1、我国已成功发射的月球探测车上装有核电池提供动力。核电池是利用放射性同位素衰变放出载能粒子并将其能量转换为电能的装置。某核电池使用的核燃料为,一个静止的
发生一次α衰变生成一个新核,并放出一个γ光子。将该核反应放出的γ光子照射某金属,能放出最大动能为
的光电子。已知电子的质量为m,普朗克常量为h。则下列说法正确的是( )
A.新核的中子数为144
B.新核的比结合能小于核的比结合能
C.光电子的物质波的最大波长为
D.若不考虑γ光子的动量,α粒子的动能与新核的动能之比为117:2
2、2021年4月,中国科学院近代物理研究所研究团队首次合成新核素铀(),并在重核区首次发现强的质子-中子相互作用导致α粒子形成的概率显著增强的现象,这有助于促进对原子核α衰变过程中α粒子预形成物理机制的理解。以下说法正确的是( )
A.铀核()发生核反应方程为
﹐是核裂变反应
B.与
的质量差等于衰变的质量亏损
C.产生的新核从高能级向低能级跃迁时,将发射出射线
D.新核的结合能大于铀核(
)的结合能
3、如图所示,用一束太阳光去照射横截面为三角形的玻璃砖,在光屏上能观察到一条彩色光带。下列说法正确的是( )
A.玻璃对b光的折射率大
B.c光子比b光子的能量大
C.此现象是因为光在玻璃砖中发生全反射形成的
D.减小a光的入射角度,各种色光会在光屏上依次消失,最先消失的是b光
4、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
5、如图,电路中所有元件完好。当光照射光电管时,灵敏电流计指针没有偏转,其原因是( )
A.电源的电压太大
B.光照的时间太短
C.入射光的强度太强
D.入射光的频率太低
6、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
7、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
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,竖直平面内半径的圆弧AO与半径
的圆弧BO在最低点C相切。两段光滑的直轨道的一端在O点平滑连接,另一端分别在两圆弧上且等高。一个小球从左侧直轨道的最高点A由静止开始沿直轨道下滑,经过O点后沿右侧直轨道上滑至最高点B,不考虑小球在O点的机械能损失,重力加速度g取10m/s。则在此过程中小球运动的时间为( )
A.1.5 s
B.2.0 s
C.3.0 s
D.3.5 s
10、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
11、如图所示,两端封闭的导热U形管竖直放置在水平面上,其中的空气被水银隔成①、②两部分空气柱,以下说法正确的是( )
A.若以水平虚线MN为轴缓慢转动U形管,使其倾斜,则空气柱①长度不变
B.若以水平虚线MN为轴缓慢转动U形管,使其倾斜,则空气柱①变短
C.若周围环境温度升高,则空气柱①长度不变
D.若周围环境温度升高,则空气柱①长度变大
12、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
13、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.
14、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
15、在A、B两点放置电荷量分别为和
的点电荷,其形成的电场线分布如图所示,C为A、B连线的中点,D是
连线的中垂线上的另一点。则下列说法正确的是( )
A.
B.C点的电势高于D点的电势
C.若将一正电荷从C点移到无穷远点,电场力做负功
D.若将另一负电荷从C点移到D点,电荷电势能减小
16、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
17、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.
18、下列说法错误的是( )
A.根据F=可把牛顿第二定律表述为:物体动量的变化率等于它所受的合外力
B.力与力的作用时间的乘积叫做力的冲量,它反映了力的作用对时间的累积效应,是一个标量
C.动量定理的物理实质与牛顿第二定律是相同的,但有时用起来更方便
D.易碎品运输时要用柔软材料包装,船舷常常悬挂旧轮胎,都是为了延长作用时间以减小作用力
19、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.
20、汽车自动控制刹车系统(ABS)的原理如图所示.铁质齿轮P与车轮同步转动,右端有一个绕有线圈的磁体(极性如图),M是一个电流检测器.当车轮带动齿轮P转动时,靠近线圈的铁齿被磁化,使通过线圈的磁通量增大,铁齿离开线圈时又使磁通量减小,从而能使线圈中产生感应电流,感应电流经电子装置放大后即能实现自动控制刹车.齿轮从图示位置开始转到下一个铁齿正对线圈的过程中,通过M的感应电流的方向是( )
A.总是从左向右
B.总是从右向左
C.先从右向左,然后从左向右
D.先从左向右,然后从右向左
21、如图所示,两端封闭的玻璃管中间有一段水银柱,经适当倾斜,AB两部分气体的体积恰好相等。保持玻璃管位置不变,管内气体的温度始终与环境温度相同。一段时间后,发现A气体的体积比原来大了,则可以判断环境温度______了(选填“升高”或“降低”),A气体压强的变化量______B气体压强的变化量(填“大于”、“等于”或“小于”)。
22、热力学温标是英国物理学家_________建立的。预防新冠肺炎体温检测临界温度是,用热力学温度表示则为_________K。
