1、某位同学在媒体上看到一篇报道称:“地球恰好运行到火星和太阳之间,且三者几乎排成一条直线,此现象被称为‘火星冲日’,平均780天才会出现一次。2022年12月8日这次‘冲日’,火星和地球间距约为8250万千米。”他根据所学高中物理规律,设火星和地球在同一平面内沿同一方向绕太阳做匀速圆周运动,如图所示,已知地球的公转周期为365天,引力常量。由以上信息,他可以估算出下列哪个物理量( )
A.火星的半径
B.火星的质量
C.火星表面的重力加速度
D.火星绕太阳运动的公转周期
2、2023年9月29日,在杭州亚运会田径项目女子铅球决赛中,中国选手巩立姣夺得金牌,获得亚运会三连冠。图甲是巩立姣正在比赛中。现把铅球的运动简化为如图乙模型:铅球抛出时离地的高度h=1.928m,铅球落地点到抛出点的水平距离x=20m,铅球抛出时的速度v0和水平方向的夹角θ=37°,已知铅球的质量为m=4kg,不计空气阻力,sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10m/s2,,
,则( )
A.小球运动到最高点时速度为零
B.小球在空中运动的时间为1.62s
C.从抛出到落地过程中小球速度的变化量是18.4m/s
D.小球落地前任意相等时间内速度的变化量不相等
3、如图甲所示为α粒子散射实验装置的剖面图,图中铅盒内的放射性元素钋(Po)所放出的α粒子由铅盒上的小孔射出,形成一束很细的粒子束打到金箔上。α粒子束能穿过很薄的金箔打到荧光屏上,并产生闪光,这些闪光可以通过显微镜观察;α粒子穿越金箔前后运动方向之间的夹角θ称为散射角,如图乙所示,荧光屏和显微镜可一起绕金箔沿圆周转动,以便观察α粒子穿过金箔后散射角的变化情况。下列说法正确的是( )
A.整个装置可以不放在抽成真空的容器中
B.α粒子散射实验的结果表明,少数α粒子穿过金箔后,散射角很小(平均为2°~3°),几乎沿原方向前进
C.α粒子散射实验中观察到的个别α粒子甲乙被反弹回来,就像“一颗炮弹射向一张薄纸会反弹回来”,这种现象可用“枣糕模型”来解释
D.原子的核式结构模型有些类似太阳系,原子核犹如太阳,电子犹如行星,可称为原子的“行星模型”
4、如图所示,轻绳AB一端固定在天花板上,另一端悬挂一重物,处于静止状态。现用水平向左的力拉绳上的一点
,使重物被缓慢提起。用
表示绳
段对
点的拉力,
表示绳
段对
点的拉力,
表示重物的重力,在此过程中下列说法正确的是( )
A.和
是一对作用力与反作用力
B.和
大小相等
C.保持不变,
逐渐变大
D.保持不变,
逐渐变小
5、如图所示,施工员确定地下金属管线位置的一种方法如下:①给管线通入电流,电流产生磁场; ②用可测量磁场强弱、方向的仪器在管线附近水平地面上找到磁场最强的某点,记为a; ③在a 点附近地面上找到与 a点磁感应强度相同的若干点,将这些点连成直线 EF; ④在过a点垂直于 EF并位于地面的直线上,找到磁场方向与地面夹角为53°、距离为 L 的 b、c两点,不计地磁场影响, 则( )
A.EF 垂直于管线
B.管线深度为 L
C.b、c两点磁感应强度大小和方向均相同
D.管线中应通入正弦式交变电流
6、质子(质量数和电荷数均为1)和粒子(质量数为4、电荷数为2)垂直进入某一平行板间的匀强电场中,又都从另一侧离开电场。若两粒子在通过平行板时动能的增量相同,不计粒子重力,则下列判断正确的是( )
A.质子和粒子射入时的初动量之比为2:1
B.质子和粒子射入时的初动能之比为1:2
C.质子和粒子射入时的初速度之比为1:1
D.质子和粒子在平行板间的运动时间之比为1:4
7、如图所示,两物体A、B之间有一压缩的轻质弹簧并置于光滑的水平面上,两物体与轻弹簧不连接,开始用细线将两物体拴接,某时刻将细线烧断。已知弹簧储存的弹性势能为,物体A、B的质量分别为3m、m。则下列说法正确的是( )
A.两物体与弹簧分离时,物体A的速度为
B.两物体与弹簧分离时,物体B的速度为
C.轻弹簧对两物体做的功相同
D.轻弹簧对两物体的冲量大小相等
8、2023年8月29日,全球瞩目的智能手机华为Mate 60 Pro上市。已知其锂离子聚合物电池容量为,手机支持超级快充“20V/4.4A”,兼容“11V/6A”或“10V/4A”超级快充,电池电动势为3.6V,正常通话额定功率为2W,则( )
