1、2020年7月23日,长征五号遥四运载火箭搭载我国首次火星“天问一号”探测器发射升空,并成功将探测器送入预定轨道,开启火星探测之旅,迈出了我国自主开展行星探测的第一步。探测器将在地火转移轨道飞行约7个月后,通过“刹车”完成火星捕获,进入环火轨道(视为圆轨道),并择机开展着陆、巡视等任务,进行火星科学探测。则下列说法正确的是(引力常量为G)( )
A.“天问一号”探测器的发射速度要大于第三宇宙速度
B.探测器在环火轨道上的半径的二次方与周期的平方的比值和火星的质量成正比
C.如要回收探测器,则探测器在环火轨道上要加速才能进入地火转移轨道
D.如已知环火轨道的轨道半径和轨道周期,可估测出火星的密度
2、请阅读下述文字,完成下列小题。
牛顿运动定律包括牛顿第一定律、牛顿第二定律和牛顿第三定律,由牛顿在1687年于《自然哲学的数学原理》一书中总结提出。牛顿运动定律在力学乃至整个物理学中占有重要的地位,它是经典力学的基础。
【1】理想实验有时能更深刻地反映自然规律。伽利略设计了如图所示的理想实验,步骤如下:
①减小第二个斜面的倾角,小球在这个斜面上仍要达到原来的高度,将运动更长的距离;
②两个对接的斜面,让静止的小球沿一个斜面滚下,小球将滚上另一个斜面;
③如果没有摩擦,小球将上升到原来释放的高度;
④继续减小第二个斜面的倾角,最后使它成为水平面,小球将沿水平面持续运动。
在上述步骤中,有的属于可靠的事实,有的属于理想化的推论。下列有关事实和推论的分类和排序均正确的是( )
A.①(事实),②③④(推论)
B.②(事实),①③④(推论)
C.②(事实),③①④(推论)
D.③(事实),①②④(推论)
【2】下列说法不正确的是( )
A.力是使物体产生加速度的原因,所以先有作用力,然后才有加速度
B.要使物体获得较大的加速度,除了增大作用力外,还要使物体的质量尽可能小
C.加速度的方向与物体所受合外力的方向相同,也与物体速度变化的方向相同
D.物体同时受到几个力的作用,则物体的加速度等于各个力单独作用时产生的加速度的矢量和
【3】下列说法正确的是( )
A.人走路时,只有地对脚的作用力大于脚蹬地的作用力,人才能前进
B.以卵击石,石头无恙而鸡蛋碎了,说明石头对鸡蛋的作用力更大
C.甲、乙两人拔河,甲获胜,说明甲对乙的拉力大于乙对甲的拉力
D.运动员从地面上竖直跳起,说明地面对运动员的支持力大于运动员自身重力
【4】生活中常会出现这样的情景:在匀速行驶的火车上,较光滑桌面上的苹果保持静止;但当火车加速时,桌面上的苹果却动起来了,如图所示。此时苹果在水平方向的合外力为零,为什么苹果获得加速度动起来了呢?这与牛顿运动定律似乎矛盾了。原来,牛顿运动定律是否成立,与参考系的选择有关。牛顿运动定律成立的参考系称为惯性系,牛顿运动定律不成立的参考系则称为非惯性系。在研究地面物体的运动时,一般将地面视为惯性系,相对地面做匀速直线运动的其他参考系也可视为惯性系。若选车厢为参考系,当火车匀速行驶时,车厢是惯性系,所以苹果保持静止;当火车加速时,车厢则是非惯性系,此时牛顿运动定律不成立。其实,在非惯性系中,需要引入“惯性力”来修正牛顿运动定律:有一个力 F'作用于苹果,其方向与火车相对地面的加速度a的方向相反,其大小等于苹果质量m与加速度a的乘积,即。修正后的牛顿运动定律既适用于惯性系,也适用于非惯性系。下列说法中不正确的是( )
A.修正前的牛顿运动定律只适用于惯性系
B.在车厢中的观察者看来,苹果运动的方向与车厢的加速度方向相同
C.只有在非惯性系中才能观测到“惯性力”
