1、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
2、《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
3、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
4、珠宝学院的学生实习时,手工师傅往往要求学生打磨出不同形状的工件。如图所示为某同学打造出的“蘑菇形”透明工件的截面图,该工件的顶部是半径为R的半球体,为工件的对称轴,A、B是工件上关于
轴对称的两点,A、B两点到
轴的距离均为
,工件的底部涂有反射膜,工件上最高点与最低点之间的距离为2R,一束单色光从A点平行对称轴射人工件且恰好从B点射出,则工件的折射率为( )
A.
B.
C.
D.
5、图甲所示为家庭电路中的漏电保护器,其原理简图如图乙所示,变压器原线圈由火线和零线并绕而成,副线圈接有控制器,当副线圈ab端有电压时,控制器会控制脱扣开关断开,从而起保护作用。下列哪种情况扣开关会断开( )
A.用电器总功率过大
B.站在地面的人误触火线
C.双孔插座中两个线头相碰
D.站在绝缘凳上的人双手同时误触火线和零线
6、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
7、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
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、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
10、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.
11、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.
12、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
13、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
14、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
15、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
16、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
17、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
18、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
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、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
21、图示为一列沿x轴负方向传播的机械波,实线和虚线分别为t时刻和t+Δt时刻的波形,B和C是横坐标分别为d和3d的两个质点。则t时刻质点B的振动方向为______, 该波的波速为_______。
22、一列简谐横波在时刻的波形图如图甲所示,P是平衡位置在
处的质点,Q是平衡位置在
的质点,图乙为质点Q的振动图像,则
时,质点P沿y轴______(填“正”或“负”)方向运动;在
内质点Q通过的路程为________m。
23、如图,两块相同平板P1、P2置于光滑水平面上,质量均为m。P2的右端固定一轻质弹簧,左端A与弹簧的自由端B相距L。物体P置于P1的最右端,质量为2m且可以看作质点。P1与P以共同速度v0向右运动,与静止的P2发生碰撞,碰撞时间极短,碰撞后P1与P2粘连在一起,P压缩弹簧后被弹回并停在A点(弹簧始终在弹性限度内)。P1、P2刚碰完时的共同速度v1=_____,P的最终速度v2=_____。
24、一定质量的理想气体从状态A开始,经A,B,C回到原状态,其压强与热力学温度的关系图像如图所示,其中AC的延长线经过原点O,该气体经历AB过程为_____变化(选填“等温”、“等容”或“等压”)该气体经历BC过程内能______(选填“增大”、“减小”或“不变”),经历CA过程__________(选填“吸收”或“放出”)热量。
25、某同学利用较宽阔的水槽研究水波。如图所示,水面上有三点构成的直角三角形区域,其中,
,振针上下振动可形成连续的简谐波向四周传播,水波波速为
,不考虑水槽边缘对水波的反射。
(1)若只有一个振针在点以
的频率振动,则
点起振的时间间隔为___________
点起振后,当
点处于波峰时,
点处于___________(填“波峰”、“平衡位置”或“波谷”);
(2)若有两个振针分别在处以
