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放射性元素衰變時放出的三種射線，按穿透能力由強到弱的排列順序是（    ）

A.α射線，β射線，γ射線                           B.γ射線，β射線，α射線

C.γ射線，α射線，β射線                           D.β射線，α射線，γ射線

如圖所示,兩平行的光滑金屬導軌安裝在一光滑絕緣斜面上,導軌間距為l、足夠長且電阻忽略不計,導軌平面的傾角為α.條形勻強磁場的寬度為d,磁感應強度大小為B、方向與導軌平面垂直.長度為2d的絕緣桿將導體棒和正方形的單匝線框連接在一起組成“”型裝置,總質量為m,置于導軌上.導體棒中通以大小恒為I的電流(由外接恒流源產生,圖中未畫出).線框的邊長為d(d＜l),電阻為R,下邊與磁場區域上邊界重合.將裝置由靜止釋放,導體棒恰好運動到磁場區域下邊界處返回,導體棒在整個運動過程中始終與導軌垂直.重力加速度為g.求:

(1)裝置從釋放到開始返回的過程中,線框中產生的焦耳熱Q;

(2)線框第一次穿越磁場區域所需的時間t₁;

(3)經過足夠長時間后,線框上邊與磁場區域下邊界的最大距離x_m.

1932年,勞倫斯和利文斯頓設計出了回旋加速器.回旋加速器的工作原理如圖所示,置于高真空中的D形金屬盒半徑為R,兩盒間的狹縫很小,帶電粒子穿過的時間可以忽略不計.磁感應強度為B的勻強磁場與盒面垂直.A處粒子源產生的粒子,質量為m、電荷量為+q,在加速器中被加速,加速電壓為U.加速過程中不考慮相對論效應和重力作用.

(1)求粒子第2次和第1次經過兩D形盒間狹縫后軌道半徑之比;

(2)求粒子從靜止開始加速到出口處所需的時間t;

(3)實際使用中,磁感應強度和加速電場頻率都有最大值的限制.若某一加速器磁感應強度和加速電場頻率的最大值分別為B_m、f_m,試討論粒子能獲得的最大動能E_km.

航模興趣小組設計出一架遙控飛行器,其質量m=2 kg,動力系統提供的恒定升力F=28 N,試飛時,飛行器從地面由靜止開始豎直上升.設飛行器飛行時所受的阻力大小不變,g取10 m/s².

(1)第一次試飛,飛行器飛行t₁=8 s時到達高度H=64 m.求飛行器所受阻力f的大小;

(2)第二次試飛,飛行器飛行t₂=6 s時遙控器出現故障,飛行器立即失去升力.求飛行器能達到的最大高度h;

(3)為了使飛行器不致墜落到地面,求飛行器從開始下落到恢復升力的最長時間t₃.

【選做題】本題包括A、B、C三小題,請選定其中兩題,若三題都做,則按A、B兩題評分.

A.(選修模塊3-3)

(1)若一氣泡從湖底上升到湖面的過程中溫度保持不變,則在此過程中關于氣泡中的氣體,下列說法中正確的是____________.(填寫選項前的字母)

A.氣體分子間的作用力增大                      B.氣體分子的平均速率增大

C.氣體分子的平均動能減小                      D.氣體組成的系統的熵增加

(2)若將氣泡內的氣體視為理想氣體,氣泡從湖底上升到湖面的過程中,對外界做了0.6 J的功,則此過程中氣泡____________(填“吸收”或“放出”)的熱量是____________J.氣泡到達湖面后,溫度上升的過程中,又對外界做了0.1 J的功,同時吸收了0.3 J的熱量,則此過程中,氣泡內氣體內能增加了____________J.

(3)已知氣泡內氣體的密度為1.29 kg/m³,平均摩爾質量為0.029 kg/mol.阿伏加德羅常數N_A=6.02×10²³mol^-1,取氣體分子的平均直徑為2×10^-10m.若氣泡內的氣體能完全變為液體,請估算液體體積與原來氣體體積的比值.(結果保留一位有效數字)

B.(選修模塊3-4)

(1)如圖甲所示,強強乘坐速度為0.9c(c為光速)的宇宙飛船追趕正前方的壯壯,壯壯的飛行速度為0.5c.強強向壯壯發出一束光進行聯絡,則壯壯觀測到該光束的傳播速度為___________.(填寫選項前的字母)

甲

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

(2)在t=0時刻,質點A開始做簡諧運動,其振動圖象如圖乙所示.質點A振動的周期是_________s;t=8 s時,質點A的運動沿y軸的_________方向(填“正”或“負”）;質點B在波的傳播方向上與A相距16 m.已知波的傳播速度為2 m/s,在t=9 s時,質點B偏離平衡位置的位移是_________cm.

