【题目】2011年3月日本本州岛海域发生里氏9.0级地震,地震引发海啸,瞬间扑向几乎日本全部沿海地区,继而造成日本福岛核电站核泄露。
海啸冲向陆地 福岛核电站发生爆炸
(1)强烈地震全面瘫痪了日本震区的地面交通,利用卫星遥感技术可及时了解震区的受灾情况。如图所示拍摄到的照片是通过____________传回地面。
(2)海啸时产生的“水墙”速度很大,具有很大的___________能,破坏力很强。
(3)核电站是利用_________能转化为_________能再转化为___________能再转化为__________能来发电的,目前核电站利用的核反应是__________(裂变/聚变);
(4)由于海啸,用于核电站冷却水循环系统的发电机出现异常,使反应堆温度过高,在这样的高温下,燃料棒中的错和水发生化学反应,放出大量氢气。氢气泄漏到安全壳和核电站外部结构之间和空气混合,最终导致爆炸。产生氢气过程中,是________能转化为___________能。
(5)福岛核事故达到了七级,请你说出两点核辐射造成的危害:①____________;②____________________
【答案】电磁波 机械 核 内 机械 电 裂变 内 化学 污染空气 污染水
【解析】
(1)[1]卫星通信范围大而卫星通信就是利用电磁波进行传递信息;
(2)[2]物体由于运动而具有的能量,称为物体的动能。它的大小定义为物体质量与速度平方乘积的一半。所以海啸产生的水墙具有很大的动能;
(3)[3][4][5][6][7]核电站是利用核能转化为内能再转化为机械能再转化为电能来发电的,目前的核电站都是利用核分裂反应而发电;
(4)[8][9]在高温条件下,燃料棒中的锆和水发生化学反应,放出大量氢气,消耗了内能得到了化学能,因此内能转化为了化学能;
(5)[10][11]核辐射造成的危害很多,可以严重污染环境、污染水、导致物种变异等等。
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【题目】放射性原子在人类生活中的很多地方都有着特殊的作用,对人类的科学研究有着很大的帮助,其中最主要的作用是作为示踪原子。最近医学界通过用放射性来标记,发现一种的羧酸衍生物在特定条件下可通过断裂DNA来杀死细胞,从而抑制艾滋病。
(1)下面有关叙述正确的是:__________________
A. 与含有相同的中子数
B. 与是同分异构体
C. 与中普通碳原子的化学性质不同
D. 与互为同位素
(2)自然界中存在很多像的放射性原子,这些天然放射现象的发现说明了什么问题:__________
A.原子不可以再分 B.原子是构成物质的最小微粒
C.原子核还可以再分 D.原子核是由质子和中子构成
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【题目】如图所示为某同学利用传感器研究电容器放电过程的实验电路,实验时先使开关S与1 端相连,电源向电容器充电,待电路稳定后把开关S 掷向2 端,电容器通过电阻放电,传感器将电流信息传入计算机,屏幕上显示出电流随时间变化的i﹣t曲线,这个曲线的横坐标是放电时间,纵坐标是放电电流。若电源的电动势E、电容器的电容C以及定值电阻的阻值为R均为已知量,电路中其他电阻均可忽略不计,则由这个i﹣t曲线及相关的已知条件,可以估算出( )
A.电容器两极板的最大电场强度
B.电容器整个充电过程中,电源所释放的总电能
C.开关S 掷向2 端后的时间t内,电容器放电电流通过电阻R所做电功
D.开关S 掷向2 端后t时刻,电容器两端的电压
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【题目】太阳与地球的距离为,太阳光以平行光束入射到地面.地球表面的面积被水面所覆盖,太阳在一年中辐射到地球表面水面部分的总能量约为.设水面对太阳的平均反射率为7%,而且将吸收到的35%能量重新辐射出去.太阳辐射可将水面的水蒸发(设在常温常压下蒸发1kg水需要的能量),而后凝结成雨滴降落到地面.
(1)估算整个地球表面的年平均降雨量(以mm表示,球面积为).
(2)太阳辐射到地球的能量中只有50%到达地面,所以一年中太阳辐射到地球表面水面部分的总能量不能全部到达地面,这是为什么?请说明两个理由.
