放射性元素衰变时放出的三种射线，按穿透能力由强到弱的排列顺序是（    ）

A.α射线，β射线，γ射线                           B.γ射线，β射线，α射线

C.γ射线，α射线，β射线                           D.β射线，α射线，γ射线

如图所示,两平行的光滑金属导轨安装在一光滑绝缘斜面上,导轨间距为l、足够长且电阻忽略不计,导轨平面的倾角为α.条形匀强磁场的宽度为d,磁感应强度大小为B、方向与导轨平面垂直.长度为2d的绝缘杆将导体棒和正方形的单匝线框连接在一起组成“”型装置,总质量为m,置于导轨上.导体棒中通以大小恒为I的电流(由外接恒流源产生,图中未画出).线框的边长为d(d＜l),电阻为R,下边与磁场区域上边界重合.将装置由静止释放,导体棒恰好运动到磁场区域下边界处返回,导体棒在整个运动过程中始终与导轨垂直.重力加速度为g.求:

(1)装置从释放到开始返回的过程中,线框中产生的焦耳热Q;

(2)线框第一次穿越磁场区域所需的时间t₁;

(3)经过足够长时间后,线框上边与磁场区域下边界的最大距离x_m.

1932年,劳伦斯和利文斯顿设计出了回旋加速器.回旋加速器的工作原理如图所示,置于高真空中的D形金属盒半径为R,两盒间的狭缝很小,带电粒子穿过的时间可以忽略不计.磁感应强度为B的匀强磁场与盒面垂直.A处粒子源产生的粒子,质量为m、电荷量为+q,在加速器中被加速,加速电压为U.加速过程中不考虑相对论效应和重力作用.

(1)求粒子第2次和第1次经过两D形盒间狭缝后轨道半径之比;

(2)求粒子从静止开始加速到出口处所需的时间t;

(3)实际使用中,磁感应强度和加速电场频率都有最大值的限制.若某一加速器磁感应强度和加速电场频率的最大值分别为B_m、f_m,试讨论粒子能获得的最大动能E_km.

航模兴趣小组设计出一架遥控飞行器,其质量m=2 kg,动力系统提供的恒定升力F=28 N,试飞时,飞行器从地面由静止开始竖直上升.设飞行器飞行时所受的阻力大小不变,g取10 m/s².

(1)第一次试飞,飞行器飞行t₁=8 s时到达高度H=64 m.求飞行器所受阻力f的大小;

(2)第二次试飞,飞行器飞行t₂=6 s时遥控器出现故障,飞行器立即失去升力.求飞行器能达到的最大高度h;

(3)为了使飞行器不致坠落到地面,求飞行器从开始下落到恢复升力的最长时间t₃.

【选做题】本题包括A、B、C三小题,请选定其中两题,若三题都做,则按A、B两题评分.

A.(选修模块3-3)

(1)若一气泡从湖底上升到湖面的过程中温度保持不变,则在此过程中关于气泡中的气体,下列说法中正确的是____________.(填写选项前的字母)

A.气体分子间的作用力增大                      B.气体分子的平均速率增大

C.气体分子的平均动能减小                      D.气体组成的系统的熵增加

(2)若将气泡内的气体视为理想气体,气泡从湖底上升到湖面的过程中,对外界做了0.6 J的功,则此过程中气泡____________(填“吸收”或“放出”)的热量是____________J.气泡到达湖面后,温度上升的过程中,又对外界做了0.1 J的功,同时吸收了0.3 J的热量,则此过程中,气泡内气体内能增加了____________J.

(3)已知气泡内气体的密度为1.29 kg/m³,平均摩尔质量为0.029 kg/mol.阿伏加德罗常数N_A=6.02×10²³mol^-1,取气体分子的平均直径为2×10^-10m.若气泡内的气体能完全变为液体,请估算液体体积与原来气体体积的比值.(结果保留一位有效数字)

B.(选修模块3-4)

(1)如图甲所示,强强乘坐速度为0.9c(c为光速)的宇宙飞船追赶正前方的壮壮,壮壮的飞行速度为0.5c.强强向壮壮发出一束光进行联络,则壮壮观测到该光束的传播速度为___________.(填写选项前的字母)

甲

A.0.4c             B.0.5c             C.0.9c             D.1.0c

(2)在t=0时刻,质点A开始做简谐运动,其振动图象如图乙所示.质点A振动的周期是_________s;t=8 s时,质点A的运动沿y轴的_________方向(填“正”或“负”）;质点B在波的传播方向上与A相距16 m.已知波的传播速度为2 m/s,在t=9 s时,质点B偏离平衡位置的位移是_________cm.

