1、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
2、渔船上的声呐利用超声波来探测远方鱼群的方位。某渔船发出的一列沿轴传播的超声波在
时的波动图像如图甲所示,图乙为质点
的振动图像,则( )
A.该波沿轴正方向传播
B.若遇到3m的障碍物,该波能发生明显的衍射现象
C.该波的传播速率为0.25m/s
D.经过0.5s,质点沿波的传播方向移动2m
3、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
4、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
5、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
6、在垂直纸面的匀强磁场中,有不计重力的甲、乙两个带电粒子,在纸面内做匀速圆周运动,运动方向和轨迹示意如图.则下列说法中正确的是( )
A.甲、乙两粒子所带电荷种类不同
B.若甲、乙两粒子的动量大小相等,则甲粒子所带电荷量较大
C.若甲、乙两粒子所带电荷量及运动的速率均相等,则甲粒子的质量较大
D.该磁场方向一定是垂直纸面向里
7、某平面区域内一静电场的等势线分布如图中虚线所示,一正电荷仅在电场力作用下由a运动至b,设a、b两点的电场强度分别为Ea、Eb,电势分别为a、
b,该电荷在a、b两点的速度分别为va、vb,电势能分别为Epa、Epb,则( )
A.Ea>Eb
B.a>
b
C.va>vb
D.Epa>Epb
8、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
9、如图所示的正四棱锥,底面为正方形
,其中
,a、b两点分别固定两个等量的异种点电荷,现将一带电荷量为
的正试探电荷从O点移到c点,此过程中电场力做功为
。选无穷远处的电势为零。则下列说法正确的是( )
A.a点固定的是负电荷
B.O点的电场强度方向平行于
C.c点的电势为
D.将电子由O点移动到d,电势能增加
10、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
11、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
12、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
13、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
14、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
15、如图甲所示,某同学利用橡皮筋悬挂手机的方法模拟蹦极运动,并利用手机的加速度传感器研究加速度随时间变化的图像,如图乙所示。手机保持静止时,图像显示的加速度值为0,自由下落时,图像显示的加速度值约为-10m/s2,忽略空气阻力,下列说法正确的是( )
A.时,手机已下降了约1.8m
B.时,手机正向上加速运动
C.加速度约为70m/s2时,手机速度为0
D.时间内,橡皮筋的拉力逐渐减小
16、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
17、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
18、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.
19、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
20、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
21、氢气热气球升到高空(温度随高度的增加而降低)后会破裂,氢气热气球上升过程中(破裂之前),氢气热气球内的氢气对外_________(选填“做正功”“不做功”或“做负功”),氢气热气球内氢气的内能__________(选填“增加”、“不变”或“减少”)。
22、在太阳光照射下,水面油膜上会出现彩色的花纹,这是两列相干光波发生干涉的结果,这两列相干光波是太阳光分别经_______而形成的。用平行的单色光垂直照射不透明的圆板,在圆板后面的屏上发现圆板阴影中心处有一个亮斑,这是光的______现象。
23、为了研究某种化学电源的性能,设计如图所示电路,闭合所有开关,并改变滑动变阻器阻值,观察电压表V1、V2示数的变化,得到如下数据:某一次的测量电压表的读数分别为,
。改变滑动变阻器的滑动头,向右滑动一段距离,发现电流表读数变为0.50A,电压表V1读数变化了0.4V,由上面数据可求:该电源电动势E=_________V;电源的内阻为r=__________Ω。
24、一端开口的重圆筒,底部外面栓有细绳,圆筒高为2m(底部厚度忽略不计)。现把它开口向下一直从湖面上方竖直沉入到湖底,如图所示,然后缓慢竖直提起圆筒,底部保持水平。根据筒内水痕,发现水进入圆筒内的最大高度约为0.75m,则湖水深约__________m。若此圆筒下沉到的是水更深的湖底,其他条件不变,可以推测进入圆筒内的最高水面相对于湖面__________(选填:下降、不变或上升)。(设整个过程温度都保持不变,大气压强为1×105Pa,重力加速度g取10m/s2)
