一、選擇題:本題共 8 小題,每小題 6 分,共 48 分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中,第 1~5 題只有一項(xiàng)符合題目要求,第 6~8 題有多項(xiàng)符合題目要求。全部選對(duì)的得 6 分,選對(duì)但不全的得 3 分,有選錯(cuò)的得 0 分。
1.貧鈾彈在爆炸中有很多U殘留,其半衰期極為漫長且清理困難,所以對(duì)環(huán)境的污染嚴(yán)重而持久。設(shè)U發(fā)生α衰變形成新核X,以下說法正確的是( )
A.U的比結(jié)合能小于新核X的比結(jié)合能
B.該衰變過程的方程可寫為U+He→X
C.衰變反應(yīng)中的α射線在幾種放射線中電離能力最弱
D.2個(gè)U原子核經(jīng)過一個(gè)半衰期后必定有一個(gè)發(fā)生衰變
2.2021年5月15日,天問一號(hào)探測(cè)器著陸火星取得成功,邁出了我國星際探測(cè)征程的重要一步,在火星上首次留下國人的印跡。天問一號(hào)探測(cè)器成功發(fā)射后,順利被火星捕獲,成為我國第一顆人造火星衛(wèi)星。經(jīng)過軌道調(diào)整,探測(cè)器先沿橢圓軌道Ⅰ運(yùn)行,之后進(jìn)入稱為火星停泊軌道的橢圓軌道Ⅱ運(yùn)行,如圖所示,兩軌道相切于近火點(diǎn)P,則天問一號(hào)探測(cè)器( )
A.在軌道Ⅱ上處于受力平衡狀態(tài)B.在軌道Ⅰ運(yùn)行周期比在Ⅱ時(shí)短
C.從軌道Ⅰ進(jìn)入Ⅱ在P處要加速D.沿軌道Ⅰ向P飛近時(shí)速度增大
3.如圖所示,B、M、N分別為豎直光滑圓軌道上的三個(gè)點(diǎn),B點(diǎn)和圓心等高,M點(diǎn)與O點(diǎn)在同一豎直線上,N點(diǎn)和圓心O的連線與豎直方向的夾角為α=45°現(xiàn)從B點(diǎn)的正上方某處A點(diǎn)由靜止釋放一個(gè)質(zhì)量為m的小球,經(jīng)圓軌道飛出后沿水平方向通過與O點(diǎn)等高的C點(diǎn),已知圓軌道半徑為R,重力加速度為g,則以下結(jié)論正確的是( )
A.A、B兩點(diǎn)間的高度差為
B.C到N的水平距離為2R
C.小球在M點(diǎn)對(duì)軌道的壓力大小為
D.小球從N點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)的時(shí)間為
4.在如圖所示電路中,電壓表為理想電壓表,兩電流表由相同的表頭改裝而成,電流表A1量程為1A,電流表A2量程為0.6A,閉合開關(guān)S,滑動(dòng)變阻器的滑片位于a點(diǎn)時(shí),電壓表的讀數(shù)分別為U1、兩電流表示數(shù)和為I1,滑動(dòng)變阻器的滑片位于b點(diǎn)時(shí),電壓表的讀數(shù)為U2、兩電流表示數(shù)和為I2,下列判斷正確的是( )
A. U1>U2,I2>I1
B.兩電流表A1與A2示數(shù)相同
C.滑片由a滑到b,會(huì)變化
D.兩電流表A1與A2指針偏角相同
5.在xOy豎直平面內(nèi)存在沿y軸正方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)和垂直于平面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng),現(xiàn)讓一個(gè)質(zhì)量為m,電荷量為q的帶正電小球從O點(diǎn)沿y軸正方向射入,已知電場(chǎng)強(qiáng)度大小為,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,小球從O點(diǎn)射入的速度大小為,重力加速度為g,則小球的運(yùn)動(dòng)軌跡可能是( )
A.B.
C.D.
