1.C 提示:衰變過程中,在形成新核的同時,會有能量放出,因此反應前的能量大于反應后的能量,選項A 錯誤。衰變前,鈾238核的動量為零,根據(jù)動量守恒定律可知,衰變后釷234核與α粒子的動量大小相等,方向相反,即二者動量不同,選項B 錯誤。鈾238核衰變的過程中,存在質(zhì)量虧損,導致衰變后釷234核的質(zhì)量與α粒子的質(zhì)量之和小于衰變前鈾238核的質(zhì)量,選項C 正確。少量放射性元素的衰變是一個隨機事件,對于100個放射性元素而言,無法準確預測其中發(fā)生衰變的個數(shù),選項D 錯誤。

2.C 提示:當列車做勻速直線運動時,硬幣直立在列車窗臺上,說明硬幣處于平衡狀態(tài),此時硬幣受到豎直向下的重力和豎直向上的支持力作用,二者是一對平衡力;當列車做加速運動時,硬幣還會受到與列車行駛方向相同的摩擦力;當列車做減速運動時,硬幣還會受到與列車行駛方向相反的摩擦力。

3.B 提示:利用特殊值法分析。假設a1=a2=a,則汽車加速和減速運動過程完全對稱,有,解得,將a1=a2=a代入各選項驗證,只有選項B 與之相符。

4.A 提示:根據(jù)機械能守恒定律可知,箭從拋出到剛落入壺中的過程中做平拋運動,只有重力做功,重力勢能轉(zhuǎn)化成動能,而總的機械能保持不變,選項A 正確。根據(jù)平拋運動規(guī)律可得,每支箭落入壺中前瞬間的豎直分速度,重力的功率P=,因此所有箭落入壺中前瞬間的重力的功率相同,選項B 錯誤。當箭恰好從壺的左邊緣落入壺中時,有v0min=,當箭恰好從壺的右邊緣落入壺中時,有,因此選項C 錯誤。箭剛落入壺中時,最大速率與最小速率之比選項D 錯誤。

6.ACD 提示:運動員從A點到B點做勻減速直線運動,到達B點時的速度剛好減為零,根據(jù)運動學公式得,解得a1=2.5 m/s2。根據(jù)牛頓第二定律得f=ma1,解得f=150 N,選項A 正確。根據(jù)f=μN,N=mg,解得μ=0.25,選項B 錯誤。運動員在斜面BC上運動時,根據(jù)牛頓第二定律得mgsinθ-μmgcosθ=ma,根據(jù)運動學公式得,解得a=4 m/s2,x2=2 m,選項C、D 正確。

7.BD 提示:閉合燈泡所在支路的開關后,燈泡兩端的電壓,選項A 錯誤。變壓器不改變頻率,升壓變壓器輸入的交變電流的頻率,選項B正確。設升壓變壓器的輸出電壓為U2,輸送電流為I2,接通的燈泡獲得的總功率,閉合降壓變壓器負載上的開關數(shù)越多,接通的燈泡的總電阻越小,接通的燈泡的總功率有可能先增大后減小,也有可能一直減小,選項C錯誤。依次閉合開關S1、S2、S3、……,接通的燈泡的總電阻逐漸減小,降壓變壓器的輸送電流逐漸增大,并聯(lián)燈泡兩端的電壓逐漸減小,燈泡L1越來越暗,選項D 正確。

9.(1)ACD (2)4.00 BC (3)BD

10.(1)A C (2)如圖1所示 (3)＞

圖1

11.(1)彈丸從A點發(fā)射做平拋運動,在豎直方向上有),根據(jù)幾何關系得解得vy=3 m/s,v0=4 m/s。(2)根據(jù)平拋運動規(guī)律可得,彈丸在B點時的速度vB=。彈丸從B點運動到C點,根據(jù)動能定理得,解得彈丸從C(D)點進入半圓形擋板墻后,設轉(zhuǎn)過圓弧長為L,根據(jù)幾何關系得L=θR,根據(jù)動能定理得,根據(jù)牛頓第二定律得,解得F=13.6-0.24θ(N)。(3)彈丸恰好運動不到D點時,根據(jù)動能定理得,解得x1=2.83 m;彈丸恰好飛到E點時,根據(jù)動能定理得-F2(x2,解得x2=1.26 m。因此長度x應滿足x＜1.26 m 或x＞2.83 m。

