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、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
3、如图所示,光滑水平面上有一足够长的轻质绸布C,C上静止地放有质量分别为2m、m的物块A和B,A、B与绸布间的动摩擦因数均为μ。已知A、B与C间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力。现对A施一水平拉力F,F从0开始逐渐增大,下列说法正确的是( )
A.当F=0.5μmg时,A、B、C均保持静止不动
B.当F=2.5μmg时,A、C不会发生相对滑动
C.当F=3.5μmg时,B、C以相同加速度运动
D.只要力F足够大,A、C一定会发生相对滑动
4、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
5、《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
6、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
7、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.
8、如图,电路中所有元件完好。当光照射光电管时,灵敏电流计指针没有偏转,其原因是( )
A.电源的电压太大
B.光照的时间太短
C.入射光的强度太强
D.入射光的频率太低
9、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
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、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
12、如图所示,甲、乙是规格相同的灯泡,接线柱a、b接电压为U的直流电源时,无论电源的正极与哪一个接线柱相连,甲灯均能正常发光,乙灯完全不亮.当a、b接电压有效值为U的交流电源时,甲灯发出微弱的光,乙灯能正常发光,则下列判断正确的是( )
A.x是电容器, y是电感线圈
B.x是电感线圈, y是电容器
C.x是二极管, y是电容器
D.x是电感线圈, y是二极管
13、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
14、如图为某燃气灶点火装置的原理图。转换器将直流电压转换为正弦交流电压,并加在一理想变压器的原线圈上,理想变压器的原、副线圈的匝数比为n1:n2=1:1000,电压表为交流电表。当变压器副线圈两端电压的瞬时值大于7070V时,就会在钢针和金属板间引发电火花进而点燃气体。此时,电压表的示数至少为( )
A.5
B.5000
C.10
D.7070
15、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
16、类比是一种常用的研究方法.如图所示,O为椭圆ABCD的左焦点,在O点固定一个正电荷,某一电子P正好沿椭圆ABCD运动,A、C为长轴端点,B、D为短轴端点,这种运动与太阳系内行星的运动规律类似.下列说法中正确的是( )
A.电子在A点的线速度小于在C点的线速度
B.电子在A点的加速度小于在C点的加速度
C.电子由A运动到C的过程中电场力做正功,电势能减小
D.电子由A运动到C的过程中电场力做负功,电势能增加
17、如图(a)所示,光滑绝缘水平面上有甲、乙两个带电小球。t=0时,乙球以6m/s的初速度向静止的甲球运动。之后,它们仅在电场力的作用下沿同一直线运动(整个运动过程中没有接触)。它们运动的v-t图象分别如图(b)中甲、乙两曲线所示。由图线可知( )
A.甲、乙两球一定带异号电荷
B.t1时刻两球的电势能最小
C.0~t2时间内,两球间的静电力先增大后减小
D.0~t3时间内,甲球的动能一直增大,乙球的动能一直减小
18、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
19、如图所示,轻绳MN的两端固定在水平天花板上,物体m1通过另一段轻绳系在轻绳MN的某处,光滑轻滑轮跨在轻绳MN上,可通过其下边的一段轻绳与物体m2一起沿MN自由移动。系统静止时轻绳MN左端与水平方向的夹角为60°,右端与水平方向的夹角为30°。则物体m1与m2的质量之比为( )
A.1:1
B.1:2
C.
D.
20、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
21、悬浮在水中的花粉颗粒所做的布朗运动表明_________在做热运动(选填“花粉颗粒”或“液体分子”);大量事实表明分子的无规则运动与_________有关。
22、如图,一列沿x轴正方向传播的简谐横波时刻刚好传播到
点,原点O是波源的平衡位置,波源持续振动的频率为
。①波源的起振方向沿y轴______________(选填“正”或“负”)方向;②该波的波速为______________
;③平衡位置为
的质点在
内通过的路程为______________m。
23、如图所示为一个摆长m的单摆。①若摆角
,不计一切阻力,则该单摆的振动可视为______(选填“简谐运动”或“阻尼振动”),其振动周期为______s;②实际情况下,在某次实验中,将该单摆的摆球拉到图中A点(摆绳绷直,摆角
)由静止释放后,发现摆球在竖直面内完成10次全振动达到右侧最高点的位置B比A低了
cm。若摆球质量
kg,每完成10次全振动给它补充一次能量,使摆球瞬间由B点恰好回到A点,则从释放摆球开始计时,在