的频率同步调振动,则水面上形成稳定的干涉图样后,
点的振动始终___________(填“加强”或“减弱”)。
26、如图所示,一定质量的理想气体,从图示A状态开始,经历了B、C状态,最后到D状态,从A→B过程温度升高,压强___________,C→D过程体积变小,气体___________热量。
27、某物理兴趣小组利用阿特伍德机装置开展力学实验,如图(a)所示,两物块P和Q由不可伸长的轻绳连接,轻绳跨过光滑的轻质滑轮,物块P上面固定有宽度为d的遮光片,物块P(含遮光片)的质量为m,物块Q的质量为M(M=1.5m),光电门固定在铁架台上,高度可以调节,用测量物块P经过光电门时的遮光时间。空气阻力忽略不计。
(1)甲组同学用此装置测量当地的重力加速度g,实验过程如下:
①用手托住物块Q,使两物块均处于静止状态,利用刻度尺测量出物块P上的遮光片到光电门的距离h;
②释放物块Q,两物块由静止开始运动,记录物块P的遮光片经过光电门时的挡光时间t,则此时物块Q的速度为v=___________;
③改变物块P的遮光片与光电门的距离h,重复以上步骤进行多次实验,得到多组h和t并记录,描绘出的图像如图(b),计算得到图像的斜率为k,由此求出当地的重力加速度为g=___________。
(2)乙组同学计划利用此装置进行其它力学实验,身边只有以上给定器材,下列实验中他们可以完成的有_________________(用选项前字母表示):
A.验证系统的动量守恒定律
B.验证系统的机械能守恒定律
C.探究物块P的加速度与质量的关系
D.探究物块P的功与速度变化的关系
28、如图所示,不可伸长的轻绳穿过光滑竖直固定细管,细管长为,两端拴者质量分别为m、2m的小球A和小物块B.拉着小球A使它停在管的下端,这时物块B离管的下端距离为
,管的下端离水平地面的距离为
,拉起小球A,使绳与竖直方向成一定夹角,给小球适当的水平速度,使它在水平面内做圆周运动,上述过程中物块B的位置保持不变,已知重力加速度为g。
(1)求绳与竖直方向夹角和小球A做圆周运动的角速度
;
(2)在小球A做圆周运动时剪断轻绳,求小球A第一次落地点到物块B落地点间的距离s;
(3)若在小球A从管的下端拉起时带动物块B上移,B到管下某位置时使小球A在水平面内做角速度的圆周运动,求整个过程中人对系统做的功W。
29、现将等宽双线在水平面内绕制成如图所示轨道,两段半圆形轨道半径均为R=m,两段直轨道AB、A′B′长度均为l=1.35m。在轨道上放置一个质量m=0.1kg的小圆柱体,如图所示,圆柱体与轨道两侧相切处和圆柱截面圆心O连线的夹角θ为120°,如图所示。两轨道与小圆柱体的动摩擦因数均为μ=0.5,小圆柱尺寸和轨道间距相对轨道长度可忽略不计。初始时小圆柱位于A点处,现使之获得沿直轨道AB方向的初速度v0.求:
(1)小圆柱沿AB运动时,内外轨道对小圆柱的摩擦力f1、f2的大小;
(2)当v0=6m/s,小圆柱刚经B点进入圆弧轨道时,外轨和内轨对小圆柱的压力N1、N2的大小;
(3)为了让小圆柱不脱离内侧轨道,v0的最大值,以及在v0取最大值情形下小圆柱最终滑过的路程s。
30、甲、乙两种比荷不同的带电粒子从容器A上方的狭缝S,飘入电势差为U0的加速电场,其初速度为0,然后经过狭缝S沿着与磁场垂直的方向进入磁感应强度为B的匀强磁场中,最后打到照相底片上。已知带电粒子从狭缝S进入磁场时与垂直磁场边界方向存在一个很小的散射角θ,甲粒子运动半径大于乙粒子运动半径,甲粒子能打在底片上的最远点为Q,乙粒子能打在底片上的最近点为P,点P、Q到狭缝S的距离分别为l、1.5l不考息带电粒子的重力及粒子间任何相互作用。求:
(1)甲粒子的比荷;
(2)乙粒子在磁场中运动的最长时间t;
(3)若加速电压存在波动,在(U0-ΔU)到(U0+ΔU)之间变化,要使打在底片上的甲、乙两种粒子不会重叠,ΔU应满足的条件。
31、宇航员站在一颗星球表面上,在距星球表面高h处以初速度v0水平抛出一个物体,然后测量出该平抛物体的水平位移为x。通过查阅资料得知该星球的半径为R。设物体只受星球引力的作用,求:
(1)该平抛物体刚要落到星球表面处时的速度大小v;
(2)该星球的第一宇宙速度v1。
32、双聚焦分析器是一种能同时实现速度聚焦和方向聚焦的质谱仪,其模型图如图(a)所示。其原理图如图(b)所示。加速电场的电压为U,电场分析器中有指向圆心O的辐射状电场,磁场分析器中有垂直纸面的匀强磁场。质量为m、电荷量为+q的离子(初速度为零,重力不计),经加速电场加速后,进入辐射电场,恰好沿着半径为R的圆弧轨迹通过电场区域后,垂直边界从P点进入圆形磁场区域,PO1=d,之后垂直磁场下边界射出并从K点进入检测器,检测器可在O1M和O2N之间左右移动且与磁场下边界距离恒等于0.5d。
(1)求电场分析器中离子运动轨迹处电场强度E的大小;
(2)求磁场区域磁感应强度B;
(3)若探测器在M点和N点接收到的两种离子离开O1O2时速度方向与O1O2所夹锐角相同,求探测器在M点和N点接收到的两种离子比荷之比。