1、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
2、下列说法错误的是( )
A.根据F=可把牛顿第二定律表述为:物体动量的变化率等于它所受的合外力
B.力与力的作用时间的乘积叫做力的冲量,它反映了力的作用对时间的累积效应,是一个标量
C.动量定理的物理实质与牛顿第二定律是相同的,但有时用起来更方便
D.易碎品运输时要用柔软材料包装,船舷常常悬挂旧轮胎,都是为了延长作用时间以减小作用力
3、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.
4、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
5、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
6、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
7、汽车自动控制刹车系统(ABS)的原理如图所示.铁质齿轮P与车轮同步转动,右端有一个绕有线圈的磁体(极性如图),M是一个电流检测器.当车轮带动齿轮P转动时,靠近线圈的铁齿被磁化,使通过线圈的磁通量增大,铁齿离开线圈时又使磁通量减小,从而能使线圈中产生感应电流,感应电流经电子装置放大后即能实现自动控制刹车.齿轮从图示位置开始转到下一个铁齿正对线圈的过程中,通过M的感应电流的方向是( )
A.总是从左向右
B.总是从右向左
C.先从右向左,然后从左向右
D.先从左向右,然后从右向左
8、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
9、工地上甲、乙两人用如图所示的方法将带挂钩的重物抬起。不可伸长的轻绳两端分别固定于刚性直杆上的A、B两点,轻绳长度大于A、B两点间的距离。现将挂钩挂在轻绳上,乙站直后将杆的一端搭在肩上并保持不动,甲蹲下后将杆的另一端搭在肩上,此时物体刚要离开地面,然后甲缓慢站起至站直。已知甲的身高比乙高,不计挂钩与绳之间的摩擦。在甲缓慢站起至站直的过程中,下列说法正确的是( )
A.轻绳的张力大小一直不变
B.轻绳的张力先变大后变小
C.轻绳的张力先变小后变大
D.轻绳对挂钩的作用力先变大后变小
10、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
11、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
12、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
13、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
14、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
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、光滑水平面上放有一上表面光滑、倾角为α的斜面A,斜面质量为M,底边长为 L,如图所示。将一质量为m的可视为质点的滑块B从斜面的顶端由静止释放,滑块B经过时间t刚好滑到斜面底端。此过程中斜面对滑块的支持力大小为,则下列说法中正确的是( )
A.
B.滑块下滑过程中支持力对B的冲量大小为
C.滑块到达斜面底端时的动能为
D.此过程中斜面向左滑动的距离为
17、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
18、我国已成功发射的月球探测车上装有核电池提供动力。核电池是利用放射性同位素衰变放出载能粒子并将其能量转换为电能的装置。某核电池使用的核燃料为,一个静止的
发生一次α衰变生成一个新核,并放出一个γ光子。将该核反应放出的γ光子照射某金属,能放出最大动能为
的光电子。已知电子的质量为m,普朗克常量为h。则下列说法正确的是( )
A.新核的中子数为144
B.新核的比结合能小于核的比结合能
C.光电子的物质波的最大波长为
D.若不考虑γ光子的动量,α粒子的动能与新核的动能之比为117:2
19、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
20、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
21、一列简谐横波沿x轴正向传播,如图为t=0时刻的波形图。波的传播速度为5m/s,此时波刚好传播到x=30m处,则:
(1)从t=0时刻开始至t=14s时,x=20m处的质点A运动的路程为_______m;
(2)从t=0时刻开始经过_______s,x=70m处的质点第三次到达波峰。
22、在2021年12月9日的天宫课堂中,航天员王亚平做了一个水球实验。水球表面上水分子间的作用力表现为___________(填“引力”或“斥力”),原因是表面层水分子间的平均距离比内部分子间的平均距离________(填“大”或“小”)。王亚平又将她和女儿用纸做的小花轻轻放在水球表面,纸花迅速绽放,水面对小花做了___________(填“正功”或“负功”)。
23、如图所示为一列沿x轴传播的横波在t=0时刻的波形图,此时质点A沿y轴负方向振动,则该波的传播方向为______;若波的传播速度大小为20 m/s,质点A在1s内通过的路程为______m.
