1、我国将在2024年前后发射鹊桥二号中继卫星和嫦娥六号探测器,实现月背采样返回。嫦娥六号探测器近月运行时可视为匀速圆周运动,假设其近月环绕的周期为T。已知引力常量为G,嫦娥六号的质量为m。根据以上信息可求出( )
A.月球的质量
B.月球的平均密度
C.月球表面的重力加速度
D.嫦娥六号绕月运行的动能
2、如图所示,竖直面内的正方形导线框,以某一初速度垂直进入水平向里的有界匀强磁场并最终完全穿出。线框的边长小于磁场宽度,不计空气阻力。下列说法正确的是( )
A.线框进磁场的过程中电流方向为顺时针方向
B.线框出磁场的过程中可能做匀减速直线运动
C.线框在进和出的两过程中受到安培力的冲量一定相等
D.线框在进和出的两过程中产生的焦耳热一定相等
3、弹簧振子完成一次全振动对应的物理过程如图所示,设振动的频率为,下列说法正确的是( )
A.振子由点运动到
点的过程中,速度减小得越来越快
B.振子由点运动到
点需要的运动时间为
C.振子由点运动到
点的过程中相对平衡位置的位移越来越大
D.振子完成一次全振动,平均速率为
4、范德格拉夫静电加速器由两部分组成,一部分是产生高电压的装置,叫作范德格拉夫起电机,加速罩(即金属球壳)是一个铝球,由宽度为D、运动速度为v的一条橡胶带对它充电,从而使加速罩与大地之间形成稳定的高电压U。另一部分是加速管和偏转电磁铁,再加上待加速的质子源就构成了一台质子静电加速器,如图中所示。抽成真空的加速管由多个金属环及电阻组成,金属环之间由玻璃隔开,各环与电阻串联。从质子源引出的质子进入真空加速管加速,然后通过由电磁铁产生的一个半径为b的圆形匀强磁场区域引出打击靶核。已知质子束的等效电流为,通过电阻的电流为
,质子的比荷
。单位面积上的电荷量叫做电荷面密度。下列说法不正确的是( )
A.若不考虑传送带和质子源的影响,加速罩内的电场强度为零
B.若不考虑传送带和质子源的影响,加速罩内的电势大小等于U
C.要维持加速罩上大小为U的稳定电压,喷射到充电带表面上的电荷面密度为
D.质子束进入电磁铁,并做角度为的偏转,磁感应强度
5、地磁场对宇宙高能粒子有偏转的作用,从而保护了地球的生态环境。赤道平面的地磁场简化为如图,O为地球球心、R为地球半径,地磁场只分布在半径为R和2R的两边界之间的圆环区域内,磁感应强度大小均为B,方向垂直纸面向里。假设均匀分布的带正电高能粒子以相同速度垂直MN沿赤道平面射向地球。已知粒子质量均为m。电荷量均为q。不计粒子的重力及相互作用力。则( )
A.粒子无论速率多大均无法到达MN右侧地面
B.若粒子速率为,正对着O处入射的粒子恰好可以到达地面
C.若粒子速率小于,入射到磁场的粒子可到达地面
D.若粒子速率为,入射到磁场的粒子恰能覆盖MN右侧地面一半的区域
6、如图所示,一轻弹簧的一端固定在倾角为的光滑斜面底端,另一端连接一质量为3kg的物块A,系统处于静止状态。若在斜面上紧靠A上方处轻放一质量为2kg的物块B,A、B一起向下运动到最低点P(图中P点未画出),然后再反向向上运动到最高点,对于上述整个运动过程,下列说法正确的是(已知
,
,重力加速度g取
)( )
A.两物块沿斜面向上运动的过程中弹簧可能恢复原长
B.在物块B刚放上的瞬间,A、B间的弹力大小为12N
C.在最低点P,A、B间的弹力大小为16.8N
D.在最低点P,弹簧对A的弹力大小为30N
7、如图所示,边长为l的正三角形线圈,线圈匝数为n,以角速度绕
匀速转动,
的左侧有垂直于纸面向里的匀强磁场,磁感应强度大小为B。M为导电环,负载电阻为R,其他电阻不计,在线圈转动一周过程中( )
A.图示时刻(线圈平面与磁场方向垂直),线圈的磁通量最大,产生的感应电动势也最大
