1、2021年7月,我国将发射全球首颗搭载主动激光雷达二氧化碳探测的大气环境监测卫星。在航天领域中,悬绳卫星是一种新兴技术,它要求两颗卫星在不同轨道上同向运行,且两颗卫星与地心连线始终在一条直线上、如图所示,卫星乙的轨道半径为r,甲、乙两颗卫星的质量均为m,悬绳的长度为r,其重力不计,地球质量为M,引力常量为G,则两颗卫星间悬绳的张力为( )
A.
B.
C.
D.
2、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.
3、空间存在电场,沿电场方向建立直线坐标系Ox,使Ox正方向与电场强度E的正方向相同,如图所示为在Ox轴上各点的电场强度E随坐标x变化的规律。现将一正电子()自坐标原点O处由静止释放,已知正电子的带电量为e、正电子只受电场力,以下说法正确的是( )
A.该电场可能为某个点电荷形成的电场
B.坐标原点O与点间的电势差大小为
C.该正电子将做匀变速直线运动
D.该正电子到达点时的动能为
4、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
5、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
6、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
7、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
8、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
9、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
10、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
11、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.
12、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
13、《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
14、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
15、我国已成功发射的月球探测车上装有核电池提供动力。核电池是利用放射性同位素衰变放出载能粒子并将其能量转换为电能的装置。某核电池使用的核燃料为,一个静止的
发生一次α衰变生成一个新核,并放出一个γ光子。将该核反应放出的γ光子照射某金属,能放出最大动能为
的光电子。已知电子的质量为m,普朗克常量为h。则下列说法正确的是( )
A.新核的中子数为144
B.新核的比结合能小于核的比结合能
C.光电子的物质波的最大波长为
D.若不考虑γ光子的动量,α粒子的动能与新核的动能之比为117:2
16、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
17、图甲所示为家庭电路中的漏电保护器,其原理简图如图乙所示,变压器原线圈由火线和零线并绕而成,副线圈接有控制器,当副线圈ab端有电压时,控制器会控制脱扣开关断开,从而起保护作用。下列哪种情况扣开关会断开( )
A.用电器总功率过大
B.站在地面的人误触火线
C.双孔插座中两个线头相碰
D.站在绝缘凳上的人双手同时误触火线和零线
18、如图甲所示为探究电磁驱动的实验装置。某个铝笼置于U形磁铁的两个磁极间,铝笼可以绕支点自由转动,其截面图如图乙所示。开始时,铝笼和磁铁均静止,转动磁铁,会发现铝笼也会跟着发生转动,下列说法正确的是( )
A.铝笼是因为受到安培力而转动的
B.铝笼转动的速度的大小和方向与磁铁相同
C.磁铁从图乙位置开始转动时,铝笼截面中的感应电流的方向为a→d→c→b→a
D.当磁铁停止转动后,如果忽略空气阻力和摩擦阻力,铝笼将保持匀速转动
19、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
20、如图所示的理想变压器电路,变压器原、副线圈的匝数可通过滑动触头P1、P2控制,R1为定值电阻,R2为滑动变阻器,L为灯泡。当原线圈所接的交变电压U降低后,灯泡L的亮度变暗,欲使灯泡L恢复到原来的亮度,下列措施可能正确的是( )
A.仅将滑动触头Pl缓慢地向上滑动
B.仅将滑动触头P2缓慢地向上滑动
C.仅将滑动变阻器的滑动触头P3缓慢地向下滑动
D.将滑动触头P2缓慢地向下滑动,同时P3缓慢地向下滑动
21、一辆变速自行车,中轴两个牙齿盘的齿数分别为N1=48、N2=38,后轴三个飞轮的齿数分别为N3=14、N4=17、N5=24。保持踏脚恒定转速,欲车速最大,拨动档位,使牙齿盘的齿数为N1,则飞轮齿数应选择________________(选填“N3”、“N4”、“N5”)。假定阻力不变,以同样的车速行驶时,该选择________________(选填“省力”、“不省力”)。
22、某兴趣小组在做“用油膜法估算分子大小的实验”,首先将纯油酸稀释成一定浓度的油酸酒精溶液,稀释的目的是___________(写出一种即可,合理均可得分),实验中为了测量出一滴已知浓度的油酸酒精溶液中纯油酸的体积,用注射器或者滴管将油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中,并记下量筒内增加一定体积VN时的滴数N,则每一滴油酸酒精溶液的体积为V0=___________ (用所给的物理量符号表示);为得到油酸分子的直径,还需测量单分子油膜面积S,造成油膜面积的测量误差的原因可能是___________(写出一种即可,合理均可得分)。
23、如图甲所示,在“用双缝干涉测光的波长”实验中,将双缝干涉仪按要求安装在光具座上,已知双缝与屏的距离为L,双缝间距为d。
①调节仪器使分划板的中心刻度对准一条亮条纹的中心A,示数如图乙所示,其读数为x1=____________mm。移动手轮至另一条亮条纹的中心B,读出其读数为x2.
