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、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
3、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
4、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
5、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
6、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
7、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
8、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
9、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.
10、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
11、如图所示,某健身者右手拉着抓把沿图示位置A水平缓慢移动到位置B,他始终保持静止不计绳子质量,忽略绳子和重物与所有构件间的摩擦,则重物下移过程( )
A.绳子的拉力逐渐增大
B.该健身者所受合力逐渐减小
C.该健身者对地面的压力不变
D.该健身者对地面的摩擦力逐渐减小
12、如图所示,天花板上悬挂的电风扇绕竖直轴匀速转动,竖直轴的延长线与水平地板的交点为O,扇叶外侧边缘转动的半径为R,距水平地板的高度为h。若电风扇转动过程中,某时刻扇叶外侧边缘脱落一小碎片,小碎片落地点到O点的距离为L,重力加速度为g,不计空气阻力,则电风扇转动的角速度为( )
A.
B.
C.
D.
13、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.
14、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
15、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
16、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.
17、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
18、如图甲所示,在粗糙绝缘水平面的A、C两处分别固定两个点电荷,A、C的位置坐标分别为-3L和2L,已知C处电荷的电荷量为4Q,图乙是AC连线之间的电势φ与位置坐标x的关系图像,图中x=0点为图线的最低点,x=-2L处的纵坐标,x=L处的纵坐标
,若在x=-2L的B点,由静止释放一个可视为质点的质量为m,电荷量为q的带电物块,物块随即向右运动,物块到达L处速度恰好为零,则下列说法正确的是( )
A.A处电荷带正电,电荷量为9Q,小物块与水平面间的动摩擦因数
B.A处电荷带负电,电荷量为6Q,小物块与水平面间的动摩擦因数
C.A处电荷带正电,电荷量为9Q,小物块与水平面间的动摩擦因数
D.A处电荷带负电,电荷量为6Q,小物块与水平面间的动摩擦因数
19、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
20、如图甲所示,和
为两相干波源,振动方向均垂直于纸面,产生的简谐横波波长均为λ,Р点是两列波相遇区域中的一点,已知Р点到两波源的距离分别为
,
,两列波在Р点干涉相消。若
的振动图象如图乙所示,则
的振动方程可能为( )
A.(cm)
B.(cm)
C.(cm)
D.(cm)
21、疫情反弹期间,快递既可以满足人们的购物需要,又充气袋可以减少人员接触。在快递易碎品时,往往用密封性好、充满气体的塑料袋包裹易碎品。如图所示,当物品外部的充气袋四周被挤压时,外界对袋内气体______(选填“做正功”、“做负功”或“不做功”);若袋内气体(视为理想气体)与外界无热交换,则袋内气体分子的平均动能______(选填“增大”、“减小”或“不变”)。
22、利用光电管产生光电流的电路如图所示。电源的正极应接在_______端(填“a”或“b”);若电流表读数为8μA,则每秒从光电管阴极发射的光电子数至少是_________个。(已知电子电量为e=1.6×10-19C)
23、四根完全相同的长直导线互相平行,它们的截面处于正方形abcd的四个顶点,导线中都通有大小相同的电流,方向如图所示。正方形对角线的交点为O,通电导线a在O点产生的磁感应强度为B,四根通电导线在O点产生磁场的磁感应强度大小为___________,方向为___________。
24、氢原子从能级状态跃迁到
能级状态时辐射频率为
的光子;氢原子从
能级状态跃迁到
能级状态时吸收频率为
的光子,且
。氢原子从
能级状态跃迁到