B.感应电动势的最大值是
C.R上产生的热量为
D.通过R的电荷量为
8、“轨道康复者”是“垃圾”卫星的救星,被称为“太空110”,它可在太空中给“垃圾”卫星补充能源,延长卫星的使用寿命。假设“轨道康复者”的轨道半径为地球同步卫星轨道半径的五分之一,其运动方向与地球自转方向一致,轨道平面与地球赤道平面重合,下列说法正确的是( )
A.“轨道康复者”的速度是地球同步卫星速度的5倍
B.“轨道康复者”的加速度是地球同步卫星加速度的5倍
C.站在赤道上的人可观察到“轨道康复者”向东运动
D.“轨道康复者”可在高轨道上加速,以实现对低轨道上卫星的拯救
9、如图所示,静置于光滑水平面上的A物体通过跨过定滑轮的轻绳与B物体相连,轻绳处于拉直状态。已知A、B两物体的总质量不变,不计滑轮的质量和摩擦。同时将A、B两物体由静止释放,释放后瞬间轻绳的拉力大小为T。下列说法正确的是( )
A.B物体的质量越大T越大
B.A物体的质量越大T越大
C.A、B两物体的质量相等时T最大
D.A、B两物体的质量相等时T最小
10、《天问》是战国时期诗人屈原创作的一首长诗,全诗问天问地问自然,表现了作者对传统的质疑和对真理的探索精神。我国探测飞船“天问一号”发射成功飞向火星,屈原的“天问”梦想成为现实,也标志着我国深空探测迈向一个新台阶。如图所示,“天问一号”经过变轨成功进入近火圆轨道,其中轨道1是圆轨道,轨道2是椭圆轨道,轨道3是近火圆轨道,已知火星的平均密度为,火星的半径为R,轨道1的半径为r,引力常量为G,下列说法正确的是( )
A.“天问一号”在轨道3上运动的周期为
B.“天问一号”在轨道2上运动的周期为
C.“天问一号”在轨道1上运动的周期为
D.火星的第一宇宙速度为
11、如图甲所示,含有等量正负电荷的等离子体流由左方连续以相等的速度射入相互平行的、
两板间,板间有垂直纸面向里的匀强磁场,
直导线与
、
相连接,线圈
与直导线
连接,线圈
内有按图乙所示规律变化的磁场,且规定向左为磁场B的正方向,则下列说法正确的是( )
A.内,
、
导线互相排斥
B.内,
、
导线互相排斥
C.内,
、
导线互相吸引
D.内,
、
导线互相排斥
12、细绳拴一个质量为m的小球,小球用固定在墙上的水平弹簧支撑,小球与弹簧不粘连,平衡时细绳与竖直方向的夹角为53°,如图所示。(已知cos 53°=0.6,sin 53°=0.8)以下说法正确的是( )
A.小球静止时弹簧的弹力大小为mg
B.小球静止时细绳的拉力大小为mg
C.细线烧断瞬间小球的加速度立即为g
D.细线烧断瞬间小球的加速度立即为
13、如图所示,某理想变压器原、副线圈匝数比为两个相同的灯泡,
,当开关S₁闭合、S₂断开时,两灯泡均能正常发光;当开关S₂闭合、S₁断开时,两灯泡仍均能正常发光。则R₁的阻值是( )
A.32Ω
B.16Ω
C.10Ω
D.50Ω
14、电磁减震器是利用电磁感应原理制作的一种新型智能化汽车独立悬架系统。该减震器是由绝缘滑动杆及固定在杆上12个相互紧靠的相同矩形线圈构成。减震器右侧是一个由电磁铁产生的磁场,磁场的磁感应强度与通入电磁铁的电流间的关系可简化为,其中
,磁场范围足够大。当减震器在光滑水平面上以初速度v进入磁场时会有减震效果产生,当有超过6个线圈进入磁场进行减速时,车内人员会感觉颠簸感较强。已知滑动杆及线圈的总质量
,每个矩形线圈
匝数
匝,电阻值
,
边长
,
边长
,整个过程不考虑互感影响,则下列说法正确的是( )
A.当电磁铁中的电流为2mA时,为了不产生较强颠簸,则减速器进入磁场时的最大速度为3m/s
