1、放射性元素钚()是重要的核原料,其半衰期为88年,一个静止的钚238衰变时放出α粒子和γ光子,生成原子核X,已知钚238、α粒子和原子核X的质量分别为
、
、
,普朗克常量为
,真空中的光速为c,则下列说法正确的是( )
A.X的比结合能比钚238的比结合能小
B.将钚238用铅盒密封,可减缓其衰变速度
C.钚238衰变时放出的γ光子具有能量,但是没有动量
D.钚238衰变放出的γ光子的频率小于
2、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
3、如图所示,某工厂生产的卷纸缠绕在中心轴上,卷纸的直径为d,轴及卷纸的总质量为m。用细绳分别系在轴上的P、Q点,将卷纸通过细绳挂在光滑竖直墙壁上的O点,已知,重力加速度的大小为g。则下列说法正确的是( )
A.每根绳的拉力大小
B.每根绳的拉力大小
C.卷纸对墙的压力大小
D.卷纸对墙的压力大小
4、质量为m的小明坐在秋千上摆动到最高点时的照片如图所示,对该时刻,下列说法正确的是( )
A.秋千对小明的作用力小于
B.秋千对小明的作用力大于
C.小明的速度为零,所受合力为零
D.小明的加速度为零,所受合力为零
5、冰壶甲以速度v0被推出后做匀变速直线运动,滑行一段距离后与冰壶乙碰撞,碰撞后冰壶甲立即停止运动。以下图像中能正确表示冰壶甲运动过程的是图像( )
A.
B.
C.
D.
6、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
7、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
8、下列说法正确的是( )
A.液体分子的无规则运动称为布朗运动
B.两分子间距离减小,分子间的引力和斥力都增大
C.物体做加速运动,物体内分子的动能一定增大
D.物体对外做功,物体内能一定减小
9、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
10、如图所示,有一质量为m的物块分别与轻绳P和轻弹簧Q相连,其中轻绳P竖直,轻弹簧Q与竖直方向的夹角为,重力加速度大小为g,则下列说法正确的是( )
A.轻绳P的弹力大小可能小于mg
B.弹簧Q可能处于压缩状态
C.剪断轻绳瞬间,物块的加速度大小为g
D.剪断轻绳瞬间,物块的加速度大小为gsin
11、如图所示,质量为M的物块放置在光滑水平桌面上,右侧连接一固定于天花板与竖直方向成θ=45°的轻绳,左侧通过一与竖直方向成θ=45°跨过光滑定滑轮的轻绳与一竖直轻弹簧相连。现将质量为m的钩码挂于弹簧下端,当弹簧处于原长时,将钩码由静止释放,当钩码下降到最低点时(未着地),物块对水平桌面的压力恰好为零。轻绳不可伸长,弹簧劲度系数为k且始终在弹性限度内,物块始终处于静止状态,重力加速度为g。以下判断正确的是( )
A.钩码向下一直做加速运动
B.钩码向下运动的最大距离为
C.M=m
D.M=m
12、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
13、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
14、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
15、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
16、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
17、如图所示,P、M、N为三个透明平板,M与P的夹角略小于N与P的夹角
,一束平行光垂直P的上表面入射,下列干涉条纹的图像可能正确的是( )
A.
B.
C.
D.
18、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
19、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
20、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
21、如图所示,一列简谐横波沿x轴传播。实线为时的波形图,此时P质点向y轴正方向运动,虚线为
时的波形图。已知周期
。则该波沿x轴________(填“正”或“负”)方向传播,波的周期为________s,速度大小为________
。
22、两列波速相同的简谐横波沿x轴相向传播,在t=0时,两列波在如图所示区域内相遇,则两列波在相遇区域内______(选填:发生或不发生)干涉现象,因为______。
23、无人驾驶汽车作为汽车的前沿科技,目前尚在完善中,它车头装有一个激光雷达,就像车辆的“鼻子”。若无人驾驶汽车以的速度匀速行驶,“嗅”到前方
处以
的速度同向匀速行驶车辆“气息”时开始自动制动,制动加速度大小为
,不考虑制动反应时间,则无人驾驶汽车从开始制动到停止所用时间为________s,无人驾驶汽车_________(填“会”或“不会”)与前车相撞。
24、如图甲所示,用一轻质绳拴着一质量为m的小球,在竖直平面内做圆周运动(不计一切阻力),小球运动到最高点时绳对小球的拉力为T,小球在最高点的速度大小为v,其T﹣v2图象如图乙所示(a,b,m为已知量)则当地的重力加速度_________,轻质绳长为___________.