D.“惯性力”不是物体实际受到的力,“惯性力”不存在反作用力
3、如图所示,电源电动势6V,内阻,小灯泡L标有“2V 0.4W”字样,开关S闭合后,小灯泡L正常发光。已知电动机的内阻也是
,则电动机的输出功率为( )
A.0.76W
B.0.72W
C.0.04W
D.0.4W
4、如图,平行板电容器的两个极板为 A、B,B 板接地,A 板带有电荷量+Q。板间电场中有一固定点 P ,若将 B 板固定, A 板下移一些,或者将 A 板固定, B 板上移一些,在这两种情况下,下列说法正确的是 ( )
A.A 板下移时, 平行板电容器的电容减小
B.B 板上移时, 平行板电容器的电容不变
C.A 板下移时, P 点的电场强度不变, P 点电势升高
D.B 板上移时, P 点的电场强度不变, P 点电势降低
5、嫦娥六号探测器计划在2024到2025年执行月球背面的月球样品采集任务。若嫦娥六号探测器在月球附近轨道上运行的示意图如图所示,嫦娥六号探测器先在圆轨道上做匀速圆周运动,运动到A点时变轨为椭圆轨道,B点是近月点。下列有关嫦娥六号探测器的说法正确的是( )
A.发射速度大于地球的第二宇宙速度
B.要想从圆轨道进入椭圆轨道必须在A点减速
C.运行至B点时的速度等于月球的第一宇宙速度
D.在圆轨道上运行的周期和在椭圆轨道上运行的周期相等
6、甲、乙两汽车沿同一条公路的两条平行车道同时开始运动,其图像如图所示,下列说法正确的是( )
A.甲做加速直线运动
B.乙做匀加速直线运动
C.从出发到第一次相遇,甲的平均速度等于乙的平均速度
D.甲、乙两次相遇,第二次相遇时甲的速度小于乙的速度
7、关于第一宇宙速度,下列说法正确的是( )
A.它是人造卫星绕地球做圆周运动的最小速度
B.它是能成为人造卫星的最小发射速度
C.它的大小是7.9m/s
D.它的大小是11.2km/s
8、如图所示,两根长直通电导线互相平行,电流方向相同.它们的截面处于一个等边三角形ABC的A和B处,且A、B两点处于同一水平面上.两通电电线在C处的磁场的磁感应强度的值都是B,则C处磁场的总磁感应强度的大小和方向是
A.B 竖直向上
B.B 水平向右
C. 水平向右
D. 竖直向上
9、下列各组单位中,属于国际基本单位的是( )
A.N、kg
B.、m、kg
C.m、kg
D.m、kg、N
10、新环线的建成通车,有效缓解了市内交通压力。如图所示为四环线上一个大圆弧形弯道,公路外侧路基比内侧路基高。当汽车以理论时速行驶时,汽车恰好没有向公路内外两侧滑动的趋势。则( )
A.当路面结冰时与未结冰时相比,的值变小
B.只要车速低于,车辆就向内侧滑动
C.车速高于,车辆可能向外侧滑动
D.要使汽车在转弯过程中不打滑,车速不能大于
11、小明坐在汽车的副驾驶位上看到一个现象:当汽车的电动机启动时,汽车的车灯会瞬时变暗。汽车的电源、理想电流表、车灯、电动机连接的简化电路如图所示,已知汽车电源电动势为12V,内阻为0.2Ω。仅闭合接通车灯时,电流表示数为10A(车灯可看作不变的电阻);然后再闭合
,电动机启动时,电流表示数为50A,电动机的线圈电阻为0.01Ω。下列论述正确的是( )
A.仅接通车灯时,车灯的功率为120W
B.电动机启动时,车灯的功率为4W
C.电动机启动时,电动机的输入功率为 100W
D.电动机启动时,输出的机械功率约为96W
12、将长度的导线ac从中点b折成如图所示的形状,放于
的匀强磁场中,abc平面与磁场垂直。若在导线abc中通入
的直流电,则整个导线所受安培力的大小为( )
A.