A.题中“”是能量的单位
B.最大超级快充对应的功率是66W
C.充满电后可以正常通话的时间为9h
D.充满电后可以正常通话的时间为18h
9、如图所示,在盛有导电液体的水平玻璃皿中心放一个圆柱形电极接电源的负极,沿边缘内壁放另一个圆环形电极接电源的正极做“旋转液体实验”,其中蹄形磁铁两极间正对部分的磁场可视为匀强磁场,磁铁上方为S极。电源的电动势,限流电阻
。闭合开关S后,当导电液体旋转稳定时理想电压表的示数为3.5V,理想电流表示数为0.5A。则( )
A.从上往下看,液体顺时针旋转
B.液体消耗的电功率为1.75W
C.玻璃皿中两电极间液体的电阻为
D.电源的内阻为
10、静电喷涂是一种利用静电作用使雾化涂料微粒在高压电场作用下带上电荷,并吸附于带正电荷的被涂物的涂装技术,静电喷涂机的结构如图所示,规定大地的电势为0,下列说法正确的是( )
A.雾化涂料微粒可能带正电,也可能带负电
B.静电喷涂机喷口处的电势大于0
C.工件表面处的电场强度小于喷口处的电场强度
D.工件与喷口之间的电场线与真空中等量异种点电荷之间的电场线完全相同
11、1638年,《两种新科学的对话》著作的出版,奠定了伽利略作为近代力学创始人的地位,书中讨论了自由落体运动和物体沿斜面运动的问题。依据伽利略在书中描述的实验方案,某实验小组设计了如图所示的装置,探究物体沿斜面下滑的运动特点。操作步骤如下:
①让滑块从距离挡板处由静止下滑,同时打开水箱阀门,让水均匀稳定流到量筒中;
②当滑块碰到挡板时关闭阀门;
③记录量筒收集的水量;
④改变,重复以上操作。
与
的比例关系为( )
A.
B.
C.
D.
12、位于坐标原点处的波源发出一列沿x轴正方向传播的简谐横波。t=0时波源开始振动,其位移y随时间t变化的关系式为,则t=
时的波形图为( )
A.
B.
C.
D.
13、如图甲所示,斜面固定,用沿斜面向上的不同的恒力F,使同一物体沿斜面向上做匀加速运动,其加速度a随恒力F的变化关系如图乙所示。则根据图线斜率和截距可求得的物理量是( )
A.物体质量
B.斜面倾斜角
C.当地重力加速度
D.物体与斜面动摩擦因数
14、ETC是高速公路上不停车电子收费系统的简称。汽车通过ETC通道前以速度v0行驶,需要在中心线前方一定距离处匀减速至速度v1,匀速到达中心线后,再匀加速至原速度v0继续行驶。设汽车加速和减速的加速度大小相同,则汽车通过ETC通道过程的速度与位移关系图像正确的是( )
A.
B.
C.
D.
15、利用如图所示的实验器材,不能完成的实验是( )
A.验证牛顿第二定律
B.研究自由落体运动规律
C.验证机械能守恒定律
D.测量重力加速度的大小
16、微信运动步数的测量是通过手机内电容式加速度传感器实现的,如图所示,M极板固定,当手机的加速度变化时,N极板只能按图中标识的“前后”方向运动。图中R为定值电阻。下列对传感器描述正确的是( )
A.静止时,电流表示数为零,且电容器两极板不带电
B.电路中的电流表示数越大,说明手机的加速度越大
C.由静止突然向后加速时,电容器的电容会减小
D.由静止突然向前加速时,电流由b向a流过电流表
17、普通的交流电压表不能直接用来测量高压输电线路间的电压,通常要通过电压互感器来连接。图(b)为电压互感器示意图,ab端所接线圈的匝数较少,工作时ab端电压为,cd端所接线圈的匝数较多,工作时cd端电压为
,现利用这个电压互感器通过普通的交流电压表测量图(a)中输电导线间的高电压,下列说法中正确的是( )
A.ab接MN、cd接电压表,
B.ab接MN、cd接电压表,
C.cd接MN、ab接电压表,
D.cd接MN、ab接电压表,
18、果农设计分拣橙子的简易装置如图所示。两细杆间上窄下宽、与水平地面所成的夹角相同。橙子从装置顶端由静止释放,大小不同的橙子会在不同位置落到不同的水果筐内。橙子可视为球体,假设细杆光滑,不考虑橙子转动带来的影响。某个橙子从静止开始下滑到离开细杆的过程中,受到每根细杆的支持力( )
A.变大
B.变小
C.不变
D.无法确定
19、如图所示,两平行的虚线间的区域内存在着有界匀强磁场,有一较小的三角形闭合导线框abc的ab边与磁场边界平行。现使此线框向右匀速穿过磁场区域,运动过程中始终保持速度方向与ab边垂直。则图中哪一个可以定性地表示线框在上述过程中感应电流随时间变化的规律( )
A.
