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、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,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.
4、如图所示,坐标系的第一、四象限的两块区域内分别存在垂直纸面向里、向外的匀强磁场,磁感应强度的大小均为1.0T,两块区域曲线边界的曲线方程为
(
)。现有一单匝矩形导线框
在拉力
的作用下,从图示位置开始沿x轴正方向以
的速度做匀速直线运动,已知导线框长为
、宽为
,总电阻值为
,开始时
边与
轴重合。则导线框穿过两块区域的整个过程拉力
做的功为( )
A.0.25J
B.0.375J
C.0.5J
D.0.75J
5、如图所示,甲、乙是规格相同的灯泡,接线柱a、b接电压为U的直流电源时,无论电源的正极与哪一个接线柱相连,甲灯均能正常发光,乙灯完全不亮.当a、b接电压有效值为U的交流电源时,甲灯发出微弱的光,乙灯能正常发光,则下列判断正确的是( )
A.x是电容器, y是电感线圈
B.x是电感线圈, y是电容器
C.x是二极管, y是电容器
D.x是电感线圈, y是二极管
6、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
7、如图所示,一细束由黄、蓝、紫三种色光组成的复色光通过三棱镜折射后分为a、b、c三种单色光,∠A大于c光在棱镜中的临界角而小于b光在棱镜中的临界角,下列说法中正确的是( )
A.a种色光为紫光
B.在三棱镜中a光的传播速度最大
C.在相同实验条件下用a、b、c三种色光做双缝干涉实验,c光相邻亮条纹间距一定最大
D.若复色光绕着入射点O顺时针转动至与AB面垂直时,屏上最终只有a光
8、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.
9、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
10、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
11、蓝光光盘是利用波长较短的蓝色激光读取和写入数据的光盘,而传统DVD光盘是利用红色激光来读取和写入数据。对于光存储产品来说,蓝光光盘比传统DVD光盘的存储容量大很多。如图所示为一束由红、蓝两单色激光组成的复色光从水中射向空气中,并分成a、b两束,则下列说法正确的是( )
A.用a光可在光盘上记录更多的数据信息
B.b光在水中传播的速度较a光大
C.使用同种装置,用a光做双缝干涉实验得到的条纹间距比用b光得到的条纹间距宽
D.增大水中复色光的入射角,则a光先发生全反射
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、如图是一边长为L的正方形金属框放在光滑水平面上的俯视图,虚线右侧存在竖直向上的匀强磁场.金属矿电阻为R,时刻,金属框在水平拉力F作用下从图示位置由静止开始,以垂直于磁场边界的恒定加速度进入磁场,
时刻线框全部进入磁场。则
时间内金属框中电流i、电量q、运动速度v和拉力F随位移x或时间t变化关系可能正确的是( )
A.
B.
C.
D.
14、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
15、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
16、如图甲所示,和
为两相干波源,振动方向均垂直于纸面,产生的简谐横波波长均为λ,Р点是两列波相遇区域中的一点,已知Р点到两波源的距离分别为
,
,两列波在Р点干涉相消。若
的振动图象如图乙所示,则
的振动方程可能为( )
A.(cm)
B.(cm)
C.(cm)
D.(cm)
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、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.
19、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
20、如图所示为速冻食品加工厂生产和包装饺子的一道工序。将饺子轻放在匀速运转的足够长的水平传送带上,不考虑饺子之间的相互作用和空气阻力。关于饺子在水平传送带上的运动,下列说法正确的是( )
A.饺子一直做匀加速运动
B.传送带的速度越快,饺子的加速度越大
C.饺子由静止开始加速到与传送带速度相等的过程中,增加的动能等于因摩擦产生的热量
D.传送带多消耗的电能等于饺子增加的动能
21、奥斯特研究电和磁的关系的实验中,通电导线附近的小磁针发生偏转的原因是_____________________。实验时为使小磁针发生明显偏转,通电前导线应放置在其上方,并与小磁针保持________。(填“垂直”、“平行”或“任意角度”)
22、可控核聚变反应可向人类提供清洁而又取之不尽的能源。目前可控核聚变研究已经进入第三代,因不会产生中子而被称为“终极聚变”,其核反应方程式为:______,其释放的能量为
,则该反应前后的质量亏损为_____________。(真空中的光速为c)
23、一定质量的理想气体,状态从A→B→C→D→A的变化过程可用如图所示的p-V图线描述,其中D→A为等温线,气体在状态A时温度为t=27 ℃,则气体在状态B时的温度为________K,气体从A到C过程对外做了_______J的功,气体在C状态时的温度为________℃。