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【题目】对于同一物理问题,常常可以从宏观与微观两个不同角度进行研究,找出其内在联系,从而更加深刻地理解其物理本质。一段长为l、横截面积为S的细金属直导线,单位体积内有n个自由电子,电子电荷量为e、质量为m。
(1)该导线通有电流时,假设自由电子定向移动的速率恒为v。
① 求导线中的电流I;
②为了更精细地描述电流的分布情况,引入了电流面密度j,电流面密度被定义为单位面积的电流强度,求电流面密度j的表达式;
③经典物理学认为,金属的电阻源于定向运动的自由电子与金属离子(即金属原子失去电子后的剩余部分)的碰撞,该碰撞过程将对电子的定向移动形成一定的阻碍作用,该作用可等效为施加在电子上的一个沿导线的平均阻力。若电子受到的平均阻力大小与电子定向移动的速率成正比,比例系数为k。请根据以上描述构建物理模型,求出金属导体的电阻率ρ的微观表达式。
(2*)将上述导线弯成一个闭合圆线圈,若该不带电的圆线圈绕通过圆心且垂直于线圈平面的轴匀速率转动,线圈中不会有电流通过,若线圈转动的线速度大小发生变化,线圈中会有电流通过,这个现象首先由斯泰瓦和托尔曼在1917年发现,被称为斯泰瓦—托尔曼效应。这一现象可解释为:当线圈转动的线速度大小均匀变化时,由于惯性,自由电子与线圈中的金属离子间产生定向的相对运动,从而形成电流。若此线圈在匀速转动的过程中突然停止转动,由于电子在导线中运动会受到沿导线的平均阻力,所以只会形成短暂的电流。已知电子受到的沿导线的平均阻力满足(1)问中的规律,求此线圈以由角速度ω匀速转动突然停止转动(减速时间可忽略不计)之后,通过线圈导线横截面的电荷量Q。
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【题目】某同学利用多用电表的欧姆挡测量未知电阻阻值以及判断二极管的正负极。
(1)他选择“100”倍率的欧姆挡按照正确的步骤测量未知电阻时,发现表针偏转角度很大,如图中虚线①的位置所示。为了能获得更准确的测量数据,他应该将倍率调整到_______的挡位(选填“10”或“1k”);并把两支表笔直接接触,调整“欧姆调零旋钮”,使表针指向_____。调整好此挡位的欧姆表后再正确测量上述未知电阻,表针指在如图中虚线②的位置,则未知电阻的测量值为________。
(2)若用已调好的多用电表欧姆挡“10”挡来探测一只二极管的正、负极(如图所示)。当两表笔分别接二极管的正、负极时,发现表针几乎不发生偏转(即指示电阻接近无限大);再将两表笔与二极管两极的连接情况对调,发现表针指在如图中的虚线①的位置,此时红表笔接触的是二极管的_____极(选填 “正”或“负”)。
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【题目】某同学做“测定干电池的电动势和内电阻”的实验,连接好的电路如图甲所示.实验中,他发现接通开关后,电压表的示数不为零,电流表的示数为零;改变变阻器滑片的位置,电压表的示数不变,电流表的示数仍为零.为了找出上述的故障的原因,该同学用多用电表的电压挡检测电路:把两表笔分别接b、c和分别接b、d以及分别接b、e时,多用电表示数均为零;把两表笔分别接e、f和分别接d、f时,多用电表示数均与电压表的示数相同.检查各接线柱的连接均接触良好.由此可推断故障原因应是________.故障排除后,测出端电压U和总电流I的多组数据,作出U-I图像如图乙所示,由图像可得出该干电池的电动势________V,内电阻________Ω.该同学连接的电路有一处不规范,请指出并加以改正:________________.
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【题目】如图所示为示波管的结构原理图,加热的阴极K发出的电子(初速度可忽略不计)经电势差为U0的AB两金属板间的加速电场加速后,从一对水平放置的平行正对带电金属板的左端中心点沿中心轴线射入金属板间(垂直于荧光屏M),两金属板间偏转电场的电势差为U,电子经偏转电场偏转后打在右侧竖直的荧光屏M上。整个装置处在真空中,加速电场与偏转电场均视为匀强电场,忽略电子之间的相互作用力,不考虑相对论效应。已知电子的质量为m,电荷量为e;加速电场的金属板AB间距离为d0;偏转电场的金属板长为L1,板间距离为d,其右端到荧光屏M的水平距离为L2。
(1)电子所受重力可忽略不计,求:
①电子从加速电场射入偏转电场时的速度大小v0;
②电子打在荧光屏上的位置与O点的竖直距离y;
③在偏转电场中,若单位电压引起的偏转距离称为示波管的灵敏度,该值越大表示示波管的灵敏度越高。在示波管结构确定的情况下,为了提高示波管的灵敏度,请分析说明可采取的措施。
(2)在解决一些实际问题时,为了简化问题,常忽略一些影响相对较小的量,这对最终的计算结果并没有太大的影响,因此这种处理是合理的。如计算电子在加速电场中的末速度v0时,可以忽略电子所受的重力。请利用下列数据分析说明为什么这样处理是合理的。已知U0=125V,d0=2.0×10-2m,m=9.0×10-31kg,e=1.6×10-19C,重力加速度g=10m/s2。
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【题目】如图所示,平行于纸面向右的匀强磁场的磁感应强度,长的直导线中通有的恒定电流,导线平行于纸面与B成60°夹角时,发现其受到的安培力为零;而将导线垂直于纸面放置时,可测得其受到的安培力大小为2N,则该区域同时存在的另一匀强磁场的磁感应强度可能等于________或________.
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