B.若检测到减速器以5m/s将要进入磁场时,为了不产生较强的颠簸,则调节磁场的电流可以为3mA
C.若检测到减速器以5m/s将要进入磁场时,为了不产生较强的颠簸,则调节磁场的电流可以为2.5mA
D.当电磁铁中的电流为2mA,减速器速度为5m/s时,磁场中第1个线圈和最后1个线圈产生的热量比
15、如图所示,小车上固定一个光滑弯曲轨道,静止在光滑的水平面上,整个小车(含轨道)的质量为3m。现有质量为m的小球,以水平速度从左端滑上小车,能沿弯曲轨道上升到最大高度,然后从轨道左端滑离小车。关于这个过程,下列说法正确的是( )
A.小球沿轨道上升到最大高度时,速度为零
B.小球沿轨道上升的最大高度为
C.小球滑离小车时,小车恢复静止状态
D.小球滑离小车时,小车相对小球的速度大小为
16、2023年10月26日消息,据中国载人航天工程办公室消息,神舟十七号载人飞船入轨后,于北京时间2023年10月26日17时46分,成功对接于空间站天和核心舱前向端口,整个对接过程历时约小时。空间站的运行轨道可近似看作圆形轨道I,椭圆轨道II为神舟十七号载人飞船与空间站对接前的运行轨道,已知地球半径为R,两轨道相切于P点,地球表面重力加速度大小为g,下列说法正确的是( )
A.轨道I上的线速度大小为
B.神舟十七号载人飞船在轨道I上P点的加速度小于在轨道II上P点的加速度
C.神舟十七号载人飞船在P点经点火加速才能从轨道II进入轨道I
D.轨道I上的神舟十七号载人飞船想与前方的空间站对接,只需要沿运动方向加速即可
17、如图所示,虚线为矩形线圈的对称轴,在其左侧存在垂直纸面向里的匀强磁场,右侧没有磁场。从上往下看,矩形线圈绕其对称轴逆时针匀速转动,以abcd为线圈中感应电流的正方向,则从图示位置开始一个周期内线圈中感应电流随时间变化的图像可能为( )
A.
B.
C.
D.
18、如图所示,在粗糙的水平面上有一质量为0.5kg的物块Q,Q的正上方0.6m处有一悬点O,一根长为0.6m的轻绳一端固定在O点,另一端拴接一质量为1kg的小球将绳伸直并将P拉到偏离水平方向30°静止释放,P运动到最低点与Q发生正碰后,Q向左滑动1.5m停下。已知Q与地面的动摩擦因数
,g取
。则( )
A.P第一次到达最低点的速度为
B.P第一次到达最低点时绳的拉力为40N
C.P、Q碰撞过程中损失的机械能为
D.P碰后能上升的最大高度为0.1m
19、如图所示,发电机矩形线框匝数为,面积为
,线框所处磁场可视为匀强磁场,磁感应强度大小为
,线框从图示位置开始绕轴
以恒定的角速度
沿顺时针方向转动,线框输出端接有换向器,通过电刷和外电路连接。定值电阻
的阻值均为
,两电阻间接有理想变压器,原、副线圈的匝数比为
,忽略线框以及导线电阻。下列说法正确的是( )
A.安装了换向器,变压器副线圈没有电压
B.转动一圈过程,通过的电量为
C.图示位置线框产生的电动势最大
D.发电机的输出功率为
20、在地铁某路段的隧洞墙壁上,连续相邻地挂有相同的广告画,画幅的宽度为0.8m,在列车行进的某段时间内,由于视觉暂留现象,车厢内的人向窗外望去会感觉广告画面是静止的。若要使人望向窗外时,看到的是画中的苹果做自由落体运动,则这段时间内(人眼的视觉暂留时间取0.05s,重力加速度g取)
A.列车的车速为8m/s
B.隧洞墙壁上每幅画中苹果所在的位置可连成抛物线
C.隧洞墙壁上相邻两幅画中苹果之间的高度差都相等
D.隧洞墙壁上连续相邻两幅画中苹果之间的高度差不相等,依次相差5cm
21、如图所示,甲分子固定于坐标原点O,乙分子位于x轴上,甲、乙两分子间的作用力与两分子间距离的关系如图中曲线所示。a、b、c、d为x轴上四个特定的位置,现将乙分子从a移动到d,当a移至______点时两分子间分子势能最小,在移动过程中的分子力和分子势能同时都增大的阶段是_________。