B.
C.2N
D.4N
13、如图所示,小明设计了一个自动制动装置,A、B两物块放置在斜面上,与A相连的轻绳穿过中间有小孔的B与水平面固定的电动机相连,轻绳与B之间无力的作用,用另一根轻绳连接B,使B静止在斜面上,物块A、B与斜面间的动摩擦因数,斜面倾角
。现电动机以额定功率
牵引物块A,使物块A从静止出发,以最大速度与物块B发生碰撞并粘在一起,碰撞时间极短,碰撞的瞬间电动机自动切断电源不再对A提供牵引力,运动到达斜面顶端时A、B速度刚好为零,
,
,
,
,下列说法正确的是( )
A.在电动机的牵引下,物块A的加速逐渐变大
B.电动机启动后对物块A的牵引力一直不变
C.物块A的最大速度
D.物块B距斜面顶端的距离为
14、如图所示,质量M=4kg的空铁箱在水平拉力F=210N作用下沿水平面向右做匀加速直线运动,铁箱与水平面间的动摩擦因数。这时铁箱内一个质量m=1kg的小木块(视为质点)恰好能静止在后壁上,小木块与铁箱内表面间的动摩擦因数为
。已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力,取重力加速度大小
,下列说法正确的是( )
A.铁箱的加速度大小
B.
C.若拉力F增大,小木块所受摩擦力增大
D.铁箱对小木块的作用力大小为20N
15、某同学用内阻、满偏电流
的毫安表及相关元件制作了一个简易欧姆表,电阻刻度值尚未标定,电路如图甲所示。该同学将两表笔短接,调节滑动变阻器R的阻值使毫安表指针满偏,再将阻值为
的电阻接在两表笔之间,此时毫安表指针位置如图乙所示。下列说法正确的是( )
A.电源电动势为4.5V
B.刻度2mA处标注
C.刻度2.5mA处标注
D.用该欧姆表测量某二极管正向电阻时,左边表笔接二极管的正极,右边表笔接二极管的负极
16、图甲示意我国建造的第一台回旋加速器,该加速器存放于中国原子能科学研究院,其工作原理如图乙所示。阿斯顿借助自己发明的质谱仪发现了氖等元素的同位素而获得诺贝尔奖,质谱仪可以由加速器和磁分析器组成,其装置简化的工作原理如图丙所示。下列说法正确的是( )
A.乙装置中通过磁场可以使带电粒子的动能增大
B.乙装置中带电粒子获得的最大动能与D型盒的半径有关
C.在丙装置磁场中运动的粒子带负电
D.在丙装置磁场中运动半径越大的粒子,其质量一定越大
17、弹簧振子做简谐运动的振动图像如图所示,则( )
A.时,质点位移为零,速度为零,加速度为零
B.时,质点位移最大,速度最大,加速度最大
C.和
时刻振子具有相同的速度
D.和
时刻振子具有相同的加速度
18、一名宇航员在某星球上做自由落体运动实验,让一个小球从一定的高度自由下落,测得小球在第内的位移是
,则该星球表面的重力加速度大小为( )
A.
B.
C.
D.
