1、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
2、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
3、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.
4、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
5、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
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、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
8、福岛第一核电站的核污水含铯、锶、氚等多种放射性物质,一旦排海将对太平洋造成长时间的污染。氚()有放射性,会发生β衰变并释放能量,其半衰期为12.43年,衰变方程为
,以下说法正确的是( )
A.的中子数为3
B.衰变前的质量与衰变后和
的总质量相等
C.自然界现存在的将在24.86年后衰变完毕
D.在不同化合物中的半衰期相同
9、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
10、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
11、工地上甲、乙两人用如图所示的方法将带挂钩的重物抬起。不可伸长的轻绳两端分别固定于刚性直杆上的A、B两点,轻绳长度大于A、B两点间的距离。现将挂钩挂在轻绳上,乙站直后将杆的一端搭在肩上并保持不动,甲蹲下后将杆的另一端搭在肩上,此时物体刚要离开地面,然后甲缓慢站起至站直。已知甲的身高比乙高,不计挂钩与绳之间的摩擦。在甲缓慢站起至站直的过程中,下列说法正确的是( )
A.轻绳的张力大小一直不变
B.轻绳的张力先变大后变小
C.轻绳的张力先变小后变大
D.轻绳对挂钩的作用力先变大后变小
12、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
13、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
14、如图甲所示,和
为两相干波源,振动方向均垂直于纸面,产生的简谐横波波长均为λ,Р点是两列波相遇区域中的一点,已知Р点到两波源的距离分别为
,
,两列波在Р点干涉相消。若
的振动图象如图乙所示,则
的振动方程可能为( )
A.(cm)
B.(cm)
C.(cm)
D.(cm)
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,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
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、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
19、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.
20、如图是一边长为L的正方形金属框放在光滑水平面上的俯视图,虚线右侧存在竖直向上的匀强磁场.金属矿电阻为R,时刻,金属框在水平拉力F作用下从图示位置由静止开始,以垂直于磁场边界的恒定加速度进入磁场,
时刻线框全部进入磁场。则
时间内金属框中电流i、电量q、运动速度v和拉力F随位移x或时间t变化关系可能正确的是( )
A.
B.
C.
D.
21、如图为某一简谐横波在t=0时刻的波形图,此时质点a振动方向沿y轴正方向.从这一时刻开始,质点a、b、c中第一次最先回到平衡位置的是______.若t=0.02s时,质点c第一次到达波谷处,从此时刻起开始计时,质点c的振动方程y=_______cm.
22、一定质量的理想气体,从状态经
循环后又回到状态
,其变化过程的
图像如图。若状态
时的气体压强为
,则
过程中,气体___________(填“吸热”或“放热”);
过程中,气体内能___________(填“增大”、“减小”或“不变”);
过程中,外界对气体做功做功大小
___________。
23、一定质量的理想气体,从状态A经A→B→C循环后又回到状态A,其变化过程的V—T图像如图。若状态A时的气体压强为p0,则理想气体在状态B时的压强为___________;从状态B到状态C,再到状态A的过程中气体___________(填“吸收”或“释放”)热量。
24、带有活塞的气缸中封有一定质量的理想气体,缸内气体从状态A变化到状态B,再从状态B变化到状态C,如图所示。在从状态A变化到状态B过程中,气缸单位面积上所受气体分子撞击的作用力____________(选填“增大”“不变”或“减小”),在从状态B变化到状态C过程中,缸内气体对外界__________(选填“做正功”“做负功”或“不做功”),在整个过程中,缸内气体的内能__________(选填“增大”“不变”或“减小”)。
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t1=0.06s时刻的波形图。已知在t=0时刻,x=1.5m处的质点向y轴负方向运动。该波沿______方向传播;最小波速为______。
26、雷雨天,在避雷针附近产生电场,其等势面的分布如虚线所示。A、B、C三点中,场强最大的位置是________________。一带电量为-2.0×10-7C的点电荷q,由B运动到到C,则其电势能的变化∆Ep=________________J。
27、如图甲是利用两个电流表A1和A2测量干电池电动势E和内阻r的电路原理图.图中S为开关,R为滑动变阻器,固定电阻R1和A1内阻之和为10 000 Ω(比r和滑动变阻器的总电阻大得多),A2为理想电流表.
(1)按电路原理图在图乙虚线框内各实物图之间画出连线______________.
(2)在闭合开关S前,将滑动变阻器的滑动端c移动至________(选填“a端”、“中央”或“b端”).
