下列关于原子核的叙述中正确的是( )
A.居里夫人通过粒子轰击铝原子核,首次发现了中子
B.核反应堆中的“慢化剂”是为了减慢反应速度,防止反应过于剧烈
C.轻核聚变过程中,会有质量亏损,要释放能量
D.原子核的质量越大,比结合能就越小
C
【解析】
A.查德威克在α粒子轰击铍核实验中发现了中子,故A错误;
B.核反应堆中的“慢化剂”是减慢中子速度,故B错误;
C.轻核聚变过程中,会有质量亏损,由爱因斯坦质能方程可知,要释放能量,故C正确;
D.比结合能为结合能与核子数的比值,则原子核的质量越大,比结合能不一定越小,故D错误。
故选C。
如图所示,教室内的讲台放在水平地面上,讲台上放置一个整理箱。某同学在卫生清扫时,站在讲台上用斜向左上方的力拉整理箱,三者均保持静止。讲台和同学的质量均为m,整理箱的质量为0.2m,重力加速度为g。下列说法正确的是( )
A.该同学对讲台的压力大小为mg B.讲台对地面的压力大小为2.2mg
C.整理箱受到的摩擦力的方向水平向左 D.地面对讲台的摩擦力的方向水平向左
B
【解析】
A.同学在卫生清扫时,站在讲台上用斜向左上方的力拉整理箱,整理箱对人的拉力斜向右下,所以该同学对讲台的压力大小大于mg,故C错误;
BD.以人、整理箱和讲台整体为对象,受到地面的支持力和重力,二力平衡,讲台对地面的压力大小为三者总重力
FN=mg+mg+0.2mg=2.2mg
地面对讲台没有摩擦力,故B正确,D错误;
C.同学在卫生清扫时,站在讲台上用斜向左上方的力拉整理箱,整理箱受到的摩擦力的方向水平向右,故C错误;
故选B。
如图所示,真空中O点固定一个带正电的点电荷,同一平面内距离点电荷r处有一个带负电的粒子P(不计重力),该粒子在纸面内沿垂直于它们连线的方向入射,已知空间同时存在垂直纸面向里的匀强磁场,则关于粒子在电、磁场中的运动轨迹,不可能的是( )
A.在纸面内以O点为圆心,r为半径的圆 B.初始阶段为在纸面内向右偏的曲线
C.初始阶段为在纸面内向左偏的曲线 D.沿初速度方向的直线
D
【解析】
ABC.粒子受到向左的正点电荷的库仑力,由左手定则可知,粒子同时受到向右的洛伦兹力,开始时,当库仑力与洛伦兹力的合力刚好提供向心力则粒子在纸面内以O点为圆心,r为半径的圆周运动,当库仑力与洛伦兹力的合力大于粒子做圆周运动的向心力时,粒子在初始阶段为在纸面内向左偏的曲线,当库仑力与洛伦兹力的合力向右时,粒子初始阶段为在纸面内向右偏的曲线,故ABC正确;
D.粒子沿初速度方向做直线运动时,粒子与正点电荷间的库仑力变化,则粒子受到的合力变化,则粒子不可能沿初速度方向的直线,故D错误。
本题选不正确的,故选D。
如图所示,已知地球半径为R,甲乙两颗卫星绕地球运动。卫星甲做匀速圆周运动,其轨道直径为4R,C是轨道上任意一点;卫星乙的轨道是椭圆,椭圆的长轴长为6R,A、B是轨道的近地点和远地点。不计卫星间相互作用,下列说法正确的是( )
A.卫星甲在C点的速度一定小于卫星乙在B点的速度
B.卫星甲的周期大于卫星乙的周期
C.卫星甲在C点的速度一定小于卫星乙在A点的速度
D.在任意相等的时间内,卫星甲与地心的连线扫过的面积一定等于卫星乙与地心的连线扫过的面积
C
【解析】
A.如果卫星乙以B点到地心的距离做匀速圆周运动时的线速度为,由公式
得
可知,
由于卫星乙从以B点到地心的距离的圆轨道在B点减速做近心运动才能进入椭圆轨道,则卫星乙在B点的速度小于,所以卫星甲在C点的速度一定大于卫星乙在B点的速度,故A错误;
B.由题意可知,卫星甲的轨道半径小于卫星乙做椭圆运动的半长轴,由开普勒第三定律可知,卫星甲的周期小于卫星乙的周期,故B错误;
C.如果卫星乙以A点到地心的距离做匀速圆周运动时的线速度为,由公式
得
可知,
由于卫星乙从以A点到地心的距离的圆轨道在A点加速做离心运动才能进入椭圆轨道,则卫星乙在A点的速度大于,所以卫星甲在C点的速度一定小于卫星乙在A点的速度,故C正确;
D.由开普勒第二定律可知,卫星在同一轨道上运动时卫星与地心的连线在相等时间内扫过的面积相等,故D错误。
故选C。
为了解决高速列车在弯路上运行时轮轨间的磨损问题,保证列车能经济、安全地通过弯道,常用的办法是将弯道曲线外轨轨枕下的道床加厚,使外轨高于内轨,外轨与内轨的高差叫曲线外轨超高。已知某曲线路段设计外轨超高值为70mm,两铁轨间距离为1435mm,最佳的过弯速度为350km/h,则该曲线路段的半径约为( )
A.40 km B.30 km C.20 km D.10 km
C
【解析】
设倾角为,列车转弯的合力提供向心力则有
得
由于倾角很小,则有
则有
故ABD错误,C正确。
故选C。
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