1、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
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、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
4、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
5、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
6、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
7、如图为某燃气灶点火装置的原理图。转换器将直流电压转换为正弦交流电压,并加在一理想变压器的原线圈上,理想变压器的原、副线圈的匝数比为n1:n2=1:1000,电压表为交流电表。当变压器副线圈两端电压的瞬时值大于7070V时,就会在钢针和金属板间引发电火花进而点燃气体。此时,电压表的示数至少为( )
A.5
B.5000
C.10
D.7070
8、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
9、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)
10、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
11、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
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、国家为节约电能,执行峰谷分时电价政策,引导用户错峰用电。为了解错峰用电的好处,建立如图所示的“电网仅为3户家庭供电”模型,3户各有功率P=3kW的用电器,采用两种方式用电:方式一为同时用电1小时,方式二为错开单独用电各1小时,两种方式用电时输电线路总电阻损耗的电能分别为ΔE1、ΔE2,若用户电压恒为220V,不计其它线路电阻,则( )
A.两种方式用电时,电网提供的总电能之比为1:1
B.两种方式用电时,变压器原线圈中的电流之比为1:3
C.
D.
14、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.
15、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.
16、OMN为玻璃等腰三棱镜的横截面,ON=OM,a、b两束可见单色光(关于OO′)对称,从空气垂直射入棱镜底面 MN,在棱镜侧面 OM、ON上反射和折射的情况如图所示,则下列说法正确的是( )
A.在棱镜中a光束的折射率大于b光束的折射率
B.在棱镜中,a光束的传播速度小于b光束的传播速度
C.a、b 两束光用同样的装置分别做单缝衍射实验,a光束比b光束的中央亮条纹宽
D.a、b两束光用同样的装置分别做双缝干涉实验,a光束比b光束的条纹间距小
17、如图甲所示为探究电磁驱动的实验装置。某个铝笼置于U形磁铁的两个磁极间,铝笼可以绕支点自由转动,其截面图如图乙所示。开始时,铝笼和磁铁均静止,转动磁铁,会发现铝笼也会跟着发生转动,下列说法正确的是( )
A.铝笼是因为受到安培力而转动的
B.铝笼转动的速度的大小和方向与磁铁相同
C.磁铁从图乙位置开始转动时,铝笼截面中的感应电流的方向为a→d→c→b→a
D.当磁铁停止转动后,如果忽略空气阻力和摩擦阻力,铝笼将保持匀速转动
18、如图所示,甲、乙是规格相同的灯泡,接线柱a、b接电压为U的直流电源时,无论电源的正极与哪一个接线柱相连,甲灯均能正常发光,乙灯完全不亮.当a、b接电压有效值为U的交流电源时,甲灯发出微弱的光,乙灯能正常发光,则下列判断正确的是( )
A.x是电容器, y是电感线圈
B.x是电感线圈, y是电容器
C.x是二极管, y是电容器
D.x是电感线圈, y是二极管
19、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.
20、如图为溜溜球示意图,A、B为细线末端,溜溜球转轴O置于细线上并水平静止在空中,细线不可伸长,不计摩擦,整个装置在同一竖直平面内。若移动A端,并保持B端位置不动,下列说法正确的是( )
A.A端缓慢水平右移过程中,细线的弹力大小不变
B.A端缓慢水平左移过程中,细线的弹力大小将变小
C.A端缓慢竖直上提过程中,细线的弹力大小将变大
D.A端缓慢竖直下移过程中,细线的弹力大小不变
21、如图,沿水平方向的匀强电场中,在某一水平面内建立xOy坐标系,已知OA:OC=3:4,B为OC中点。若将某一负电荷由A点移至B点电场力做功为10J,由C点移至A点电场力做功也为10J,则A点电势B点电势_______(选填“>”“<”或“=”),此电场方向与Ox夹角为______。
22、如图是光电管及其工作原理图,它是应用_______的原理制成的光电原件,实际应用中,为了使频率范围更广的入射光照射到阴极K时,电路里都会产生电流,应该选用下表中_______材料做阴极。
