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、关于下列四幅图的说法正确的是( )
A.甲图为氢原子的电子云示意图,由图可知电子在核外运动有确定的轨道
B.乙图为原子核的比结合能示意图,由图可知原子核中的平均核子质量比
的要大
C.丙图为链式反应示意图,氢弹爆炸属于该种核反应
D.丁图为氡的衰变图像,由图可知1g氡经过3.8天后还剩0.25g
3、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
4、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
5、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
6、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
7、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
8、如图所示,某健身者右手拉着抓把沿图示位置A水平缓慢移动到位置B,他始终保持静止不计绳子质量,忽略绳子和重物与所有构件间的摩擦,则重物下移过程( )
A.绳子的拉力逐渐增大
B.该健身者所受合力逐渐减小
C.该健身者对地面的压力不变
D.该健身者对地面的摩擦力逐渐减小
9、如图所示,两端封闭的导热U形管竖直放置在水平面上,其中的空气被水银隔成①、②两部分空气柱,以下说法正确的是( )
A.若以水平虚线MN为轴缓慢转动U形管,使其倾斜,则空气柱①长度不变
B.若以水平虚线MN为轴缓慢转动U形管,使其倾斜,则空气柱①变短
C.若周围环境温度升高,则空气柱①长度不变
D.若周围环境温度升高,则空气柱①长度变大
10、冰壶甲以速度v0被推出后做匀变速直线运动,滑行一段距离后与冰壶乙碰撞,碰撞后冰壶甲立即停止运动。以下图像中能正确表示冰壶甲运动过程的是图像( )
A.
B.
C.
D.
11、一列沿x轴正方向传播的简谐横波,在t=0时刻的波形图如图所示,波源的振动周期T=1s, P、Q为介质中的两质点。下列说法正确的是( )
A.该简谐波的波速大小为2 m/s
B.t=0时刻,P、Q的速度相同
C.t=0.125s时,P到达波峰位置
D.t=0.5s时, P点在t=0时刻的运动状态传到Q点
12、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
13、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
14、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
15、《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
16、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
17、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.
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,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
20、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
21、下列说法正确的是________。(填正确答案标号。选对1个得2分,选对2个得4分,选对35分,每选错个扣3分,最低得分为0分)
A.布朗运动虽不是分子运动,但它证明了液体(或气体)分子在做无规则运动
B扩散现象可以在液体、气体中进行,但不能在固体中发生
C分子间的距离增大时,分子间引力和斥力均减小,分子势能可能增大,也可能减小
D轮胎充足气后很难压缩,是因为轮胎内气体分子间的斥力作用
E在任何自然过程中,一个孤立系统的熵一定不会减小
22、一瓶酒精用了一些后,把瓶盖拧紧,不久瓶内液面上方形成了酒精的饱和汽。当温度升高时,瓶中酒精饱和汽的压强____(选填“增大”“减小”或“不变”)。酒精分子间作用力F与分子间距r的关系如图所示,时,
。分子间势能由r决定,规定两分子相距无穷远时分子间的势能为零。若一分子固定于原点O,另一分子从间距由
减小到
的过程中,势能____(选填“增大”“减小”或“不变”)。
23、一定质量的理想气体经历如图所示的A→B、B→C、C→A三个变化过程,则C→A过程中气体分子平均动能________(选填“增大”或“减小”),A→B过程中________(选填“外界对气体”或“气体对外界”)做功,B→C(图中为双曲线)过程中气体的内能_______(选填“增大”“减小”或“不变”)。
24、图甲为一列简谐横波在某时刻的波形图,M是平衡位置为x=0.5m处的质点,N是平衡位置为x=2m处的质点,图乙为质点N由该时刻计时的振动图像,该波的传播速度是___________m/s,传播方向沿x轴___________(填“正方向”或“负方向”)
