金科大联考·2023-2024学年高二上学期9月月考(24057B)物理试题答案

2023-09-16 22:53:36 17

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12.2021年4月13日日本政府宣布将向太洋倾倒逾125万吨福岛核电站内储存的核废水，(3)若人们舞动、跳跃时所消耗的生物能对地板做功的能量有20%供上述发电机发电，求人消息一出举世哗然。福岛核电站的裂变材料是铀235，核废水含有大量的氘以及钡141、氨们舞动时对地板做功的功率大小。92、锶90、钴60、碘129、钉106等放射性核素。由于含氚的水和普通的水具有相同的化学性线◆(m·s-)质，物理性质也相近，因而现有的废水处理技术很难去除，轴235的半衰期大约为12.5年。针对这一事件，下列说法正确的是101210-1s)丙A.为了保护海洋环境，日本政府应在12.5年后再排放经过处理的核废水B.比较铀235、钡141、氪92、锶90的原子核，铀235的均核子质量最大16.(15分)放射性同位素电池具有工作时间长、可靠性高和体积小等优点，是航天、深海、医学C.比较铀235、钡141、氪92、锶90的原子核，铀235的比结合能最大等领域的重要新型电源，也是我国近年重点科研攻关项目。某同学设计了一种利用放射性D.核反应方程：U十n→Ba+弱Kr+3X中的X是中子元素β衰变的电池，该电池采用金属空心球壳结构，如图1所示，在金属球壳内部的球心位努班级姓名分数置放有一小块与球壳绝缘的放射性物质，放射性物质与球壳之间是真空的。球心处的放射124561101112性物质的原子核发生B衰变发射出电子，已知单位时间内从放射性物质射出的电子数为N,射出电子的最小动能为E1,最大动能为E2。在E1和E2之间，任意相等的动能能量区间△E内的电子数相等。为了研究方便，假设所有射出的电子都是沿着球形结构径向运动，忽案略电子的重力及在球壳间的电子之间的相互作用。元电荷为e,a和b为接线柱。二、非选择题（本大题共5小题，共62分）13.(6分)研究光电效应规律的光电管如图甲所示。用波长为λ=0.50m的绿光照射阴极K,(1)原子核是由质子H和中子n等核子组成的，说明B衰变的电子是如何产生的。(2)求a、b之间的最大电势差Um以及将a、b短接时回路中的电流I短。些实验测得流过电流表G的电流I与A、K之间的电势差UAK满足如图乙所示的规律，取h6.63×10-34J·s,e=1.6×10-19C。结果均保留2位有效数字，求：(3)在a,b间接上负载时，两极上的电压为U,通过负载的电流为I。论证电流大小I随电压U变化的关系，并在图2中画出I与U关系的图线。(1)每秒钟阴极发射的光电子数和光电子飞出阴极K时的最大的初动能；(2)该阴极材料的极限波长（能使该金属产生光电效应的光的最大波长）。(4)若电源的电流保持恒定且与负载电阻无关，则可称之为恒流源。请分析负载电阻满足什么条件时该电源可视为恒流源。8/06444(注意：解题过程中需要用到、但题目没有给出的物理量，要在解题中做必要的说明)©1游0.6图甲图乙0◇14.(12分)在方向垂直纸面的匀强磁场中，一个原来静止的Ra原子核衰变后变成一个器Rn图1图2核并放出一个粒子，该粒子动能为E,速度方向恰好垂直磁场。R核和粒子的径迹如图所少示，若衰变时产生的能量全部以动能的形式释放，真空中的光速为c,求：17.(15分)图甲是研究光电效应的实验电路图，ab、cd为两正对的、半径为R的行的、圆形金(1)写出这个核反应方程；属板，板间距为d,且满足R>d。当一细束频率为v的光照极板ab的圆心时，产生沿不同方(2)Rn核与粒子做圆周运动的半径之比；向运动的光电子。调节滑片改变两板间电压，发现当电压表示数为U。时，电流表示数恰好湘◇(3)衰变过程中的质量亏损。为零。假设光电子只从极板圆心处发出，普朗克常量为h,电子电量为e,电子质量为m,忽略场的边界效应和电子之间的相互作用。(1)求金属板的逸出功W。。(2)若交换电源正负极，调节滑片逐渐增大两极板间电压，求达到饱和电流时的最小电压U1。擗(3)断开开关，在两板间加上方向垂直纸面向里的匀强磁场，如图乙所示。求电流表读数为零时磁感应强度B的最小值。(4)已知单位时间内从ab板逸出的电子数为N,电子逸出时所携带动能在0至最大动能之够15.(14分)振动发电机是一种把振动机械能转变为电能的设备，荷兰一家健身房利用弹簧地板间粒子数是均匀分布的。假设所有逸出的电子都垂直于b板向cd板运动，如图丙所收集人们舞动、跳跃时的能量并将其通过振动发电机转变为电能供应夜晚照明。该健身房示。调整滑动变阻器的滑片，当cd与ab两板之间电势差为U,时，求电流表的读数及对用到的振动发电机的结构示意图如图甲所示，半径r=0.1m、匝数n=250、电阻不计的线圈应的电阻值。(每匝的周长相等)位于辐向分布的磁场中，磁场的磁感线均沿半径方向均匀分布（其右视图如图乙所示)，线圈所在位置的磁感应强度的大小均为B=6T,外力F作用在线圈框架N的P端，使线圈沿轴线做往复运动，线圈运动速度ⅴ随时间t变化的规律如图丙（正弦函数图甲图丙曲线)所示。发电机串接灯泡L后接人理想变压器的原线圈，对图中电路供电，发电机正常工作时三个小灯泡均正常发光，灯泡完全相同且R=5Ω。(1)求t=11.5s时，电动机产生电动势的瞬时值大小及此时线圈内磁通量的变化率；(2)求变压器原、副线圈的匝数比；物理（十五）第3页（共4页）名师卷·单元卷物理（十五）第4页（共4页）

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