1、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
2、如图(a)所示,光滑绝缘水平面上有甲、乙两个带电小球。t=0时,乙球以6m/s的初速度向静止的甲球运动。之后,它们仅在电场力的作用下沿同一直线运动(整个运动过程中没有接触)。它们运动的v-t图象分别如图(b)中甲、乙两曲线所示。由图线可知( )
A.甲、乙两球一定带异号电荷
B.t1时刻两球的电势能最小
C.0~t2时间内,两球间的静电力先增大后减小
D.0~t3时间内,甲球的动能一直增大,乙球的动能一直减小
3、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
4、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
5、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
6、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
7、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
8、如图所示,在倾角=37°的斜面底端的正上方 H 处,平抛一个物体,该物体落到斜面上的速度方向正好与斜面垂直,则物体抛出时的初速度v为 ( )
A.
B.
C.
D.
9、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.
10、关于家用照明用的220V交流电,下列说法中不正确的是( )
A.该交流电的频率为50Hz
B.该交流电的周期是0.02s
C.该交流电1秒内方向改变50次
D.该交流电的电压有效值是220V
11、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
12、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
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
15、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
16、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
17、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
18、下列说法错误的是( )
A.根据F=可把牛顿第二定律表述为:物体动量的变化率等于它所受的合外力
B.力与力的作用时间的乘积叫做力的冲量,它反映了力的作用对时间的累积效应,是一个标量
C.动量定理的物理实质与牛顿第二定律是相同的,但有时用起来更方便
D.易碎品运输时要用柔软材料包装,船舷常常悬挂旧轮胎,都是为了延长作用时间以减小作用力
19、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
20、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
21、真空中两平行金属板相距为15cm,若给他们加上30V的电压,则在两板间形成的匀强电场的场强为_________,在两板间放置一个电量为的点电荷,它所受的静电力为________。
22、如图所示,小球与细线构成一个单摆(),其周期为T,振幅为A。现将小球拉至B点静止释放,开始计时。经过
时间,小球运动距离________
(选填“大于”、“小于”或“等于”);在
时刻,小球的动能________(选填“最大”或“最小”)。
23、利用图(a)所示的装置可以定性研究产生感应电流的条件及其规律。线圈A、B套在绝缘的闭合环形铁芯C上,线圈B与电流传感器连接。先将电键S闭合,再断开,电流传感器中的电流随时间变化如图(b)所示,则电流传感器的正接线柱应在__________端(选填“a”或“b”)。依据t1~t2过程中的电流变化情况,可以得出结论:________。
24、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。
25、如图所示是用激光器、缝间距可调节的双缝屏、光屏等器材研究光的干涉现象的装置。实验中用激光照射双缝,其目的是产生________相同的两束光;为了增大光屏上干涉条纹的间距,只调节双缝间隙Δs,其它条件不变,应使Δs________(填“增大”或“减小”);如果将红光换为紫光,其它条件不变,光屏上干涉条纹的间距将________(填“增大”或“减小”)。
26、一简谐横波沿x轴正方向传播,时刻的波形如图所示,此刻波刚好传播到
m,此时该点_______(选填“向上”或“向下”)振动,该波沿x轴传播的速度
m/s。在此后的2s内,则该质点通过的总路程是__________,
m处质点的振动方程为__________cm。
27、某同学要测量某电源的电动势与内阻,实验器材如下:
待测电源(电动势约为3V,内阻约为2Ω)
双量程电压表(量程为3V,内阻约为3;量程为15V,内阻约为15
)
电流表(量程为0.5A,内阻)
金属丝(总阻值为20Ω)
开关、导线若干,带鳄鱼夹的导线两根
(1)实验要求测量结果尽量准确,该同学连接的实物电路如图甲所示,在闭合开关前,检查电路,指出在器材连接上的两个不妥之处①________________,②____________________。
(2)修正器材连接上的不妥之处后,进行正确的实验操作,得到了几组电压表读数U和对应的电流表读数I,作出图像如图乙所示,根据图像,该电源的电动势
______V,内阻
___Ω。(结果保留两位有效数字)
(3)实验中,调节鳄鱼夹N的位置,接入电路中的金属丝的长度L与其实际功率P都会变化,下列选项中能正确反映关系的是___________(填正确答案标号)。
A. B.
C.
D.
