【题目】下列说法中正确的是
A. 某放射性原子核经两次α衰变和一次β衰变,核内质子数减少3个
B. 根据玻尔理论,氢原子从较高的激发态跃迁到较低的激发态时,电子的动能增加,电势能增加,原子的总能量增加
C. 将放射性元素掺杂到其他稳定元素中并大幅度降低温度,它的半衰期不发生改变
D. α射线是原子核发出的一种粒子流,它的电离能力在α、β、γ三种射线中是最弱的
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【题目】如图所示的圆锥摆运动,以下说法正确的是( )
A.在绳长固定时,当转动角速度增为原来的2倍时,绳子的张力增大为原来的4倍
B.在绳长固定时,当线速度增为原来的2倍时,绳子的张力增大为原来的4倍
C.当角速度一定时,绳子越短越易断
D.当线速度一定时,绳子越长越易断
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【题目】2016年9月,G20峰会在杭州隆重召开,其会议厅的装饰设计既展示出中国建筑的节能环保理念,又体现了浙江的竹文化特色。图a给出了其部分墙面采用的微孔竹板装饰的局部放大照片,该装饰同时又实现了对声波的共振吸收.竹板上有一系列不同面积、周期性排列的长方形微孔,声波进入微孔后导致微孔中的空气柱做简谐振动.单个微孔和竹板后的空气层,可简化成一个亥姆霍兹共振器,如图b所示.假设微孔深度均为l、单个微孔后的空气腔体体积均为、微孔横截面积记为S.声波在空气层中传播可视为绝热过程,声波传播速度与空气密度及体积弹性模量的关系为,其中是气体压强的增加量与其体积V相对变化量之比,已知标准状态(273K,latm=1.01×105Pa)下空气(可视为理想气体)的摩尔质量Mmol=29.0g/mol,热容比,气体普适常量R=8.31J/(K·mol).
(1)求标准状态下空气的密度和声波在空气中的传播速度;
(2)求上述亥姆霍兹共振器吸收声波的频率(用、S、I、V0表示);
(3)为了吸收频率分别为120Hz和200Hz的声波,相应的两种微孔横截面积之比应为多少?
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【题目】闪电是地球上最壮丽的自然现象之一,人们对闪电进行了大量研究,近年来还观测到闪电导致的瞬间发光和伽玛射线暴等新现象.闪电通常由雷电云(离地6-12km)放电产生,多数闪电发生在云内,少数到达地面,由于云内冰状颗粒相互碰撞,小颗粒冰晶带正电,随气流上浮到云上端;较大颗粒带负电,下坠到云底端(见图a).云中闪电中和了云内的正负电荷,而云地闪电则把负电荷释放到地面.
(1)利用高空气球携带的电场测量仪测量高空中某圆柱形空域雷电云内的电场,其强度可视为均匀分布,大小为0.15MV/m.该圆柱区域的中轴线垂直于地面,半径为2.5km,高度为1.0km.求该区域上下两端的电势差、正电荷总量以及携带的总电能.已知真空介电常量=8.85×10-12F/m.
(2)在起电过程中,雷电云上下两端电荷会随时间指数增加.当地表电场大于1.0kV/m时,就会发生云地闪电,因此地表电场很少超过10kV/m.假定1)中所述的雷电云从高空缓慢整体下移,直至其负电荷层离地高度为6.0km时暂时保持稳定,地面为良导体,试估算此雷电云正下方产生的地表电场强度.
(3)云地闪电通常由带电云底端带负电的冰晶颗粒尖端放电触发,先形成一条指向地面的放电细路径(直径为厘米量级),该细路径随时间向下延伸,并导致周围空气不断电离,逐渐形成以原细路径(横截面大小可视为不变)为轴的粗圆柱形带电体,最后接近地面形成云地闪电通道.该闪电通道垂直于地面,所带负电荷总量为2.5C(原细放电路径内所带电量相对很小),闪电通道(中心放电细路径除外)内部电场强度大小相等.假设闪电通道的长度远大于其直径,闪电通道的直径远大于中心放电细路径的直径,且在闪电通道连通云地前的极短时间内,闪电通道内部的电荷分布可视为稳定分布.已知大气的电场击穿阈值为3.0MV/m,试估算该云地闪电通道的直径,并导出闪电通道(中心放电细路径除外)内的电荷密度径向分布的表达式
(4)闪电通道连通云地后,云底和通道内部的负电荷迅速流向地面;闪电区域的温度骤然上升到数万摄氏度,导致其中的空气电离,形成等离子体,放出强光,同时通道会剧烈膨胀,产生雷声,闪电的放电电流经过约10μs时间即可达数万安培.在通道底部(接近地面)向四周辐射出频率约为30kHz的很强的无线电波.由于频率低于20MHz(此即所谓电离层截止频率)的电磁波不能进入电离层内部,该无线电波会加热电离层底部(离地约80km)的等离子体,闪电电流--旦超过某阈值将导致该电离层底部瞬间发光,形成一个以强无线电波波源(通道底部)正上方对应的电离层底部为中心的光环,最大直径可延伸到数百公里.试画出电离层底部光环产生与扩展的物理过程示意图,并计算光环半径为100km时光环扩张的径向速度.