6.如圖,坐標(biāo)原點(diǎn)有一粒子源,能向坐標(biāo)平面一、二象限內(nèi)發(fā)射大量質(zhì)量為、電量為的正粒子(不計(jì)重力),所有粒子速度大小相等。圓心在,半徑為的圓形區(qū)域內(nèi),有垂直于坐標(biāo)平面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度為。磁場(chǎng)右側(cè)有一長度為,平行于軸的光屏,其中心位于。已知初速度沿軸正向的粒子經(jīng)過磁場(chǎng)后,恰能垂直射在光屏上,則( )
A.粒子速度大小為
B.所有粒子均能垂直射在光屏上
C.能射在光屏上的粒子,在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間最長為
D.能射在光屏上的粒子初速度方向與軸夾角滿足
7.如圖所示,有三個(gè)點(diǎn)電荷QA、和QC分別位于等邊△ABC的三個(gè)頂點(diǎn)上,、都是正電荷,所受、QC兩個(gè)電荷的靜電力的合力為FA,且與AC連線垂直。圖中虛曲線是以點(diǎn)C為圓心、AC間距為半徑的一段圓弧。若點(diǎn)電荷在外力作用下,從A點(diǎn)開始沿圓弧緩慢地運(yùn)動(dòng)到D點(diǎn),則下列說法正確的是( )
A.C帶負(fù)電,且
B.在點(diǎn)電荷和QC產(chǎn)生的電場(chǎng)中,A點(diǎn)的電勢(shì)比D點(diǎn)的電勢(shì)高
C.在點(diǎn)電荷和Qc產(chǎn)生的電場(chǎng)中,A點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)比D點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)小
D.在D點(diǎn)時(shí),施加的外力大小為·FA
8.用輕桿通過鉸鏈相連的小球A、B、C、D、E處于豎直平面上,各段輕桿等長,其中小球A、B的質(zhì)量均為2m,小球C、D、E的質(zhì)量均為m.現(xiàn)將A、B兩小球置于距地面高h(yuǎn)處,由靜止釋放,假設(shè)所有球只在同一豎直平面內(nèi)運(yùn)動(dòng),不計(jì)一切摩擦,則在下落過程中
A.小球A、B、C、D、E組成的系統(tǒng)機(jī)械能和動(dòng)量均守恒
B.小球B的機(jī)械能一直減小
C.小球B落地的速度大小為
D.當(dāng)小球A的機(jī)械能最小時(shí),地面對(duì)小球C的支持力大小為mg
二、非選擇題:
9.(6分)某同學(xué)用探究動(dòng)能定理的裝置測(cè)滑塊的質(zhì)量M。如圖甲所示,在水平氣墊導(dǎo)軌上靠近定滑輪處固定一個(gè)光電門,讓一帶有遮光片的滑塊自某一位置由靜止釋放,計(jì)時(shí)器可以顯示出遮光片通過光電門的時(shí)間t(t非常小),同時(shí)用米尺測(cè)出釋放點(diǎn)到光電門的距離s。
(1)該同學(xué)用螺旋測(cè)微器測(cè)出遮光片的寬度d,如圖乙所示,則______。
(2)實(shí)驗(yàn)中多次改變釋放點(diǎn),測(cè)出多組數(shù)據(jù),描點(diǎn)連線,做出的圖像為一條傾斜直線,如圖丙所示,圖像的縱坐標(biāo)s表示釋放點(diǎn)到光電門的距離,則橫坐標(biāo)表示的是______。
A.t B. C. D.
(3)已知鉤碼的質(zhì)量為m,圖丙中圖線的斜率為k,重力加速度為g。根據(jù)實(shí)驗(yàn)測(cè)得的數(shù)據(jù),寫出滑塊質(zhì)量的表達(dá)式______。(用字母表示)
10.(9分)某探究小組學(xué)習(xí)了多用電表的工作原理和使用方法后,為測(cè)量一種新型材料制成的圓柱形電阻的電阻率,進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)探究。
(1)該小組用螺旋測(cè)微器測(cè)量該圓柱形電阻的直徑D,再用游標(biāo)卡尺測(cè)得其長度L。
(2)該小組用如圖乙所示的電路測(cè)量該圓柱形電阻的阻值。圖中電流表量程為0.6A、內(nèi)阻為1.0Ω,定值電阻的阻值為10.0Ω,電阻箱R的最大阻值為999.9Ω。首先將置于位置1,閉合,多次改變電阻箱R的阻值,記下電流表的對(duì)應(yīng)讀數(shù)I,實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)見下表。
根據(jù)表中數(shù)據(jù),在圖丙中繪制出圖像。再將置于位置2,此時(shí)電流表讀數(shù)為0.400A.根據(jù)圖丙中的圖像可得___________Ω(結(jié)果保留2位有效數(shù)字)。最后可由表達(dá)式___________得到該材料的電阻率(用D、L、表示)。
(3)該小組根據(jù)圖乙電路和圖丙的圖像,還可以求得電源電動(dòng)勢(shì)E=___________V,內(nèi)阻r=___________Ω。(結(jié)果均保留2位有效數(shù)字)
(4)持續(xù)使用后,電源電動(dòng)勢(shì)降低、內(nèi)阻變大。若該小組再次將此圓柱形電阻連入此裝置,測(cè)得電路的電流,仍根據(jù)原來描繪的圖丙的圖像得到該電阻的測(cè)量值會(huì)___________(選填“偏大”、“偏小”或“不變”)。
