“不能”)全部自动回到A部分。
26、两木块A、质量分别为
、
,用劲度系数为
的轻弹簧连在一起,放在水平地面上,如图所示,用外力将木块A压下一段距离静止,释放后A上下做简谐振动。在振动过程中,木块
刚好始终不离开地面(即它对地面最小压力为零),则A物体做简谐振动的振幅为___________。
27、某同学想测出玩具手枪子弹射出瞬间的速度大小,他设计了如图实验方案。(当地重力加速度大小为g,不计空气阻力。)
(1)若想测出子弹的速度v,他需测出哪些物理量,还需哪些器材:(_____)
A、子弹离开枪口时的离地高度h
B、子弹落地点到枪口的水平距离x
C、秒表
D、打点计时器
(2)他得到的子弹速度表达式为:_________
(3)子弹下落过程中机械能守恒么:_________
28、如图所示,有两个质量分别为4m和m的正方形导线框a、b,电阻均为R,边长均为l;它们分别系在一跨过两个轻质定滑轮的轻绳两端,在两导线框之间有一方向垂直纸面向里、宽度为2l的匀强磁场区域,磁感应强度大小为B;开始时,线框b的上边框与匀强磁场的下边界重合,线框a的下边框到匀强磁场的上边界的距离为l。现将系统由静止释放,线框a恰好匀速穿越磁场区域。不计滑轮摩擦和空气阻力,重力加速度为g。求:
(1)线框a穿出磁场区域时的电流大小;
(2)线框a穿越磁场区域时的速度大小;
(3)线框b进入磁场过程中产生的焦耳热。
29、如图所示,滑块质量为m,因轻质细绳的牵引而沿水平导轨滑动,另一端缠在半径为r的鼓轮O上,鼓轮在把手摇动下以角速度匀速转动。滑块在绳牵引下从A处运动到B处,绳与水平方向的夹角分别为
、
。不计一切阻力,求:
(1)鼓轮边缘的线速度v;
(2)滑块从A处运动到B处的时间t;
(3)滑块从A处运动到B处,绳对滑块所做的功W。
30、生活中常见的减速带是通过使路面稍微拱起从而达到使车减速的目的。其实我们也可以通过在汽车底部安装线圈,通过磁场对线圈的安培力来实现对汽车减速的目的。我们用单匝边长为L的正方形线圈代替汽车来模拟真实情境。如图所示,倾角为θ的光滑斜面上平行等间距分布着很多个条形匀强磁场区域,磁感应强度大小为B,方向垂直斜面向下,条形磁场区域的宽度及相邻条形无磁场区域的宽度均为L;线圈的质量为m,电阻为R,线圈ab边与磁场边界平行,线圈ab边刚进入第一个有磁场区时的速度大小为5v1;线圈ab边刚进入第七个有磁场区时,开始匀速运动,速度大小为v1;其中重力加速度g,θ、B、L、m和R均为已知量。
(1)线圈匀速运动时速度v1为多大;
(2)从线圈ab边刚进入第一个有磁场区到线圈ab边刚进入第七个有磁场区的过程中,线圈产生的焦耳热Q;
(3)线圈ab边刚进入第一个有磁场区到线圈ab边刚进入第七个有磁场区的过程所用的时间t。
31、如图所示,真空中竖直放置的圆柱体底面半径为R,高为h,圆柱体上表面为荧光屏,底面中心处有一点状放射源S,仅在底面圆所在平面内向各个方向发射同种粒子,所有粒子的速率均为,质量为m、电荷量为q。不计粒子重力及粒子间的相互作用。
(1)现给圆柱体内只施加竖直向上的匀强电场E,使所有粒子均能直接打到荧光屏上,求所加匀强电场至少需要多大;
(2)现给圆柱体内只施加竖直向上的匀强磁场B,使所有粒子恰好能束缚在圆柱体区域内,求匀强磁场的磁感应强度B的大小。
32、真空中有一折射率n=的直角棱镜ABC,横截面如图所示,∠C=30°,AB的长度为d,过C垂直于BC放一光屏P.一束单色光从AB边的中点D射入棱镜,入射方向与AB界面间的夹角为30°,光经AB、AC界面折射后射到光屏上的M点(图中未画出),求:
(i)MC的距离;
(i)已知真空中的光速为c,求单色光从D点传到M点的时间.