乙

(3)图丙是北京奥运会期间安置在游泳池底部的照相机拍摄的一张照片,相机的镜头竖直向上.照片中,水立方运动馆的景象呈现在半径r=11 cm的圆形范围内,水面上的运动员手到脚的长度l=10 cm.若已知水的折射率,请根据运动员的实际身高估算该游泳池的水深h.(结果保留两位有效数字)

丙

C.(选修模块3-5)

    在β衰变中常伴有一种称为“中微子”的粒子放出,中微子的性质十分特别,因此在实验中很难探测.1953年,莱尼斯和柯文建造了一个由大水槽和探测器组成的实验系统,利用中微子与水中的核反应,间接地证实了中微子的存在.

(1)中微子与水中的发生核反应,产生中子()和正电子(),即

中微子+→

可以判定,中微子的质量数和电荷数分别是___________.(填写选项前的字母)

A.0和0                B.0和1                C.1和0                D.1和1

(2)上述核反应产生的正电子与水中的电子相遇,与电子形成几乎静止的整体后,可以转变为两个光子(γ),即

→2γ

已知正电子和电子的质量都为9.1×10^-31kg,反应中产生的每个光子的能量约为________J.正电子与电子相遇不可能只转变为一个光子,原因是________________________.

(3)试通过分析比较,具有相同动能的中子和电子的物质波波长的大小.

“探究加速度与物体质量、物体受力的关系”的实验装置如图甲所示.

甲

(1)在平衡小车与桌面之间摩擦力的过程中,打出了一条纸带如图乙所示.计时器打点的时间间隔为0.02 s.从比较清晰的点起,每5个点取一个计数点,量出相邻计数点之间的距离.该小车的加速度a=_______m/s².(结果保留两位有效数字)

乙

(2)平衡摩擦力后,将5个相同的砝码都放在小车上.挂上砝码盘,然后每次从小车上取一个砝码添加到砝码盘中,测量小车的加速度.小车的加速度a与砝码盘中砝码总重力F的实验数据如下表:

砝码盘中砝码总重力F(N)	0.196	0.392	0.588	0.784	0.980
加速度a(m·s-2)	0.69	1.18	1.66	2.18	2.70

请根据实验数据作出a-F的关系图象.

(3)根据提供的实验数据作出的a-F图线不通过原点.请说明主要原因.

有一根圆台状匀质合金棒如图甲所示,某同学猜测其电阻的大小与该合金棒的电阻率ρ、长度L和两底面直径d、D有关.他进行了如下实验:

甲

(1)用游标卡尺测量合金棒的两底面直径d、D和长度L.图乙中游标卡尺(游标尺上有20个等分刻度)的读数L=________________cm.

乙

(2)测量该合金棒电阻的实物电路如图丙所示(相关器材的参数已在图中标出).该合金棒的电阻约为几个欧姆.图中有一处连接不当的导线是__________.(用标注在导线旁的数字表示)

丙

(3)改正电路后,通过实验测得合金棒的电阻R=6.72 Ω.根据电阻定律计算电阻率为ρ、长为L、直径分别为d和D的圆柱状合金棒的电阻分别为R_d=13.3 Ω、R_D=3.38 Ω.他发现:在误差允许范围内,电阻R满足R²=R_d·R_D,由此推断该圆台状合金棒的电阻R=_____.(用ρ、L、d、D表示)

如图所示,两质量相等的物块A、B通过一轻质弹簧连接,B足够长、放置在水平面上,所有接触面均光滑.弹簧开始时处于原长,运动过程中始终处在弹性限度内.在物块A上施加一个水平恒力,A、B从静止开始运动到第一次速度相等的过程中,下列说法中正确的有(    )

A.当A、B加速度相等时,系统的机械能最大

B.当A、B加速度相等时,A、B的速度差最大

C.当A、B速度相等时,A的速度达到最大

D.当A、B速度相等时,弹簧的弹性势能最大

空间某一静电场的电势φ在x轴上分布如图所示,x轴上两点B、C的电场强度在x方向上的分量分别是E_Bx、E_Cx.下列说法中正确的有(    )

A.E_Bx的大小大于E_Cx的大小

B.E_Bx的方向沿x轴正方向

C.电荷在O点受到的电场力在x方向上的分量最大

D.负电荷沿x轴从B移到C的过程中,电场力先做正功,后做负功

如图所示,以8 m/s匀速行驶的汽车即将通过路口,绿灯还有2 s将熄灭,此时汽车距离停车线18 m,该车加速时最大加速度大小为2 m/s²,减速时最大加速度大小为5 m/s².此路段允许行驶的最大速度为12.5 m/s.下列说法中正确的有(    )

A.如果立即做匀加速运动,在绿灯熄灭前汽车可能通过停车线

B.如果立即做匀加速运动,在绿灯熄灭前通过停车线汽车一定超速

C.如果立即做匀减速运动,在绿灯熄灭前汽车一定不能通过停车线

D.如果距停车线5 m处减速,汽车能停在停车线处