小综合练(五)
1.(2022·广东梅州市一模)2021年3月23日,三星堆遗址的年代测定对外发布,研究员对6个“祭祀坑”的73份碳屑样本使用14C年代检测方法进行了分析,初步判定其中4号坑最有可能属于商代晚期.14C会发生β衰变,半衰期T=5 730年,衰变方程为C→N+e,则下列说法正确的是( )
A.14C核的质量大于14N核的质量
B.地球的气候变化会影响14C的半衰期
C.200个14C原子经过5 730年后还剩余100个
D.骨骼中以碳酸钙(CaCO3)形式存在的14C的半衰期比单质14C的半衰期更长
答案 A
解析 14C的衰变过程是一个自发的过程,是放能过程,因此不仅从原子核中放出电子,同时放出能量,出现质量亏损,因此14C核的质量大于14N核的质量,A正确;放射性元素的半衰期非常稳定,跟原子所处的物理状态(如温度、压强)或化学状态(如单质、化合物)无关,B、D错误;半衰期是满足大量原子的统计规律的,对少量的原子没有意义,C错误.
2.(2022·辽宁丹东市一模)如图所示,将质量为m的球放在AB和CD两个与纸面垂直的光滑板之间,两板与水平面夹角θ=α=30°并保持静止.AB板固定,CD板与AB板活动连接,CD板可绕通过D点且垂直纸面的轴转动.已知重力加速度为g,在θ角缓慢地由30°增大到75°的过程中( )
A.球对AB板压力的最大值为0.5mg
B.球对AB板压力的最大值为mg
C.球对AB板压力的最大值为mg
D.球对AB板压力的最大值为1.5mg
答案 B
解析 球受到重力mg、AB板的支持力FNAB、CD板的支持力FNCD三个力作用下保持平衡状态,在θ角缓慢地由30°增大到75°的过程中,球的重力保持不变,AB板对球的支持力方向不变,只有CD板对球的支持力方向在变化,如图所示分别是小球在CD与水平面夹角在30°和75°的受力情景图.
根据三角形定则,可知随着θ角缓慢地增大,AB板对球的支持力也逐渐增大,当θ=75°时,AB板对球的支持力最大,从受力图可知AB板对球的支持力等于球的重力,根据牛顿第三定律可得球对AB板压力的最大值为mg,B正确,A、C、D错误.
3.(2022·湖北省三模)如图所示,半径为R的透明球体固定在水平地面上,其上方恰好与一足够大的水平光屏接触.O为球心,其底部S点有一点光源,透明球体对光的折射率n=2.不考虑光在透明球体中的反射.则光屏上被光照亮区域的面积为( )
A.πR2 B.πR2
C.πR2 D.3πR2
答案 B
解析 设透明球体的临界角为C,则sin C==,解得C=30°,如图所示,光屏上光照面是以D为圆心,BD为半径的圆.光线恰好在球体内发生全反射时的入射角等于临界角C,由几何关系可得其半径r=R,光屏上光照面积S=πr2=,故B正确.
4.(2022·内蒙古二模)一质量为m=1 kg的滑块从一斜面倾角为37°的固定斜面顶端,在恒定外力作用下由静止沿斜面滑下,滑块与斜面间的动摩擦因数μ=0.5.滑块滑至底端的过程中,其机械能随下滑距离s变化的图像如图所示(sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,g取10 m/s2).则滑块从顶端滑到底端的过程中,下列说法正确的是( )
A.重力势能一定减少了2