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、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
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、如图所示,将悬挂在O点的铜球从方形匀强磁场区域左侧一定高度处由静止释放,磁场区域的左右边界处于竖直方向,不考虑空气阻力,则( )
A.铜球在左右两侧摆起的最大高度相同
B.铜球最终将静止在O点正下方
C.铜球运动到最低点时受到的安培力最大
D.铜球向右进入磁场的过程中,受到的安培力方向水平向左
6、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.
7、如图所示,一轻质晒衣架静置于水平地面上,水平横杆与四根相同的斜杆垂直,两斜杆夹角,一重为
的物体悬挂在横杆中点,则每根斜杆受到地面的( )
A.作用力为
B.作用力为
C.摩擦力为
D.摩擦力为
8、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
9、网课期间,有同学在家里用投影仪上课。投影仪可以吊装在墙上,如图所示。投影仪质量为m,重力加速度为g,则吊杆对投影仪的作用力( )
A.方向左斜向上
B.方向右斜向上
C.大小大于mg
D.大小等于mg
10、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
11、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.
12、关于下列四幅图的说法正确的是( )
A.甲图为氢原子的电子云示意图,由图可知电子在核外运动有确定的轨道
B.乙图为原子核的比结合能示意图,由图可知原子核中的平均核子质量比
的要大
C.丙图为链式反应示意图,氢弹爆炸属于该种核反应
D.丁图为氡的衰变图像,由图可知1g氡经过3.8天后还剩0.25g
13、2020年3月20日,电影《放射性物质》在伦敦首映,该片的主角—居里夫人是放射性元素钋()的发现者。已知钋(
)发生衰变时,会产生
粒子和原子核
,并放出
射线。下列分析正确的是( )
A.原子核的质子数为82,中子数为206
B.射线具有很强的穿透能力,可用来消除有害静电
C.由粒子所组成的射线具有很强的电离能力
D.地磁场能使射线发生偏转
14、某同学利用如图甲所示的装置,探究物块a上升的最大高度H与物块b距地面高度h的关系,忽略一切阻力及滑轮和细绳的质量,初始时物块a静止在地面上,物块b距地面的高度为h,细绳恰好绷直,现将物块b由静止释放,b碰到地面后不再反弹,测出物块a上升的最大高度为H,此后每次释放物块b时,物块a均静止在地面上,物块b着地后均不再反弹,改变细绳长度及物块b距地面的高度h,测量多组(H,h)的数值,然后做出H-h图像(如图乙所示),图像的斜率为k,已知物块a、b的质量分别为m1、m2,则以下给出的四项判断中正确的是( )
①物块a,b的质量之比 ②物块a、b的质量之比
③H-h图像的斜率为k取值范围是0<k<1 ④H-h图像的斜率为k取值范围是1<k<2
A.①③
B.②③
C.①④
D.②④
15、如图所示,用控制变量法可以研究影响平行板电容器电容的因素。设两极板正对面积为S,极板间的距离为d,静电计指针偏角为θ。实验中,极板所带电荷量不变,若( )
A.保持S不变,减小d,则θ变大
B.保持S不变,增大d,则θ变小
C.保持d不变,减小S,则θ变小
D.保持d不变,减小S,则θ变大
16、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
17、《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
18、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.
19、一列沿x轴正方向传播的简谐横波,在t=0时刻的波形图如图所示,波源的振动周期T=1s, P、Q为介质中的两质点。下列说法正确的是( )
A.该简谐波的波速大小为2 m/s
B.t=0时刻,P、Q的速度相同
C.t=0.125s时,P到达波峰位置
D.t=0.5s时, P点在t=0时刻的运动状态传到Q点
20、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.