23、恒温环境中,在导热性能良好的注射器内,用活塞封闭了一定质量的理想气体。用力缓慢向外拉活塞,该过程中封闭气体分子的平均动能_____(选填“增大”“减小”或“不变”);封闭气体的压强______(选填“增大”减小”或“不变”);气体_______(选填“吸收”“放出”或“既不吸收也不放出”)热量
24、拔罐是中医传统养生疗法之一,以罐为工具,将点燃的火源放入小罐内加热,然后移走火源并迅速将火罐开口端紧压在皮肤上,火罐就会紧紧地“吸”在皮肤上。假设罐内封闭气体质量不变,可以看作理想气体。与刚压在皮肤上的时刻对比,火罐“吸”到皮肤上经一段时间后,火罐内气体的内能___________,压强___________,单位体积内的分子数___________。(都选填“增大”、“减小”或“不变”)
25、有一块截面为长方形ABDC的玻璃砖,其中AB长为9cm。一束光线从O点以与AC面成30°角入射,经过两次折射后从BD面上的M点射出,O、O'是法线与AC、BD两个面的交点,M与O'相距3cm。则该玻璃的折射率n=______。若该光束在空气中的传播速度为3×108m/s,则此光在玻璃砖中传播的时间t=_____s。
26、如图所示,测定玻璃折射率的实验,在实验中发现图中的入射光线与从E面射出玻璃砖的光线是________(选填“平行”、“不平行”),射出玻璃砖的光线相对入射光线来说产生了侧移;当入射角θ越大,从E面射出玻璃砖光线的折射角__________(选填“越小”、“不变”、“越大”)。
27、某同学欲将满偏电Ig=100μA,内阻未知的电流表改装成量程较大的电压表,并对改装表进行校对。
(1)该同学采用“半偏法”利用如图所示的电路测量电流表的内阻(图中电源的电动势为E=6V)时,先闭合开关S1,调节电位器R,使电流表指针偏转到满刻度_________,再闭合开关S2,保持R不变,调节电阻箱R'的阻值为200Ω时电流表指针指到满刻度的一半,则该同学测出的电流表的内阻为Rg=_________Ω。
(2)若要将该电流表改装成量程为1V的电压表,需给它___________(填“串联”或“并联”)一个阻值为R0=___________的电阻。
(3)把改装好的电压表与标准电压表并联在电路中进行校对,由于(1)中对电流表内阻测定存在系统误差,若改装好的电流表的测量值为V1,标准电流表的测量值为V2,则V1_______V2(选填“>”、“=”或“<”)。
28、如图所示,哑铃状玻璃容器由两段粗管和一段细管连接而成,容器竖直放置,容器粗管的截面积为S1=2cm2,细管的截面积S2=lcm2,开始时粗细管内水银长度分别为h1=h2=2cm,整个细管长为h=6cm,封闭气体长度为L=6cm,大气压强为p0=76cmHg,气体初始温度为27℃。求:
①若要使水银刚好离开下面的粗管,封闭气体的温度应为多少摄氏度;
②若在容器中再倒人一些水银,且体积为原水银体积的,且使容器中封闭气体长度L仍为6cm不变,封闭气体的温度应为多少摄氏度。
29、一转动装置如图所示,两根轻杆OA和AB与一小球以及一轻质套筒通过铰链连接,两轻杆长度均为L,球的质量为m,O端固定在竖直的轻质转轴上,套在转轴上的轻质弹簧连接在O与套筒之间,原长为L,弹簧劲度系数为,转动该装置并缓慢增大转速,套筒缓慢上升。弹簧始终在弹性限度内,忽略一切摩擦和空气阻力,重力加速度为g,求:
(1)平衡时弹簧的长度;
(2)AB杆中弹力为0时,装置转动的角速度ω0;
(3)弹簧从小球平衡至缩短为原长的一半的过程中,外界对转动装置所做的功W。
30、如图所示,一端封闭、内径均匀的细玻璃管长为,中间有长
的水银柱将一部分空气封闭在管内,水平放置时,A端空气柱的长度
。把玻璃管在竖直平面内缓慢倒转到开口竖直向下后(玻璃管转动过程中水银无泄漏),再把开口端B缓慢插入足够深的水银槽内,直到B端空气柱的长度变为
为止。已知外界大气压为
,空气柱可视为理想气体,在整个过程中温度保持不变。求:
(1)开口竖直向下时A端空气柱的长度;
(2)最后平衡时进入玻璃管的水银柱的长度。(可保留分数)
31、如图所示的蹦极运动是一种非常刺激的娱乐项目.为了研究蹦极过程,做以下简化:将游客视为质点,他的运动沿竖直方向,忽略弹性绳的质量和空气阻力.如图所示,某次蹦极时,游客从蹦极平台由静止开始下落,到P点时弹性绳恰好伸直,游客继续向下运动,能到达的最低位置为Q点,整个过程中弹性绳始终在弹性限度内,且游客从蹦极平台第一次下落到Q点的过程中,机械能损失可忽略.弹性绳的弹力大小可以用来计算,其中k为常量,
为弹性绳的伸长量.
(1)弹性绳的原长为l0,弹性绳对游客的弹力为F,游客相对蹦极平台的位移为x,取竖直向下为正方向,请在如图中画出F随x变化的示意图.
(2)借助F﹣x图象可以确定弹力做功的规律,在此基础上,推导当游客位移为x(x>l0)时,弹性绳弹性势能EP的表达式;
(3)按照安全标准,该弹性绳允许的最大拉力Fm=4.3×103N,游客下落至最低点与地面的距离d≥3m.已知l0=10m,k=100N/m,蹦极平台与地面间的距离D=55m.取重力加速度g=10m/s2,试通过计算说明:总质量M=160kg的游客能否被允许使用该蹦极设施.
32、如图所示,横截面积的薄壁汽缸开口向上竖直放置,a、b为固定在汽缸内壁的卡口,a、b之间的距离
,b到汽缸底部的距离
,质量
的水平活塞与汽缸内壁接触良好,只能在a、b之间移动。刚开始时缸内理想气体的压强为大气压强
,热力学温度
,活塞停在b处。取重力加速度大小
,活塞厚度、卡口的体积均可忽略,汽缸、活塞的导热性能均良好,不计活塞与汽缸之间的摩擦。若缓慢升高缸内气体的温度,外界大气压强恒定。
(1)求当活塞刚要离开卡口b时,缸内气体的热力学温度;
(2)求当缸内气体的热力学温度时,缸内气体的压强p;
(3)在以上全过程中气体内能增量,求全过程缸内气体吸收的热量Q。
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