乙

(3)圖丙是北京奧運會期間安置在游泳池底部的照相機拍攝的一張照片,相機的鏡頭豎直向上.照片中,水立方運動館的景象呈現在半徑r=11 cm的圓形范圍內,水面上的運動員手到腳的長度l=10 cm.若已知水的折射率,請根據運動員的實際身高估算該游泳池的水深h.(結果保留兩位有效數字)

丙

C.(選修模塊3-5)

    在β衰變中常伴有一種稱為“中微子”的粒子放出,中微子的性質十分特別,因此在實驗中很難探測.1953年,萊尼斯和柯文建造了一個由大水槽和探測器組成的實驗系統,利用中微子與水中的核反應,間接地證實了中微子的存在.

(1)中微子與水中的發生核反應,產生中子()和正電子(),即

中微子+→

可以判定,中微子的質量數和電荷數分別是___________.(填寫選項前的字母)

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

(2)上述核反應產生的正電子與水中的電子相遇,與電子形成幾乎靜止的整體后,可以轉變為兩個光子(γ),即

→2γ

已知正電子和電子的質量都為9.1×10^-31kg,反應中產生的每個光子的能量約為________J.正電子與電子相遇不可能只轉變為一個光子,原因是________________________.

(3)試通過分析比較,具有相同動能的中子和電子的物質波波長的大小.

“探究加速度與物體質量、物體受力的關系”的實驗裝置如圖甲所示.

甲

(1)在平衡小車與桌面之間摩擦力的過程中,打出了一條紙帶如圖乙所示.計時器打點的時間間隔為0.02 s.從比較清晰的點起,每5個點取一個計數點,量出相鄰計數點之間的距離.該小車的加速度a=_______m/s².(結果保留兩位有效數字)

乙

(2)平衡摩擦力后,將5個相同的砝碼都放在小車上.掛上砝碼盤,然后每次從小車上取一個砝碼添加到砝碼盤中,測量小車的加速度.小車的加速度a與砝碼盤中砝碼總重力F的實驗數據如下表:

砝碼盤中砝碼總重力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

請根據實驗數據作出a-F的關系圖象.

(3)根據提供的實驗數據作出的a-F圖線不通過原點.請說明主要原因.

有一根圓臺狀勻質合金棒如圖甲所示,某同學猜測其電阻的大小與該合金棒的電阻率ρ、長度L和兩底面直徑d、D有關.他進行了如下實驗:

甲

(1)用游標卡尺測量合金棒的兩底面直徑d、D和長度L.圖乙中游標卡尺(游標尺上有20個等分刻度)的讀數L=________________cm.

乙

(2)測量該合金棒電阻的實物電路如圖丙所示(相關器材的參數已在圖中標出).該合金棒的電阻約為幾個歐姆.圖中有一處連接不當的導線是__________.(用標注在導線旁的數字表示)

丙

(3)改正電路后,通過實驗測得合金棒的電阻R=6.72 Ω.根據電阻定律計算電阻率為ρ、長為L、直徑分別為d和D的圓柱狀合金棒的電阻分別為R_d=13.3 Ω、R_D=3.38 Ω.他發現:在誤差允許范圍內,電阻R滿足R²=R_d·R_D,由此推斷該圓臺狀合金棒的電阻R=_____.(用ρ、L、d、D表示)

如圖所示,兩質量相等的物塊A、B通過一輕質彈簧連接,B足夠長、放置在水平面上,所有接觸面均光滑.彈簧開始時處于原長,運動過程中始終處在彈性限度內.在物塊A上施加一個水平恒力,A、B從靜止開始運動到第一次速度相等的過程中,下列說法中正確的有(    )

A.當A、B加速度相等時,系統的機械能最大

B.當A、B加速度相等時,A、B的速度差最大

C.當A、B速度相等時,A的速度達到最大

D.當A、B速度相等時,彈簧的彈性勢能最大

空間某一靜電場的電勢φ在x軸上分布如圖所示,x軸上兩點B、C的電場強度在x方向上的分量分別是E_Bx、E_Cx.下列說法中正確的有(    )

A.E_Bx的大小大于E_Cx的大小

B.E_Bx的方向沿x軸正方向

C.電荷在O點受到的電場力在x方向上的分量最大

D.負電荷沿x軸從B移到C的過程中,電場力先做正功,后做負功

如圖所示,以8 m/s勻速行駛的汽車即將通過路口,綠燈還有2 s將熄滅,此時汽車距離停車線18 m,該車加速時最大加速度大小為2 m/s²,減速時最大加速度大小為5 m/s².此路段允許行駛的最大速度為12.5 m/s.下列說法中正確的有(    )

A.如果立即做勻加速運動,在綠燈熄滅前汽車可能通過停車線

B.如果立即做勻加速運動,在綠燈熄滅前通過停車線汽車一定超速

C.如果立即做勻減速運動,在綠燈熄滅前汽車一定不能通過停車線

D.如果距停車線5 m處減速,汽車能停在停車線處