22、如图所示,两根光滑水平导轨与一个倾角为的金属框架abcd连接(连接处呈圆弧形)。磁感应强度B跟框架面垂直,框架边ab、cd长均为L,电阻均为2R,框架其余部分电阻不计。有一根质量为m、电阻为R的金属棒MN平行于ab放置,让它以初速
冲上框架,在到达最高点(低于cd)的过程中,框架边ab发出的热量为Q,已知运动过程中MN与ab绝缘,与导轨接触良好。则金属棒MN受到的最大安培力大小为______,金属棒MN上升的最大高度为______。
23、如图所示,绝热的轻质活塞2将一定质量的理想气体封闭在水平放置的固定绝热气缸内,轻质活塞1与2通过一水平轻质弹簧连接,两活塞之间为真空,活塞与气缸壁的摩擦忽略不计,用水平外力F使活塞1静止不动。现增大外力F,使活塞1缓慢向右移动,则此过程中气体的温度_____(填“升高”“降低”或“不变”);气体分子在单位时间内撞击气缸内壁单位面积上的次数_____(填“增加”“不变”或“减少”)。
24、由于电场力的作用,导体内的自由电荷发生______(选填“热运动”或“定向移动”),从而形成电流。电流强度I的定义式是______。
25、如图所示,一定质量的理想气体,其状态经过A(3,2.5)B(6,2.5)
C(6,1)变化,其中气体在状态A时的温度
。则气体在状态C时的热力学温度TC=________K;
的过程中,气体对外界做的功为________J。
26、学校开展研究性学习,某研究小组的同学根据所学的光学知识,设计了一个测量液体折射率的仪器,如图所示,在一圆盘上,过其圆心O作两条互相垂直的直径BC、EF,在半径OA上,垂直盘面插下两枚大头针P1、P2并保持P1、P2位置不变,每次测量时让圆盘的下半部分竖直进入液体中,而且总使得液面与直径BC相平,EF作为界面的法线,而后在图中右上方区域观察P1、P2的像,并在圆周上插上大头针P3,使P3正好挡住P1、P2的像,同学们通过计算,预先在圆周EC部分刻好了折射率的值,这样只要根据P3所插的位置,就可直接读出液体折射率的值,则:
(1)若∠AOF=30°,OP3与OC的夹角为30°,则P3处所对应的折射率的值为______,
(2)图中P3、P4两位置中______(填“P3”或“P4”)处所对应的折射率大,
(3)若保持∠AOF=30°不变,用该装置能测量的最大折射率的值不超过________,
27、用如图所示的装置探究加速度、力和质量的关系,带滑轮的长木板水平放置,弹簧测力计固定在墙上。小车上固定一定滑轮,细绳通过滑轮连接弹簧测力计和沙桶。
(1)下列关于该实验的操作说法中正确的是_______________。
A.必须用天平测出沙和沙桶的质量
B.每次改变小车的质量时,不需要重新平衡摩擦力
C.小车的质量须远大于沙桶和沙的质量
D.应当先释放小车,再接通电源
(2)利用打点频率为50Hz的打点计时器,得到的一条纸带如图所示:(图中每两个计数点间还有四个点未画出)
则在该次实验中,小车运动的加速度大小为______________(结果保留三位有效数字)。
(3)某同学做实验时,未把木板的一侧垫高,就继续进行其他实验步骤,则该同学作出的小车的加速度a与弹簧测力计示数F的图像如图所示,则实验中小车受到的摩擦力大小为___________,小车的质量为__________。