11.(12分)如圖所示,光滑平行、間距為L的導(dǎo)軌與固定在絕緣的水平面上,在c、d之間接上定值電阻,a、f兩點(diǎn)的連線,b、e兩點(diǎn)的連線,c、d兩點(diǎn)的連線均與導(dǎo)軌垂直,a、b兩點(diǎn)間的距離,b、c兩點(diǎn)間的距離均為L,邊界的右側(cè)存在方向豎直向下、磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間按照某種規(guī)律變化的勻強(qiáng)磁場(chǎng),的左側(cè)存在方向豎直向上、磁感應(yīng)強(qiáng)度恒為的勻強(qiáng)磁場(chǎng);現(xiàn)把質(zhì)量為m的導(dǎo)體棒放在a、f兩點(diǎn)上,計(jì)時(shí)開始,方向豎直向下的磁場(chǎng)在初始時(shí)刻的磁感應(yīng)強(qiáng)度為,此時(shí)給導(dǎo)體棒一個(gè)水平向左且與導(dǎo)體棒垂直的速度,導(dǎo)體棒勻速運(yùn)動(dòng)到邊界b、e處,接著運(yùn)動(dòng)到c、d處速度正好為0。定值電阻的阻值為R,其余的電阻均忽略不計(jì),求:
(1)導(dǎo)體棒從b、e處運(yùn)動(dòng)到c、d處,回路生成的熱量;
(2)計(jì)時(shí)開始,邊界右側(cè)豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t變化的關(guān)系表達(dá)式。
12.(20分)如圖所示,豎直平面內(nèi)的直角坐標(biāo)系xOy中,在第一、第二象限內(nèi)分別有方向垂直于坐標(biāo)平面向里和向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng),在y>0的區(qū)域內(nèi)存在沿y軸正方向的勻強(qiáng)電場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度和電場(chǎng)強(qiáng)度大小均未知。在第四象限內(nèi)有垂直坐標(biāo)平面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)和沿x軸正方向的勻強(qiáng)電場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E。一個(gè)帶電小球從圖中y軸上的M點(diǎn),沿與x軸成角度斜向上做直線運(yùn)動(dòng),由x軸上的N點(diǎn)進(jìn)入第一象限并立即做勻速圓周運(yùn)動(dòng),已知O、N點(diǎn)間的距離為L,重力加速度大小為g。求:
(1)小球的比荷和第一象限內(nèi)勻強(qiáng)電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)E1的大?。?br>(2)要使小球能夠進(jìn)入第二象限,求第一象限內(nèi)磁感應(yīng)強(qiáng)度B1的大小范圍;
(3)若第一象限內(nèi)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為,第二象限內(nèi)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為,求小球穿過y軸的位置和時(shí)間的可能取值(從小球進(jìn)入第一象限開始計(jì)時(shí))。
選修3-4
1.(5分)均勻介質(zhì)中,波源位于O點(diǎn)的簡(jiǎn)諧橫波在xOy水平面內(nèi)傳播,波面為圓。t = 0時(shí)刻,波面分布如圖(a)所示,其中實(shí)線表示波峰,虛線表示相鄰的波谷。A處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖像如圖(b)所示,z軸正方向豎直向上。下列說法正確的是( )
A.該波從A點(diǎn)傳播到B點(diǎn),所需時(shí)間為
B.時(shí),處質(zhì)點(diǎn)位于波峰
C.時(shí),處質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)速度方向豎直向上
D.時(shí),處質(zhì)點(diǎn)所受回復(fù)力方向豎直向上
E.處質(zhì)點(diǎn)起振后,內(nèi)經(jīng)過的路程為
2.(10分)一個(gè)透明玻璃磚的截面圖如圖所示,右側(cè)邊界是半徑為R=15cm的半圓弧,圓心為O2,O1、P是玻璃磚水平中軸線上兩邊的端點(diǎn),O1P間距。一束單色光由空氣從左側(cè)O1點(diǎn)與邊界成30°射入玻璃磚,在玻璃磚內(nèi)第一次到達(dá)玻璃磚上邊界的M點(diǎn),M點(diǎn)到左邊界的距離為,光在真空中的傳播速度c=3.0×108m/s,求:
(1)該玻璃磚的折射率;
(2)光束從入射至第一次離開玻璃磚所用的時(shí)間。(結(jié)果可以用根號(hào)表示)
R/Ω
I/A
5.0
0.414
2.42
10.0
0.352
2.84
15.0
0.308
3.25
20.0
0.272
3.68
25.0
0.244
4.10
30.0
2.222
4.50

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