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、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.
3、如图所示,两个半径不等的均匀带电圆环P、Q带电荷量相等,P环的半径大于Q环的,P带正电,Q带负电。两圆环圆心均在O点,固定在空间直角坐标系中的yOz平面上。a、b在x轴上,到O点的距离相等,c在y轴上,到O点的距离小于Q环的半径。取无限远处电势为零,则( )
A.O点场强不为零
B.a、b两点场强相同
C.电子从c处运动到a处静电力做功与路径无关
D.电子沿x轴从a到b,电场力先做正功后做负功
4、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
5、下列说法正确的是( )
A.液体分子的无规则运动称为布朗运动
B.两分子间距离减小,分子间的引力和斥力都增大
C.物体做加速运动,物体内分子的动能一定增大
D.物体对外做功,物体内能一定减小
6、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
7、如图所示,一轻质晒衣架静置于水平地面上,水平横杆与四根相同的斜杆垂直,两斜杆夹角,一重为
的物体悬挂在横杆中点,则每根斜杆受到地面的( )
A.作用力为
B.作用力为
C.摩擦力为
D.摩擦力为
8、OMN为玻璃等腰三棱镜的横截面,ON=OM,a、b两束可见单色光(关于OO′)对称,从空气垂直射入棱镜底面 MN,在棱镜侧面 OM、ON上反射和折射的情况如图所示,则下列说法正确的是( )
A.在棱镜中a光束的折射率大于b光束的折射率
B.在棱镜中,a光束的传播速度小于b光束的传播速度
C.a、b 两束光用同样的装置分别做单缝衍射实验,a光束比b光束的中央亮条纹宽
D.a、b两束光用同样的装置分别做双缝干涉实验,a光束比b光束的条纹间距小
9、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
10、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
11、渔船上的声呐利用超声波来探测远方鱼群的方位。某渔船发出的一列沿轴传播的超声波在
时的波动图像如图甲所示,图乙为质点
的振动图像,则( )
A.该波沿轴正方向传播
B.若遇到3m的障碍物,该波能发生明显的衍射现象
C.该波的传播速率为0.25m/s
D.经过0.5s,质点沿波的传播方向移动2m
12、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
13、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
14、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
15、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
16、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
17、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
18、某同学利用如图甲所示的装置,探究物块a上升的最大高度H与物块b距地面高度h的关系,忽略一切阻力及滑轮和细绳的质量,初始时物块a静止在地面上,物块b距地面的高度为h,细绳恰好绷直,现将物块b由静止释放,b碰到地面后不再反弹,测出物块a上升的最大高度为H,此后每次释放物块b时,物块a均静止在地面上,物块b着地后均不再反弹,改变细绳长度及物块b距地面的高度h,测量多组(H,h)的数值,然后做出H-h图像(如图乙所示),图像的斜率为k,已知物块a、b的质量分别为m1、m2,则以下给出的四项判断中正确的是( )
①物块a,b的质量之比 ②物块a、b的质量之比
③H-h图像的斜率为k取值范围是0<k<1 ④H-h图像的斜率为k取值范围是1<k<2
A.①③
B.②③
C.①④
D.②④
19、如图所示为速冻食品加工厂生产和包装饺子的一道工序。将饺子轻放在匀速运转的足够长的水平传送带上,不考虑饺子之间的相互作用和空气阻力。关于饺子在水平传送带上的运动,下列说法正确的是( )
A.饺子一直做匀加速运动
B.传送带的速度越快,饺子的加速度越大
C.饺子由静止开始加速到与传送带速度相等的过程中,增加的动能等于因摩擦产生的热量
D.传送带多消耗的电能等于饺子增加的动能
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、以下四个电磁波应用场景,在真空中波长最大的是__________,利用到多普勒效应的是__________。
A.以华为技术有限公司为代表的中国移动通讯领域拥有世界领先的第五代通讯技术(简称5G),当下由中国移动运营的5G载波频率是4.9GHz
B.汽车辅助驾驶系统为及时发现周围障碍物会主动向周围发射77GHz的电磁波(车载雷达),根据障碍物反射的回波判断障碍物的距离、速度
C.为传播交通知识和即时播报路况信息,全国各地都有交通广播,河北交通广播采用的频率是99.2MHz
D.家用微波炉工作时炉腔电磁波频率是2350MHz
22、如图所示,长为的轻质细杆OA,O端为转轴,固定于竖直墙壁上,A端绕接(固定)两条细绳,一绳拴重为G的重物,另一绳跨过墙上的光滑小滑轮用力F拉,两绳与杆的夹角分别为
、
,则力F的大小为___________,现让杆缓慢逆时针方向转动的过程中,杆的弹力大小变化情况是__________(选填“一直变大”“一直变小”“一直不变”“先变大后变小”或“先变小后变大”).
