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- 2021-05-22 发布
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第I卷(选择题,共50分)
一、选择题(本题共10小题,每小题5分,共50分。其中1-6为单选题;7-10为多选题,全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错或不答的得0分)
1.下列说法正确的是( )
A.原子核的结合能是组成原子核的所有核子的能量总和
B.镭226衰变为氡222的半衰期为1620年,也就是说100个镭226核经过1620年的一定还剩下50个镭226没有发生衰变
C.在天然放射现象中放出的射线就是电子流,该电子是原子的内层电子受激发后辐射出来的
D.原子从低能级向高能级跃迁,不吸收光子也能实现
2.如图,质量M的小船在静止水面上以速度向右匀速行驶,一质量为m的救生员在船尾,相对小静止。若救生员以相对水面速率v水平向左跃入水中,则救生员跃出后小船的速率为( )
A. B. C. D.
3.一质量为m的运动员从下蹲状态向上起跳,经时间,身体伸直并刚好离开地面,速度为v,在此过程中( )
A.地面对他的冲量为,地面对他做的功为
B.地面对他的冲量为,地面对他做的功为
C.地面对他的冲量为,地面对他做的功为零
D.地面对他的冲量为,地面对他做的功为零
4.匀强磁场中有一个原来静止的碳14原子核,它衰变时放射出的粒子与反冲核的径迹是两个内切的圆,两圆的直径之比为7:1,如图所示,那么碳14的衰变方程为( )
A. B. C. D.
5.如图所示,等腰直角三角形区域内有垂直纸面向内的匀强磁场,左边有一形状完全相同的等腰直角三角形导线框,线框从图示位置开始水平向右匀速穿过磁场区域,规定线框中感应电流逆时针方向为正方向,线框刚进入磁场区域时感应电流为,直角边长为,其感应电流随位移x变化的图象正确的是( )
6.如图所示,在光滑的水平面上静止放一质量为m的木板B,木板表面光滑,左端固定一轻质弹簧。质量为2m的木块A以速度从板的右端水平向左滑上木板B,在木块A与弹簧相互作用的过程中,下列判断正确的是( )
A.弹簧压缩量最大时,B板运动速率最大
B.板的加速度一直增大
C.弹簧给木块A的冲量大小为
D.弹簧的最大弹性势能为
7.现将电池组、滑线变阻器、带铁芯的线圈A,线圈B、电流计及开关按如图所示连接,在开关闭合、线圈A放在线圈B中的情况下。某同学发现当他将滑线变阻器的滑动端P向左滑动时,电流计指向右偏转,由此可以推断( )
A.滑线变阻器的滑动端P向右滑动时,电流计指针向左偏转
B.线圈A向上移动时,电流计指针向右偏转
C.断开开关时,电流计指针向右偏转
D.拔出线圈A中的铁芯时,电流计指针向左偏转
8.半导体内导电的粒子一“载流子”有两种:自由电子和空穴(空穴可视为能自由移动带正电的粒子),以空穴导电为主的半导体叫P型半导体,以自由电子导电为主的半导体叫N型半导体,如图为检验半导体材料的类型和对材料性能进行测试的原理图,图中一块长为a、宽为b、厚为c的半导体样品板放在沿y轴正方向的匀强磁场中,磁感应强度大小为B。当有大小为I、沿x轴正方向的恒定电流通过样品板时,会产生霍尔电势差,若每个载流子所带电量的绝对值为e,下列说法中正确的是( )
A.如果上表面电势低,则该半导体为N型半导体
B.如果上表面电势低,则该半导体为P型半导体
C.其它条件不变,增大c时,增大
D.样品板在单位体积内参与导电的载流子数目为
9.已知氢原子的基态能量为,n=2、3能级所对应的能量分别为和,大量处于第3能级的氢原子向低能级跃迁放出若干频率的光子,依据玻尔理论,下列说法正确的是( )
A.产生的光子的最大频率为
B.当氢原子从能级n=2跃迁到n=1时,对应的电子的轨道半径变小,能量也变小
C.若氢原子从能级n=2跃迁到n=1时放出的光子恰好能使某金属发生光电效应,则当氢原子从能级n=3跃迁到n=1时放出的光子照到该金属表面时,逸出的光电子的最大初动能为
D.若要使处于能级n=3的氢原子电离,可以采用两种方法:一是用能量为的电子撞击氢原子,二是用能量为的光子照射氢原子
10.如图甲所示为一理想变压器,原、副线圈的匝数比为,且分别接有阻值相同的电阻和,,通过电阻瞬时电流如图乙所示,则此时( )
A.用电压表测量交流电源电压约为424V
B.断开开关K后,通过电阻的瞬时电流还是如图乙所示
C. 和消耗的功率之比为1:3
D. 交流电源的功率180W