24、碲为斜方晶系银白色结晶,溶于硫酸、硝酸、王水、氰化钾、氢氧化钾,可由半衰期约为13h的放射性元素
衰变而成,其衰变方程为
;可以用于检测人体甲状腺对碘的吸收。该衰变产物中的X为___(填“质子”、“中子”、“电子”或“正电子”)质量为10g的
经过26h后,剩余
的质量为_____g。
25、在“用DIS研究通电螺线管的磁感应强度”的实验中,装置如图所示。
①在螺线管通电前_____(选填“需要”或“不需要”)对磁传感器调零。
②某同学第一次实验时,将磁传感器探管从螺线管a端逐渐插入,记录磁传感器读数B与磁传感器插入螺线管内部的距离d,绘制B-d图线I;第二次实验时,减小通过螺线管的电流,并将探管从螺线管b端逐渐插入,记录数据并在同一坐标系内绘制B-d图线II。I、II图线描述可能正确的是( )
A. B.
C.
D.
26、某同学把一吃了一半的水果罐头盖上盖子后放入冰箱,一段时间后取出罐头,发现罐头盖子很难打开。与放入冰箱前相比,罐头瓶内的气体分子的平均动能___________(填“变大”、“变小”或“不变”),压强___________(填“变大”、“变小”或“不变”)。
27、小明用如图甲所示的装置验证“牛顿第二定律”,该装置由轻质弹簧测力计、气垫导轨、两个光电门、天平、细线、滑块和砝码盘(含砝码)等组成。调节气垫导轨水平,弹簧测力计与滑块间的细线水平,实验时测得滑块上的遮光条通过两个光电门1、2的时间分别为,通过导轨标尺测得两个光电门间的距离为L,另用天平测得滑块、砝码盘(含砝码)的质量分别为M和m,不计滑轮受到的重力和摩擦。
(1)用游标卡尺测遮光条的宽度d,结果如图乙所示,则遮光条的宽度________cm。
(2)关于该实验,下列说法正确的是__________。(只有一项是正确的)
A.为了减小误差,应该用小木块垫高气垫导轨右端
B.为减小误差,实验中一定要保证质量m远小于质量M
C.实验时,多次在同一条件下重复实验,取遮光条通过两光电门时间的平均值以减小偶然误差
D.若实验中释放滑块时,使滑块有一个向左的初速度v,则和滑块由静止释放相比,得到滑块的加速度变小
(3)保持滑块的质量不变,记录多次实验的数据,以弹簧测力计的示数F为横坐标,滑块的加速度为纵坐标,画出的
图像是一条直线,图线的斜率为
,则滑块的质量可表示为__________。
A. B.
C.
D.
(4)该装置中弹簧测力计的示数为F,需要验证的表达式为F=__________。
28、2022年2月20日,北京冬奥会所有比赛结束。中国队9金4银2铜收官,位列金牌榜第三,金牌数和奖牌数均创历史新高。冬奥会雪橇比赛地形示意图如图甲所示,雪橇比赛完成出发起跑后,运动员改为躺姿无动力滑行,轨道截面图如图乙所示,全部赛道均在倾角为θ的斜面上,运动员与雪橇总质量为m,且可视为质点。U型急弯、S型急弯轨道均视为半径为R的圆弧,雪橇拐弯时的向心力由侧壁弹力和重力的分力提供。U型急弯最高点与S型急弯的最低点高度落差为h,当地重力加速度为g。
(1)已知运动员和雪橇对U型急弯最高点外侧壁和S型急弯最低点外侧壁的压力大小相等,从U型急弯最高点到S型急弯最低点的过程中,求运动员和雪橇损失的机械能;
(2)雪橇刚拐进A点到终点的直轨道,由于操作失误,雪橇以与直轨道成α角的速度v飞起,在空中运动过程与直轨道在同一竖直面内,已知直轨道与水平面成β角。求运动员和雪橇离直轨道的最大距离。
