1、如图所示的正四棱锥,底面为正方形
,其中
,a、b两点分别固定两个等量的异种点电荷,现将一带电荷量为
的正试探电荷从O点移到c点,此过程中电场力做功为
。选无穷远处的电势为零。则下列说法正确的是( )
A.a点固定的是负电荷
B.O点的电场强度方向平行于
C.c点的电势为
D.将电子由O点移动到d,电势能增加
2、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
3、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
4、一列沿x轴正方向传播的简谐横波,在t=0时刻的波形图如图所示,波源的振动周期T=1s, P、Q为介质中的两质点。下列说法正确的是( )
A.该简谐波的波速大小为2 m/s
B.t=0时刻,P、Q的速度相同
C.t=0.125s时,P到达波峰位置
D.t=0.5s时, P点在t=0时刻的运动状态传到Q点
5、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.
6、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
7、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
8、如图所示,质量为M的物块放置在光滑水平桌面上,右侧连接一固定于天花板与竖直方向成θ=45°的轻绳,左侧通过一与竖直方向成θ=45°跨过光滑定滑轮的轻绳与一竖直轻弹簧相连。现将质量为m的钩码挂于弹簧下端,当弹簧处于原长时,将钩码由静止释放,当钩码下降到最低点时(未着地),物块对水平桌面的压力恰好为零。轻绳不可伸长,弹簧劲度系数为k且始终在弹性限度内,物块始终处于静止状态,重力加速度为g。以下判断正确的是( )
A.钩码向下一直做加速运动
B.钩码向下运动的最大距离为
C.M=m
D.M=m
9、空间存在电场,沿电场方向建立直线坐标系Ox,使Ox正方向与电场强度E的正方向相同,如图所示为在Ox轴上各点的电场强度E随坐标x变化的规律。现将一正电子()自坐标原点O处由静止释放,已知正电子的带电量为e、正电子只受电场力,以下说法正确的是( )
A.该电场可能为某个点电荷形成的电场
B.坐标原点O与点间的电势差大小为
C.该正电子将做匀变速直线运动
D.该正电子到达点时的动能为
10、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
11、在距离不太远的情况下,亲子电动车(如图)是很多家长接送小学生的选择,亲子电动车一般限制时速不能超过25公里/小时,图为某电动车起步时的速度随时间变化的图像,下列说法正确的是( )
A.0~5s内电动车的位移为15m
B.t=5s时电动车的加速度为1.2m/s2
C.0~5s内电动车的平均速度大于3m/s
D.在起步过程中电动车的功率是一定的
12、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
13、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
14、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
15、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
16、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
17、国家为节约电能,执行峰谷分时电价政策,引导用户错峰用电。为了解错峰用电的好处,建立如图所示的“电网仅为3户家庭供电”模型,3户各有功率P=3kW的用电器,采用两种方式用电:方式一为同时用电1小时,方式二为错开单独用电各1小时,两种方式用电时输电线路总电阻损耗的电能分别为ΔE1、ΔE2,若用户电压恒为220V,不计其它线路电阻,则( )
A.两种方式用电时,电网提供的总电能之比为1:1
B.两种方式用电时,变压器原线圈中的电流之比为1:3
C.
D.
18、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
19、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
20、如图所示,用一束太阳光去照射横截面为三角形的玻璃砖,在光屏上能观察到一条彩色光带。下列说法正确的是( )
A.玻璃对b光的折射率大
B.c光子比b光子的能量大
C.此现象是因为光在玻璃砖中发生全反射形成的
D.减小a光的入射角度,各种色光会在光屏上依次消失,最先消失的是b光
21、如图所示,在橄榄球比赛中,质量为100kg的橄榄球前锋以的速度跑动,想穿越防守队员到底线触地得分,就在他刚要到底线时,迎面撞上了对方两名质量均为75kg的球员,一个速度
,另一个速度
,他们腾空扭在了一起.他们碰撞后瞬间的速度大小约是______ m/s,在此过程中三名球员的总机械能________(填“增大”“不变”或“减小”).
22、如图所示,倾角的足够长斜面静止在水平地面上,质量
的物块A与质量
的物块B用细线绕过光滑定滑轮连接,物块A与定滑轮间的细线与斜面平行,用手(图中未画出)托着物块B,使其与定滑轮间的细线竖直。将物块B由静止释放,当物块A沿斜面向上运动
的距离时(物块B未落地),细线断开,已知物块A与斜面间的动摩擦因数
,斜面始终保持静止,取重力加速度大小
,细线断开时,物块A的速度大小为_______
,物块A沿斜面向上运动的时间为________s。
23、一个气泡自池塘底浮起,上升到水面的过程中,气泡体积逐渐变大。若水底和水面温度相同,则上升过程中,气泡内气体(不可看作理想气体)的分子动能________,气体的内能_______(均选填“变大”、“不变”或“变小”),这是因为___________________________。
24、图中游标卡尺的读数为________mm,螺旋测微器的读数为________mm。
25、用同一光电管研究a、b两种单色光产生的光电效应,得到光电流I与光电管两极间所加电压U的关系如图.则a光光子的频率 b光光子的频率(选填“大于”、“小于”、“等于”);用a光的强度 b光的强度(选填“大于”、“少于”、“等于”).