第II卷(非选择题,共60分)
二、实验题(共15分)
11.(6分)用甲、乙两种光做光电效应实验,发现光电流与电压的关系如图所示,由图可知,两种光的频率________(填“<”“>”或“=”) ,_________(填“甲”或“乙”)光的强度大。已知普朗克常量为h,被照射金属的逸出功为,则甲光对应的遏止电压为________(频率用v,元电荷用e表示)。
12.(9分)为了节能环保,一些公共场所使用光控开关控制照明系统。光控开关可采用光敏电阻来控制,光敏电阻是阻值随着光的照度而发生变化的元件(照度可以反映光的强弱,光越强,照度越大,照度单位为1x)。
(1)某光敏电阻R在不同照度下的阻值如下表,根据表中已知数据,在如图甲所示的坐标系中描绘出了阻值随照度变化的曲线。由图象可求出照度为1.01x时的电阻约为_______。
照度/1x
0.2
0.4
0.6
0.8
1.0
1.2
电阻/
5.8
3.7
2.8
2.3
1.8
(2)如图乙所示是街道路灯自由控制模拟电路,利用直流电源为电磁铁供电,利用照明电源为路灯供电。为达到天亮灯熄、天暗灯亮的效果,路灯应接在________(填“AB”或“BC”)之间,请用笔画线代替导线,正确连接电路元件。
(3)用多用电表“”挡,按正确步骤测量图乙中电磁铁线圈电阻时,指针示数如图丙所示,则线圈的电阻为_________。已知当线圈中的电流大于或等于2mA时,继电器的衔铁将被吸合,图中直流电源的电动势E=6V,内阻忽略不计,滑动变阻器有三种规格可供选择:。要求天色渐暗照度降低至1.01x时点亮路灯,滑动变阻器应选择_________(填“”“ ”或“”)。为使天色更暗时才点亮路灯,应适当地_________(填“增大”或“减小”)滑动变阻器的电阻。
三、计算题(共45分。要求有严密的推理和简明的表述)
13.(10分)如图,某学习小组在赤道附近做“摇绳发电实验的示意图。他们将一根铜芯线像甩跳绳一样匀强摇动,铜芯线的两端分别通过细铜线与灵敏交流电流表相连,摇绳的两位同学的连线沿东西方向,所在处的地磁场(可视为匀强磁场)。摇动时,铜芯线所围成半圆周的面积,每秒转动1圈,电路总电阻(所有结果均保留2位有效数字)。
(1)求电流表测得的电流;两位同学的连线沿南北方向时的电流读数;
(2)从铜芯线所在平面与该处地磁场平行开始计时,求其转过四分之一周的过程中,通过电流表的电量q;
(3)求铜芯线转动一周的过程中,电路产生的焦耳热Q。
14.(8分)一静止原子核发生衰变,生成一粒子及一新核,测得粒子的速度为光在真空中的速度的0.1倍。已知粒子的质量为m,电荷量为q;新核的质量为粒子的质量的n倍;光在真空中的速度大小为c。
求:(1)衰变过程中新核所受冲量的大小;
(2)衰变前原子核的质量。
15.(11分)如图所示,某超市两辆相同的手推购物车质量均为10kg、相距为3m沿直线排列。静置于水平地面上。为了节省收纳空间,工人给第一辆车一个瞬间的水平推力使其运动,并与第二辆车相碰,且在极短时间内相互嵌套结为一体,以共同的速度运动了距离1m,恰好依靠在墙边,若车运动时受到摩擦力恒为车重的0.2倍,忽略空气阻力,重力加速度取。求:
(1)购物车碰撞过程中系统损失的机械能;
(2)工人给第一辆购物车的水平冲量大小。
16.(16分)如图所示,竖直放置的足够长U形导轨宽为L,上端串有电阻R(其余导体的电阻忽略不计)。磁感应强度为B的匀强磁场方向垂直于纸面向外。金属棒ab的质量为m,与导轨接触良好,不计摩擦。从静止释放后ab保持水平而下滑。试求:
(1)金属棒ab下滑的最大速度;
(2)若金属棒b从静止释放到获得最大速度的过程中下降的高度为h,试求:该过程中电阻R上产生的电热Q;导体棒下落高度h所用的时间t。
(3)如,将电阻换成电容C=2F,求ab从静止释放在时间时电容器的电量。(g取,保留2位有效数字)
参考答案
1.D 2.B 3.C 4.D 5.D 6.D 7.ABC 8.AD 9.BC 10.AD
11. = 甲
12. (1)1.9
(2)AB 如图所示
(3)140 减小
13.(1)角速度:
电动势最大值:
电流表示数:
当连线沿南北方向时:
电流表示数:
(2)
(3)
14.(1)设衰变后新核质量为M,速率为V
对新核:;
(2)衰变前新核质量为
15.(1)两车间距,第一辆车碰前速度为,碰后共同速度为,共同位移,
碰撞时:,
碰撞后:,
碰撞时:
(2)第一辆车推出后速度为
16.(1)当棒速度最大时:,,
(2)棒由静止至最大速度的过程:,
在该过程中,即,
又,,
(3)在t时刻:,,,,