1、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
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
4、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
5、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
6、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.
7、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
8、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
9、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
10、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
11、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
12、如图所示,有一质量为m的物块分别与轻绳P和轻弹簧Q相连,其中轻绳P竖直,轻弹簧Q与竖直方向的夹角为,重力加速度大小为g,则下列说法正确的是( )
A.轻绳P的弹力大小可能小于mg
B.弹簧Q可能处于压缩状态
C.剪断轻绳瞬间,物块的加速度大小为g
D.剪断轻绳瞬间,物块的加速度大小为gsin
13、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.
14、如图所示,一根粗糙的水平横杆上套有A、B两个轻环,系在两环上的等长细绳拴住的书本处于静止状态,现将两环距离变小后书本仍处于静止状态,则
A.杆对A环的支持力变大
B.B环对杆的摩擦力变小
C.杆对A环的力不变
D.与B环相连的细绳对书本的拉力变大
15、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
16、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
17、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
18、在垂直纸面的匀强磁场中,有不计重力的甲、乙两个带电粒子,在纸面内做匀速圆周运动,运动方向和轨迹示意如图.则下列说法中正确的是( )
A.甲、乙两粒子所带电荷种类不同
B.若甲、乙两粒子的动量大小相等,则甲粒子所带电荷量较大
C.若甲、乙两粒子所带电荷量及运动的速率均相等,则甲粒子的质量较大
D.该磁场方向一定是垂直纸面向里
19、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
20、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
21、如图所示,放在粗糙水平面上的物体,同时受到两个方向相反的水平力F1=6N和F2=2N作用下处于静止状态.则所受摩擦力方向是__;若撤去力F1,则物体所受的合力大小为__N.
22、研究大气现象时可把温度、压强相同的一部分气体叫做气团。气团直径达几千米,边缘部分与外界的热交换对整个气团没有明显影响,气团在上升过程中可看成是一定质量理想气体的绝热膨胀,设气团在上升过程中,由状态Ⅰ(p1、V1、T1)绝热膨胀到状态II(p2、V2、T2)。倘若该气团由状态I(p1、V1、T1)作等温膨胀到Ⅲ(p3、V3、T3),试回答:
(1)下列判断正确的是_______。
A.p3<p1 B.p3<p2 C.T1>T2 D.T1<T2
(2)若气团在绝热膨胀过程中对外做的功为W1,则其内能变化=____;若气团在等温膨胀过程中对外做的功为W2,则其内能变化ΔE2=____。
(3)气团体积由V1变化到V2时,则气团在变化前后的密度比为 ,分子间平均距离之比为______。
23、某同学研究绳波的形成,取一条较长的软绳,用手握住一端水平拉直后,沿竖直方向抖动即可观察到绳波的形成。该同学先后两次抖动后,观察到如图所示的甲、乙两列绳波波形。则甲波的周期比乙波的周期___(选填“大”或“小”);甲波的起振方向_____(选填 “向上”或“向下”)。
24、在双缝干涉实验中,钠灯发出波长为589nm的黄光,在距双缝1m的屏上形成干涉条纹。已知双缝间距为1.68×10-4m,则相邻两明条纹中心间距为_________m。若改用氦氖激光器作光源,其发出的红光波长比黄光的___________(选填“长”或“短”),其它条件不变,则相邻两明条纹中心间距比黄光的___________(选填“大”或“小”)。
25、S1和S2是两个振动情况完全相同的波源,振幅均为A,波长均为λ,波速均为v,实线和虚线分别表示波峰和波谷,那么在A、B、C、D四点中,_______是振动加强点。加强点在任意时刻的位移_______(填“一定”或者“不一定”)等于2A。从图示时刻开始,D点第一次运动到波谷需要的时间为_______。
26、如图甲所示是利用沙摆演示简谐运动的装置,当盛沙的漏斗下面的薄木板被水平匀速拉出时,做简谐运动的漏斗漏出的沙在板上显示出如图乙所示的曲线.已知木板水平速度为0.20m/s,图乙所示一段木板的长度为0.60m,重力加速的大小取,则沙摆的摆长为________m(计算结果保留两位有效数字);图乙可表示沙摆的________(填“振动”或“波动”)图像。
27、某同学为探究小车动能变化与合外力做功的关系,设计了如图1所示的实验装置。一端带有定滑轮的长木板固定在桌面上,用细绳绕过定滑轮及轻质动滑轮将小车与测力传感器连起来。实验时,改变悬挂的钩码个数进行多次测量,记录测力传感器的示数F,并利用纸带计算出小车对应的速度。
(1)实验中为使细绳对小车的拉力为小车受到的合外力,下列的做法正确的是_______。
A.钩码的质量要远小于小车质量
B.实验过程中,小车和长木板右端定滑轮间的细绳与长木板始终保持平行
C.小车不连细绳时,反复调整木板倾角,直到纸带上打下的点分布均匀
(2)实验小组按照规范操作打出的纸带如图2所示,已知相邻计数点a、b、c、d间的时间间隔为T,间距分别为s1、s2、s3,测力传感器的示数为F,小车质量为M,以小车为研究对象,那么从b到c过程中细绳拉力对小车做的功W=___________,小车动能的变化量ΔEK=________。
(3)按正确操作,使细绳对小车的拉力为小车的合外力,保证小车的质量M不变,在钩码个数不同的情况下,计算出不同纸带上打任意两点AB时小车的速度vA、vB,算出Δv2(Δv2=vB2-vA2),根据实验数据绘出Δv2与外力对小车在AB两点间运动所做的功W(W=FsAB)的关系图像,下列图像中最符合本实验实际情况的是________;若图像的斜率为k,则小车的质量M=_________。