能级状态时将要______(填“吸收”或“辐射”能量为______的光子(普朗克常量用h表示)。
25、如图,质量为30g的磁吸板擦吸附在竖直的白板上保持静止,白板与板擦之间的动摩擦因数为0.2,现用平行于白板的水平作用力F=0.4N推着板擦做匀速直线运动。板擦对白板的压力是由于________的弹性形变引起的,板擦对白板的压力为________N。
26、如图所示,光滑金属导轨宽L=0.4m,均匀变化的磁场垂直过其平面,方向如图所示,磁感应强度的变化规律如图所示,直金属棒ab的电阻为1Ω,自t=0时从导轨最左端以v=1m/s的速度向右匀速运动。若导轨电阻不计,则1s末回路中的电动势E=_________V;1s末ab棒所受磁场力的大小F=_________N。
27、为了探究加速度与力的关系,某同学设计了如图所示的实验装置,带滑轮的长木板水平放置,板上有两个光电门相距为d,滑块通过细线与重物相连,细线拉力大小F等于力传感器的示数。让滑块从光电门1由静止释放,记下滑到光电门2的时间t。改变重物质量,重复以上操作5次,处理数据后得到下表中的5组结果。根据表中数据在坐标纸上画出如图所示的aF图像,已知重力加速度g=10m/s2,根据图像可求出滑块质量m=______kg,滑块和轨道间的动摩擦因数μ=________。
28、如图,上端开口的竖直汽缸由大、小两个同轴圆筒组成,两圆筒中各有一个活塞,两活塞用刚性轻杆连接,两活塞间充有氧气,小活塞下方充有氮气。已知大活塞的质量为2m、横截面积为2S,小活塞的质量为m、横截面积为S,两活塞间距为L,大活塞导热性能良好,汽缸及小活塞绝热,初始时氮气和汽缸外大气的压强均为p0,氮气的温度为T0,大活塞与大圆筒底部相距为,小活塞与小圆筒底部相距为L。两活塞与汽缸壁之间的摩擦不计,重力加速度为g,气体均可看做理想气体。现通过电阻丝缓慢加热氮气,当小活塞缓慢上升至上表面与大圆筒底部平齐时,求
(1)两活塞间氧气的压强;
(2)小活塞下方氮气的温度。
29、如图甲所示为某发电机的简化示意图。金属杆固定在竖直轴
上,两相同的金属圆环水平固定,圆心分别与
重合。金属杆
、
、
、
通过绝缘轻质杆
、
、
、
固连在一起,
、
,组成“十字形结构(俯视)”,可绕轴
无阻力自由转动(不能上下移动),转动时与两金属圆环接触紧密但无摩擦。在甲图的四分之一扇环形柱状区域内存在辐向磁场,四根金属杆分别转至该区域时杆所在位置的磁感应强度大小相等,均为B,方向沿圆柱半径向外,其他区域的磁场忽略不计,俯视图如图乙所示。设
,金属杆
、
、
、
的质量均为m,电阻均为r,其余部分的电阻不予考虑。现让“十字形结构”逆时针旋转,试解决下列问题:
(1)当杆刚进入磁场区域时,“十字形结构”的角速度为
,判断此时
杆中的电流方向,计算
、
两点的电势差
;
(2)若维持“十字形结构”以角速度匀速旋转,求每转一圈,
所产生的焦耳热Q;
(3)若给予“十字形结构”初始角速度,“十字形结构”到停下共转了多少圈。
30、质量M=3 kg 的长木板放在光滑的水平面上.在水平拉力F=11 N作用下由静止开始向右运动.如图9所示,当速度达到1 m/s 时,将质量m=4 kg的物块轻轻放到木板的右端.已知物块与木板间动摩擦因数μ=0.2,物块可视为质点.(g=10 m/s2)求:
(1)物块刚放置在木板上时,物块和木板的加速度分别为多大;
(2)木板至少多长物块才能与木板最终保持相对静止;
(3)物块与木板相对静止后物块受到的摩擦力大小?
31、如图中的半圆表示一透明半圆柱形材料做成的光学元件的截面图,该光学元件的半径R=6cm,开始时半圆柱的截面与水平光屏MN相切于屏上的A点,截面直径垂直于光屏。一束单色光α以入射角i=沿光学元件的半径方向射向圆心O,结果在水平光屏MN上出现两个光斑。已知两个光斑之间的距离L=(8+
)cm取sin37°=0.6,cos
=0.8,不考虑屏的反射。
(1)求光学元件对该单色光的折射率n;
(2)保持射光的方向不变,使该光学元件绕过O点且垂直纸面的轴逆时针缓慢转动,某个时刻屏MN上突然只剩一个光斑求此时该光斑到A点的距离。
32、如图为遥控玩具小车比赛轨道的示意图,第一部分由斜面轨道AB、圆弧轨道BCD与斜面轨道DE拼接而成,圆弧BCD的圆心恰在O点,第二部分由水平轨道EF、圆形轨道FGF与特殊材料水平轨道FH组成,直线轨道与圆弧轨道平滑相切,圆轨道F处前后略有错开,小车可从一侧滑上再从另一侧滑出。已知轨道AB与DE的倾角均为,长度均为
,轨道FGF的半径
,玩具车在AB与DE轨道上受到的阻力为压力的0.25,在FH轨道上受到的阻力为压力的1.5倍,其余轨道摩擦阻力及空气阻力均不计。已知玩具车输出功率恒为
,电动机工作时间可调控,玩具车质量
,可视为质点。
,
。求:
(1)玩具车以多大初速度从A点弹出,恰好能沿轨道自行上滑到C点;
(2)玩具车以恒定功率从A点由静止启动,电动机至少工作多长时间才能完成完整的圆周运动;
(3)已知轨道“受力因子k”是车对轨道的压力与车重力的比值,要求满足在圆周内且玩具车能无动力完成完整比赛,求玩具车的停止点H与F点的可能距离。