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、歼-20战斗机安装了我国自主研制的矢量发动机,能够在不改变飞机飞行方向的情况下,通过转动尾喷口方向改变推力的方向,使战斗机获得很多优异的飞行性能。已知在歼20战斗机沿水平方向超音速匀速巡航时升阻比(垂直机身向上的升力和平行机身向后的阻力之比)为。飞机的重力为G,使飞机实现节油巡航模式的最小推力是( )
A.G
B.
C.
D.
3、某压敏电阻的阻值随受压面所受压力的增大而减小。某兴趣小组利用该压敏电阻设计了判断电梯运行状态的装置,其电路如图甲所示。将压敏电阻平放在竖直电梯内,受压面朝上,在上面放一物体A,电梯静止时电压表示数为,在电梯由静止开始运行过程中,电压表的示数如图乙所示,则电梯运动情况为( )
A.匀加速下降
B.匀加速上升
C.加速下降且加速度在变大
D.加速上升且加速度在变小
4、某平面区域内一静电场的等势线分布如图中虚线所示,一正电荷仅在电场力作用下由a运动至b,设a、b两点的电场强度分别为Ea、Eb,电势分别为a、
b,该电荷在a、b两点的速度分别为va、vb,电势能分别为Epa、Epb,则( )
A.Ea>Eb
B.a>
b
C.va>vb
D.Epa>Epb
5、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
6、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
7、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
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、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
10、关于家用照明用的220V交流电,下列说法中不正确的是( )
A.该交流电的频率为50Hz
B.该交流电的周期是0.02s
C.该交流电1秒内方向改变50次
D.该交流电的电压有效值是220V
11、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.
12、《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
13、如图甲所示为探究电磁驱动的实验装置。某个铝笼置于U形磁铁的两个磁极间,铝笼可以绕支点自由转动,其截面图如图乙所示。开始时,铝笼和磁铁均静止,转动磁铁,会发现铝笼也会跟着发生转动,下列说法正确的是( )
A.铝笼是因为受到安培力而转动的
B.铝笼转动的速度的大小和方向与磁铁相同
C.磁铁从图乙位置开始转动时,铝笼截面中的感应电流的方向为a→d→c→b→a
D.当磁铁停止转动后,如果忽略空气阻力和摩擦阻力,铝笼将保持匀速转动
14、中国科学院紫金山天文台近地天体望远镜发现了一颗近地小行星,这颗近地小行星直径约为40m。已知地球半径约为6400km,若该小行星与地球的第一宇宙速度之比约为,则该行星和地球质量之比的数量级为( )
A.10-15
B.10-16
C.10-17
D.10-18
15、如图所示,理想变压器原、副线圈接有额定电压均为20V的灯泡A和B,当输入u=220sin100πt(V)的交流电时,两灯泡均能正常发光,假设灯泡不会被烧坏,下列说法正确的是( )
A.原、副线圈匝数比为11:1
B.原、副线圈中电流的频率比为10:1
C.当滑动变阻器的滑片向上滑少许时,灯泡B变暗
D.当滑动变阻器的滑片向下滑少许时,灯泡A变亮
16、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.
17、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
18、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
19、如图所示为一列沿x轴正方向传播的简谐横波在时刻的波形图,其传播速度
,此时质点P的位移为
,则质点P的位移y随时间t变化的关系为( )
A.
B.
C.
D.
20、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
21、在均匀介质中有一列简谐横波,以0.5m/s的速度沿x轴负方向传播,某时刻的波形如图所示。该时刻,平衡位置在x=3m处的质点M沿y轴_______(选填“正”或“负”)方向振动;该波的周期为_______s。
22、如图所示,一定质量的理想气体从状态依次经状态
、
和
后回到状态
,图中曲线
、
为反比例函数图线,直线
平行于
轴,直线
平行于
轴。该理想气体经过的
、
、
、
的四个过程中,气体对外放热的过程有_________;气体对外做功的过程有________;气体内能增加的过程有___________。
23、有两列简谐横波a和b在同一均匀介质中传播,a沿x轴正方向传播,b沿x轴负方向传播,a的振幅为5cm,b的振幅为10cm在t=0时刻两列波的图像如图所示。t=0时刻处质点沿y轴_________(填“正”或“负”)方向振动,若经过2.5s,
