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1、下列四幅图涉及不同的物理知识,其中说法正确的是( )
A、甲图为核反应堆示意图,将镉棒插入深一些,能使链式反应速度增大 B、乙图为卢瑟福通过分析粒子散射实验结果,推断出原子核内部还有复杂的结构 C、丙图中人体体温越高,红外测温枪接受到最强辐射波长越短 D、丁图中工业上利用放射性同位素产生的射线来对钢板的厚度进行自动控制 -
2、一横截面为半圆形的柱状玻璃砖对称放在直角坐标系的第一、四象限,两束平行于轴且与轴等距离的单色光a、b,从空气中垂直轴射入玻璃砖中,在圆弧面上发生反射和折射的光路如图所示。由此可知( )
A、玻璃对光的折射率比b光的小 B、在真空中a光的传播速度比光小 C、光在玻璃砖内的波长比在空气中的小 D、将光向上平移,光也可能直接从玻璃砖中透射出来 -
3、下列关于现象的描述,正确的是( )A、水黾能浮在水面上是因为它受到了水的浮力 B、随着科学技术的进步,人们可以将热机的效率提高到100% C、玻璃管中的水面弯曲,水的表面层内的分子间的作用力表现为斥力 D、两端开口的细玻璃管竖直插入水银中,稳定后管内的水银面低于管外
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4、如图,水平轨道BC的左端与固定的光滑竖直圆轨道相切与B点,右端与一倾角为30°的光滑斜面轨道在C点平滑连接(即物体经过C点时速度的大小不变),斜面顶端固定一轻质弹簧,一质量为2kg的滑块从圆弧轨道的顶端A点由静止释放,经水平轨道后滑上斜面并压缩弹簧,第一次可将弹簧压缩至D点,且此时弹簧具有最大的弹性势能为5.2J,已知光滑圆轨道的半径 , 水平轨道BC长为 , 光滑斜面轨道上CD长为 , g取 , 求:
(1)、滑块第一次经过B点时对轨道的压力:(2)、滑块与水平轨道BC间的动摩擦因数μ:(3)、若改变BC间材料发现物块只能滑上右侧斜面一次最后停在BC中点,求BC间的动摩擦因数的大小(此小问保留两位有效数字)。 -
5、质量为m=1000kg的汽车,启动后沿平直路面行驶,如果发动机的输出功率为额定功率且恒为P=42kW,且行驶过程中受到的阻力大小一定,汽车能够达到的最大速度为v=42m/s。求:(1)、行驶过程中汽车受到的阻力大小;(2)、当汽车的车速为时,求汽车的瞬时加速度的大小:(3)、若汽车从静止开始以1.1m/s2的加速度做匀加速直线运动,则此过程能维持多长时间?
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6、我国月球探测计划嫦娥工程已经启动,“嫦娥1号”探月卫星也已发射。设想嫦娥1号登月飞船贴近月球表面做匀速圆周运动,飞船发射的月球车在月球软着陆后,自动机器人在月球表面上沿竖直方向以初速度抛出一个小球,测得小球经时间t落回抛出点,已知该月球半径为R,万有引力常量为G,月球质量分布均匀,求:(1)、月球的质量M;(2)、月球的第一宇宙速度。
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7、在离地面h=30m高度处,小明将一质量为m=0.5kg的物体以v0= 20m/s的初速度斜向上抛出,落地时的速度大小为v1=30m/s,g取。求:
(1)、小明对物体做的功W;(2)、从抛出到落地,克服阻力做的功。 -
8、某物理兴趣小组利用如图1所示装置验证机械能守恒定律,该小组同学让重物带动纸带从静止开始自由下落,按正确操作得到了一条完整的纸带如图2所示。
