1、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
2、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
3、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
4、如图所示,一根粗糙的水平横杆上套有A、B两个轻环,系在两环上的等长细绳拴住的书本处于静止状态,现将两环距离变小后书本仍处于静止状态,则
A.杆对A环的支持力变大
B.B环对杆的摩擦力变小
C.杆对A环的力不变
D.与B环相连的细绳对书本的拉力变大
5、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
6、如图甲所示,在粗糙绝缘水平面的A、C两处分别固定两个点电荷,A、C的位置坐标分别为-3L和2L,已知C处电荷的电荷量为4Q,图乙是AC连线之间的电势φ与位置坐标x的关系图像,图中x=0点为图线的最低点,x=-2L处的纵坐标,x=L处的纵坐标
,若在x=-2L的B点,由静止释放一个可视为质点的质量为m,电荷量为q的带电物块,物块随即向右运动,物块到达L处速度恰好为零,则下列说法正确的是( )
A.A处电荷带正电,电荷量为9Q,小物块与水平面间的动摩擦因数
B.A处电荷带负电,电荷量为6Q,小物块与水平面间的动摩擦因数
C.A处电荷带正电,电荷量为9Q,小物块与水平面间的动摩擦因数
D.A处电荷带负电,电荷量为6Q,小物块与水平面间的动摩擦因数
7、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
8、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
9、如图,均匀磁场中有一由半圆弧及其直径构成的导线框,半圆直径与磁场边缘重合;磁场方向垂直于半圆面(纸面)向里,磁感应强度大小为B0。使该线框从静止开始绕过圆心O、垂直于半圆面的轴以角速度ω匀速转动半周,在线框中产生感应电流.现使线框保持图中所示位置,磁感应强度大小随时间线性变化。为了产生与线框转动半周过程中同样大小的电流,磁感应强度随时间的变化率的大小应为( )
A.
B.
C.
D.
10、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
11、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
12、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
13、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
14、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
15、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
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
18、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
19、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.
20、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
21、一定质量的理想气体经历了如图所示的循环,该循环由两个绝热过程和两个等容过程组成。则该气体在状态
的内能________状态
的内能;在
过程中,外界对其做的功_______增加的内能;在一次循环过程中吸收的热量_______放出的热量。(均填“
”、“
”或“
”)
22、一定质量的理想气体状态变化如图所示由状态1变化到状态2,图中,
,
,状态1、2对应的温度分别为
、
,此过程中气体内能______(填“增大”或“减小”或“不变”)。
23、请写出麦克斯韦方程组的具体形式:________,_______。
24、如图所示,压紧的铅块甲和乙“粘”在一起,接触面铅分子间相互作用总体上表现为_____________,分子势能Ep和分子间距离r的关系图像如图所示,能总体上反映接触面铅块分子Ep的是图中________(选填“A”“B”或“C”)的位置。
25、如图所示,是光滑的直角金属导轨,
沿竖直方向,
沿水平方向。
为靠在导轨上的一根金属直棒,
端较
端更靠近
点。金属直棒从静止开始在重力作用下运动,运动过程中
端始终在
上,
端始终在
上,直到金属直棒
完全落在
上。整个装置放在一匀强磁场中,磁场方向垂直纸面向里。金属直棒
在运动过程中感应电流的方向为___________,金属直棒
所受磁场力的方向为__________。
26、某商场安装了一台倾角为30°的自动扶梯,该扶梯在电压为380V的电动机带动下以0.4m/s的恒定速率向斜上方移动,电动机的最大输出功率为4.9kW。不载人时测得电动机中的电流为5A,若载人时扶梯的移动速率与不载人时相同,忽略电动机内阻的热损耗,则空载时维持扶梯运行的电功率是________kW;这台自动扶梯可同时乘载的最多人数是________人。(设人的平均质量为60kg)
27、如图所示为研究斜槽末端小球碰撞时动量是否守恒的实验装置。主要实验步骤如下:
