1、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
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、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
4、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
5、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
6、如图所示,P、M、N为三个透明平板,M与P的夹角略小于N与P的夹角
,一束平行光垂直P的上表面入射,下列干涉条纹的图像可能正确的是( )
A.
B.
C.
D.
7、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
8、有一颗绕地球做匀速圆周运动的卫星,其运行周期T是地球近地卫星周期的倍,卫星轨道平面与地球赤道平面重合,卫星上装有太阳能收集板可以把光能转化为电能,提供卫星工作所必须的能量,已知sin37°=0.6,sin53°=0.8,近似认为太阳光是垂直地轴的平行光,卫星运转一周接收太阳能的时间为t,则
的值为( )
A.
B.
C.
D.
9、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.
10、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.
11、福岛第一核电站的核污水含铯、锶、氚等多种放射性物质,一旦排海将对太平洋造成长时间的污染。氚()有放射性,会发生β衰变并释放能量,其半衰期为12.43年,衰变方程为
,以下说法正确的是( )
A.的中子数为3
B.衰变前的质量与衰变后和
的总质量相等
C.自然界现存在的将在24.86年后衰变完毕
D.在不同化合物中的半衰期相同
12、如图所示,在倾角=37°的斜面底端的正上方 H 处,平抛一个物体,该物体落到斜面上的速度方向正好与斜面垂直,则物体抛出时的初速度v为 ( )
A.
B.
C.
D.
13、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
14、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
15、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.
16、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
17、如图甲所示,某汽车大灯距水平地面的高度为81cm,该大灯结构的简化图如图乙所示。现有一束光从焦点处射出,经旋转抛物面反射后,垂直半球透镜的竖直直径AB从C点射入透镜。已知透镜直径远小于大灯离地面高度,,半球透镜的折射率为
,tan15°≈0.27,则这束光照射到地面的位置与大灯间的水平距离为( )
A.3m
B.15m
C.30m
D.45m
18、网课期间,有同学在家里用投影仪上课。投影仪可以吊装在墙上,如图所示。投影仪质量为m,重力加速度为g,则吊杆对投影仪的作用力( )
A.方向左斜向上
B.方向右斜向上
C.大小大于mg
D.大小等于mg
19、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
20、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
21、一简谐横波在均匀介质中沿x轴正向传播,图甲为某时刻的波形图,质点P位于(6 m,0cm),图乙是介质中质点P的波动图像,则该列横波的传播速度为______m/s,图甲所示的时刻可能为t=______(填“1”“4”或“10”)s的时刻。(结果均保留两位有效数字)
22、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v=20 m/s,则质点A在1 s内通过的路程为__________m。
23、如图所示,一质点在平衡位置O点两侧做简谐运动,在它从平衡位置出发向最大位移A处运动过程中,经第一次通过M点,再经
第二次通过M点,此后还要经_____,它可以第三次通过M点,该质点振动的频率为__________.
24、如图所示,A、B两个小球穿在一根与水平面成θ角的光滑固定杆上,并用一细绳跨过光滑定滑轮相连。当两球静止时,OA绳与杆的夹角也为θ, OB绳沿竖直方向。若B球质量为m,则A球的质量为_____________;若从静止位置沿杆向上拉动B球,至OB与杆垂直,在此过程中A球重力势能变化量的绝对值___________B球重力势能变化量的绝对值(选填“大于”、“等于”、“小于”)。
25、一列简谐横波沿x轴正方向传播,t=6s时的波形如图(a)所示。在x轴正方向,距离原点大于1倍波长、小于2倍波长的A点,其振动图像如图(b)所示(本题所涉及质点均已起振)当t=7s时,平衡位置在x=0.7m处的质点的振动速度方向向y轴__________(填“负方向”或“正方向”)。A点的平衡位置与原点的距离是在__________之间。
26、光刻机是生产大规模集成电路(芯片)的核心设备,“浸没式光刻”是一种通过在光刻胶和投影物镜之间加入浸没液体,从而减小曝光波长提高分辨率的技术。如图所示,若浸没液体的折射率为1.40,当不加液体时光刻胶的曝光波长为;加上液体后,光在液体中的传播速度为___________
,波长变为___________
。(光在真空中的传播速度
,计算结果均保留三位有效数字)
27、在“测定金属的电阻率”的实验中
(1)用螺旋测微器测量金属丝的直径,其示数如图甲所示,则该金属丝直径的测量值d =______mm;
(2)小明同学建立的U-I坐标系如图乙所示,图中已标出了与测量数据对应的六个坐标点,请你在图乙中描绘出U-I图线______。并由图线数据计算出金属丝的电阻为______Ω(保留两位有效数字)。
(3)如果只用图乙中已标出的两个坐标点对应的数据计算该金属丝的电阻,选用哪两个坐标点对应的数据计算金属丝电阻的误差最大?______(在图乙中用小圆圈把这两个坐标点圈出来即可)请简要说明你判断的理由______。
28、如图所示,透明的柱形元件的横截面是半径为R的圆弧,圆心为O,以O为原点建立直角坐标系xOy。一束单色光平行于x轴射入该元件,入射点的坐标为(0,d),单色光对此元件的折射率为
,真空中光速为c,
。
(1)当d多大时,该单色光在圆弧面上恰好发生全反射?
