1、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
2、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
3、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
4、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
5、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
6、A、B两小球分别从图示位置被水平抛出,落地点在同一点M,B球抛出点离地面高度为h,与落点M水平距离为x,A球抛出点离地面高度为,与落点M水平距离为
,忽略空气阻力,重力加速度为g,关于A、B两小球的说法正确的是( )
A.A球的初速度是B球初速度的两倍
B.要想A、B两球同时到达M点,A球应先抛出的时间是
C.A、B两小球到达M点时速度方向一定相同
D.B球的初速度大小为
7、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
8、图甲所示为家庭电路中的漏电保护器,其原理简图如图乙所示,变压器原线圈由火线和零线并绕而成,副线圈接有控制器,当副线圈ab端有电压时,控制器会控制脱扣开关断开,从而起保护作用。下列哪种情况扣开关会断开( )
A.用电器总功率过大
B.站在地面的人误触火线
C.双孔插座中两个线头相碰
D.站在绝缘凳上的人双手同时误触火线和零线
9、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
10、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
11、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
12、设地球的半径为R0,质量为m的卫星在距地面R0高处做匀速圆周运动,地面的重力加速度为g,则下列说法正确的是( )
A.卫星的角速度为
B.卫星的线速度为
C.卫星的加速度为
D.卫星的周期为
13、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
14、工地上甲、乙两人用如图所示的方法将带挂钩的重物抬起。不可伸长的轻绳两端分别固定于刚性直杆上的A、B两点,轻绳长度大于A、B两点间的距离。现将挂钩挂在轻绳上,乙站直后将杆的一端搭在肩上并保持不动,甲蹲下后将杆的另一端搭在肩上,此时物体刚要离开地面,然后甲缓慢站起至站直。已知甲的身高比乙高,不计挂钩与绳之间的摩擦。在甲缓慢站起至站直的过程中,下列说法正确的是( )
A.轻绳的张力大小一直不变
B.轻绳的张力先变大后变小
C.轻绳的张力先变小后变大
D.轻绳对挂钩的作用力先变大后变小
15、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
16、光滑水平面上放有一上表面光滑、倾角为α的斜面A,斜面质量为M,底边长为 L,如图所示。将一质量为m的可视为质点的滑块B从斜面的顶端由静止释放,滑块B经过时间t刚好滑到斜面底端。此过程中斜面对滑块的支持力大小为,则下列说法中正确的是( )
A.
B.滑块下滑过程中支持力对B的冲量大小为
C.滑块到达斜面底端时的动能为
D.此过程中斜面向左滑动的距离为
17、如图所示,某健身者右手拉着抓把沿图示位置A水平缓慢移动到位置B,他始终保持静止不计绳子质量,忽略绳子和重物与所有构件间的摩擦,则重物下移过程( )
A.绳子的拉力逐渐增大
B.该健身者所受合力逐渐减小
C.该健身者对地面的压力不变
D.该健身者对地面的摩擦力逐渐减小
18、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
19、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
20、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.
21、一列沿x轴负方向传播的简谐横波时刻的波形图如图甲所示,图乙是
处质点的振动图像。则这列波的波速为___________m/s;若
s,则
___________s。
22、一束复色光从空气射入光导纤维后分成a、b两束单色光,光路如图所示。由此可知,光导纤维对a光的折射率___________(填“大于”或“小于”)对b光的折射率,在该光导纤维中,a光的传播速度____________(填“大于”或“小于”)b光的传播速度。
23、如图所示,甲分子固定在坐标原点O,乙分子沿x轴运动,两分子间的分子势能与分子间距离的关系如图所示。图中分子势能的最小值为
。乙分子在P点(
)时,甲、乙分子间的引力______(填“大于”、“小于”或“等于")斥力;当乙分子从Q点(
)运动到P点(
)的过程中,分子力对乙做_____(填“正功”、“负功”或“不做功”)
24、分子力F与分子间距离r的关系如图所示,曲线与横轴交点的坐标为r0,两个相距较远r1的分子仅在分子力作用下由静止开始运动,直至不能再靠近。在r>r0阶段,分子加速度___________,(填“增大”、“减小”、“先增大后减小”或“先减小后增大”)分子势能___________。(填“增大”或“减小”)。
25、两分子间的斥力和引力的合力F与分子间距离r的关系如图中曲线所示,曲线与r轴交点的横坐标为r0。相距很远的两分子,不考虑其他影响,仅在分子力作用下,由静止开始相互接近,在接近过程中,分子引力____________,分子势能___________,分子动能___________。(选填“逐渐变大”、“逐渐减小”、“先增大后减小”、“先减小后增大”)