②写出计算波长的表达式λ=____________(用x1、x2、L、d表示)。
③若将滤光片由绿色换成红色,其他条件不变,则屏上干涉条纹的间距将____________(填“增大”“减小”或“不变”)。
24、在阳光照射下,充满雾气的瀑布上方常常会出现美丽的彩虹。彩虹是太阳光射入球形水珠经折射、内反射,再折射后形成的。光的折射发生在两种不同介质的______上,不同的单色光在同种均匀介质中传播速度_________。
25、一列简谐横波在均匀介质中沿轴正向传播,已知波速
,在
和
时刻,其波形图分别如图中的实线和虚线所示,
是此波的传播方向的一点,则质点
的振动周期
___________s;在
时间内质点
运动的路程是___________
;如果此波在传播过程中遇到线度为2m的障碍物,___________(填“能”或“不能”)发生明显的衍射现象。
26、如图所示,光滑金属导轨宽L=0.4m,均匀变化的磁场垂直过其平面,方向如图所示,磁感应强度的变化规律如图所示,直金属棒ab的电阻为1Ω,自t=0时从导轨最左端以v=1m/s的速度向右匀速运动。若导轨电阻不计,则1s末回路中的电动势E=_________V;1s末ab棒所受磁场力的大小F=_________N。
27、如图所示的电路由电源、电阻、开关和导线组成。林同学利用多用电表测电阻的电压时,黑表笔应接图中的_________点(选填“M”或“N”)。测完电压后,他又直接将选择开关旋至欧姆挡,继续测电阻的阻值,而王同学认为有两处不合理:一是测量前未欧姆调零;二是________________。
28、如图甲所示,两条足够长的平行金属导轨MN、PQ倾斜固定放置,所在斜面与水平面夹角为θ=30°,导轨电阻不计,间距L=2m,两导轨上端连接阻值R=2Ω的电阻。自两导轨顶端开始,分布着一系列垂直于导轨平面的匀强磁场区域,分别记为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ……,所有磁场区域的宽度及相邻磁场区域间的距离都为d=lm。规定垂直于导轨平面向上为磁场正方向,区域Ⅰ中的磁感应强度B随时间t变化的图像如图乙所示,其它磁场区域的磁感应强度都不随时间变化,但它们的大小不等。t=0时刻,放置于区域Ⅰ上端边缘的导体棒,在垂直导体棒且与导轨平行的恒力作用下从静止开始沿斜面向下运动,恒力的大小为F=60N,导体棒的质量m=1kg、阻值r=2Ω,运动过程中导体棒始终和导轨垂直,导体棒在t=0.3s时离开区域Ⅰ中的磁场,此时撤去恒力,导体棒继续沿斜面向下运动。已知在有磁场区域导体棒与导轨之间的动摩擦因数,无磁场区域导体棒与导轨之间的动摩擦因数
,导体棒在磁场区域Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ……内的运动都为匀速运动,最终穿过某个磁场区域后停下。g取10m/s2,求:
(1)t=0.3s时导体棒的速度大小;
(2)导体棒穿过的磁场区域的个数;
(3)导体棒经过的最后一个磁场区域的磁感应强度大小;
(4)整个运动过程中导体棒产生的焦耳热。
29、如图所示,半径为R的半圆形绝缘轨道ACB竖直放置,C点为轨道的最低点,AC段光滑、BC段粗糙,圆心O处竖直固定一长度不计的光滑挡板,直径AB上方存在水平向左的电场E1,下方存在垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度为B,OC右侧、OB下方还存在竖直向上的匀强电场E2。一质量为m,电荷量为+q的带电小球从A点由静止释放,沿轨道ACB运动到B点后在电场E1的作用下运动到O点并和挡板相碰,此时匀强电场E2的电场强度突变为原来的两倍,使小球与O处挡板相碰后做匀速圆周运动到B点,运动到B点时小球速度恰好竖直向上,已知重力加速度为g,小球与挡板发生碰撞时,垂直于挡板的速度变为0;平行于挡板的速度不变,小球损失的动能全部转化为二者的内能,不计空气阻力,小球可视为质点,E1、E2大小未知,求:
(1)小球刚运动到C点时对轨道的压力;
(2)E1与E2的比值;
(3)在比较长的一段时间t内,挡板和小球组成的系统增加的内能。
30、如图所示,半径为的光滑
圆弧轨道
,
为圆心,与长度为
的光滑水平轨道
在A处相切,它与水平粗糙足够长的轨道
在同一竖直面内。现有一小滑块从圆弧轨道上的P点由静止释放,
。当滑块经过A点时,静止在
轨道上质量为
的凹槽(质点),在
的水平恒力F作用下开始启动,运动一段时间后撤去此力,又经过一段时间后,当凹槽在
轨道上运动了
时,凹槽的速度达到
,此时,小滑块恰好落入凹槽中。凹槽与轨道
间的动摩擦因数为0.4。重力加速度为
。求:
(1)凹槽运动的最大速度;
(2)两个水平轨道间的高度。
31、如图,半径为R的圆环处在匀强电场E中,圆环平面与电场方向平行,直径ab与电场线垂直。一带电粒子以速度v0。从a点沿ab方向射入电场,粒子打在圆环上的c点。已知c点与ab的距离为,不计粒子的重力,求带电粒子的比荷。
32、如图所示,一带有活塞的汽缸通过底部的水平细管与一个上端封闭的竖直管相连,汽缸和竖直管均导热,汽缸与竖直管的横截面积之比为3∶1,初始时,该装置底部盛有水银;左右两边均封闭有一定质量的理想气体,左边气柱高24 cm,右边气柱高22cm;两边液面的高度差为4 cm。竖直管内气体压强为76cmHg,现使活塞缓慢向下移动,使汽缸和竖直管内的水银面高度相差8 cm,活塞与汽缸间摩擦不计。求:
(1)此时竖直管内气体的压强;
(2)此时左边气柱高度为多少?