B.
C.
D.
20、中国在2022年发射的实践二十一号(SJ-21)卫星,实施了一项“太空城管”的“轨道清扫”任务,捕获并拖走了一颗失效的北斗二号地球同步轨道卫星。发射地球同步卫星的过程如图所示,卫星首先进入椭圆轨道Ⅰ,然后在Q点通过改变卫星速度,让卫星进入地球同步轨道Ⅱ,则( )
A.卫星在同步轨道Ⅱ上的运行速度可能大于7.9km/s
B.卫星在Q点通过减速实现由轨道Ⅰ进入轨道Ⅱ
C.在轨道Ⅰ上,卫星在P点的加速度小于在Q点的加速度
D.在Q点,卫星在轨道Ⅰ时的加速度等于在轨道Ⅱ时的加速度
21、某同学自制了一个手摇交流发电机,如图所示。大轮与小轮通过皮带传动(皮带不打滑),半径之比为4∶1,小轮与线圈固定在同一转轴上。线圈是由漆包线绕制而成的边长为L的正方形,共n匝,总阻值为R。磁体间磁场可视为磁感应强度大小为B的匀强磁场。大轮以角速度ω匀速转动,带动小轮及线圈绕转轴转动,转轴与磁场方向垂直。线圈通过导线、滑环和电刷连接一个阻值恒为R的灯泡。假设发电时灯泡能发光且工作在额定电压U0以内,则灯泡两端电压有效值为________,写出一种方式使小灯泡变得更亮________。(请写出理由,如果需要计算,则将计算过程写在下方)
22、某行星和地球绕太阳公转的轨道均可视为圆,每过N年,该行星会运行到日地连线的延长线上,如用所示,地球和行星做圆周运动所需的向心力来源于_____,该行星与地球的公转半径比为_____。
23、分析航天探测器中的电子束运动轨迹可知星球表面的磁场情况。在星球表面某处,探测器中的电子束垂直射入磁场。在磁场中的部分轨迹为图中的实线,它与虚线矩形区域ABCD的边界交于a、b两点。a点的轨迹切线与AD垂直,b点的轨迹切线与BC的夹角为。已知电子的质量为m,电荷量为e,电子从a点向b点运动,速度大小为v0,矩形区域的宽度为d,此区域内的磁场可视为匀强磁场。据此可知,星球表面该处磁场的磁感应强度大小为___________,电子从a点运动到b点所用的c时间为___________。
24、若核实验的核原料是,则
(i)完成核反应方程式
(ii)已知铀核的质量为235.0439 u,中子质量为1.0087 u,锶(Sr)核的质量为89.9077 u,氙(Xe)核的质量为135.9072 u,1 u相当于931.5 MeV的能量,求一个原子核裂变释放的能量为________MeV。(小数点后保留一位)
25、如图所示的平面内固定两个带电量为的异种点电荷,它们之间距离为
。以其连线中点
为圆心,以
为半径画圆,
、
、
为圆周上有三点,
点在两点电荷连线的中垂线上,
、
两点连线恰好过
点,则
、
两点的电场强度_____(填“相同”或“不同”),
点电势______(填“大于”“等于”或“小于”)
点电势;已知静电力常数为
,则
点电场强度大小为_______。
26、如图所示,质量为2m的木板静止在光滑的水平面上,轻弹簧固定在木板左端,质量为m的小木块(视为质点)从木板右端以速度v0沿木板向左滑行。小木块撞击弹簧,使弹簧压缩到最短时,它相对于木板滑行的距离为l0。小木块和木板间的动摩擦因数为,则弹簧压缩到最短时,木板的速度是_________,弹簧的弹性势能是__________。
27、某导体材料电阻值约为50,为了比较精确的测定其电阻值,实验室提供的器材有:
A.电流表A1 (0—80mA,内阻约为2
)
B.电流表A2 (0~3mA,内阻 =15
)
C.标准电阻R1=45
D.标准电阻 R2=985
E.滑动变阻器R(0至20)
F.电压表V(0~12V,内阻 Rv=lk)
G.蓄电池E(电动势为12V,内阻很小)
(1)实验过程中总共出现了四种电路设计(如图所示),按照实验的.“安全”、“精确”、“科学”、“易操作”等要求,从中选出最合理的电路图______(选填“甲”、“乙”、“丙”、“丁”).
