1、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
2、我们可以用“F=-F'”表示某一物理规律,该规律是( )
A.牛顿第一定律
B.牛顿第二定律
C.牛顿第三定律
D.万有引力定律
3、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
4、如图为溜溜球示意图,A、B为细线末端,溜溜球转轴O置于细线上并水平静止在空中,细线不可伸长,不计摩擦,整个装置在同一竖直平面内。若移动A端,并保持B端位置不动,下列说法正确的是( )
A.A端缓慢水平右移过程中,细线的弹力大小不变
B.A端缓慢水平左移过程中,细线的弹力大小将变小
C.A端缓慢竖直上提过程中,细线的弹力大小将变大
D.A端缓慢竖直下移过程中,细线的弹力大小不变
5、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
6、《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
7、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
8、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
9、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
10、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
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,甲、乙是两个完全相同的闭合导线线框,a、b是边界范围、磁感应强度大小和方向都相同的两个匀强磁场区域,只是a区域到地面的高度比b高一些。甲、乙线框分别从磁场区域的正上方距地面相同高度处同时由静止释放,穿过磁场后落到地面。下落过程中线框平面始终保持与磁场方向垂直。以下说法正确的是( )
A.甲乙两框同时落地
B.乙框比甲框先落地
C.落地时甲乙两框速度相同
D.穿过磁场的过程中甲线框中通过的电荷量小于乙线框
13、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
14、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
15、某平面区域内一静电场的等势线分布如图中虚线所示,一正电荷仅在电场力作用下由a运动至b,设a、b两点的电场强度分别为Ea、Eb,电势分别为a、
b,该电荷在a、b两点的速度分别为va、vb,电势能分别为Epa、Epb,则( )
A.Ea>Eb
B.a>
b
C.va>vb
D.Epa>Epb
16、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
17、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
18、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
19、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
20、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.
21、无限长直导线在P处弯成半径为R的圆,当通以电流I时,则在圆心O点的磁感强度大小等于______。
22、如图所示,一定质量的理想气体在状态A时压强为,经历A→B→C→A的过程,C→A过程中,气体压强______(填“增加”、“减小”或“不变”);整个过程中与外界交换的热量相当于放出61.4J。该气体在A→B过程中对外界所做的功为______J。
23、某波源S发出一列简谐横波,波源S的振动图像如图所示。在波的传播方向上有A、B两点,它们到S的距离分别为和
。测得A、B两点开始振动的时间间隔为
。该列波的频率为______
,波长______
。当
点离开平衡位置的位移为
时,A点离开平衡位置的位移是______
。
24、一列简谐横波在介质中沿x轴正向传播,波长不小于10cm。O和A是介质中平衡位置分别位于x=0和x=5cm处的两个质点。t=0时开始观测,此时质点O的位移为y=+4cm,质点A处于波峰位置。t=(s)时,质点O第一次回到平衡位置,t=1s时,质点A第一次回到平衡位置。则该简谐波的周期________s,波长________m。
25、图(甲)为一列简谐横波在t=0.10s时刻的波形图,P是平衡位置在x=4.0m处的质点,图(乙)为质点P的振动图像,则这列波传播速度是___________m/s,传播方向是沿x轴___________。
26、如图a所示,地面上方高度为d的空间内有水平方向的匀强磁场,质量m=1kg正方形闭合导线框abcd的边长l=2m,从bc边距离地面高为h处将其由静止释放。从导线框开始运动到bc边即将落地的过程中,导线框的v-t图像如图b所示。重力加速度g取10m/s2,不计空气阻力,则导线框中有感应电流的时间是________s,释放高度h和磁场高度d的比值=________。
27、某实验小组利用图示装置探究小车的加速度与力、质量的关系。
(1)关于本实验,平衡摩擦力时,下列说法正确的是___________;
A平衡摩擦力时,应取下系在小车上的细绳和小车后面的纸带
B.平衡摩擦力时,应取下系在小车上的细绳,但小车后面的纸带必须连接
C.每次改变小车的质量时,需要重新平衡摩擦力
(2)某次实验中,小组同学采用正确的实验步骤后,根据得到的一条纸带算出小车的加速度大小为a,若钩码的质量为m,重力加速度大小为g,认为钩码受到的重力即为小车受到的合力,则小车的质量M=____________;该结果____________(选填“大于”“小于”或“等于”)小车的实际质量。
28、目前世界上正在研究的一种新型发电机叫磁流体发电机,如图所示是它的发电原理:将一束等离子体(即高温下电离的气体,含有足够多带正电和负电的微粒,整体呈中性),喷射入磁场,磁场中有两块平行金属板A、B,这时金属板上就会聚集大量电荷,产生电压.设平行金属板A、B长为a、宽为b,两板间距为d,其间有匀强磁场,磁感应强度为B,等离子体的流速为v,电阻率为ρ,外接一个负载电阻,等离子体从一侧沿垂直磁场且与极板平行方向射入极板间.
