1、《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
2、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
3、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
4、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
5、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
6、如图是一边长为L的正方形金属框放在光滑水平面上的俯视图,虚线右侧存在竖直向上的匀强磁场.金属矿电阻为R,时刻,金属框在水平拉力F作用下从图示位置由静止开始,以垂直于磁场边界的恒定加速度进入磁场,
时刻线框全部进入磁场。则
时间内金属框中电流i、电量q、运动速度v和拉力F随位移x或时间t变化关系可能正确的是( )
A.
B.
C.
D.
7、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
8、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
9、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
10、A、B两小球分别从图示位置被水平抛出,落地点在同一点M,B球抛出点离地面高度为h,与落点M水平距离为x,A球抛出点离地面高度为,与落点M水平距离为
,忽略空气阻力,重力加速度为g,关于A、B两小球的说法正确的是( )
A.A球的初速度是B球初速度的两倍
B.要想A、B两球同时到达M点,A球应先抛出的时间是
C.A、B两小球到达M点时速度方向一定相同
D.B球的初速度大小为
11、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
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,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
14、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
15、如图,均匀磁场中有一由半圆弧及其直径构成的导线框,半圆直径与磁场边缘重合;磁场方向垂直于半圆面(纸面)向里,磁感应强度大小为B0。使该线框从静止开始绕过圆心O、垂直于半圆面的轴以角速度ω匀速转动半周,在线框中产生感应电流.现使线框保持图中所示位置,磁感应强度大小随时间线性变化。为了产生与线框转动半周过程中同样大小的电流,磁感应强度随时间的变化率的大小应为( )
A.
B.
C.
D.
16、如图所示,一细束由黄、蓝、紫三种色光组成的复色光通过三棱镜折射后分为a、b、c三种单色光,∠A大于c光在棱镜中的临界角而小于b光在棱镜中的临界角,下列说法中正确的是( )
A.a种色光为紫光
B.在三棱镜中a光的传播速度最大
C.在相同实验条件下用a、b、c三种色光做双缝干涉实验,c光相邻亮条纹间距一定最大
D.若复色光绕着入射点O顺时针转动至与AB面垂直时,屏上最终只有a光
17、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
18、如图所示,有一质量为m的物块分别与轻绳P和轻弹簧Q相连,其中轻绳P竖直,轻弹簧Q与竖直方向的夹角为,重力加速度大小为g,则下列说法正确的是( )
A.轻绳P的弹力大小可能小于mg
B.弹簧Q可能处于压缩状态
C.剪断轻绳瞬间,物块的加速度大小为g
D.剪断轻绳瞬间,物块的加速度大小为gsin
19、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
20、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
21、放射性同位素的衰变能转换为电能,将某种放射性元素制成“放射性同位素电池”(简称同位素电池),带到火星上去工作,已知火星上的温度、压强等环境因素与地球有很大差别。该放射性元素到火星上之后,半衰期 ________(选填“变大”、“变小”或“不变”)。若该放射性元素的半衰期为T年,经过2T年,质量为m的该放射性元素还剩余的质量为 ______。
22、某汽车的质量为kg,额定功率为60kW,它在水平公路上行驶时所受阻力大小恒为
N。汽车从静止开始做加速度为2m/s2的匀加速直线运动,它能维持这一过程的时间为_________s;随后汽车又以额定功率运动了一段距离后达到了最大速度,可判断出此过程中它的加速度在逐渐减小,理由是_________________________。
23、电荷在电场中移动时,电场力做功的特点是____________________。
如图所示,在场强为E的匀强电场中有相距为l的A、B两点,连线AB与电场线的夹角为θ,将一电荷量为q的正电荷沿曲线ACB移动该电荷,电场力做的功W=___________
24、人造地球卫星在运行过程中由于受到微小的阻力,轨道半径将缓慢减小.在此运动过程中,卫星所受万有引力大小将 (选填“减小”或“增大”),其做圆周运动的速度将 (选填“减小”或“增大”).
