1、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
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、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.
4、国家为节约电能,执行峰谷分时电价政策,引导用户错峰用电。为了解错峰用电的好处,建立如图所示的“电网仅为3户家庭供电”模型,3户各有功率P=3kW的用电器,采用两种方式用电:方式一为同时用电1小时,方式二为错开单独用电各1小时,两种方式用电时输电线路总电阻损耗的电能分别为ΔE1、ΔE2,若用户电压恒为220V,不计其它线路电阻,则( )
A.两种方式用电时,电网提供的总电能之比为1:1
B.两种方式用电时,变压器原线圈中的电流之比为1:3
C.
D.
5、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.
6、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
7、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
8、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
9、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
10、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
11、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.
12、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
13、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
14、如图所示,竖直平面内半径的圆弧AO与半径
的圆弧BO在最低点C相切。两段光滑的直轨道的一端在O点平滑连接,另一端分别在两圆弧上且等高。一个小球从左侧直轨道的最高点A由静止开始沿直轨道下滑,经过O点后沿右侧直轨道上滑至最高点B,不考虑小球在O点的机械能损失,重力加速度g取10m/s。则在此过程中小球运动的时间为( )
A.1.5 s
B.2.0 s
C.3.0 s
D.3.5 s
15、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
16、如图所示,一轻质晒衣架静置于水平地面上,水平横杆与四根相同的斜杆垂直,两斜杆夹角,一重为
的物体悬挂在横杆中点,则每根斜杆受到地面的( )
A.作用力为
B.作用力为
C.摩擦力为
D.摩擦力为
17、如图所示为速冻食品加工厂生产和包装饺子的一道工序。将饺子轻放在匀速运转的足够长的水平传送带上,不考虑饺子之间的相互作用和空气阻力。关于饺子在水平传送带上的运动,下列说法正确的是( )
A.饺子一直做匀加速运动
B.传送带的速度越快,饺子的加速度越大
C.饺子由静止开始加速到与传送带速度相等的过程中,增加的动能等于因摩擦产生的热量
D.传送带多消耗的电能等于饺子增加的动能
18、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
19、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.
20、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
21、国产大飞机C919已经多次试航。已知飞机的质量为m,在水平跑道上滑行时受到竖直向上的升力Fs=k1v2,空气阻力Ff=k2v2,式中的v为飞机的滑行速度,k1、k2均为常量。飞机在跑道上加速滑行时,发动机的推力F=0.5mg,摩擦力为正压力的μ倍(μ<0.5),重力加速度为g,则飞机脱离地面起飞瞬间的速度vm=_________________。若飞机在跑道上的滑行过程恰为匀加速直线运动,则跑道长度至少为_________________。
22、如图甲所示为一列沿水平方向传播的简谐横波在时的波形图,图乙是这列波中质点P的振动图线,那么该波的传播速度为______m/s;该波的传播方向为______(填“向左”或“向右”);
23、湖面上P、Q两艘小船(均视为质点)相距6m,一列水波以大小为1m/s的波速沿PQ方向传播,在时刻水波恰好到达小船P处,此时小船P由平衡位置开始竖直向上运动,
时刻小船P第一次到达最低点,则水波的波长为___________m;在t=___________s时刻,小船Q第一次到达最高点。
24、拔火罐是传统中医理疗方式,医生先用点燃的酒精棉球加热小罐内的空气,随后迅速把小罐倒扣在需要治疗的部位,冷却后小罐紧贴皮肤,以达到通经活络、祛风散寒等目的。小罐内的空气在冷却过程后体积减小,分子平均动能__________;单位体积内的分子数_________。(以上两空均选填“增大”“减小”或“不变”)