(2)当时,求该单色光从y轴入射到x轴传播的时间。
29、如图所示,CD和EF是固定在水平面上的光滑金属导轨,DF与EF垂直,∠CDF=45°,D、F间距L=4m,R=4Ω的电阻连接在D、F之间,其余部分电阻不计,整个装置处于磁感应强度B=1T垂直纸面向里的匀强磁场中。质量m=1kg、电阻不计的导体棒以一定的初速度从DF开始沿FE向右运动,棒垂直于EF并与导轨接触良好。运动过程中对棒施加一外力,使电阻R上消耗的功率P=1W保持不变。求∶
(1)导体棒运动至距DF边3m时受到的安培力大小;
(2)导体棒从DF向右运动2m所需的时间;
(3)导体棒从DF向右运动2m的过程中外力所做的功。
30、随着节能、环保观念的普及和科技的发展,纯电动、智能汽车市场占有率逐渐增加。2021年4月,搭载世界知名企业“华为”公司自动驾驶系统、由北京汽车集团制造的新能源汽车极狐-阿尔法S在上海车展中高调亮相。该款汽车在某次测试中,启动汽车时,汽车发出警报,显示左前轮胎压强过低,为(“
”为胎压单位,
),且胎内气体体积为正常体积
的
,汽车不能启动。现用电动充气泵给左前胎充气,每秒钟充入压强为一标准大气压
体积
的气体,若胎压为
时,胎内气体体积恢复为正常值
,胎压警报可解除。求如要使胎压达到
,电动充气泵需给左前轮充气多长时间?(取
,充气过程中认为气体温度不变)
31、如图所示,导热性能良好的汽缸开口向上竖直放置,a、b是固定在汽缸内壁的卡环,两卡环间的距离为h,缸内一个质量为m、横截面积为S的活塞与汽缸内壁接触良好,无摩擦不漏气,活塞只能在a、b之间移动,缸内封闭一定质量的理想气体。此时环境温度为,活塞与卡环b刚好接触,无作用力,活塞离缸底的距离为3h,卡环能承受的压力最大为
,活塞的厚度不计,大气压强大小等于
,g为重力加速度,求:
(1)要使卡环不被破坏,环境的温度最低能降到多少;
(2)若提高环境温度,当环境温度为1.4T0时,缸内气体的压强多大。
32、如图所示,质量为m,带电量为+q的带电粒子由静止开始经电压为U0的加速电场加速后沿平行于极板的方向从靠近上极板的位置射入偏转电场,极板间电压为U,上极板带正电荷,极板长度和极板间距均为L,粒子从另一侧射出偏转电场,进入紧邻的匀强磁场,磁感应强度为B,磁场方向垂直于纸面向外,磁场只存在于MN右侧的某个正三角形区域内,MN为磁场的一条边界,忽略电场和磁场间的距离,不计带电粒子的重力。
(1)粒子进入偏转电场时的速度;
(2)当偏转电压U=0时,若带电粒子最终从MN边界离开磁场,求磁场区域的最小面积S1;
(3)当偏转电压U=2U0时,若带电粒子最终从MN边界离开磁场,此时磁场区域的最小面积为S2,求。
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