21、如图是α粒子穿过充满氮气的云室时拍摄的照片,在许多α粒子的径迹中有一条径迹发生了分叉,分叉后粗而短的是_________核的径迹,其核反应方程为_________+_________。
22、医学中常用频率为23kHz~27kHz的超声波破碎胆结石,某频率超声波在结石和胆汁中的波速分别为2250m/s和1500m/s,则该超声波在结石中的波长是胆汁中的___________倍。破碎结石时当超声波与结石体发生共振时效果最佳。已知结石体固有频率可表为为常数,如果采用25kHz的超声波破碎质量为m的结石效果最佳,为破碎质量比m略大的结石,应调整超声波的频率,频率应略___________(填“大于”或“小于”)25kHz。
23、现有一列简谐横波沿x轴正方向传播,在时刻,该波的波形图如图甲所示,P,Q是介质中的两个质点,则图乙可能为介质中质点______(填“P”或“Q”)的振动图像;该列波的波速为______
。
24、利用图(a)所示的装置可以定性研究产生感应电流的条件及其规律。线圈A、B套在绝缘的闭合环形铁芯C上,线圈B与电流传感器连接。先将电键S闭合,再断开,电流传感器中的电流随时间变化如图(b)所示,则电流传感器的正接线柱应在__________端(选填“a”或“b”)。依据t1~t2过程中的电流变化情况,可以得出结论:________。
25、某研究小组利用照相方法测量足球的运动速度。研究小组恰好拍摄到一张运动员踢出足球瞬间的相片,如图所示,相片的曝光时间为。他们用刻度尺测量曝光时间内足球在相片中移动的长度
_____cm(只要读到mm位),已知足球的直径
,质量
;可算出足球的速度
______m/s(计算结果保留2位有效数字);运动员踢球时对足球做功
______J(计算结果保留2位有效数字)。
26、某高速公路自动测速装置如图(甲)所示,雷达向匀速行驶的汽车驶来的方向发射脉冲电磁波,相邻两次发射时间间隔为。当雷达向汽车发射电磁波时,在显示屏上呈现出一个尖形波;在接收到反射回来的电磁波时,在显示屏上呈现出第二个尖形波,显示屏如图(乙)所示。根据图(乙)中
、
和
,可推算出汽车第一次反射电磁波时至雷达的距离
__________和汽车车速
__________。
27、为测量滑块与木板之间的滑动摩擦力,某同学的实验装置如图所示,打点计时器固定在斜面上,滑块拖着穿过打点计时器的纸带从斜面上滑下。
(1)为测量滑动摩擦力,除了滑块的质量m和加速度a,下列物理量中还应测量的有(已知重力加速度为g)_______(填字母序号)。
A.滑块运动的时间t
B.木板的长度L
C.木板的质量m
D.木板的末端被垫起的高度h
(2)下图是打出纸带的一段。已知打点计时器使用的交流电频率为50Hz,选A、B、C、…等7个点为计数点,各读数点间有一个点没有画出,纸带却不小心被弄上了墨迹,D点看不清楚,如图中所示,则滑块下滑的加速度a=___(计算结果保留2位有效数'字)。
(3)可以推断出CD间的距离约为______cm。
28、如图所示,水平固定、间距为L的平行金属导轨处于竖直向上的匀强磁场中,磁感应强度的大小为B。与导轨垂直且接触良好的导体棒a、b,质量均为m,电阻均为R。现对a施加水平向右的恒力,使其由静止开始向右运动。当a向右的位移为x时,a的速度达到最大且b刚要滑动。已知两棒与导轨间的动摩擦因数均为,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,不计导轨电阻,重力加速度为g。
(1)导体棒b刚要滑动时,导体棒a的最大速度;
(2)定性画出导体棒b所受摩擦力f大小随时间t变化的图像;
(3)导体棒a发生位移x的过程中,回路中产生的总焦耳热Q;
(4)当导体棒a达到最大速度时,给b水平向右的瞬时速度