26、一列简谐横波沿轴正方向传播,
时刻的波形如图所示,质点B的振动周期为0.2s.则波速大小为_________m/s,再经过________s,质点C第一次到达波峰.
27、为了“验证机械能守恒定律”,某学生想到用气垫导轨和光电门及质量为m的小车来进行实验,如图所示,他将长为L、原来已调至水平的气垫导轨的左端垫高H,在导轨上的两点处分别安装光电门A和B,然后将小车从导轨上端释放,在小车下滑过程中,小车上的挡光片经过上、下光电门的时间分别为t1、t2,用游标卡尺测得挡光片宽度为d,重力加速度为g。则:
(1)要验证小车在运动过程中机械能守恒,还必须测出______。
(2)写出本实验验证机械能守恒定律的原理式______(用上面已知测量量和还必须测出的物理量符号表示)。
(3)实验所用滑块的质量m=600g,其他数据如下L=1.5m,H=10cm,g=9.8m/s2,两个光电门间的距离为50cm,则实验中重力势能的减少量为______J。
(4)如果气垫导轨左端垫高的高度H可调,此实验还可以“探究在质量不变时,物体的加速度与合力的关系”,回答下列问题:
①小车的加速度a=______(用上面已知测量量的符号表示);小车所受合力F=______。
②要改变小车受到的合力,只须改变______,做加速度合力图像时,横轴可用______代替。
28、某透明物体的横截面如图所示,其中ABC为等腰直角三角形,AB为直角边,长度为L, ADC为一圆弧,其圆心在AC边的中点。此透明物体的折射率为n=2.0。若一束宽度与AB边长度相等的平行光从AB边垂直射入该透明物体,求:
(1)光线从ADC圆弧射出的区域弧长s。
(2)光线从ADC圆弧射出,在透明物体中的最长时间t。
29、某学生选用匝数可调的可拆变压器(该变压器视为理想变压器),如图甲所示,做“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”实验时,保持原线圈匝数和电压不变,改变副线圈的匝数,可以研究副线圈匝数对输出电压的影响。
(1)以为纵坐标,
为横坐标。在图乙中画出变压器的输出电压
与匝数
关系图像的示意图,并说明
—
图像斜率的物理意义。
(2)设变压器原线圈的匝数为,感应电动势为
,端电压为
;副线圈的匝数为
,感应电动势为
,端电压为
。请理论推导理想变压器线圈两端的电压与匝数的关系。
(3)如图丙、丁所示,是电压互感器和电流互感器的原理图(“○”中的电表未画出),根据他们的工作原理填写下列表格。
| “○”中所用的电表(选填“电压表”或“电流表”) | 比较原线圈与副线圈导线的粗细(选填“较粗”或“较细”) |
丙 |
|
|
丁 |
|
|
30、如图所示,绝缘平板OA固定在水平地面上,一个质量,电量为q的带电小物块P轻放在板的O端,小物块P与平板间的动摩擦因数
。整个空间存在一个水平向左的匀强电场,仅在
正上方的空间存在垂直于纸面向里的匀强磁场,电场强度E与磁感应强度B都取国际单位时,大小分别满足关系式
、
。小物块P由静止开始运动一段时间后,与停放在板A端的另一个质量为
的小物块Q瞬间弹性碰撞后被弹回,在碰撞瞬间撤去电场,小物块P最终停在D点。已知
,
,设小物块P在碰撞前后所带电量不变。重力加速度
。求:
(1)小物块P带何种电荷;
(2)小物块P从O点释放到最终静止克服摩擦力做的功;
(3)小物块P从O点释放到最终静止所用的时间。
31、如图,水平固定且间距为L的平行导轨处于方向垂直于导轨平面、磁感应强度为B的匀强磁场中,导轨左端接有阻值为R的电阻,导轨上有a、b两根与导轨接触良好的导体棒,两棒的质量均为m、电阻均为2R。现对a施加一平行于导轨的恒力,使其由静止开始水平向右运动,当a向右的位移为x时,a的速度达到最大且b刚好不滑动。已知两棒与导轨间的动摩擦因数均为μ,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,导轨电阻不计,重力加速度为g。求:
(1)b中的最大电流以及a的最大速度;
(2)a发生位移x的过程中,b产生的焦耳热。
32、金属板M1N1垂直纸面放置,中央有小孔O,O点上方有阴极K通电后能持续放出初速度近似为零的电子,经K与M1N1板间电场加速后从O点射出,速度方向在纸面内发散角为且左右对称,加速电压大小可调。M1N1下方分布有两个相邻且垂直纸面匀强磁场,磁感应强度大小相同方向相反,磁场宽度均为d,长度足够长。某次测试发现,当加速电压为U0时,垂直板M1N1进入磁场的电子刚好可以从磁场边界M3N3出射,已知电子电荷量为e,质量为m,不计电子间的相互作用及重力影响,电子射到金属板将被吸收。
(1)电子进入磁场时的速度大小是多少?
(2)当电压为U0时,边界M3N3上有电子射出的区域长度L是多少?
(3)为确保有电子从磁场边界M3N3出射,K与M1N1板间电压应为何值?
(4)若电子在2θ内分布均匀,打到M3N3边界上的电子数占O点发射电子数的比例为η,请写出η与加速电压U的函数关系。