23、某同学用频闪照相研究自由落体运动的加速度。他让一小球自由下落并拍出了频闪照片,将照片复印到方格纸上如图所示,为了计算出当地的重力加速度,他用游标卡尺测得小球的直径为24.3mm,并测得图中方格纸每小格的边长为图中小球直径的4倍。若闪光频率为10Hz,则当地的重力加速度大小为____________m/s2,拍摄图中A位置时小球的速度大小为____________m/s(计算结果保留3位有效数字)。
24、t=0时刻,坐标原点O处的波源开始做振幅为2cm的简谐运动,其形成的简谐横波在t=0.35 s时刻的波形如图所示,此刻波源O的位移为,波刚好传播到A(7cm,0)点。则:①波源的起振方向沿y轴________(选填“正”或“负”)方向,该波的波速为_______cm/s;②在0~1.25s内,A处质点比B(19cm,0)处质点多通过的路程为________cm。
25、在一些古典家居装饰中,会看到大摆钟。 某大摆钟如图甲所示,可看成单摆,摆的振动图像如图乙所示则大摆钟的摆动周期为________s,摆长约为_________m。
26、夏天的中午在某深水池塘中有一气泡从池塘底部逐渐浮出水面,已知池塘中水的温度随着深度的增加有一定程度的减小,气泡上升的速度比较慢,则此过程中气泡内气体分子与气泡壁单位面积单位时间的碰撞次数____________(填“增加”或“减小”),气泡内气体与外界的热量交换形式为____________(填“放出”或“吸收”)热量。(气泡内气体可以看作理想气体)
27、某同学打算在家中利用能找到的器材来研究动量定理,实验设计如图1,将小球固定在刻度尺的旁边由静止释放,用手机连拍功能拍摄小球自由下落的过程,图2为利用图片得到各时刻小球的位置与小球第一位置的距离分别为h1、h2、h3、h4,手机连拍频率为f,查阅得知当地重力加速度为g,小球质量为m。
(1)小球在位置2时的瞬时速度为___________(用题中所给物理量符号表示);
(2)关于实验装置和操作,以下说法正确的是______________;
A.刻度尺应固定在竖直平面内 B.选择材质密度小的小球
C.选择材质密度大的小球 D.铅垂线的作用是检验小球是否沿竖直方向下落
(3)取小球在位置2~4的过程研究,则验证动量定理的表达式为______________________(用题中所给物理量符号表示);
(4)若实验过程中发现小球所受重力的冲量大于动量的增加量,造成此问题的原因可能是_______________________________。
28、如图所示为某种透明材料制成的一柱形棱镜的横截面图,CD是半径为R的四分之一圆弧面,圆心为O;光从AB面上的M点入射,入射角为θ,光进入棱镜后恰好在BC面上的O点发生全反射,然后由CD面射出。已知OB段的长度为L,真空中的光速为c。求:
(1)透明材料的折射率n;
(2)该光在透明材料内传播的时间t。
29、如图所示,质量m1=2000kg的货物放在质量为m2=4000kg,长为l=6m的货车车厢中央,货物可视为质点,货物与车厢之间的动摩擦因数为μ=0.4,已知货车紧急制动时获得的制动阻力f=48000N,g取10m/s2
(1)若货车从静止开始启动,为防止货物与车厢相对滑动,求货车启动时的最大加速度大小;
(2)若货车以v0=20m/s行驶,突然紧急制动,求货物与车厢前端相撞前货物的速度大小;
(3)若货车以v0=20m/s行驶,为防止货物与车厢前端相撞,求货车减速的最大加速度大小。
30、2021年5月,“天问一号”探测器成功在火星软着陆,我国成为世界上第一个首次探测火星就实现“绕、落、巡”三项任务的国家。
(1)为了简化问题,可以认为地球和火星在同一平面上绕太阳做匀速圆周运动,如图1所示。已知地球的公转周期为T1,火星的公转周期为T2,地球公转轨道半径r,求火星公转线速度v的大小。
(2)火星探测器在火星附近的A点减速后,被火星捕获进入了1号椭圆轨道,紧接着在B点进行了一次“远火点平面机动”,俗称“侧手翻”,即从与火星赤道平行的1号轨道,调整为经过火星两极的2号轨道,将探测器绕火星飞行的路线从“横着绕”变成“竖着绕”,从而实现对火星表面的全面扫描,如图2所示。以火星为参考系,质量为M1的探测器到达B点时速度为v1,为了实现“侧手翻”,假设启动发动机,在极短的时间Δt内一次性喷出部分气体,喷气后探测器质量变为M2、速度变为v2。若将此次“远火点平面机动”调整过程中发动机的推力视为恒力,求此推力F的大小。
31、如图,某材料制备系统由供气瓶、反应室、 加热器和真空泵等设备组成。供气瓶的容积为,储存的气体压强为
,反应室的容积为
。制备材料前,反应室处于真空状态,关闭所有阀门。制备材料时,先打开阀门1,供气瓶向反应室缓慢供气,当反应室气压达到
时,关闭阀门1;对反应室内气体缓慢加热,使其从室温
升到
,进行材料合成。实验结束后,待反应室温度降至室温,将其抽至真空状态。环境温度恒定,忽略材料体积,气体不参与反应。
(1)加热后,求反应室内气体的压强(结果保留3位有效数字)。
(2)当供气瓶剩余气体压强降到时,需更换新的供气瓶,供气瓶最多能给反应室充气多少次?
32、如图所示,长度的轻绳上端固定在O点,下端系一质量
的小球(可视为质点)。取重力加速度
。
(1)在水平拉力的作用下,轻绳与竖直方向的夹角,小球保持静止。求此时小球所受水平拉力的大小F;
(2)由图示位置无初速释放小球,不计空气阻力。当小球通过最低点时,求:
a.小球动量的大小p;
b.轻绳对小球拉力的大小。