25、如图,当用紫外线照射锌板时,与锌板相连的验电器指针张开一定角度,此时锌板带___________(选填“正”“负”)电。这种在光照射下金属发射出电子的现象称为___________。
26、建筑房屋时需要在砸实的地基上铺油毡。在砸实的地基中毛细管很多,毛细管会把水分引上来。毛细管越________(填“粗”或“细”),毛细现象越明显;铺了油毡会使建成的屋内相对________(填“干燥”或“潮湿”);如果地球自转加快,在其他条件一定的情况下,地基中的毛细现象越________(填“明显”或“不明显”)。
27、某学习小组做探究“合力的功和物体速度变化的关系”的实验,图1中小车是在1条橡皮筋作用下弹出,沿木板滑行,这时橡皮筋对小车做的功记为W。当用2条、3条……完全相同的橡皮筋并在一起进行第2次、第3次……实验时,使每次实验中橡皮筋伸长的长度都保持一致。每次实验中小车获得的速度由打点计时器所打的纸带测出。
(1)除了图中已有的实验器材外,还需要导线、开关、__________(填测量工具)和__________(选填“交流”或“直流”)电源。
(2)实验中,小车会受到摩擦阻力的作用,可以使木板适当倾斜来平衡掉摩擦阻力,则下面操作正确的是( )
A.放开小车,能够自由下滑即可
B.放开小车,能够匀速下滑即可
C.放开拖着纸带的小车,能够自由下滑即可
D.放开拖着纸带的小车,能够匀速下滑即可
(3)若木板水平放置,小车在两条橡皮筋作用下运动,当小车速度最大时,关于橡皮筋所处的状态与小车所在的位置,下列说法正确的是( )
A.橡皮筋处于原长状态 B.橡皮筋仍处于伸长状态
C.小车在两个铁钉的连线处 D.小车已过两个铁钉的连线
(4)在正确操作情况下,打在纸带上的点并不都是均匀的,为了测量小车获得的速度,应选用图2中纸带的__________部分进行测量。
28、我国技术和应用居世界前列,无人驾驶汽车是利用先进的5G技术制造的汽车。在不少大城市已经使用无人驾驶公交车。无人驾驶汽车上配有主动刹车系统,当车速超过30km/h时,汽车主动刹车系统会启动预判:车载电脑通过雷达采集数据在
内进行分析预判,若预判汽车以原速度行驶后可能会发生事故,汽车会立即主动刹车。现有一无人驾驶汽车正以
的速度匀速行驶,在它的正前方相距
处有一大货车正以
的速度匀速行驶。若取重力加速度
,问:
(1)预判结束时,两车之间的距离。
(2)若预判结束时,汽车立即开始以的加速度刹车,同时大货车开始减速行驶,且刹车时大货车所受阻力与车重的比值可k=0.32,则要使两车不相撞,求汽车加速度
的取值范围。(计算出的数据请保留3位有效数字)
29、如图所示,倾角为的斜面A点以上的部分表面光滑,A以下的表面粗糙。A点以上区域有
个相同的小方块,每个小方块质量均为m,与斜面粗糙区域的动摩擦因数都相等,沿平行斜面的倾斜方向整齐地排成一条直线;小方块按从下到上的顺序编号命名;1号小方块用手托着静止在O点,O、A两点之间相距
;小方块队列的总长为L,小方块相互间不粘连.现放手让它们由静止开始下滑,已知下滑过程方块队列保持平行于斜面倾斜方向的直线队形,且当第n号小方块全部进入A点时小方块运动的速度达到最大,最终1号小方块停在B处,设斜面足够长。求:
(1)1号小方块刚运动到A点位置的速度大小和小方块与粗糙斜面的动摩擦因数
;
(2)B与A点间的距离;
(3)若将B以下的区域表面处理成光滑的,然后让小方块队列重新从A点之上由静止释放,要使所有小方块都能滑过B点,释放时1号方块距离A点最小距离s。
30、如图所示,圆形线圈的匝数为n、半径为r、电阻为R,电容器的电容为C,右侧电阻的阻值也为R。匀强磁场垂直于线圈平面向下,磁感应强度在t时间内从0均匀增加到B,然后保持不变,求:
(1)磁场变化过程中,电容器两端的电压U;
(2)磁场不变过程中,通过右侧电阻R的电荷量q。
31、如下图所示,空间存在水平向右、电场强度大小为的匀强电场,一个质量为
、电荷量为
的小球,从A点以初速度
竖直向上抛出,经过一段时间落回到与A点等高的位置B点(图中未画出),重力加速度为
。求:
(1)小球运动到最高点时距离A点的高度;
(2)小球运动到最高点时速度大小;
(3)小球运动过程中最小动能。
32、接触物体之间的相互作用,如绳中的拉力、接触面间的压力、支持力等是生活中常见的力的作用。在处理这些相互作用时,我们常用到一些理想模型:如物体间通过轻绳连接,斜面与平面间通过光滑小圆弧连接,等等。这些理想化的连接条件与一般的情形相比有哪些区别和联系呢?请分析以下问题。
(1)如图1所示,质量均匀分布的长绳AB质量为m,绳长为l,B端与一质量为M的物块相连,物块可视为质点。现在A端作用一个大小恒定为F的水平外力,使绳拉着物块沿光滑水平面做直线运动。
a.求在绳内距A端x处绳的拉力FT与x的关系;
b.请证明:若绳质量m远小于物块质量M,可认为绳中拉力处处相等,且等于绳端点受到的力。
(2)如图2所示,斜面与平面(在水平方向)之间通过光滑小圆弧连接,可视为质点的小物体从斜面上某处下滑,通过小圆弧滑到平面上。
a.在沿连接处的小圆弧滑下的过程中,请说明支持力对小物体运动状态的改变起什么作用?
b.若斜面与平面间没有小圆弧,而是直接相接,如图3所示,将小物体从斜面上较高位置释放,若小物体的材质使得小物体碰到平面后不反弹,请通过分析和必要的计算说明碰触平面后小物体可能的运动情况及对应的条件。(小物体与平面碰触的时间很短,可不考虑重力的作用;请对论证过程中用到的物理量加以说明)