23、自行车内胎充气过足,在阳光下受暴晒时车胎极易爆裂,设暴晒过程中内胎容积的变化可以忽略不计。则在爆裂前受暴晒的过程中,气体温度升高,分子无规则热运动加剧,气体压强______;在车胎突然爆裂的瞬间,胎内气体内能______;在车胎爆裂前,气体分子的平均动能______,大量气体分子作用在胎内壁单位面积上的平均作用力______。(均填“减小”“不变”或“增大”)
24、甲、乙两列波均向右传播,在相遇处各自的波形图如图所示,已知两列波为同一性质的波,在同种介质中传播,则两列波的频率之比为__________,10m处质点的速度方向__________(填“向上”或“向下”)。
25、在装修工程中,用与竖直方向成β角的力F使质量为m的小物体静止在斜板的某位置上,如图所示,斜板与水平方向成α角,那么这个物体受到___个力而平衡,斜板对它的压力大小为____.
26、如图所示,一列简谐横波沿x轴传播,实线为时刻的波形图,此时平衡位置在
的质点P向y轴正方向运动,虚线为经过0.7s后第一次出现的波形图,则波沿x轴_______(填“正”或“负”)方向传播,波的传播速度为________
,质点P的振动周期为________s。
27、用以下器材可测量电阻的阻值。
待测电阻阻值约为600Ω;
电源E,电动势约为12.0V,内阻可忽略不计;
电压表,量程为0~500mV,内阻
;
电压表,量程为0~6V,内阻未知;
电流表A,量程为0~0.6A,内阻约为1Ω;
定值电阻,
;
滑动变阻器,最大阻值为200Ω;
滑动变阻器,最大阻值为20kΩ;
单刀单掷开关S一个,导线若干。
(1)用多用电表“×100”Ω挡粗略测量电压表的内阻时,发现指针偏转角度太小,为了更准确地测量其阻值,应选用___________挡(填“×1k”或“×10”),进行欧姆调零后,重新测量其示数如图所示,则电压表
的内阻约为___________Ω。(保留两位有效数字)
(2)接下来,着手设计测量电阻的电路,测得的电压表
的内阻只能用作估算,不能视作已知量,测量中要求数据精确度高,并能测量多组数据,电表应选择电压表
和___________;滑动变阻器应选择___________(以上均填写元件符号)。
(3)请在虚线框中画出测量电阻的实验电路图。___________
(4)实验主要步骤如下:
①选择恰当的实验器材,按实验电路将实物图连接好;
②闭合开关S,调节滑动变阻器的滑片到某一位置,记录电压表的读数以及第(2)问被选择的另一电表的读数;
③移动滑动变阻器的滑片,多次记录两表的读数;
④以电压表的读数
为纵坐标,另一电表的读数(记作S)为横坐标,作出
图像;
⑤求得关系图像的斜率为k。
(5)被测量电阻的阻值表达式为=___________。(用k、
、
表示)(6)实验后,在小组交流中有同学提到:由于电源的电动势较大,移动滑动变阻器的滑片时容易超过电压表
的量程,有一种解决方案可行,即在原来设计的控制电路中再串接一个电阻,实验室有定值电阻
、
可供选择,则应该选择电阻___________(填“
”或“
”)更为合理。
28、如图所示,将质量、电荷量
的带正电粒子,从靠近竖直放置的平行板电容器左极板的A处无初速度释放,粒子从右极板上开的小孔飞出,两极板所加电压
,两极板间距
,粒子沿水平中线进入水平放置的平行板电容器,其极板长度
,两极板所加电压