(5)球形闪电(球闪)的微波空泡模型认为球闪是一个球形等离子体微波空腔(空泡).当闪电微波较弱时,不足以形成微波空泡,会向太空辐射,穿透电离层,可被卫星观测到.实际上,卫星确实观测到了这种微波辐射.但卫星观测信号易受电离层色散的干扰,携带探测器的高空气球可到达雷电云上方观测,以避免此类干扰.为了在离地12km的高空观测闪电发出的微波信号,需要在该区域悬浮一个载荷(包括气球材料和探测器)为50kg的高空氦气球,求此气球在高空该区域悬浮时的体积.已知在离地12km的高度以下,大气温度随高度每升高1km下降5.0K,地面温度T0=290K,地面压强=1.01×105pa,空气摩尔质量M=29g/mol;气球内氦气密度(在离地高度12km处的值)=0.18kg/m3.重力加速度g=9.8m/s2,气体普适常量R=8.31J/(K·mol).
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【题目】如图所示,质量相同的A、B两小球用轻质细线悬挂在同一点O,在同一水平面上做匀速周运动则下列说法错误的是
A. A的角速度一定比B的角速度大
B. A的线速度一定比B的线速度大
C. A的加速度一定比B的加速度大
D. A所受细线的拉力一定比B所受的细线的拉力大
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【题目】如图所示,水平轨道AB的间距为s=4m,BC是半径为R=0.40m的竖直半圆形光滑轨道,B为两轨道的连接点,C为轨道的最高点。一小物块以v0=6m/s的初速度从A点出发,经过B点滑上半圆形光滑轨道,恰能经过轨道的最高点,之后落回到水平轨道AB上的D点处。g取10m/s2,求:
(1)落点D到B点间的距离x;
(2)小物块经过B点时的速度大小vB(结果可含根号);
(3)小物块与水平轨道AB间的动摩擦因数μ。
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【题目】如图所示,半径R=0.2m的光滑四分之一圆轨道MN竖直固定放置,末端N与一长L=0.8m的水平传送带平滑相切,水平衔接部分无机械能损失,传动轮的半径很小,传送带以恒定的速度ν0作顺时针运动.传送带上表面离地面的高度h=1.25m,其右侧地面上有一直径D=0.5m的圆形洞,洞口最左端的A点离传送带右端的水平距离x=1m,B点在洞口的最右端.现使质量为m=0.5kg的小物块从M点由静止开始释放,经过传送带后做平抛运动,小物体视为质点,不计空气阻力,传送带与小物块之间的动摩擦因数μ=0.5.g取10m/s2.求:
(1)若v0=3m/s,求小物块在传送带上因摩擦产生的内能;
(2)若要使小物块能落入洞中,求传送带的速度ν0应满足的条件
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【题目】如图,一容器由横截面积分别为2S和S的两个汽缸连通而成,容器平放在地面上,汽缸内壁光滑。整个容器被通过刚性杆连接的两活塞分隔成三部分,分别充有氢气、空气和氮气。平衡时,氮气的压强和体积分别为p0和V0,氢气的体积为2V0,空气的压强为p。现缓慢地将中部的空气全部抽出,抽气过程中氢气和氮气的温度保持不变,活塞没有到达两汽缸的连接处,求:
(1)抽气前氢气的压强;
(2)抽气后氢气的压强和体积。
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【题目】如图所示,光滑绝缘水平面上相距6L的A、B两点分别固定正点电荷Q1与Q2,与B点相距2L的C点为连线上电势最低处。若可视为质点的滑块在BC中点D处,以初速度v0水平向右运动,且始终在A、B之间运动。已知滑块的质量为m、带电量为+q,则( )
A. 滑块从D向B的运动过程中,电场力先做正功后做负功
B. 两点电荷的电量之比为Q1:Q2 =1:4
C. A、B之间,场强为零的地方应该有两处
D. 滑块沿B向A方向运动的过程,电势能先减小后增大
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