a.将斜槽PQR固定在铁架台上,使槽的末端QR水平;
b.使质量较大的A球从斜槽上某一位置静止滚下,落到位于水平地面的记录纸上,留下痕迹;
c.再把半径相同、质量较小的B球放在水平槽上靠近槽末端的地方,让A球仍从刚才的位置由静止开始滚下,和B球碰撞后,A、B球分别在记录纸上留下各自的落点痕迹;
d.记录纸上的O点为水平槽末端R在记录纸上的垂直投影,D、E、F为三个落点的平均位置。用刻度尺测量出OD、OE、OF的距离,记为x1、x2、x3,测量A球的质量为mA,B球的质量为mB,且mA=3mB。
(1)实验中,通过测量小球做平抛运动的水平位移来代替小球的速度。
①本实验必须满足的条件是______
A.水平槽QR尽量光滑以减小误差
B.斜槽轨道末端的切线必须水平
C.A球每次必须从轨道的同一位置由静止滚下
②图中的落点痕迹D代表______
A.A球第一次抛出的落地点
B.A球与B球碰撞后,A球的落地点
C.A球与B球碰撞后,B球的落地点
③若两球相碰前后的动量守恒,其表达式可表示为______
(2)某位同学在实验时,使质量为mA的入射小球A球每次从轨道的同一位置由静止滚下,更换被撞小球B球,使其半径不变,但质量mB分别为A球质量的1/6、1/3和1/2。用刻度尺测量出每次落点痕迹距离O点的OD、OE、OF的距离,记为x1、x2、x3。
①请在x1-x3图中画出这三个坐标点的示意图______;
②分析说明如何利用这些坐标点证明两球相碰前后动量守恒______;
③若每次碰撞过程均为弹性碰撞,这些坐标点应该满足什么条件______。
28、如图甲所示,某同学在“测玻璃砖折射率实验”时将入射光线改由从AC面入射,然后在CD界面外侧观察的像,但他始终无法在CD界面外侧找到
的像,却意外地在BD界面外侧看到了
的像,于是按原方法钉了两枚大头针
,用以标记出射光线。根据你所学知识在图乙中补全光路图。
29、太阳磁暴时会辐射出X射线、紫外线、可见光及高能量的质子和电子束。磁暴期间,很多处在高轨道的卫星,如同步卫星等可能会受到高能粒子的直接撞击,甚至导致一些卫星器件失效,如图甲所示。同学小石为了研究磁暴对同步卫星的影响,建立如下模型:在赤道平面内射向地球的粒子流如太阳光般平行射向地球,其主要粒子成分为电荷量q,质量为m的质子,若假设在赤道上空的地磁场为环形匀强磁场,磁感应强度为B,方向与赤道平面垂直,如图乙所示。已知地球半径为R,同步卫星轨道半径,有效磁场半径
,不考虑相对论效应及地球公转带来的影响。求
(1)质子的速度在什么范围内不会影响同步卫星?
(2)假设某次磁暴中,某个质子沿着地心方向进入磁场后恰好与同步卫星轨道擦肩而过,则与这一质子相同速度的质子流从进入磁场到达同步卫星轨道处的最短时间为多少?(提示:反三角函数:若sinθ=A,则θ=arcsinA,若cosθ=A,则θ=arccosA)
(3)为了更好研究来自空间的θ粒子特性,科学家们常会在地球上安装探测站接受粒子。若某次太阳风暴,经分布在赤道上的探测器显示只有的赤道范围没有检测到质子。试讨论此次太阳风暴抛出的质子到达地球可能包含的速度范围。
30、如图所示,左右两个容器的侧壁都是绝热的、底部都是导热的、横截面积均为S。左容器足够高,上端敞开,右容器上端由导热材料封闭。两个容器的下端由容积可忽略的细管连通。容器内两个绝热的活塞A、B下方封有氮气,B上方封有氢气。大气的压强为P0,外部气温为T0=273K保持不变,两个活塞因自身重力对下方气体产生的附加压强均为0.1P0。系统平衡时,各气体柱的高度如图所示。现将系统的底部浸人恒温热水槽中,再次平衡时A上升了一定的高度。用外力将A缓慢推回第一次平衡时的位置并固定,第三次达到平衡后,氢气柱高度为0.8h。氮气和氢气均可视为理想气体。求:
(1)第二次平衡时氮气的体积;
(ii)水的温度。
31、如图所示,在xOy直角坐标系中,第一象限内等腰三角形ABC区域内有水平向左的匀强电场,AB边的长度为L且与x轴平行,电场强度大小为E0,在第二象限内边长为L的正方形BOFG区域内有竖直向下的匀强电场(电场强度大小未知),现有一带正电的粒子电荷量为q、质量为m(重力不计),从A点由静止释放,恰好能通过第二象限的F点。
(1)求BOFG区域内的匀强电场的电场强度E大小;
(2)若三角形ABC区域内的匀强电场的电场强度大小变为5E0,BOFG区域内的匀强电场的电场强度E大小保持不变,在O点略靠右立一支架,支架上有一质量为m的不带电小球(重力不计)处于AC边与BC边的中点P和Q等高处,从x轴的某一位置以某一速度发射上述带正电的粒子,使其与不带电小球水平发生碰撞后二者成为一个整体沿PQ的连线恰好到达P点。求该带电粒子的发射位置在x轴上的坐标及发射速度。
32、资料记载,海啸波是重力长波,波长可达100公里以上,由于其传播速度在深海区与浅海区不同,使得在开阔的深海区低于几米的一次单个波浪,到达浅海区波长减小振幅增大,掀起米高的拍岸巨浪,有时最先到达海岸的海啸可能是波谷,水位下落,暴露出浅滩海底;几分钟后波峰到来,一退一进,造成毁灭性的破坏。
(1)在深海区有一海啸波(忽略海深度变化引起的波形变化)如图甲,实线是某时刻的波形图,虚线是后首次出现的波形图。已知波沿
轴正方向传播,波源到浅海区的水平距离s1=8640km,求海啸波到浅海区的时间t1(要求时间单位为小时);
(2)第(1)小问中的海啸波进入浅海区后的波形(忽略海深度变化引起的波形变化)变为如图乙所示,若浅海区到达海岸的水平距离为s2=60km,求该海啸波从进入浅海区到波谷最先到达海岸的时间t2(要求时间单位为分钟)。