,该粒子恰好从下极板右边缘离开,并立即从匀强磁场左边界进入匀强磁场,并刚好不从磁场右边界飞出。已知匀强磁场的磁感应强度大小
,匀强磁场的左、右两边界均竖直,平行极板间的电场可看成匀强电场,不计粒子受到的重力。
(1)求水平放置的平行板电容器的两极板间的距离;
(2)求匀强磁场的宽度;(结果保留两位有效数字)
(3)若粒子刚飞入匀强磁场时,加在水平极板上的电压立刻变为,求粒子从
点释放到返回
点经历的时间
。(结果保留两位有效数字)
29、如图所示,一绝缘细线下端悬挂一质量,电荷量
的带电小球,小球静止在水平方向的匀强电场
中,细线与竖直方向的夹角
。以小球静止位置为坐标原点O,在竖直平面内建立直角坐标系
,其中x轴水平。某时刻剪断细线,经
电场
突然反向,大小不变,再经
,撤去匀强的电场
,同时施加另一匀强电场
,又经
小球速度为零(
,空气阻力不计)。求:
(1)匀强电场强度;
(2)小球运动时的速度大小和方向;
(3)匀强电场强度。
30、一质量为0.3kg的烟花弹获得动能E后,从地面竖直升空。当烟花弹上升到离地20m高处时速度为零,此时弹中火药爆炸将烟花弹炸为大、小两块,大、小块烟花弹分别获得水平向左、水平向右的速度,大块质量为小块质量的2倍,大、小两块烟花弹获得的动能之和也为E,爆炸时间极短,重力加速度g取10m/s2,,不计空气阻力和火药的质量,释放烟花弹位置的水平面足够大。求:
(1)动能E;
(2)大、小两块烟花弹落地之间的距离。
31、如图所示,半径R=2.8m的光滑半圆轨道BC与倾角θ=37°的粗糙斜面轨道在同一竖直平面内,两轨道间由一条光滑水平轨道AB相连,A处用光滑小圆弧轨道平滑连接,B处与圆轨道相切.在水平轨道上,两静止小球P、Q压紧轻质弹簧后用细线连在一起.某时刻剪断细线后,小球P向左运动到A点时,小球Q沿圆轨道到达C点;之后小球Q落到斜面上时恰好与沿斜面向下运动的小球P发生碰撞.已知小球P的质量m1=3.2kg,小球Q的质量m2=1kg,小球P与斜面间的动摩擦因数μ=0.5,剪断细线前弹簧的弹性势能Ep=168J,小球到达A点或B点时已和弹簧分离.重力加速度g=10m/s2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,不计空气阻力,求:
(1)小球Q运动到C点时的速度大小;
(2)小球P沿斜面上升的最大高度h;
(3)小球Q离开圆轨道后经过多长时间与小球P相碰。
32、如图所示,一个上表面绝缘、质量为mA=1kg的不带电小车A置于光滑的水平面上,其左端放置一质量为、带电量为
的空盒B,左端开口.小车上表面与水平桌面相平,桌面上水平放置着一轻质弹簧,弹簧左端固定,质量为
的不带电绝缘小物块C置于桌面上O点并与弹簧的右端接触,此时弹簧处于原长,现用水平向左的推力将C缓慢推至M点(弹簧仍在弹性限度内)时,推力做的功为
,撤去推力后,C沿桌面滑到小车上的空盒B内并与其右壁相碰,碰撞时间极短且碰后C与B粘在一起.在桌面右方区域有一方向向左的水平匀强电场,电场强度大小为
,电场作用一段时间后突然消失,小车正好停止,货物刚好到达小车的最右端.已知物块C与桌面间动摩擦因数
,空盒B与小车间的动摩擦因数
,
间距
,
点离桌子边沿
点距离
,物块、空盒体积大小不计,
取
.求:
(1)物块C与空盒B碰后瞬间的速度;
(2)小车的长度L;
(3)电场作用的时间.