25、如图为某小组利用DIS实验装置研究支架上力的分解装置,A、B为两个相同的双向力传感器,该型号传感器在收到拉力时读数为正,受到压力时读数为负,A传感器用轻绳与轻杆一端O相连,并在连接点挂上钩码,传感器用光滑转轴与轻杆另一端相连,轻杆保持水平。某次记录数据为:绳子与水平杆夹角∠AOB=30°,F1示数为-0.868N,F2示数为1.001N,此时钩码的质量为____________。若绳子与水平杆夹角从30°逐渐增加到120°,则BO杆所受的作用力大小变化情况是_____________。
26、如图,上下两块金属板水平放置,相距为d,板间电压为U。两板间右侧区域存在方向垂直纸面向里的匀强磁场。将喷墨打印机喷嘴处在两板中线左侧位置,从喷嘴水平向右喷出质量为m、速度为v0的带电墨滴。墨滴在电场区域恰能做匀速直线运动,并垂直磁场左边界进入电场、磁场共存区域,最终垂直打在下板上。重力加速度为g,则墨滴带电量大小q=_______ ;磁感应强度B=_________(均用题中物理量符号表示)。
27、某实验小组在“测定金属丝的电率”实验中,进行了如下操作:
①用螺旋测微器测量该金属丝的直径,如图甲所示,则其直径是______mm。
②已知此金属丝的阻值约为100Ω,用多用表的欧姆挡粗测其阻值,下面给出的操作步骤中合理的顺序是_______
A.将两表笔短接,进行欧姆调零
B.将两表笔分别连接到被测金属丝的两端时,指针的位置如图乙所示,读出欧姆数乘以欧姆挡的倍率,得出金属丝的电阻
C.旋转选择开关,使其尖端对准欧姆挡的“×10”挡
D.旋转选择开关,使其尖端对准交流500V挡,并拔出两表笔
③测得的金属丝的电阻是________Ω。
28、如图所示,半径是r的1/4光滑圆弧体M,固定在光滑水平面上,其最低点B紧靠一质量为m/2的长方木板C,木板足够长,其上表面与B点等高,一质量为m的小物块置于M的最高处A点,由静止释放,当物块滑至圆弧B时,速度保持不变滑到木板C上,物块与板间的动摩擦因数为 ,板与右侧竖直墙壁碰撞为弹性正碰(碰撞时间极短),重力加速度为g。求:
(1)物块滑到B点的速度
(2)物块滑到板上后,物块与板第一次共速过程中,物块相对板滑行的距离x (物块与板共速时,板的右端未与墙壁相碰)
(3)在如图的同一坐标系中以水平向右参考正方向,画出从板与墙壁碰撞到第二次碰撞的时间内,板与物块的v-t图象(只要求定性作图,别算出具体表达式)
(4)求板与墙壁第一次至第二次碰撞的时间。
29、如图所示,一个内壁光滑的薄壁导热汽缸竖直放置,用密闭性良好的水平薄活塞封闭一定质量的理想气体,当用外力使活塞静止在缸口时,缸内气体的压强恰好为大气压强p0。现撤去外力,活塞缓慢下降一定高度后再次静止。汽缸的高度为h,活塞的质量为m,活塞的横截面积为S,重力加速度大小为g,环境的热力学温度为T0。
(1)求撤去外力后活塞再次静止时,活塞到缸底的距离x;
(2)若撤去外力活塞再次静止后,缓慢升高缸内气体的温度,求活塞刚好回到缸口时缸内气体的热力学温度T。
30、能量转化和守恒是自然界中一条普遍规律。请结合相关知识完成下列问题:
(1)机械运动中的能量转化和守恒。
如图所示,以光滑斜面固定在水平面上,斜面倾角为θ,长度为L。一质量为m的小物块由静止开始,由斜面顶端滑到底端,求此过程中重力做的功,并说明能量转化情况。
(2)电磁感应中的能量转化和守恒。
如图所示,在垂直于纸面向里的磁感应强度为B的匀强磁场中,两根光滑平行金属轨道,MN、PQ固定在竖直平面内,相距为L,电阻不计,中间连接阻值为R的电阻。电阻为r的金属导体棒ab垂直于MN、PQ放在导轨上,且与轨道接触良好,以速度v竖直向下做匀速运动。探究此过程中,在时间∆t内重力做的功与感应电流的电功之间的关系,并说明能量转化情况。
(3)机械能与内能转化和守恒。
理想气体的分子可视为质点,分子间除相互碰撞外,无相互作用力。如图所示,正方体容器密封着一定质量的某种理想气体。每个气体分子的质量为m,已知该理想气体分子平均动能与温度的关系为Ek=kT(k为常数,T为热力学温度)。如果该正方体容器以水平速度u匀速运动,某时刻突然停下来,求该容器中气体温度的变化量∆T。(容器与外界不发生热传递)
31、粒子加速器是借助于不同形态的电场,将带电粒子加速到高能量的电磁装置。粒子加速器可分为直线加速器和圆形加速器等类型。回旋加速器使带电粒子沿近似圆形的轨道运动,改进了直线加速器占地较大的问题。回旋加速器的工作原理如图所示。半径为R的高真空的D形金属盒处在匀强磁场中,磁感应强度大小为B,方向与盒面垂直。将两盒与电压为U的高频交变电源相连,两盒的狭缝间形成周期性变化的电场。A处粒子源产生的带电粒子,质量为m、电荷量为+q,初速度为0。调整交流电源的频率可使粒子每次通过狭缝时都能被加速。不计带电粒子穿过狭缝的时间和粒子所受重力。求:
(1)所加交流电的频率f;
(2)粒子获得的最大动能Ekm。
32、如图所示,玻璃管长lo=100cm,一端开口,另一端封闭,内有一段长度h=25cm的水银柱封闭着一定质量的理想气体,当玻璃管开口向下竖直放置时,气柱长l1=70cm,这时大气压强po=75cmHg ,气体温度为T=280K。
(1)保持气体温度不变,将玻璃管缓慢转动到开口向上,求此时气柱的长度;
(2)在玻璃管开口向上时对气体加热,当玻璃管中水银恰好不溢出时,求此时玻璃管中气体的温度。