(1)、下列关于该实验说法正确的是___________。A、实验时重锤可以用木质小球替代 B、打点计时器工作时的电压应选择直流6~8V C、安装实验器材时,必须使打点计时器的两个限位孔在同一竖直线上 D、实验时应先手掌托住重锤使其紧靠打点计时器,待接通电源后,再释放重锤(2)、在纸带上选取三个连续打出的点A、B、C,测得它们到起始点O(O点与下一点的间距接近2mm)的距离分别为hA、hB、hC。已知当地重力加速度为g,打点计时器的打点周期为T。设重物质量为m。从打O点到B点的过程中,重物的重力势能变化量 = , 动能变化量 =。(用已知字母表示)(3)、若通过计算发现,物体动能的增加量大于重力势能减少量 , 则原因可能是下列选项的___________A、重物受到空气阻力的影响 B、打点计时器的电压较低 C、纸带和打点计时器间存在摩擦 D、实验时先释放纸带再接通电源(4)、若该小组用质量分别为m1、m2的重物P和Q进行实验,多次记录下落高度h和相应的速度大小v,作出的v2-h图像如图所示。对比图像分析不正确的有___________。
A、m1可能等于m2 B、m1定小于m2 C、若图线斜率k略小于g,亦可验证重物下落过程机械能守恒 D、若图线斜率k略小于2g,亦可验证重物下落过程机械能守恒 -
9、如图,在匀速转动的水平盘上,沿半径方向放着用细线相连的质量相等的两个物体A和B,它们分居圆心两侧,与圆心距离分别为 , , 与盘间的动摩擦因数相同,当圆盘转速加快到两物体刚好还未发生滑动时,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,下列说法正确的是( )
A、此时绳子张力为 B、此时圆盘的角速度为 C、此时A所受摩擦力方向沿半径指向圆心 D、此时烧断绳子,A仍相对盘静止,B将做离心运动 -
10、如图所示,半径为R的半球形陶罐,固定在可以绕竖直轴转动的水平转台上,转台转轴与过陶罐球心O的对称轴OO'重合。转台以一定角速度匀速转动,一质量为m的小物块落入陶罐内,经过一段时间后,小物块随陶罐一起转动且相对罐壁静止,此时小物块受到的摩擦力恰好为0,且它和O点的连线与OO'之间的夹角θ为60°,重力加速度为g。下列说法不正确的是( )
A、物块做圆周运动的加速度大小为 B、陶罐对物块的弹力大小为2mg C、小物块做圆周运动的向心力大小为 D、转台转动的角速度大小为 -
11、如图甲所示,轻杆一端固定在O点,另一端固定一个小球,现让小球在竖直平面内做半径为R的圆周运动,小球运动到最高点时,杆与小球间弹力大小为F,小球在最高点的速度大小为v,其图像如图乙所示,则下列说法正确的是( )
A、小球的质量为 B、当地的重力加速度大小为 C、时,小球对杆的弹力方向向下 D、时,小球对杆的弹力为2mg -
12、截止2023年底,我国已连续成功发射载人飞船12次。飞船发射后先运行在如图所示的圆轨道Ⅰ上,空间站运行在圆轨道Ⅲ上,要实施对接,飞船先在A点变轨到椭圆轨道Ⅱ上,在B点变轨刚好与空间站“天和”核心舱实现对接。已知轨道Ⅰ、Ⅲ的半径分别为、 , 则关于飞船在椭圆轨道Ⅱ上的运动,下列说法正确的是( )
A、飞船从A运动到B,飞船与地心连线在单位时间内扫过的面积变小 B、飞船从A运动到B,飞船的机械能不断减小 C、飞船在A、B两点的线速度大小之比为 D、飞船在A、B两点的加速度大小之比为 -
13、如图所示,轻弹簧的上端悬挂在天花板上,下端挂一质量为m的小球,小球处于静止状态。现在小球上加一竖直向上的恒力F使小球向上运动,小球运动的最高点与最低点之间的距离为H,则此过程中(g为重力加速度,弹簧始终在弹性限度内)下列说法正确的是( )
A、小球的机械能守恒 B、小球的动能增加(F-mg)H C、小球和弹簧组成的系统机械能增加FH D、小球的重力做功为mgH -
14、如图,质量为m的物体置于倾角为θ的斜面上,物体与斜面间的动摩擦因数为μ,在外力作用下,物体与斜面由静止开始一起向左以加速度a做匀加速运动,经历时间t,下列说法正确的是( )
A、物体所受的支持力不一定做正功 B、物体所受的摩擦力的功率不可能为0 C、t时,物体所受支持力的功率为 D、物体所受的合外力做功一定为 -