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、工厂制作汽水时,会通过某种方法,让更多的二氧化碳溶于水形成碳酸,但碳酸不稳定,会分解出二氧化碳气体逸出水面,且温度越高,碳酸分解得越快。汽水密封出厂时不会罐满整个瓶子,为什么未开封的瓶装汽水在汽车运输时不能曝晒呢?主要原因是温度升高,碳酸分解会加快,导致瓶内汽水上方空间单位体积内二氧化碳分子数_________(选填“增加”、“减小”或“不变”),瓶内二氧化碳气体分子的平均动能__________,瓶内气体压强__________,(后两空均选填“增大”、“减小”或“不变”)存在炸开的隐患。
27、2019年我国新能源汽车累计销量120.6万辆,位于世界领先水平。某兴趣小组为研究车载电池的性能,设计了如图所示的电路测量一块车载电池的电动势和内阻。所用器材如下:
A.待测电池,电动势约为12V,内阻约几欧姆
B.直流电压表V1(量程为0-15V),内阻约为10KΩ
C.直流电压表V2(量程为0-6V),内阻约为3KΩ
D.定值电阻R0(未知)
E.滑动变阻器R,最大阻值为20Ω
F.导线和开关
(1)由于定值电阻R0阻值未知,某同学需先利用该电路测量定值电阻R0的阻值,其先把滑动变阻器R的阻值调到最大,再闭合开关,读出电压表V1、V2的读数分别为9.0V、3.0V,则R0=_________Ω。
(2)改变滑动变阻器的滑片位置,得出几组U1,U2的值,作出如图所示的图象,可得电源的电动势E=_________V,内阻r=_________Ω。(结果均保留3位有效数字)
(3)由该实验测得的电池的电动势值_________(选填“大于”、“小于”或“等于”)实际值。
28、如图所示,气缸A的底面积是B的4倍,B的底面积为S;两气缸高度相同均为L,其距离缸底处由体积可忽略的细管连通,并安装有电热丝,A上端封闭,B上端与大气连通,两气缸除A顶部导热外,其余部分均绝热。两气缸中各有一活塞a、b,活塞a质量
,活塞b质量不计,气缸中气体均为同种气体。现将整个装置置于大气压为
,温度为
的环境中,活塞a离气缸顶的距离是
,活塞b距离气缸顶部的距离是
。大气压强保持不变,不计活塞的体积,忽略摩擦。求:
(1)用电热丝缓慢加热气体,当活塞b刚好升至顶端时,活塞a下方气体的温度;
(2)若在(1)的条件下,停止加热,活塞a发生了漏气,此时b活塞离气缸顶部的距离。
29、在芯片制造过程中,离子注入是其中一道重要的工序。为了准确的注入离子,需要在一个有限空间中用电磁场对离子的运动轨迹进行调控。现在我们来研究一个类似的模型。在空间内存在边长的立方体
,以O为坐标原点,沿
和
方向分别建立x、y、z轴。在
面的中心M处存在一粒子发射源,可在底面内平行于底面沿任意方向发射初速度
,比荷
的带正电粒子。在区域内施加一定的匀强电场或者匀强磁场,使粒子可以达到相应的空间位置。不计重力,则:
(1)在立方体内施加沿y轴正向的匀强电场,使粒子只能从面飞出,求施加电场的电场强度E的最小值;
(2)在立方体内施加沿y轴正向的匀强磁场,若磁感应强度大小为,求粒子在磁场中运动时间的最小值
和最大值
;
(3)在第(2)问的基础上再加上沿y轴正向的匀强电场,电场强度为。判断第(2)问中最小时间和最大时间所对应的粒子能否从
面飞出?若粒子不能从
面飞出,请写出这些粒子从
平面飞出立方体区域时的空间坐标
。(结果保留2位小数)
30、如图所示,两形状完全相同的平板A、B置于光滑水平面上,质量分别为和
。平板B的右端固定一轻质弹簧,
点为弹簧的原长位置,
点到平板B左端点
的距离为
。物块C置于平板A的最右端,质量为
且可视为质点。平板A与物块C以相同速度
向右运动,与静止平板B发生碰撞,碰撞时间极短,碰撞后平板A、B粘连在一起,物块C滑上平板B,运动至
点压缩弹簧,后被弹回并相对于平板B静止在其左端
点。已知弹簧的最大形变量为
,弹簧始终在弹性限度内,重力加速度为
。求:
(1)平板A、B刚碰完时的共同速率;
(2)物块C与平板B之间的动摩擦因数。
31、如图所示,一质量的平板车A静止在光滑的水平面上,其右端与竖直固定挡板相距为
,一质量为
小物块B,以大小为
的初速度从平板车左端开始向右滑行,一段时间后车与挡板发生碰撞,已知车碰撞挡板时间极短,碰撞前后瞬间车的速度大小不变但方向相反,A、B之间的动摩擦因数为
,平板车A表面足够长,物块B总不能到达车的右端,重力加速度
。
(1)若,平板车与挡板第一次碰撞前的瞬间车与物块的速度各是多大?
(2)若车与挡板只碰撞2次,车和物块最后均静止,求应满足的条件及B在A上滑行的总距离;
(3)若车与挡板能发生6次及以上的碰撞,求应满足的条件。
32、如图所示,半径为R的光滑四分之一圆弧轨道AB与粗糙的水平轨道BC平滑连接,A点是四分之一圆弧轨道最高点,B点是四分之一圆弧轨道最低点,现有质量均为m的两物块M和N(可看成质点)。物块N静止于B点,物块M从A点由静止释放,两物块在B点发生弹性碰撞,已知水平轨道与物块之间的动摩擦因数为μ,重力加速度为g,求:
(1)碰撞前瞬间物块M受轨道支持力的大小;
(2)碰撞后物块N在水平轨道上滑行的最大距离。