(3)闭合开关S,移动滑动变阻器的滑动端c至某一位置,读出电流表A1和A2的示数I1和I2.多次改变滑动端c的位置,得到的数据为
在如图所示的坐标纸上为纵坐标横坐标
画出所对应的曲线
________.
(4)利用所得曲线求得电源的电动势E=______ V,内阻r=______ Ω.(保留两位小数)
(5)该电路中电源输出的短路电流 =________ A.
28、如图甲所示为一款磁性轨道车玩具,如图乙所示为轨道的简化示意图,它由水平直轨道AB、光滑竖直圆轨道BCD等几段轨道平滑连接而组成。已知小车的质量,小车在整个轨道上运动时受到的磁吸引力始终垂直轨道面,磁力大小恒为其重力的0.5倍,小车在轨道AB段运动时所受阻力大小等于轨道与小车间弹力的0.2倍。现将小车从A点由静止释放,第一次小车的动力装置提供恒定的牵引力
,运动到B点时失去动力;第二次小车的动力装置提供恒定的功率
,运动到B点之前失去动力。两次小车都是恰好能通过竖直圆轨道BCD,且在圆轨道内的最小速度为
。假设小车可视为质点,不计空气阻力,重力加速度
。
(1)求圆轨道BCD的半径;
(2)求第二次小车在轨道AB段动力装置提供动力的时间;
29、如图所示,空间有相互平行、相距和宽度也都为L的I、II两区域,I、II区域内有垂直于纸面的匀强磁场,I区域磁场向内、磁感应强度为,II区域磁场向外,大小待定。现有一质量为
,电荷量为
的带电粒子,从图中所示的一加速电场中的MN板附近由静止释放被加速,粒子经电场加速后平行纸面与I区磁场边界成45°角进入磁场,然后又从I区右边界成45°角射出。
(1)求加速电场两极板间电势差;
(2)若II区磁感应强度也是时,则粒子经过I区的最高点和经过II区的最低点之间的高度差是多少?
(3)为使粒子能返回I区,II区的磁感应强度应满足什么条件?并求出粒子从左侧进入I区到从左侧射出I区需要的最长时间。
30、如图所示,一有界的匀强磁场区域,虚线MN、PQ是磁场边界,磁场磁感强度为B,磁场区宽度为2L,一长方形线框abcd质量为m,电阻为R,边长分别是L和3L,ab、cd平行于MN,以垂直于磁场和边界的初速度v0从左侧进入磁场区并只在安培力作用下运动,最终以的速度离开,速度随位移变化如图。求:
(1)ab边进入磁场时刻线框加速度a;
(2)从ab边进入到ab边离开磁场过程通过线框的电量q;
(3)ab边穿过磁场和cd边穿过磁场两过程线框产生电热之比。
31、如图所示,半径为的光滑半圆形轨道固定于竖直平面内,下端与足够长的水平传送带相切于B点,传送带以
的速度顺时针运动,将质量m=1kg的滑块P(可视为质点)轻放到传送带上的A点,在B点放置一相同质量的滑块Q(可视为质点),已知滑块P与传送带间的动摩擦因数μ=0.2,A、B两点间的距离L=16m,重力加速度g=10m/s2,不计空气阻力,求:
(1)滑块P与滑块Q碰撞前瞬间,滑块P的速度大小(需说明原因);
(2)若滑块P、Q在B点发生完全非弹性碰撞(碰撞时间极短),当它们运动到与圆心等高的D点时对轨道的压力大小;
(3)若滑块Q换为另一滑块E(可视为质点),其它条件不变,滑块P与滑块E在B点发生碰撞(碰撞时间极短),且碰撞后滑块P立即反弹,滑块E恰好通过最高点C,当滑块P速度为零时恰好与刚落到传送带上的滑块E相遇,滑块P与滑块E的质量之比。
32、如图所示,奥运会跳水比赛是我国的传统优势项目,为了备战2021年日本东京夏季奥运会,在某次跳台跳水训练中,质量为m=50kg的运动员从H=5m高处自由下落进入水中。将该运动过程简化为模型如图所示,假设运动员入水后受到大小恒为f=100N的阻力和F=900N的恒定浮力,水池深度足够深,忽略运动员在空气中运动时的阻力,g取10m/s2。求:
(1)在水中能到达的最大深度h;
(2)从开始下落到返回水面所需时间t;
(3)整个过程,运动员的机械能减少了多少?