A. B.
C. D.
28、如图所示,光滑的四分之一圆弧轨道固定在地面上,A为轨道最高点,质量为m=1kg的小滑块(看做质点)从A点正上方距离A高h=0.8m处由静止释放,经圆轨道最低点B后滑到位于水平面的木板上,木板足够长。已知当小滑块滑至B点时,对圆轨道压力大小为46N,木板质量M=2kg,其上表面与圆弧轨道相切于B点。(取g=10m/s2)
(1)求圆弧轨道的半径R
(2)若地面不光滑,小物块与木板间的摩擦因数μ1=0.5,从小物块滑上木板开始计时,经过1s两物体速度大小相等,求地面与木板间的动摩擦因数μ2等于多少。
29、在玻尔的原子结构理论中,氢原子由高能态向低能态跃迁时能发出一系列不同频率的光,波长可以用巴耳末一里德伯公式 来计算,式中
为波长,R为里德伯常量,n、k分别表示氢原子跃迁前和跃迁后所处状态的量子数,对于每一个
,有
、
、
…。其中,赖曼系谐线是电子由
的轨道跃迁到
的轨道时向外辐射光子形成的,巴耳末系谱线是电子由
的轨道跃迁到
的轨道时向外辐射光子形成的。
(1)如图所示的装置中,K为一金属板,A为金属电极,都密封在真空的玻璃管中,S为石英片封盖的窗口,单色光可通过石英片射到金属板K上。实验中:当滑动变阻器的滑片位于最左端,用某种频率的单色光照射K时,电流计G指针发生偏转;向右滑动滑片,当A比K的电势低到某一值 (遏止电压)时,电流计C指针恰好指向零。现用氢原子发出的光照射某种金属进行光电效应实验。若用赖曼系中波长最长的光照射时,遏止电压的大小为
;若用巴耳末系中
的光照射金属时,遏止电压的大小为
。金属表面层内存在一种力,阻碍电子的逃逸。电子要从金属中挣脱出来,必须克服这种阻碍做功。使电子脱离某种金属所做功的最小值,叫做这种金属的出功。已知电子电荷量的大小为e,真空中的光速为c,里德伯常量为R。试求:
a、赖曼系中波长最长的光对应的频率;
b、普朗克常量h和该金属的逸出功。
(2)光子除了有能量,还有动量,动量的表达式为 (h为普朗克常量)。
a、请你推导光子动量的表达式;
b.处于n=2激发态的某氢原子以速度运动,当它向
的基态跃迁时,沿与
相反的方向辐射一个光子。辐射光子前后,可认为氢原子的质量为M不变。求辐射光子后氢原子的速度
(用h、R、M和
表示)。
30、电学计算题如图所示,两条水平放置的平行光滑金属导轨面间距为,导轨处于匀强磁场中,磁感应强度大小为B,方向与导轨平面垂直。导轨左侧连接阻值为R的电阻,质量为m的金属棒被固定在导轨上,金属棒通过细线跨过光滑滑轮与质量也为m的C物体相连,金属杆始终与轨道垂直并保持接触良好,电阻不计。金属棒被松开后,经过时间t开始匀速运动,重力加速度为g,在时间t的运动过程中,求∶
(1)金属棒末速度的大小v;
(2)若这一过程中通过电阻R的电量为q,金属棒的位移;
(3)这一过程中电阻R中产生的热量Q。
31、“跳棋”游戏中的棋子是用玻璃材料做的一种球形器材,有位同学想测定棋子的折射率。如图所示为其过球心的横截面,设玻璃棋子半径为R,直线EF为过球心的水平线,一束光线平行于EF射到棋子表面N点处,光线从Q点射出,并与EF交于P点。若棋子内无其他介质,入射光线与EF相距R,入射光线从N点进入棋子后的折射角为γ=30°,真空中光速为c。
(ⅰ)作出光线的光路图并求出棋子的折射率;
(ⅱ)求光线从进入棋子到第一次射出棋子所用的时间。
32、如图所示,两端开口的U形玻璃管竖直放置,管中有一段水银柱。左侧管中活塞封闭一段长为10cm的空气柱,此时左右两侧水银面的高度相同,右侧水银面离管口的高度为20cm。已知大气压强,玻璃管粗细均匀,导热性能良好,环境温度不变。求:
(1)缓慢下移活塞,当左右两侧液面高度差为4cm时,活塞下移的距离;
(2)若先将右侧管口封闭,再缓慢下移活塞,当左右两侧液面高度差为4cm时,活塞下移的距离。(结果保留两位有效数字)