。请分析此后导体棒b的运动情况并求出b的最终速度
。
29、如图所示,一容器(导热性能良好)内部有不规则形状空腔,为测空腔容积,容器上插入一根两端开口的玻璃管,接口处用蜡密封。管内水银柱的长度为,环境温度为T1时,管内气柱长度为
。将整个容器浸入温度为T2的热水中,水银柱下方气柱长度变为
。水银密度为ρ,大气压强为p0,玻璃管内部横截面积为S,重力加速度为g。求:
(1)容器内空腔的容积V0;
(2)已知空腔容积为V0,,若大气压强变为0.9p0,环境温度仍为T1,玻璃管中气柱长度
。
30、如图所示,在y>0的区域内存在垂直于xOy平面向里,大小为B的匀强磁场,y<0的区域内存在沿y轴正方向的匀强电场(图中未画出)。质量为m、电荷量为q(q>0)的粒子(不计重力)自y轴上的点P以初速度v0沿x轴正方向射出,经点M(L,0)进入磁场,且速度与x轴正方向的夹角为60°,经磁场偏转后从x正半轴上的点N离开磁场。
(1)求匀强电场的场强大小E以及点P的坐标;
(2)求MN两点间距d以及粒子在磁场中运动的时间t0;
(3)若粒子运动到点N瞬间,将y<0的区域的电场撤去,改为垂直于xOy平面向里,大小为λB(λ>0)的匀强磁场,结果使得粒子的轨迹在之后的运动中能够与y轴相切,试求λ的可能取值。
31、如图所示,光滑的水平桌面边缘处固定一轻质定滑轮,A为质量为2m的足够长的木板,B、C、D为三个质量均为m的可视为质点的物块,B放在A上,B通过水平且不可伸长的轻绳跨过定滑轮与D连接,D悬在空中。C静止在水平桌面上A的右方某处(A、C和滑轮在同一直线上)。A、B间存在摩擦力,且认为最大静摩擦力与滑动摩擦力相等,在D的牵引下,A和B由静止开始一起向右加速运动,一段时间后A与C发生时间极短的弹性碰撞,设A和C到定滑轮的距离足够远,D离地面足够高,不计滑轮摩擦,已知重力加速度为g。
(1)为使A与C碰前A和B能相对静止一起加速运动,求A与B间的动摩擦因数μ应满足的条件;
(2)若A与B间的动摩擦因数μ=0.75,A与C碰撞前A速度大小为v0,求A与C碰后,当A与B刚好相对静止时,C与A右端的距离。
32、电源是通过非静电力做功把其它形式的能转化为电势能的装置,在不同的电源中,非静电力做功的本领也不相同,物理学中用电动势E来表明电源的这种特性。在电磁感应现象中,感应电动势分为动生电动势和感生电动势两种。产生感应电动势的那部分导体就相当于“电源”,在“电源”内部非静电力做功将其它形式的能转化为电能。
(1)如图1所示,固定于水平面的U形金属框架处于竖直向下的匀强磁场中,磁感应强度为B,金属框两平行导轨间距为l。金属棒MN在外力的作用下,沿框架以速度v向右做匀速直线运动,运动过程中金属棒始终垂直于两平行导轨并接触良好。已知电子的电荷量为e。请根据电动势定义,推导金属棒MN切割磁感线产生的感应电动势E1;
(2)英国物理学家麦克斯韦认为,变化的磁场会在空间激发感生电场,感生电场与静电场不同,如图2所示它的电场线是一系列同心圆,单个圆上的电场强度大小处处相等,我们把这样的电场称为涡旋电场。在涡旋电场中电场力做功与路径有关,正因为如此,它是一种非静电力。如图3所示在某均匀变化的磁场中,将一个半径为x的金属圆环置于半径为r的圆形磁场区域,使金属圆环与磁场边界是相同圆心的同心圆,从圆环的两端点a、b引出两根导线,与阻值为R的电阻和内阻不计的电流表串接起来,金属圆环的电阻为,圆环两端点a、b间的距离可忽略不计,除金属圆环外其他部分均在磁场外。已知电子的电荷量为e,若磁感应强度B随时间t的变化关系为B=B0+kt(k>0且为常量)。
a.若x<r,求金属圆环上a、b两点的电势差Uab;
b.若x与r大小关系未知,推导金属圆环中自由电子受到的感生电场力与x的函数关系式,并在图4中定性画出F2-x图像。