28、当金属的温度升高到一定程度时就会向四周发射电子,这种电子叫热电子,通常情况下,热电子的初始速度可以忽略不计。如图所示,相距为L的两块平行金属板M、N接在输出电压恒为U的高压电源E2上,M、N之间的电场近似为匀强电场,a、b、c、d是匀强电场中四个均匀分布的等势面,K是与M板距离很近的灯丝,电源E1给K加热从而产生热电子。电源接通后,电流表的示数稳定为I,已知电子的质量为m、电量为e。求:
(1)电子达到N板瞬间的速度;
(2)电路稳定的某时刻,M、N之间运动的热电子的总动能;
(3)电路稳定的某时刻,c、d两个等势面之间具有的电子数。
29、如图所示,一质量为m的物块在与水平方向成θ的力F的作用下从A点由静止开始沿水平直轨道运动,到B点后撤去力F,物体飞出后越过“壕沟”落在平台EG段。已知物块的质量m=1 kg,物块与水平直轨道间的动摩擦因数为μ=0.5,AB段长L=10 m,BE的高度差h=0.8 m,BE的水平距离x=1.6 m。若物块可看作质点,空气阻力不计,g取10m/s2。
(1)要越过“壕沟”,求物块在B点最小速度v的大小;
(2)在第(1)问的条件下,计算物块落到平台时的瞬时速度v′;
(3)若θ=,为使物块恰好越过“壕沟”,求拉力F的大小。
30、三、气压传动
气压传动是工业中常见的传动方式。如图a所示,面积为2S的活塞A静止,与气缸右端相距L1。用力缓慢右移活塞A,通过压缩气体顶起面积S的活塞B和上方高h的液柱(液体密度ρ),最终活塞B和液体上升L2,如图b所示。活塞缓慢移动过程中,气体温度保持不变。大气压强为p0,忽略弯管中的气体体积,装置不漏气,不计摩擦和两活塞质量。
【1】图中液体________(选涂:A.浸润 B.不浸润)竖直管道。管道分子对附着管壁的液体分子的吸引力________(选涂:A.大于 B.小于)液体内部分子间的吸引力。
【2】下列选项中,能正确描述某种气体分子速率分布规律的是( )
A.
B.
C.
D.
【3】初始时,封闭气体的压强大小为________;最终活塞B上升的高度L2=________(用p0、ρ、g、h、L1表示)。
【4】若活塞A对封闭气体做正功W,气体对外放热Q。不考虑气体分子势能,忽略气体质量,则气体内能( )
A.增加,且W=Q
B.增加,且W>Q
C.不变,且W=Q
D.不变,且W>Q
31、如图所示,一质量为m1=0.2kg的“T”形杆P竖直放在地面上,有一质量为m2=0.3kg的金属圆环Q套在“T”形杆P的直杆上很难分离。某工程师设计了一个方法成功将金属环Q与“T”形杆P分开,该工程师在“T”形杆P与金属圆环Q间装上适量的火药,火药爆炸瞬间化学能中的部分能量转化为系统的机械能E,已知,金属圆环Q与“T”形杆P的直杆间滑动摩擦力大小恒为
,不计空气阻力。重力加速度大小g取
。
(1)求火药爆炸瞬间“T”形杆P和金属圆环Q的速度大小;
(2)求点燃火药爆炸瞬间“T”形杆P和金属圆环Q的加速度大小。
(3)若要求金属环Q与“T”形杆P分开,则直杆长度的最大值是多少?
32、如图所示,质量为m、总电阻为R、边长为L的正方形单匝导线框ABCD静止在光滑水平面上,线框右侧某处有一左边界平行于AD、范围足够大的匀强磁场,磁感应强度为B0,方向垂直于纸面向里。距离磁场边界L/2处有一与边界平行的足够大的挡板PQ.现用大小为F、水平向右的恒力作用在AD中点,线框匀速进入磁场,与挡板碰撞后立即静止,此时将水平恒力撤去。
(1)求AD到达磁场边界时的速度大小;
(2)求线框在磁场中运动的过程中,AD边产生的电热以及流过AD边的电量;
(3)若线框与挡板PQ碰撞后,挡板对线框产生一个大小为f的恒定吸引力,且磁场的磁感应强度按B=B0+kt(k为大于零的常数)变化,则再经过多长时间线框可以挣脱PQ的束缚?(PQ不影响线框的导电性能且能)