1、A、B两小球分别从图示位置被水平抛出,落地点在同一点M,B球抛出点离地面高度为h,与落点M水平距离为x,A球抛出点离地面高度为,与落点M水平距离为
,忽略空气阻力,重力加速度为g,关于A、B两小球的说法正确的是( )
A.A球的初速度是B球初速度的两倍
B.要想A、B两球同时到达M点,A球应先抛出的时间是
C.A、B两小球到达M点时速度方向一定相同
D.B球的初速度大小为
2、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
3、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
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,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
7、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.
8、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
9、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
10、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
11、质量为m的小明坐在秋千上摆动到最高点时的照片如图所示,对该时刻,下列说法正确的是( )
A.秋千对小明的作用力小于
B.秋千对小明的作用力大于
C.小明的速度为零,所受合力为零
D.小明的加速度为零,所受合力为零
12、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
13、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
14、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.
15、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
16、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
17、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
18、设地球的半径为R0,质量为m的卫星在距地面R0高处做匀速圆周运动,地面的重力加速度为g,则下列说法正确的是( )
A.卫星的角速度为
B.卫星的线速度为
C.卫星的加速度为
D.卫星的周期为
19、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
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、如图,一个电荷为+q、质量为m的质点,以速度沿x轴射入磁感强度为B的均匀磁场中,磁场方向垂直纸面向里,其范围从x = 0延伸到无限远,如果质点在x = 0和y = 0处进入磁场,则它将以速度
从磁场中某一点出来,这点坐标是x = 0 和_______。
22、如图所示,一定质量的理想气体在状态A时压强为p0,体积为3V0,经历从状态A→B→C→A的过程,则气体在状态B时压强为________;从状态C到状态A的过程中,气体的内能增加为ΔU,则气体吸收的热量为________。
23、如图所示为一列沿x轴正方向传播的简谐横波在某时刻的波形图,A为传播介质中的一质点,则该时刻质点A的振动方向是________(选填“沿x轴正方向”、“沿x轴负方向”、“沿y轴正方向”或“沿y轴负方向”),在此后2s内质点A通过的路程为16cm,此列波的传播速度大小为____m/s。
24、物理中常用类比的方法来理解复杂的物理过程。如图(a)所示,内阻为r的化学电池向电热器R供电,其过程中静电力和非静电力做功,就可以类比成图(b)中儿童在游乐场玩耍时,重力和电梯对人做功的情形。图(b)中各点的高度可类比为图(a)中各点的电势,设A、B、a、b四点的高度分别为hA、hB、ha、hb。电路中化学能转化为电能的过程发生在_________________(选填“A→B和b→a”、“a→A和B→b”),化学电池的电源电动势大小为______________(用hA、hB、ha、hb表示)。
25、如图所示,实线和虚线分别是沿x轴传播的一列简谐横波在t=0和tz=0.6s时刻的波形图。已知在t1=0时刻,x=0.9m处的质点向y轴正方向运动。根据图像分析,这列波的传播方向是______;若该波传播的周期为T,T<t2-t1<2T,则这列波的波速为______m/s。
26、如图所示,在水平面上有两条长度均为4L、间距为L的平行直轨道,处于竖直向下的匀强磁场中,磁感应强度为B。横置于轨道上长为L的滑杆向右运动,轨道与滑杆单位长度的电阻均为,两者无摩擦且接触良好。轨道两侧分别连接理想电压表和电流表。若将滑杆从轨道最左侧匀速移动到最右侧,当滑竿到达轨道正中间时电压表示数为U,则滑竿匀速移动的速度为________,在滑动过程中两电表读数的乘积的最大值为________。