29、某物理探究项目组设计了如图所示的弹射装置,每次实验时通过拉杆将弹射器的轻质弹簧压缩到最短后释放,将放置在弹簧前端的质量为m的小滑块从A点水平弹出,滑行距离R后经过B点,无碰撞地进入细口径管道BCD,最后从D点水平飞出。整个轨道处在同一竖直面内,管道BC部分为长度可伸缩的软管,CD部分为半径为R、可上下调节的圆弧管道,圆心始终在D点正下方。轨道仅AB段粗糙,滑块与AB段的动摩擦因数为μ。以D点正下方平台上的O点为原点、向右为正方向建立x轴,在处竖直放置高度为2R的竖直挡板EF。当D点距平台的高度h=10R时,小滑块恰好无法从D点射出。管道的口径略大于滑块,滑块在管道中运动时管道形状不发生改变,不计空气阻力、滑块的大小和挡板的厚度,重力加速度为g。求:
(1)弹簧被压缩到最短时的弹性势能;
(2)调整D点距平台的高度h=6R时,滑块经过D点时对管道的作用力;
(3)调整D点距平台的高度,求滑块落在挡板右侧到O点的距离范围。
30、如图所示,一个半径的半球形的碗固定在水平桌面上,碗口水平,
点为球心,碗的内表面及碗口光滑,碗口旁边有一个固定的光滑定滑轮,一根不可伸长的不计质量的细绳跨在碗口及光滑定滑轮上,绳的两端分别系有可视为质点的金属小球
和
,
,
。开始时
恰在碗口水平直径右端
处,
静止于绳的另一端,距滑轮足够远。当
由静止释放运动到圆心
的正下方
点时细绳突然断开,不计细绳断开瞬间的能量损失,
取
, (计算结果取两位有效数字)求:
(1)释放小球的瞬间,小球
的加速度大小;
(2)细绳断开后,小球沿碗的内侧上升的最大高度;
(3)若细绳断开瞬间,在碗内加一有界磁场,磁场在两虚线内,磁感应强度方向垂直纸面向里,
,则最终小球
运动过
点时对碗底的压力大小。
31、如图所示,斜面体ABC放在粗糙的水平地面上,滑块在斜面底端以初速度v0=9.6 m/s沿斜面上滑。斜面倾角θ=37°,滑块与斜面间的动摩擦因数μ=0.45.整个过程斜面体保持静止不动,已知滑块的质量m=1kg,sin37°=0.6,cos37°=0.8,g取10 m/s2,试求:
(1)滑块回到出发点时的速度大小;
(2)定量画出斜面体与水平地面之间的摩擦力Ff随时间t变化的图像,写明计算过程。
32、如图所示,两根平行光滑的水平金属导轨M1P1-M2P2,导轨末端固定两根绝缘柱,导轨间距L=lm,导轨始终处于磁感应强度大小B=2T,方向竖直向上的匀强磁场中,金属棒a垂直水平导轨静止于导轨左端M1M2位置,金属棒b垂直水平导轨静置于导轨中某位置(图中未画出),金属棒a和b质量分布均匀,金属棒a质量ma=1kg、接入电路的电阻Ra=2Ω,金属棒b质量mb=2kg、接入电路的电阻Rb=4Ω。现给金属棒a一个水平向右的瞬时冲量I=4N·s,金属棒a开始沿水平导轨向右运动,同时,金属棒b也向右运动。经过一段时间,金属棒b在导轨末端与绝缘柱发生碰撞(不计碰撞时间)且无机械能损失,金属棒b在接触绝缘柱时,金属棒a的速度是金属棒b速度的两倍,金属棒b与绝缘柱发生碰撞后,最后在距绝缘柱距离为x的A1A2位置停止,整个运动过程中两金属棒始终与导轨垂直且接触良好,并且两金属棒一直未发生碰撞,导轨电阻不计,g取10m/s2求:
(1)金属棒a刚开始运动时,受到的安培力大小;
(2)金属棒a开始运动到金属棒b与绝缘柱碰撞前瞬间,整个运动过程中,金属棒a产生的焦耳热;
(3)A1A2位置离绝缘柱的距离x是多少。
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