25、中核集团利用小型辐照装置研究新冠病毒灭活,其主要原理是利用辐照源钴60()衰变后产生镍(Ni)和电子,并放出γ射线,利用γ射线、电子束产生的电离作用,使病毒失去感染性。该衰变方程为
→___________+
;已知钴60的半衰期为5. 27年,则10g的钴60经10. 54年后还剩下___________g的钴60。
26、图示为一列在均匀介质中传播的简谐横波在某时刻的波形图,波速为2m/s,此时质点P沿y轴负方向运动,则该波传播的方向沿x轴 (选填“正”或“负”)方向;再经过3s,质点P的位移是 m。
27、受天空课堂中王亚平测量聂海胜质量实验的启发,某实验小组设计类似测物体质量的实验。安装好如图甲实验装置,调节气垫导轨上的旋钮P、Q使气垫导轨水平,滑块在O点时弹簧处于原长。力传感器能采集弹簧的弹力,固定在滑块上的加速度传感器能采集滑块的加速度。
(1)接通气源后,将滑块拉至A点(图中未标出),距离为
,此时力传感器的示数为
,则弹簧的劲度系数为_________
(结果保留两位有效数字)。
(2)静止释放滑块后,根据传感器采集的数据绘制的图像如图乙所示,可知滑块与加速度传感器的总质量为_________
(结果保留一位有效数字)。
(3)测出两调节旋钮之间距离为L,调节旋钮Q,使之比旋钮P高出
,重绘
图像,纵轴截距为
,由此可知当地的重力加速度为_________。
28、如图所示,内壁光滑的圆柱形气缸水平固定放置,轻弹簧一端固定在竖直墙壁上,另一端连接一个横截面积为S的活塞,将一定质量的理想气体封闭在气缸内。在气缸内距缸底h处有卡环,活塞只能在卡环右侧滑动。开始时,活塞顶在卡环上,弹簧处于原长,缸内气体温度为27℃。现缓慢加热气缸内气体,当温度为57℃时,活塞对卡环压力恰好为零。当温度为167℃时,活塞向右移动的距离为,大气压强为p0,求:
(1)开始时,活塞对卡环的压力大小;
(2)弹簧的劲度系数k。
29、如图所示,间距为d、折成直角的和
金属导轨水平部分QF、PE足够长,竖直部分FG、EH底端接有电动势为E的电源和开关K,M、N两点间接有电容为C的电容器。倾角为
的倾斜金属轨道TD、SC,间距也为d,S、T两点间接有自感系数为L的电感线圈。水平轨道和倾斜轨道用长度为l的水平粗糙绝缘材料平滑连接。整个空间存在竖直向上的匀强磁场,磁感应强度为B。闭合开关K,电容器充电完毕后断开开关,并将质量为m、长度为d的金属杆ab从倾斜轨道上某一位置由静止释放,下滑过程中流过ab杆的电流大小为
(x为杆沿斜轨道下滑的距离)。ab杆到达倾斜轨道底端CD处时加速度恰好为0,通过粗糙绝缘材料到达PQ处时速度为
。已知
、
、
、
、
、
、
、
、
。不计除绝缘材料外的一切摩擦与空气阻力,不计电感线圈、金属杆ab及导轨的电阻。ab杆始终与导轨垂直且接触良好。求:(提示:力F与位移x共线时,可以用
图像下的“面积”代表力F所做的功)
(1)电容器充电完毕所带的电荷量Q;
(2)ab杆释放处距水平轨道的高度h;
(3)ab杆从EF处飞出时的速度v;
(4)ab杆与粗糙绝缘材料的动摩擦因数。
30、图中为一半球壳形玻璃砖,其折射率,球壳内圆的半径为
,外圆的半径为
,图中的
为半球壳形玻璃砖的中轴线。一束平行光以平行于
的方向从球壳的左侧射入(如图所示),这束平行光中,有一部分第一次到达内圆表面时就能射出玻璃砖,求这部分平行光束的宽度。
31、滑板运动,越来越受到年轻人追捧,如图所示,滑板轨道ADE光滑,水平轨道AD与半径R=1.8m四分之一竖直圆弧轨道DE在D点相切。一个质量为M=48.0kg的运动员(可视为质点)以初速度v0冲上静止在A点质量m=2.0kg的滑板(可视为质点),设运动员蹬上滑板后立即与滑板一起共同沿着轨道运动。若不计空气阻力,重力加速度g取值10m/s2(计算结果均保留三位有效数字)。求:
(1)运动员至少以多大的水平速度冲上滑板才能达到E点;
(2)以第一问速度v0冲滑板,滑过圆弧形轨道D点时对轨道的压力;
(3)若A点左侧为μ=0.3的水泥地面,则滑回后运动员与滑板停在距A点多远的距离。
32、如图所示,宽、足够长的金属导轨
和
放在倾角为
的斜面上,在
和
之间连接一个
的定值电阻,在
处放置一根与导轨垂直、质量
、电阻
的金属杆,杆和导轨间的动摩擦因数
,导轨电阻不计,导轨处于磁感应强度
、方向垂直于导轨平面的匀强磁场中。用轻绳通过定滑轮将电动小车与杆的中点相连,滑轮与杆之间的连线平行于斜面,开始时小车位于滑轮正下方水平面上的
处(小车可视为质点),滑轮离小车的高度
。启动电动小车,使之沿
方向以
的速度匀速前进,当杆滑到
位置时的加速度
,
与
之间的距离
,求:
(1)该过程中,通过电阻R的电量q;
(2)杆在时,轻绳的拉力大小;
(3)上述过程中,若电阻R上的平均电功率为2.4W,求拉力对杆所做的功。
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