碘 125 衰变时产生 射线,医学上利用此特性可治疗某些疾病。碘 125 的半衰期为 60 天,若将一定质量的碘 125 植入患者病灶组织,经过 180 天剩余碘 125 的质量为刚植入时的( )
A . B . C . D .
B
【详解】设刚植入时碘的质量为 ,经过 180 天后的质量为 m ,根据
代入数据解得
故选 B 。
我国多次成功使用 “ 冷发射 ” 技术发射长征十一号系列运载火箭。如图所示,发射仓内的高压气体先将火箭竖直向上推出,火箭速度接近零时再点火飞向太空。从火箭开始运动到点火的过程中( )
A .火箭的加速度为零时,动能最大
B .高压气体释放的能量全部转化为火箭的动能
C .高压气体对火箭推力的冲量等于火箭动量的增加量
D .高压气体的推力和空气阻力对火箭做功之和等于火箭动能的增加量
A
【详解】 A .火箭从发射仓发射出来,受竖直向下的重力、竖直向下的空气阻力和竖直向上的高压气体的推力作用,且推力大小不断减小,刚开始向上的时候高压气体的推力大于向下的重力和空气阻力之和,故火箭向上做加速度减小的加速运动,当向上的高压气体的推力等于向下的重力和空气阻力之和时,火箭的加速度为零,速度最大,接着向上的高压气体的推力小于向下的重力和空气阻力之和时,火箭接着向上做加速度增大的减速运动,直至速度为零,故当火箭的加速度为零时,速度最大,动能最大,故 A 正确;
B .根据能量守恒定律,可知高压气体释放的能量转化为火箭的动能、火箭的重力势能和内能,故 B 错误;
C .根据动量定理,可知合力冲量等于火箭动量的增加量,故 C 错误;
D .根据功能关系,可知高压气体的推力和空气阻力对火箭做功之和等于火箭机械能的增加量,故 D 错误。
故选 A 。
半径为 R 的绝缘细圆环固定在图示位置,圆心位于 O 点,环上均匀分布着电量为 Q 的正电荷。点 A 、 B 、 C 将圆环三等分,取走 A 、 B 处两段弧长均为 的小圆弧上的电荷。将一点电荷 q 置于 延长线上距 O 点为 的 D 点, O 点的电场强度刚好为零。圆环上剩余电荷分布不变, q 为( )
A .正电荷, B .正电荷,
C .负电荷, D .负电荷,
C
【详解】取走 A 、 B 处两段弧长均为 的小圆弧上的电荷,根据对称性可知,圆环在 O 点产生的电场强度为与 A 在同一直径上的 A 1 和与 B 在同一直径上的 B 1 产生的电场强度的矢量和,如图所示,因为两段弧长非常小,故可看成点电荷,则有
由图可知,两场强的夹角为 ,则两者的合场强为
根据 O 点的合场强为 0 ,则放在 D 点的点电荷带负电,大小为
根据
联立解得
故选 C 。
如图所示的变压器,输入电压为 ,可输出 、 、 电压,匝数为 的原线圈中电压随时间变化为 .单匝线圈绕过铁芯连接交流电压表,电压表的示数为 。将阻值为 的电阻 R 接在 两端时,功率为 。下列说法正确的是( )
A . n 1 为 1100 匝, 为
B . 间线圈匝数为 120 匝,流过 R 的电流为
C .若将 R 接在 两端, R 两端的电压为 ,频率为
D .若将 R 接在 两端,流过 R 的电流为 ,周期为
D
【详解】 A .变压器的输入电压为 220V ,原线圈的交流电的电压与时间成余弦函数关系,故输入交流电压的最大值为 ,根据理想变压器原线圈与单匝线圈的匝数比为
解得原线圈为 2200 匝, A 错误;
B .根据图像可知,当原线圈输入 220V 时, BC 间的电压应该为 12V ,故 BC 间的线圈匝数关系有
BC 间的线圈匝数为 120 匝,流过 R 的电流为
B 错误;
C .若将 R 接在 AB 端,根据图像可知,当原线圈输入 220V 时, AB 间的电压应该为 18V 。根据交流电原线圈电压的表达式可知,交流电的角速度为 ,故交流电的频率为
C 错误;
D .若将 R 接在 AC 端,根据图像可知,当原线圈输入 220V 时, AC 间的电压应该为 30V ,根据欧姆定律可知,流过电阻 R 的电流为
交流电的周期为
D 正确。
故选 D 。
如图所示,内壁光滑的绝热汽缸内用绝热活塞封闭一定质量的理想气体,初始时汽缸开口向上放置,活塞处于静止状态,将汽缸缓慢转动 过程中,缸内气体( )
A .内能增加,外界对气体做正功
B .内能减小,所有分子热运动速率都减小
C .温度降低,速率大的分子数占总分子数比例减少
D .温度升高,速率大的分子数占总分子数比例增加
C
【详解】初始时汽缸开口向上,活塞处于平衡状态,汽缸内外气体对活塞的压力差与活塞的重力平衡,则有
汽缸在缓慢转动的过程中,汽缸内外气体对活塞的压力差大于重力沿汽缸壁的分力,故汽缸内气体缓慢的将活塞往外推,最后汽缸水平,缸内气压等于大气压。
AB .汽缸、活塞都是绝热的,故缸内气体与外界没有发生热传递,汽缸内气体压强作用将活塞往外推,气体对外做功,根据热力学第一定律 得:气体内能减小,故缸内理想气体的温度降低,分子热运动的平均速率减小,并不是所有分子热运动的速率都减小, AB 错误;
CD .气体内能减小,缸内理想气体的温度降低,分子热运动的平均速率减小,故速率大的分子数占总分子数的比例减小, C 正确, D 错误。
故选 C 。
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