27、如图所示是很多力学实验中常使用的装置。
(1)要处理用该装置打出的纸带信息,必需使用的器材是_______。(选填“刻度尺”、“秒表”、“天平”)
(2)关于该装置的下列说法正确的是________。
A.利用该装置做“探究功与速度变化的关系”的实验时,不需要平衡摩擦力
B.利用该装置做“研究匀变速运动”的实验时,需要平衡摩擦力
C.以小车和钩码整体为研究对象,平衡摩擦力后,可利用该装置“验证机械能守恒定律”
D.利用该装置做“探究物体的加速度与力的关系”的实验时,除应平衡摩擦力,还必须满足小车的质量远大于砝码与砝码盘的总质量
28、由某种导线绕成边长为l的N匝正方形线圈,线圈总电阻为r,外接如图甲所示的电路,滑动变阻器总电阻为3r,定值电阻的阻值为r。正方形线圈处于垂直线圈平面向里的磁场中,磁感应强度随时间变化的图像如图乙所示。
(1)在(
远大于电容器的充电时间)的时间段内滑动变阻器滑片缓慢从上端往下端滑动,求该过程中电容器极板所带的最大电荷量Q;
(2)在电容器获得最大电荷量时保持滑动变阻器滑片的位置不动,同时在极板正中央位置放一比荷为k的带正电小球,恰能保持不动,如图丙所示,已知电容器的电容为C。求:①电容器极板间距离d;②带电小球从开始运动时计时,经过多长时间小球回到原位置?(设带电小球不会与电容器的极板发生碰撞,不计空气阻力,重力加速度为g)
29、通过测量质子在磁场中的运动轨迹和打到探测板上的计数率(即打到探测板上质子数与衰变产生总质子数N的比值),可研究中子()的β衰变。中子衰变后转化成质子和电子,同时放出质量可视为零的不带电的反中微子
。如图所示,位于P点的静止中子经衰变可形成一个质子源,为简化过程,设该质子源在纸面内各向均匀地发射N个质子。在P点下方放置有一足够长的以О为中点的探测板,Р点离探测板的垂直距离OP为a=0.15m。在探测板的上方存在方向垂直纸面向里,磁感应强度大小为B=0.1T的匀强磁场。
已知电子质量me=9.1×10-31kg=0.51MeV/c2,中子质量mp=939.57MeV/c2,质子质量mp=938.27MeV/c2(c为光速,不考虑粒子之间的相互作用)。衰变后质子的动量p=4.8×10-21kg·m·s-1=3×10-8MeV·s·m-1,假定衰变过程中释放的核能全部转化成粒子的动能。
(1)写出中子衰变的核反应式。并求出一个中子衰变后,电子和反中微子两者的总动能(以MeV为能量单位);
(2)能够打到探测板上的质子,求在磁场中运动的最长时间;
(3)求计数率。
30、图(a)为某种机械的新型减振器—氨气减振器,其结构如图(b),减振器中的活塞质量为,气缸内活塞的横截面积为
。为了测量减震器的性能参数,将减震器竖直放置,给气缸内冲入氮气,当气压达到
时,活塞下端恰被两边的卡环卡住,氮气气柱长度为
且轻质弹簧恰好处于原长。不计活塞厚度和一切摩擦,气缸导热性良好,气缸内密闭的氮气视为理想气体,大气压强
,重力加速度
,环境温度不变。
(1)现用外力竖直向下压活塞,使活塞缓慢向下运动,当气缸内氮气的压强大小为时,活塞停止运动,求此过程中活塞下降的距离h;
(2)若在(1)的过程中,外力对活塞做的功为,过程结束时弹簧的弹性势能为
,求此过程中氮气向外界放出的总热量
。
31、如图,一竖直放置的绝热圆柱形汽缸上端开口且足够高,汽缸的横截面积为S,两个活塞M、N将两部分理想气体A、B封闭在汽缸内,两部分气体的温度均为t0=27℃,其中活塞M为导热活塞,活塞N为绝热活塞,活塞M为轻活塞,活塞N的质量为。两活塞的间距为3L,活塞N距汽缸底的距离为6L。其底部有一体积很小的加热装置,其体积可忽略不计。已知外界的大气压为p0,环境的温度为27℃且保持不变,重力加速度大小为g,两活塞的厚度及活塞与汽缸之间的摩擦均可忽略不计,两活塞始终在水平方向上。现用加热装置缓慢加热气体B,使其温度达到t1=127℃,同时将质量为
的物体慢慢放于活塞M上,系统稳定后两活塞都不移动。求:
(1)系统稳定后理想气体B的压强pB;
(2)系统稳定后活塞M移动的距离d。
32、遥控F3P模型是一种固定翼模型飞机,通过安装在机头位置的电机带动螺旋桨转动向后推动空气为飞机提供动力,可以通过控制副翼和尾翼实现各种复杂的3D动作,因此目前正得到越来越多航模爱好者的喜爱。现对模型进行飞行试验,已知模型的质量为,取
,
,
,求:
(1)通过控制,使无人机在某一高度沿水平面做匀速圆周运动,需要使机翼与水平方向成一定的角度“侧身”飞行。如图所示,机翼与水平方向的夹角为,若想无人机在半径不超过
的范围内运动,其飞行速度不能超过多少;
(2)控制模型使其沿竖直方向爬升,在地面上从静止开始以恒定升力竖直向上运动,经时间时离地面的高度为
,设运动过程中所受空气阻力大小恒为
,求此过程动力系统的升力F;
(3)从(2)中达到的状态开始,模型通过不断调整升力继续上升,在距离地面高度为处速度恰为0,求无人机从h上升到H的过程中,动力系统所做的功W为多少?