25、如图所示,一定质量的理想气体从状态a出发,经过等容过程ab到达状态b,再经过等温过程bc到达状态c,最后经等压过程ca回到状态a。则气体在ab过程要_______(选填“吸热”或“放热”);气体从c到a过程放出600J热量,则气体内能在这一过程将_______(选填“增加“或“减少”)________J。
26、某型号光电管连接在如图的电路中,用一种单色光照射能够窗口产生光电效应,如果只增大入射光的强度,光电子最大初动能________(填“增大”“不变”或“减小”),经过测量发现此金属逸出功为6.5eV,现接通电源,用光子能量为11.5eV的光照射阴极电源K,灵敏电流计中有示数,若将滑动变阻器的滑片P缓慢向右滑动,电流计的示数逐渐减小,当滑至某一位置时电流计的读数恰好为零,此时电压表的示数为________ V。
27、某实验小组在“测绘小灯泡的伏安特性曲线”实验中,实验用小灯泡的规格是“2.5V,0.3A”。
①该组同学先选用多用电表“”倍率测量小灯泡的阻值,机械调零后,红黑表笔短接发现指针位置如图甲所示,该同学接下来需要进行的正确操作是______。
A.断开红黑表笔,重新机械调零
B.断开红黑表笔,转换为“”倍率后测量
C.保持红黑表笔短接,将指针调整到电阻为零处
D.保持红黑表笔短接,将指针调整到电流为零处
②实验小组利用图乙所示电路图,通过调整滑动交阻器将小灯泡两端电压从零开始逐渐增大到某最大值,得到的多组I、U数据描绘在I—U图像中,如图丙所示。当小灯泡两端电压为1.00V时,小灯泡消耗的电功率约为______W。
③当通过小灯泡的电流从最大值重新调节到140mA时,小灯泡灯丝阻值最接近______Ω。
A.1.50 B.2.10 C.2.86 D.8.33
28、随着人工智能技术的不断发展,无人机有着非常广阔的应用前景。春播时节,一架携药总质量m=20kg的无人机即将在田间执行喷洒药剂任务,无人机悬停在距一块试验田H1=30m的高空,t=0时刻,它以加速度a1=2m/s2竖直向下匀加速运动h1=9m后,立即向下作匀减速运动直至速度为零,重新悬停,然后水平飞行喷洒药剂。若无人机田间作业时喷洒的安全高度为1m~3m,无人机下降过程中空气阻力恒为20N,求:
(1)无人机从t=0时刻到重新悬停在H2=1m处的总时间t;
(2)无人机在安全高度范围内重新悬停,向下匀减速时能提供的最大竖直升力大小;
(3)若无人机在高度H2=3m处悬停时动力系统发生故障,失去竖直升力的时间为,要使其不落地,恢复升力时的最小加速度。
29、一边长为L的正方体固定在水平地面上,两个可视为质点的小球A、B通过长为2L的轻绳连接,小球B锁定在图示位置,A的质量为,B的质量为m。现解除对B的锁定,立即对A施加一竖直向下的瞬时冲量
,经过极短时间,A和B速度大小相等,当A撞击到地面时与地面牢固粘连。已知在B运动的过程中轻绳一直没有断裂。不计一切摩擦,重力加速度大小为g。
(1)从对A施加了瞬时冲量开始至A、B速度大小相等的过程中,求A、B及轻绳组成的系统损失的机械能;
(2)求B球到达其轨迹最高点时的速度大小;
(3)B球越过最高点后继续运动,当轻绳再次绷直时,求轻绳与水平面的夹角。
30、如图所示,有一个以的速度逆时针匀速运动的水平传送带,传送带左端点M与光滑水平平台相切,二者相切处有一个很小的缝隙,在缝隙处安装有自动控制系统。在M点左侧P处竖直固定一个弹性挡板,在缝隙处放一质量为
的小物块b。当小物块b每次向右经过缝隙时都会被系统瞬时锁定从而保持静止。质量为
小物块a从传送带的右端N处以初速度
开始沿传送带水平向左运动,到M点时控制系统会使静止在M点缝隙处的小物块b自动解锁,a与b发生第一次正碰。已知a物块与传送带间的动摩擦因数为
,
间的距离
,
。不计物块经过M点处的能量损失,两个小物块均可视为质点、且两个小物块之间的每次碰撞均为弹性碰撞,小物块b与弹性挡板碰撞无机械能损失,小物块b在
段运动的时间忽略不计。求:
(1)a与b第一次碰撞前,a在传送带上运动的时间;
(2)a与b第一次碰撞后,a的速度大小;
(3)a与b第一次碰撞后到a最后静止过程中,a运动的总时间。
31、如图所示,空气中有一折射率为的正方形玻璃,若光线以入射角θ投射到AB面上,接着在BC面上发生全反射,最后从CD面上射出,求:
(1)入射角θ角的取值范围;
(2)射出光线与CD面的夹角。
32、一个半圆柱形玻璃砖,其横截面是半径为R的半圆,AB面为半圆的直径且涂有一层反射薄膜,O为圆心,AB面沿水平方向,如图所示,玻璃的折射率。一条光线沿竖直方向射在M点,M点距AB面的距离为
,已知光在真空传播的速度为c,求:
(1)光在AB面的反射点到圆心O的距离;
(2)光在半圆柱形玻璃砖中传播的时间。(忽略光在玻璃砖AMB面上的反射)
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