(1)从两个角度推导发电机电动势的表达式E=Bdv;
(2)若负载电阻为可变电阻,请证明当负载电阻等于发电机的内阻时,发电机的输出功率最大,并求发电机的最大输出功率Pm;
(3)若等离子体均为一价离子,外接一个负载电阻为R,电荷量为e,每秒钟有多少个离子打在A极板上?
29、如图所示,两端开口的气缸水平固定,A、B是两个厚度不计的活塞,面积分别为S1=20cm2,S2=10cm2,它们之间用一根细杆连接,B通过水平细绳绕过光骨的定滑轮与质量为M的重物C连接,静止时气缸中的空气压强P1=1.2atm,温度T1=600K,气缸两部分的气柱长均为L.已知大气压强P0=1atm=1×105Pa,取g=10m/s2,缸内空气可看作理想气体,不计摩擦.求:
①重物C的质量M是多少?
②若降低气缸内气体的温度,当活塞A缓慢向右移动时,求气缸内气体的温度。
30、如图所示,汽缸开口向上,缸内壁有固定小砧,质量为m的活塞将缸内一段气体封闭,缸内气体压强为2p0+,g为重力加速度,活塞到缸底的距离为h,活塞横截面积为S,大气压强为p0,环境温度为T0,活塞与汽缸内壁气密性好且无摩擦,汽缸与活塞的导热性能良好:
①若环境温度不变,通过不断在活塞上方加重物,使活塞缓慢下降,当活塞下降到距汽缸底部h时,活塞上方所加重物的质量为多少?
②若仅缓慢降低环境温度,当活塞下降到距汽缸底部h时,环境温度应降低为多少;此过程外界对气体做的功为多少?
31、如图所示为离子发动机的示意图:其原理是设法将惰性气体(比如氙气)电离,使中性的原子变成带正电的离子,这些带正电的气体离子经过加速电场加速,以很高的速度沿同一方向喷出舱室,由此产生推力。由于单位时间内喷出的气体离子质量很小,探测器得到的加速度会非常小,但经过足够长时间的加速,同样可以得到很大的速度。假如探测器连同离子发动机和氙气的总质量为M,每个氙离子的质量为m,电量为q,加速电压为U,离子加速后形成的电流强度为I,为研究问题方便,假定离子推进器在太空中飞行时不受其它外力,忽略推进器运动速度,求:
(1)发动机单位时间内喷出多少个氙离子;
(2)离子发动机工作的初始阶段,产生推力能使探测器产生的加速度大小;
(3)为使离子推进器正常运行,必须在有离子喷射的出口处用中和电子枪向正离子喷射电子,试解释其原因。
32、如图,足够大的平行挡板A1、A2竖直放置,间距为6L。两板间存在以水平面MN为理想分界面的区域I和区域II,区域I中存在竖直向下的匀强电场E,区域II存在垂直纸面向里的匀强磁场区域Ⅱ。A1、A2上各有位置正对的小孔S1、S2,两孔与分界面MN的距离均为L。质量为m、电量为+q的粒子由静止经C1、C2两板间的匀强电场加速后,沿水平方向从S1进入Ⅰ区,并直接偏转到MN上的P点,再进入Ⅱ区,P点与A1板的距离是L的k倍,粒子的重力不计。
(1)若k=1,求C1、C2两板间的电压U;
(2)若2<k<3,且粒子最终沿水平方向恰从S2射出,试求出粒子在磁场中的速度大小v与k的关系式以及Ⅱ区的磁感应强度B与k的关系式。