(2)根据你所选择的电路设计,请写出需要测量并记录的物理量________________(写出物理量的名称,并设定相应的代表符号),金属丝电阻值的表达式=________________(用设定的代表符号表示)
28、如图所示,用一辆质量kg的轻型卡车运输一质量m=400kg的平板工件,工件与车厢上表面的动摩擦因数
,工件前端距驾驶室后端的距离L=1m。卡车以72km/h的速度在平直公路上行驶,行驶过程中驾驶员发现公路前方50m处有一障碍物,经0.5s反应时间后紧急刹车,恰好停在障碍物前。刹车过程可简化为匀变速直线运动,工件未与车厢两侧发生接触(最大静摩擦力等于滑动摩擦力,g=10m/s2)。求:
(1)为使工件不相对车厢发生滑动,卡车刹车时的最大加速度;
(2)卡车刹车过程中所受阻力的大小;
(3)试通过计算判断刹车过程中工件是否与驾驶室发生碰撞,若未发生碰撞,则最终工件前端距驾驶室后端的距离为多少。
29、在一条平直的公路上,一货车以30m/s的速率超速行驶时,司机突然发现前方40m处有一自行车以5m/s的速率同道、同方向匀速行驶。司机开始制动。 (这段公路很窄,无法靠边让道)
(1)若货车刹车后以大小为5m/s2加速度做匀减速运动。通过计算分析骑自行车的人是否有危险? 若无危险,求两车相距最近时的距离;若有危险,求出从货车发现自行车开始到撞上自行车的时间。
(2)若货车司机发现自行车时,自行车也恰好发现货车,自行车立即做匀加速直线运动(不计反应时间),加速度大小为2 m/s2(两车均视为质点)。货车也立即刹车做匀减速直线运动(不计反应时间),为避免碰撞,问:货车加速度至少多大才能避免相撞。
30、一根轻绳一端系一小球,另一端固定在O点,在O点有一个能测量绳的拉力大小的力传感器,让小球绕O点在竖直平面内做圆周运动,由传感器测出拉力F随时间t变化图象如图所示,已知小球在最低点A的速度vA=6 m/s,g=9.8 m/s2取π2=g,求:
(1)小球做圆周运动的周期T;
(2)小球的质量m;
(3)轻绳的长度L.
31、一物块在一个水平拉力作用下沿粗糙水平面运动,其v-t图象如图甲所示,水平拉力的P-t图象如图乙所示,g=10 m/s2,求:
(1)物块与水平面间的动摩擦因数μ;
(2)物块运动全过程水平拉力所做的功W;
(3)物块在0~2s内所受的水平拉力大小F.
32、如图所示,半径R=1.6m的光滑圆弧轨道位于竖直平面内,与长L=3m的绝缘水平传送带平滑连接,传送带以v=3m/s的速度顺时针转动,传送带右侧空间存在互相垂直的匀强电场和匀强磁场,电场强度E=20N/C,方向竖直向上;磁感应强度B=3.0T,方向垂直纸面向外。两个质量均为m=1.0×10-3Kg的物块a和b,物块a不带电,b带q=1.0×10-3C的正电并静止于圆弧轨道最低点,将a物块从圆弧轨道顶端由静止释放,运动到最低点与b发生正碰,碰撞时间极短,碰后粘合在一起,离开传送带后一起飞入复合场中,最后以与水平成60o角落在地面上的P点(如图),已知两物块与传送带之间的动摩擦因数均为μ=0.1,取g=10m/s2,a、b均可看做质点。求:
(1)物块a运动到圆弧轨道最低点时(碰撞前)对轨道的压力;
(2)传送带距离水平地面的高度;
(3)两物块碰撞后到落地前瞬间的运动过程中,a、b系统机械能的变化量。