s内总共应补充的能量为______J(保留2位小数)。(g取10m/s2,
)。
24、质量为1300kg的跑车在平直赛道上以恒定功率加速,受到的阻力不变,其加速度与速度的倒数
的关系如图所示,已知
的大小为0.0096。则赛车受到的摩擦力为_________N,发动机的输出功率为_________kW。
25、雪后,小朋友们堆了一个漂亮的雪人,雪人慢慢变成水,再逐渐蒸发。雪人变成水的过程中,水分子的平均动能__________(填“增大”、“减小”或“不变”);水蒸发成同质量的水蒸气的过程中,吸收的热量__________(填“大于”、“小于”或“等于”)内能的增加量。
26、如图所示,把一根两端开口、粗细均匀的玻璃管竖直插入水银槽中,当玻璃管露出水银部分长27cm时,将上端封闭。然后在玻璃管缓慢地竖直压下8cm的过程中,管内水银面高度的变化情况是_____;管内外水银面的高度差为_____cm。(已知p0=75cmHg)
27、小明发现,在夜景照片中,车灯常常会划出一道道美丽的弧线,受此启发,他决定利用发光小球自由下落时在照片上留下的光弧,来测量当地重力加速度。设计实验步骤如下:
①在黑暗的房间里,如图甲所示将相机正对竖直的刻度尺放置,调节相机快门为100(即曝光时间为
);
②将发光小球从刻度尺零刻度处由静止释放,待小球下落至与相机近似等高位置时按下相机快门,得如图乙所示的照片,读出亮线上边沿到释放点的距离H,亮线的长度d(曝光时间内小球的位移);
③用内的平均速度近似等于小球下落高度
时的瞬时速度,进而计算出重力加速度g;
④重复步骤②③,读出数据如下表所示,计算g的平均值,测得当地重力加速度。
| 第一张图 | 第二张图 | 第三张图 |
d/cm | 2.50 | 2.80 | 3.20 |
H/cm | 31.3 | 39.50 | 51.70 |
(1)根据上表数据,小球在第三张图中曝光时间内的平均速度大小
_______m/s(结果保留两位有效数字)。
(2)根据步骤③计算当地重力加速度的表达式为_______(用
,H,d表示)。
(3)本实验测得的重力加速度_______(填“大于”、“等于”或“小于”)真实值。
(4)为减小实验误差,可以采取下列哪些措施_______。
A.选用密度大,体积小的发光小球 B.选用密度小,体积大的发光小球
C.将相机快门调整为125 D.将相机快门调整为60
28、如图所示 ,长L=2.0 m、质量mA=1.0 kg的木板A静止在光滑水平面上,对木板施加大小F=3.0N、方向向右的水平拉力,同时在木板上某位置放一初速度v0=2.0 m/s、方向水平向右的小物块B,物块B的质量mB=1.0kg,在运动过程中物块B刚好未从木板A右端滑落。已知A、B间的动摩擦因数μ=0.10,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,g=10m/s2,求:
(1) 物块B刚放上木板A时,木板A、物块B的加速度大小aA、aB;
(2) 物块B刚放上木板时离木板A右端的距离x;
(3) 从物块B刚放上木板A到离开木板的过程中,产生的热量Q及拉力F做的功W。
29、有一个魔术表演是将写上字的纸装进透明文件袋后放进水中,纸上的字消失不见了,其现象可用以下模型通过光的全反射来解释,如图所示,在透明塑料砖不透光的侧面区域内部写上字,将透明塑料砖浸入装有水的容器中,当透明塑料砖与水平面成一定角度时,外部光线在水面折射后进入水内部到达塑料砖界面时发生全反射。没有光进入塑料砖内部,也就不会有光从塑料砖传出,因此人观察不到塑料砖内部的字。已知能达到塑料砖表面的光线在从空气入射水面时最大入射角为53°。当塑料砖与竖直面夹角时,恰好无法观察到塑料砖上的字,已知水的折射率为
。
(1)求光线从空气进入水中后光线与竖直面的夹角范围;
(2)求塑料砖的折射率(保留到小数点后三位,光线从介质1射入介质2时对应的折射率,其中
为介质1的折射率,
为介质2的折射率)。
30、如图所示,足够大的荧光屏垂直
坐标平面,与
轴间的夹角为
,
轴与
间有沿
轴方向、电场强度为
的匀强电场,一质量为
、电荷量为
(
)的离子从
轴上的
点,以速度
、沿
轴方向射入电场,恰好垂直打到荧光屏上的
点(图中未标出),离子重力不计。求:
(1)离子在电场中运动的时间。
(2)点到
点的距离
。
31、如图甲所示带孔的金属板、
竖直放置相距
,其间的匀强电场场强为
、方向竖直向上。过孔
的水平线交
板于
,
到孔
的距离为
,竖直荧光屏
上的
点与
在同一水平线上,其间有垂直纸面向外的匀强磁场。现在灯丝
和金属板
之间加如图乙所示的加速电压
,热电子(在
极处速度为零)沿
进入
、
间的电场,发现只在荧光屏
点下方出现了亮点。向右移动
屏,亮点将沿屏向上移动,当
与
的距离为
时,亮点移到
点,再向右移动
屏,亮点从屏上消失。已知电子的质量为
,电荷量为
,电子在
、
之间的加速时间极短,不计电子的重力,求:
(1)能使电子打到板的加速电压值
;
(2)磁场的磁感应强度。
32、如图所示,足够长的光滑斜面固定在水平地面上,平行斜面的轻弹簧的两端分别系在固定挡板和物块B上,物块A、B静止在斜面上,A带正电,B和斜面均为绝缘体。现在整个空间施加一个沿斜面向上的电场E(大小未知),让物块A做匀加速直线运动。己知斜面的倾角为,物快A、B的质量分别为M、m。轻弹簧的劲度系数为k,重力加速度为g,求:
(1)若物块A的加速度大小为,则
①施加电场后瞬间,B对A的弹力大小;
②从A开始运动到A、B恰好分开的过程中,弹簧及A对B的作用力的合力的冲量大小;
(2)从A开始运动到A、B恰好分开的过程中,当物块A的加速度为多大时,电场力对A做的功有最大值,及这个最大值。