28、2022年第24届冬奥会将在我国举行。跳台滑雪(简称“跳雪”)是冬季奥运会的比赛项目之一,运动员脚着专用滑雪板,不借助任何外力,从起滑台O点起滑,在助滑道OA段获得速度,从其末端A点水平飞出,落在着陆坡BC段上的D点,向下缓冲滑下,完成比赛。质量为48kg的我国运动员李雪尧经过自己不懈的努力首次获得了冬奥会的入场券。假设比赛时助滑道OA段是倾角为、长度为90m的斜面,李雪尧滑到起跳点A时的速度为108km/h,助滑道OA末端水平部分长度忽略不计,滑雪板落在着陆坡面D点恰好沿着坡面(运动员速度方向与着陆坡面平行)滑出,A、D点竖直落差为31.25m。假设着陆坡面BC也是斜面,运动员可以看作质点,忽略空气阻力。取重力加速度
,
,
,求:
(1)助滑道OA与滑雪板之间的动摩擦因数;
(2)着陆坡面的倾角的正切值(结果可用分数表示);
(3)李雪尧落到着陆坡D点时的动能。
29、如图甲是法拉第发明的铜盘发电机,也是人类历史上第一台发电机。利用这个发电机给平行金属板电容器供电,如图乙。已知铜盘的半径为L,加在盘下半侧的匀强磁场磁感应强度为B1,盘匀速转动的角速度为ω,每块平行板长度为d,板间距离也为d,板间加垂直纸面向内、磁感应强度为B2的匀强磁场。重力加速度大小为g。
(1)求铜盘产生的感应电动势的大小;
(2)若有一带负电的小球从电容器两板中间水平向右射入,在复合场中做匀速圆周运动又从极板右侧边缘射出,求射入的速度大小。
30、如图,O点处固定有力传感器,长为l=0.4m的轻绳一端与力传感器相连,另一端固定着一个小球。现让小球在最低点以某一速度开始运动,设轻绳与竖直方向的角度为θ(如图所示),图乙为轻绳弹力大小F随cosθ变化的部分图像,忽略空气阻力的影响,重力加速度g=10m/s2,求:
(1)小球质量;
(2)小球在最低点时的速度;
(3)判断小球能否做完整的圆周运动,写出证明过程。
31、电子在电场中会受到电场力,电场力会改变电子的运动状态,电场力做功也对应着能量的转化。已知电子的质量为m,电荷量为-e,不计重力及电子之间的相互作用力,不考虑相对论效应。
(1)空间中存在竖直向上的匀强电场,一电子由A点以初速度v0沿水平方向射入电场,轨迹如图1中虚线所示,B点为其轨迹上的一点。已知电场中A点的电势为φA,B点的电势为φB,求:
①电子在由A运动到B的过程中,电场力做的功WAB;
②电子经过B点时,速度方向偏转角θ的余弦值cosθ(速度方向偏转角是指末速度方向与初速度方向之间的夹角)。
(2)电子枪是示波器、电子显微镜等设备的基本组成部分,除了加速电子外,同时对电子束起到会聚的作用。
①电子束会聚的原理如图2所示,假设某一厚度极小的薄层左侧空间中各处电势均为φ1,右侧各处电势均为φ2(φ2>φ1),某电子射入该薄层时,由于只受到法线方向的作用力,其运动方向将向法线方向偏折,偏折前后能量守恒。已知电子入射速度为v1,方向与法线的夹角为θ1,求它射出薄层后的运动方向与法线的夹角θ2的正弦值sinθ2。
②电子枪中某部分静电场的分布如图3所示,图中虚线1、2、3、4表示该电场在某平面内的一簇等势线,等势线形状相对于z轴对称。请判断等势面1和等势面4哪个电势高?对一束平行于z轴入射的电子,请结合能量守恒的观点、力与运动的关系简要分析说明该电场如何起到加速的作用?如何起到会聚的作用?
32、如图所示,在真空区域内,有宽度为L的匀强磁场,磁感应强度为B,磁场方向垂直纸面向里,、
是磁场的边界。质量为m,带电量为
的粒子,先后两次沿着与
夹角为
的方向垂直磁感线射入匀强磁场B中,第一次粒子射入磁场时速度大小为
,粒子刚好没能从
边界射出磁场.第二次粒子射入磁场时速度大小为
,粒子刚好垂直
射出磁场.不计粒子的重力求:(q,
,B,L为已知量)
(1)粒子第一次和第二次进入磁场的速度大小之比?
(2)为使粒子第二次射入磁场后沿直线运动,直至射出边界,可在磁场区域加一匀强电场,求加匀强电场后,粒子穿过磁场区域的过程中电场力冲量的大小。