24、“天问一号”的发射开启了我国对火星的研究,假设未来人类在火星完成如下实验:将一导热性能良好的汽缸竖直固定在火星表面,用重力为G、横截面积为S的活塞封闭一定质量的理想气体,用竖直向上的外力将活塞缓慢上拉,当活塞距离汽缸底部的距离为原来的2倍时,拉力大小为2G,已知实验过程中火星表面温度不变,则在此过程中理想气体________(选填“吸热”或“放热”),火星表面的大气压为________。
25、变压器线圈中的电流越大,所用的导线应当越粗。如图所示为一小区的降压变压器,假设它只有一个原线圈和一个副线圈,则_______(填“原线圈”或“副线圈”)应该使用较粗的导线。当副线圈的负载电阻减小时,副线圈中的电流________(填“增大”、“减小”或“不变”)。
26、如图,、
是两个相干波源,它们振动同步且振幅相同均为A,实线和虚线分别表示在某一时刻它们所发出的波的波峰和波谷,图中为波传播俯视图,如图图中所标的a、b、c是两波源连线中垂线上的三个点,b是
连线的中点,这三点的振动都是__________(填“加强”或“减弱”),b处质点的振幅大小为_________,从波传播侧面观察,该时刻图中质点b的运动方向_____________(填“垂直波传播方向向上”或“垂直波传播方向向下”)。
27、某同学测定电源电动势和内阻,所使用的器材有:待测干电池一节(内阻很小)、电流表A(量程0.6A,内阻RA小于1Ω)、电流表A1(量程0.6A,内阻未知)、电阻箱R1(0~99.99Ω)、滑动变阻器R2(0~10Ω)、单刀双掷开关S、单刀单掷开关K各一个,导线若干。
(1)该同学按图甲所示电路图进行实验操作。
(2)测电流表A的内阻:闭合开关K,将开关S与___________(选填“C”或“D”)接通,通过调节电阻箱R1和滑动变阻器R2,读取电流表A的示数为0.20A、电流表A1的示数为0.60A、电阻箱R1的示数为0.15Ω,则电流表A的内阻RA=___________Ω。(保留两位有效数字)
(3)测电源的电动势和内阻:断开开关K,调节电阻箱R1,将开关S接C,记录电阻箱R1的阻值和电流表A的示数;断开开关K,开关S所接位置不变,多次调节电阻箱R1重新实验,并记录多组电阻箱R1的阻值R和电流表A的示数I。
(4)数据处理:图乙是由实验数据绘出的图像,获得图像的斜率为k,
轴的截距为b,由此求出干电池的电动势E=___________、内阻r=___________(均用字母k、b、RA表示)。
28、如图所示,气缸放在地面上,开口向上,缸内质量为m的活塞与气缸内部无摩擦,封闭一段理想气体,绕过光滑定滑轮的轻绳与活塞与放在地面上质量为2m的物块相连,开始时,绳处于伸直状态但无弹力,活塞面积为S,活塞离气缸内底的距离为h,大气压强为p0,缸内气体的温度为T1,气缸的质量大于物块的质量,重力加速度为g.
①要使物块对地面的压力刚好为零,需要将缸内气体温度降为多少?
②要使物块上升的高度,需要将缸内气体的温度降为多少?
29、截面为等腰直角三角形ABC的三棱镜如图所示,D为BC的中点,AB边长为d,一束激光从D点射入三棱镜,不断改变入射角,使激光束能从三棱镜中射出,已知三棱镜对该单色光的折射率为,不考虑光在三棱镜中发生折射时产生的反射光线,求在AC边有光线射出的部分长度。
30、为做好新冠疫情的常态化防控工作,工作人员每天对校园进行严格的消毒,某喷雾消毒桶装置简化图如图所示,通过打气筒使空气压入密闭消毒桶内,从而将桶中的消毒液从喷雾口压出,喷雾管的喷雾口与喷雾消毒桶顶部等高,忽略喷雾管的体积。消毒桶高为H=60cm,横截面积S=0.1㎡,开始时喷雾口阀门K打开,向桶内倒入消毒液后关闭加水口,桶内气体的体积V=22.5L,喷雾口与液面的高度差为h=22.5cm,已知消毒液的密度=1.0×103kg/m3外界大气压强p0=1.0×105Pa,重力加速度g取10m/s2,整个过程中气体可视为理想气体且温度保持不变。
(1)若要将桶中消毒液从喷雾口压出,求压入桶中的空气在外界环境下体积的最小值;
(2)若打气前先关闭阀门K,通过打气筒每次可以向消毒桶内充入压强为p0、体积为V0=1.5L的空气,然后打开K,进行消毒,消毒完成时,喷雾口刚好不再喷出药液,此时喷雾口与桶内液面的高度差为h'=50cm,求打气筒的打气次数n。
31、如图所示,一本质量分布均匀的大字典置于水平桌面上,字典总质量M=1.5kg,宽L=16cm,高H=6cm.一张白纸(质量和厚度均可忽略不计,页面大于字典页面)夹在字典最深处,白纸离桌面的高度h=2cm.假设字典中同一页纸上的压力分布均匀,白纸上、下表面与字典书页之间的动摩擦因数均为μ1,字典与桌面之间的动摩擦因数为μ2,且各接触面的最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力,重力加速度g取10m/s2。
(1)水平向右拉动白纸,要使字典能被拖动,求μ1与μ2满足的关系;
(2)若μ1=0.25,μ2=0.4,求将白纸从字典中水平向右抽出拉力至少做的功W。
32、如图所示为一种用于测量粉末体积的装置,不用压实而测得粉末的真体积。该装置主要由惰性气体瓶、压力传感器、基准腔、测试腔、阀门、连通管构成。测试腔的容积为,基准腔容积为
,测试样品时,进气阀关闭,测位阀关闭,样品装入测试腔后将测试腔密封,关闭排空阀,打开测位阀,使基准腔和测试腔连通,等压力稳定后记录此时测试腔对应的压强值
。关闭测位阀,打开进气阀向基准腔充气,当达到一定压力后关闭进气阀,压力稳定后记录此时基准腔的测位阀压强值
。打开测位阀,使基准腔和测试腔连通,当压力稳定后记录基准腔和测试腔的压强值
。全部操作过程温度无变化,连通管的容积可忽略,粉末始终在测试腔中。求被测样品的真体积
。