26、一定质量的理想气体,在绝热情况下体积减小时,气体的内能________(选填“增大”、“不变”或“减小”);当一定质量的理想气体从外界吸收热量,同时体积增大时气体的内能________(选填“一定增大”、“可能不变”或“一定减小”)。可看成理想气体的氢气和
氧气,在体积不变的情况下,从
升高到
时,氢气的内能增加量________选填“大于”、“等于”或“小于”)氧气的内能增加量。
27、某实验小组利用拉力传感器和速度传感器探究“动能定理”。如实图所示,他们将拉力传感器固定在小车上,用不可伸长的细线将其通过一个定滑轮与钩码相连,用拉力传感器记录小车受到拉力的大小。在水平桌面上相距50.0cm的A、B两点各安装一个速度传感器,记录小车通过A、B点时的速度大小,小车中可以放置砝码。
(1)实验主要步骤如下:
①测量________和拉力传感器的总质量M1;把细线的一端固定在拉力传感器上,另一端通过定滑轮与钩码相连;正确连接所需电路;
②将小车停在C点,________,小车在细线拉动下运动,记录细线拉力及小车通过A、B点时的速度;
③在小车中增加砝码或减少砝码,重复②的操作。
(2)下列表格是他们测得的一组数据,其中M是M1与小车中砝码质量之和,-
是两个速度传感器记录速度的平方差,可以据此计算出动能变化量ΔE,F是拉力传感器受到的拉力,W是F在A、B间所做的功。表格中的ΔE3=________,W3=________。(结果保留三位有效数字)数据记录表:
次数 | M/kg |
| ΔE/J | F/N | W/J |
1 | 0.500 | 0.76 | 0.190 | 0.400 | 0.200 |
2 | 0.500 | 1.65 | 0.413 | 0.840 | 0.420 |
3 | 0.500 | 2.40 | ΔE3 | 1.220 | W3 |
4 | 1.000 | 2.40 | 1.200 | 2.420 | 1.210 |
28、如图所示,一质量为m的木块下端通过一细线悬挂一质量为M的金属小球,在水中以速率v0匀速下降.某一时刻细线突然断裂,此后经过时间t木块的速度减为0.已知重力加速度为g,求:
① 时间t末时刻金属小球的速度大小
② t时间内浮力对金属小球的冲量的大小和方向
29、如图所示,两光滑平行金属导轨间距L=1 m,倾斜轨道足够长且与水平面的夹角θ=30°,倾斜轨道处有垂直斜面向上的匀强磁场,磁感应强度B=2.5T.金属棒ab从斜面上离水平轨道高度h=3m处由静止释放,到达水平轨道前已做匀速运动.已知棒质量m=0.5 kg,电阻r=2Ω,运动中棒与导轨有良好接触且垂直于导轨,电阻R=8Ω,其余电阻不计,取g=10 m/s2.
(1)若金属棒从高度h=3m处由静止释放,求棒滑到斜面底端时的速度大小v;
(2)若金属棒从高度H=4m处由静止释放,求棒由静止释放至下滑到底端的过程中
①流过R的电荷量;
②电阻R上产生的热量。
30、如图甲所示为离子推进器,由离子源、间距为d的平行栅电极C、D和边长为L的立方体空间构成,工作原理简化为如图乙所示。氙离子从离子源飘移过栅电极C(速度大小可忽略不计),在栅电极C、D之间施加垂直于电极、场强为E的匀强电场,氙离子在电场中加速并从栅电极D喷出,在加速氙离子的过程中飞船获得推力。离子推进器处于真空环境中,不计氙离子间的相互作用及重力影响,氙离子的质量为m、电荷量为q,推进器的总质量为M。若该离子推进器固定在地面上进行实验。
(1)求氙离子从栅电极D喷出时速度的大小;
(2)在栅电极D的右侧立方体空间加垂直向里的匀强磁场,从栅电极C中央射入的氙离子加速后经栅电板D的中央O点进入磁场,恰好打在立方体的棱EF的中点Q上。求所加磁场磁感应强度B的大小。
(3)若该离子推进器在静止悬浮状态下进行实验,撤去离子推进器中的磁场,调整栅电极间的电场,推进器在开始的一段极短时间内喷射出N个氙离子以水平速度v通过栅电极D,该过程中离子和推进器获得的总动能占推进器提供能量的倍,推进器的总质量可视为保持不变,推进器的总功率为P,求推进器获得的平均推力F的大小。
31、如图甲所示,质量的木板A放在粗糙的水平地面上,在木板A左端固定一带孔的轻挡板,右端放置质量
的小木块B,用一根不可伸长的轻绳通过光滑的定滑轮穿过挡板上的小孔后,分别与A、B相连。开始时A、B静止,现用水平向右的拉力F作用在A上,已知拉力F随时间t的变化规律如图乙所示,2s末轻绳与A、B脱离,此时撤去拉力F,B恰好与挡板发生碰撞,最终B停在A上且距离挡板
。已知A、B间的动摩擦因数
,A与地面间的动摩擦因数
,B与挡板碰撞时间极短,重力加速度
,最大静摩擦力等于滑动摩擦力。求:
(1)A、B刚要发生相对滑动时,拉力F的大小;
(2)撤去拉力F时,A的速度大小;
(3)B与挡板碰撞的过程中,A、B及挡板组成的系统损失的机械能。
32、如图甲所示,金属线圈与水平放置的平行板电容器两个极板相连。金属线圈置于如图乙所示的磁场中,磁场方向与线圈平面垂直,每段时间内磁感应强度随时间的变化率均为=2T/s。t=0时,将一带电油滴从电容器正中央位置由静止释放,油滴在两板间上下运动又恰与两极板不相撞。油滴无论在下降还是上升过程中,都只有一段时间没有磁场。不考虑平行板电容器的边缘效应及磁场变化对虚线左侧的影响。已知线圈匝数N=200,面积S=100㎡,两极板间距d=20cm,油滴质量m=1.0×10-6kg,电荷量q=1.0×10-6C,重力加速度g=10m/s2求:
(1)存在磁场的时间内线圈中产生的感应电动势的大小及油滴在电场中的加速度大小;
(2)油滴释放后第一次下降至最低点的过程中电场力的冲量大小;
(3)图中t2、t3和tn的表达式。