19、下列属于国际单位制中基本单位符号的是( )
A.s
B.N
C.W
D.C
20、从距地面高的位置,将一个小石块以
的速度水平抛出,最终小石块落于地面。不计空气阻力,重力加速度
,则小石块( )
A.在空中运动时间为
B.落地时速度大小为
C.落地时速度方向竖直向下
D.水平位移为
21、电磁波谱的排列是:无线电波、微波、________、可见光、紫外线、________、射线。利用红外线_______的技术有红外测温、红外遥感和红外线夜视等。
22、粒子静止能量为,当它高速运动时,其总能量为
,已知
,那么此粒子运动的速率
与真空中光速
之比
=___________;其动能
与总能量
之比
=___________。
23、如图,正方形导线框处于匀强磁场中,磁场方向垂直框平面,磁感应强度随时间均匀增加,变化率为k,导体框质量为m、边长为L,总电阻为R,在恒定外力F作用下由静止开始运动,导体框在磁场中的加速度大小为______,导体框中感应电流为______。
24、重为20N的光滑小球放在倾角为30°的斜面上,并用垂直于斜面的挡板挡住,则小球对斜面的压力大小为______,对挡板的压力大小为______。
25、一对作用力和反作用力必定是作用在___物体上,而一对平衡力必定是作用在______物体上的。
26、有一灵敏电流计,当电流从它的正接线柱流入时,指针向正接线柱一侧偏转。现把它与一个线圈串联,将磁体从线圈上方插入或拔出,如图所示。请完成下列填空:
(1)图甲中灵敏电流计指针的偏转方向为_________(选填“+”或“-”);
(2)图乙中磁体的下方极性是_________(选填“N极”或“S极”);
(3)图丙中磁体的运动方向是_________(选填“向上”或“向下”)。
27、在做《研究匀变速直线运动》的实验时,某同学得到一条纸带,如图所示,并且每隔四个计时点取一个计数点,已知每两个计数点间的距离为s,且s1=0.96cm,s2=2.88cm,s3=4.80cm,s4=6.72cm,s5=8.64cm,s6=10.56cm,电磁打点计时器的电源频率为50Hz。计算此纸带的加速度大小a=_____m/s2,,(计算结果保留3位有效数值)打第计数点4时纸带的速度大小v=_____m/s。请你依据本实验推断第6记数点和第7记数点之间的距离是_________cm,纸带的速度方向________。
28、电源的电动势为4.5V、外电阻为4.0时,路端电压为4.0V。如果在外电路并联一个6.0
的电阻,路端电压是多大?如果6.0
的电阻串联在外电路中,路端电压又是多大?
29、如图所示,质量为m=1kg的物块,放置在质量M=2kg足够长木板的中间,物块与木板间的动摩擦因数为0.1,木板放置在光滑的水平地面上.在地面上方存在两个作用区,两作用区的宽度均为1m,边界距离为d,作用区只对物块有力的作用:I作用区对物块作用力方向水平向右,II作用区对物块作用力方向水平向左.作用力大小均为3N.将物块与木板从图示位置(物块在I作用区内的最左边)由静止释放,已知在整个过程中物块不会滑离木板.取g=10m/s2.
(1)在物块刚离开I区域时,物块的速度多大?
(2)若物块刚进入II区域时,物块与木板的速度刚好相同,求两作用区的边界距离d;
(3)物块与木板最终停止运动时,求它们相对滑动的路程.
30、在电梯中,把一重物置于台秤上,台秤与力传感器相连,当电梯从静止起加速上升,然后又匀速运动一段时间,最后停止运动时,传感器的荧屏上显示出其受的压力与时间
的关系图像如图所示,
取
,求;
(1)该物体的质量是多少?
(2)计算电梯在超重和失重时的最大加速度?
31、如图所示,左侧连有一横截面积为S的大活塞的气缸A通过细导管(容积可忽略)与气缸B相连接,导管里面有一绝热活塞(质量可忽略)。大气压强为,大活塞的重力为
,大活塞到气缸A底部的距离为
。两气缸内封闭温度为27℃的同种理想气体。先将整个装置顺时针缓慢转过90°,为使细导管中绝热活塞位置不变,需要给气缸B加热。忽略一切摩擦,求:
(1)气缸A中活塞下降的距离d。
(2)气缸B中气体的最终温度。
32、某校物理兴趣小组,为了了解高空坠物的危害,将一只鸡蛋从离地面高为H=20m的高楼面上由静止释放,让其自由下落,下落途中通过一个窗口的时间为△t=0.1s,窗口的高度为L=1.05m,忽略空气阻力,重力加速度g取10m/s2,求:
(1)鸡蛋落地时的速度大小v;
(2)落地前最后1s内的位移x;
(3)高楼面离窗的上边框的高度h。