12.(1)作出微粒在坐標系xOy中的運動軌跡如圖2所示。微粒沿PQ連線做直線運動,根據(jù)平衡條件得qE1=mg,解得。微粒從Q點運動到O點做勻速圓周運動,根據(jù)幾何關系得軌跡半徑解得。(2)微粒從O點垂直于虛線射入第三象限,因為E2=E1,沿x軸方向微粒的初速度,沿x軸方向微粒僅受向右的靜電力qE2=mg,所以微粒從O點運動到N點所用的時間tON=,微粒到達N點時沿x軸正方向的速度;沿y軸方向微粒的初速度,沿y軸方向微粒僅受重力mg,所以微粒到達N點時沿y軸負方向的速度點的縱軸坐標,設vN與x軸正方向間的夾角為θ,則,則點的坐標為。(3)根據(jù)可知,微粒從P點運動到N點所用的時間。

圖2

(2)(ⅰ)選航天服內(nèi)密閉氣體為研究對象,初狀態(tài)下氣體壓強p1=1.0×105Pa,體積V1=2 L,溫度T1=(273+27)K=300 K,末狀態(tài)下氣體體積V2=2.5 L,溫度T2=(273-3)K=270 K,根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程得,解得p2=0.72×105Pa。(ⅱ)氣體緩慢放出的過程中氣體的溫度不變,設需要放出的氣體體積為ΔV,根據(jù)玻意耳定律得p2V2=p3(V3+ΔV),解得ΔV=1.5 L。因此需要放出的氣體與航天服內(nèi)原有氣體的質(zhì)量之比。

14.(1)ABE 提示:根據(jù)題圖可知,a光在下表面發(fā)生了全反射,b光沒有發(fā)生全反射,即a光發(fā)生全反射的臨界角小于b光發(fā)生全反射的臨界角,根據(jù)可知,na＞nb,選項D 錯誤。根據(jù)可知,va＜vb,選項A 正確。根據(jù)可知,當θ1相等時,b光的折射角較大,選項B 正確。因為na＞nb,所以νa＞νb,根據(jù)c=νλ可知,λa＜λb,選項C 錯誤。當b光以入射點為軸沿逆時針方向轉(zhuǎn)動時,b光在玻璃磚下表面的入射角會增大,當它大于b光的臨界角時,b光就會發(fā)生全反射,選項E 正確。

(2)(ⅰ)若波沿x軸正方向傳播,則Δt=0.005 s 時間內(nèi)波形傳播的最小距離,波傳播的可能距離x=x0+nλ=8n+2(m)(n=0,1,2,…),則這列波可能的波速0,1,2,…);若波沿x軸負方向傳播,則Δt=0.005 s時間內(nèi)波形傳播的最小距離6 m,波傳播的可能距離x=x0+nλ=8n+6(m)(n=0,1,2,…),則這列波可能的波速2,…)。(ⅱ)當2T＞t2-t1＞T時,根據(jù)波動與振動的對應性知2λ＞x＞λ,這時波速的通解表達式中n=1。若波沿x軸正方向傳播,則波速v=2 000 m/s;若波沿x軸負方向傳播,則波速v=2 800 m/s。(ⅲ)當T＜t2-t1,波速v=3 600 m/s時,根據(jù)波動與振動的對應性知x＞λ,解得x=vΔt=18 m。因為波長λ=8 m,所以波向前傳播了個波長,即波是沿x軸正方向傳播的。