15、我国航天员王亚平在天宫中演示了图示实验:将细绳套放在T形支架上,另一端拴着一小钢球,用手指轻推小球,小球开始绕着T形支架的轴心做圆周运动,abcd是圆周上的四点,忽略摩擦和空气阻力,则钢球在( )
A、a点速度大小等于d点速度大小 B、d点加速度比c点加速度小 C、a点受到的绳拉力比b点大 D、a的角速度比d点角速度大 -
16、一颗在赤道上空做匀速圆周运动的人造卫星,其轨道半径上对应的重力加速度为地球表面重力加速度的九分之一、已知地球半径为R,则该卫星离地面的高度为( )A、R B、2R C、3R D、4R
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17、如图所示,甲、乙两同学握住绳子A、B两端摇动(A、B近似不动),绳子绕AB连线在空中转到图示位置时,则有关绳上P、Q两质点运动情况,说法正确的是( )
A、P的转动周期小于Q的转动周期 B、P的线速度大于Q的线速度 C、P的向心加速度小于Q的向心加速度 D、P的向心加速度大于Q的向心加速度 -
18、下列关于万有引力定律的发现历程,描述正确的是( )A、牛顿仅在牛顿运动定律的基础上总结出了万有引力定律,并给出了引力常量G B、卡文迪什利用放大法,构造了扭秤实验测量得到了引力常量G C、第谷通过“月-地”检验得出,月球与地球间的力、苹果与地球间的力是同性质力 D、牛顿通过研究第谷的行星观测记录得出,行星绕太阳的运动为变速椭圆运动
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19、磁流体发电机是一种将内能直接转换为电能的新型发电装置,具有发电效率高、环境污染小、结构简单等特点,具有广泛的应用前景。如图所示为该装置的导流通道,其主要结构如图1所示,通道的上下平行金属板M、N之间有很强的磁场,将等离子体(即高温下电离的气体,含有大量正、负带电粒子)从左侧不断高速喷入整个通道中,M、N两板间便产生了电压,其简化示意图如图2所示。M、N两金属板相距为a,板宽为b,板间匀强磁场的磁感应强度为B,速度为v的等离子体自左向右穿过两板后速度大小仍为v,截面积前后保持不变。设两板之间单位体积内等离子的数目为n,每个离子的电量为q,板间部分的等离子体等效内阻为r,外电路电阻为R。
(1)、金属板M、N哪一个是电源的正极,求这个发电机的电动势E;(2)、开关S接通后,设等离子体在板间受到阻力恒为f,请从受力或能量转化与守恒的角度,求等离子体进出磁场前后的压强差Δp;(3)、假设上下金属板M、N足够大,若R阻值可以改变,试讨论R中电流的变化情况,求出其最大值Im。并在图3中坐标上定性画出I随R变化的图线,并指出横、纵轴关键点坐标值的大小。
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20、万有引力和静电力是自然界中两种典型的相互作用,万有引力定律和库仑定律都遵循“力与距离的平方成反比”规律。(1)、在计算变力做功的时候,一般采用微元法,也可采用平均力的方法。如图所示,质量为的物体从距离地心的位置移至距离地心的位置处,该过程所受万有引力大小的平均力为。已知地球质量为 , 半径为 , 引力常量为。
a.求质量为的物体从距地心处移至距地心处的过程中,万有引力对物体做的功;
b.当飞行器的速度等于或大于11.2km/s时,它就会克服地球的引力,永远离开地球,我们把11.2km/s叫做第二宇宙速度。请推导第二宇宙速度的表达式;
(2)、氢原子是最简单的原子,电子绕原子核做匀速圆周运动与人造卫星绕地球做匀速圆周运动类似。氢原子的能量等于电子绕原子核运动的动能、电子与原子核系统的电势能的总和。已知电子质量为 , 电荷量为 , 静电力常量为 , 氢原子处于基态时电子的轨道半径为。a.求处于基态时电子的速度大小;
b.当取无穷远处电势为零时,点电荷产生的电场中离场源电荷为的各点的电势。求处于基态的氢原子的能量。