处质点第2次出现波峰,则a波的波速v=_________m/s,a、b两列波的周期之比___________。
24、生活中电磁波的使用非常普遍,医院里常用_____对病房和手术室进行消毒,飞机场常用_____对行李进行安全检查。(选填“无线电波”、“红外线”、“紫外线”、“X射线”、“γ射线”)
25、如图,一定质量的理想气体被活塞封闭在可导热的气缸内,活塞的横截面积为S,相对于底部的高度为h,可沿气缸无摩擦地滑动。设大气和活塞对气体的总压强为p0,外界温度始终保持不变。取一小盒沙子缓慢地倒在活塞的上表面上,沙子倒完时,活塞下降了h/2,此时,气体的压强为________,一小盒沙子的质量为______。
26、如图,一个带电小球,电量大小为q,质量为m,用绝缘丝线悬挂在水平天花板上。当它处于斜向下与水平方向成θ角的匀强电场中,小球平衡时丝线恰好与水平方向成θ角。重力加速度为g,则小球带________电(选填“正”或“负”),则此电场强度的大小为__________。
27、某实验小组用橡皮筋探究影响其伸长量的因素。探究方案如下:
(i)取4根材料、粗细相同的橡皮筋,其中3根等长,另一根的长度只有前三根长度的一半,将它们按图示方式悬挂(其中第1组是两根并用);
(ii)在每组下端扎线的地方各拴一个红色塑料签,并在支架衬贴的白纸上标出签的原始位置O(即橡皮筋的原长);
(iii)先分别悬挂50克钩码,然后在橡皮筋“2”下加挂50克钩码,记下各次标签的位置,测量结果如下表:
橡皮筋编号 | 1 | 2 | 3 | 4 |
原长L(厘米) | 8.00 | 8.00 | 4.00 | 8.00 |
外力F(克力) | 50 | 50 | 50 | 100 |
橡皮筋横截面积S | 2 | 1 | 1 | 1 |
伸长量 | 2.02 | 4.01 | 1.99 | 8.10 |
回答下列问题:
(1)以上探究过程使用了___________的实验方法。
(2)根据上述探究过程,橡皮筋的伸长量与相关因素可能的关系为___________。
(3)将一原长为L的橡皮筋,两端施加大小为F的拉力时,橡皮筋伸长了;把它从中央剪断,取其中的一段,给两端施加2F的拉力,此时这段橡皮筋的长度为___________(不超过弹性限度)。
28、如图所示为回旋加速器的结构示意图,匀强磁场的方向垂直于半圆型且中空的金属盒D1和D2,磁感应强度为R,金属盒的半径为R,两盒之间有一狭缝,其间距为d,且,两盒间电压为U.A处的粒子源可释放初速度不计的带电粒子,粒子在两盒之间被加速后进入D1盒中,经半个圆周之后再次到达两盒间的狭缝。通过电源正负极的交替变化,可使带电粒子经两盒间电场多次加速后获得足够高的能量.已知带电粒子的质量为m、电荷量为+q.
(1)不考虑加速过程中的相对论效应和重力的影响.
①求粒子可获得的最大速度vm;
②若粒子第1次进入D1盒在其中的轨道半径为r1,粒子第1次进入D2盒在其中的轨道半径为r2,求r1与r2之比.
(2)根据回旋加速器的工作原理,请通过计算对以下两个问题进行
①在上述不考虑相对论效应和重力影响的情况下,计算粒子在回旋加速器中运动的时间时,为何常常忽略粒子通过两盒间狭缝的时间,而只考虑粒子在磁场中做圆周运动的时间;
②实验发现:通过该回旋加速器,加速的带电粒子能量达到25~30MeV后,就很难再加速了。这是由于速度足够大时,相对论效应开始显现,粒子的质量随着速度的增加而增大。结合这一现象,分析在粒子获得较高能量后,为何加速器不能继续使粒子加速了。
29、某探究小组利用气压测量密闭罐(测量罐)中不明物体的体积,实验设计原理如图所示,测量罐的容积,烧瓶的容积
。最初测量上端的阀门
与大气相通,U形管两臂中的水银面齐平,烧瓶内密封有一定质量的理想气体,烧瓶中无水。实验开始时,首先打开注射器左端的阀门K2,用注射器缓慢往烧瓶中注入
的水,闭合
,稳定后U形管两臂中水银面的高度差
。利用压气简通过
向测量罐中缓慢压入压强等于大气压强,体积为
,温度与环境温度相同的空气,然后关闭
,稳定后U形管两臂中的水银面再次齐平。之后升高测量罐中空气的温度,稳定后U形管两臂中水银面的高度差仍是
。不计玻璃管中气体的体积,环境温度
保持不变,
273K。
(1)求大气压强(用cmHg表示)。
(2)求测量罐中不明物体的体积V。
(3)求测量罐中空气最终稳定后的温度t。
30、如图所示的气缸距底部处连接一U形管(管内气体的体积忽略不计,两边管足够长),气缸内用一质量和体积均可忽略的“T”型活塞密闭一定质量的理想气体。初始时,封闭气体温度为
,活塞距离气缸底部为
,U型管内两边水银面齐平。已知水银的密度为
,大气压强为
,活塞竖直长柄长为
,重力加速度为
。现缓慢降低气体的温度,试求:
①当T型活塞竖直长柄下端刚与气缸底部接触时,气体的温度;
②当温度降为时,U形管内两水银面的高度差
。
31、如图1所示,O、P为某均匀介质中平衡位置相距d=1m的两质点,一列简谐横波从O点向P点传播,图2,图3分别为O、P两质点的振动图象,求:
(1)质点P的振动方程;
(2)该简谐横波的传播速度大小。
32、如图所示,一个半径为R,折射率的透明半球体,O为球心,轴线OA与半球体的左边界垂直。位于轴线上O点左侧0.6R处的光源S发出一束与轴线OA夹角为53°的细光束射向半球体。求细光束从半球体射出时折射角的正弦值。(sin53°=0.8,cos53°=0.6,结果保留两位小数)