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英国《新科学家(New Scientist)》杂志评选出了2008年度世界8项科学之最,在XTEJ1650-500双星系统中发现的最小黑洞位列其中,若某黑洞的半径约45km,质量和半径的关系满足(其中为光速,为引力常量),则该黑洞表面重力加速度的数量级为
A. B.
C. D.
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用一根长1m的轻质细绳将一副质量为1kg的画框对称悬挂在墙壁
上,已知绳能承受的最大张力为,为使绳不断裂,画框上两个
挂钉的间距最大为(取)
A. B.
C. D.
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两个分别带有电荷量和+的相同金属小球(均可视为点电荷),固定在相距为的两处,它们间库仑力的大小为。两小球相互接触后将其固定距离变为,则两球间库仑力的大小为
A. B. C. D.
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如图所示,两平行的光滑金属导轨安装在一光滑绝缘斜面上,导轨间距为l、
足够长且电阻忽略不计,导轨平面的倾角为,条形匀强磁场的宽度为d,磁感应强度大小为B、方向与导轨平面垂直。长度为2d的绝缘杆将导体棒和正方形的单匝线框连接在一起组成“”型装置,总质量为m,置于导轨上。导体棒中通以大小恒为I的电流(由外接恒流源产生,图中未图出)。线框的边长为d(d < l),电阻为R,下边与磁场区域上边界重合。将装置由静止释放,导体棒恰好运动到磁场区域下边界处返回,导体棒在整个运动过程中始终与导轨垂直。重力加速度为g。
求:(1)装置从释放到开始返回的过程中,线框中产生的焦耳热Q;
(2)线框第一次穿越磁场区域所需的时间t1 ;
(3)经过足够长时间后,线框上边与磁场区域下边界的最大距离m 。
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1932年,劳伦斯和利文斯设计出了回旋加速器。回旋加速器的工作原理如图所示,置于高真空中的D形金属盒半径为R,两盒间的狭缝很小,带电粒子穿过的时间可以忽略不计。磁感应强度为B的匀强磁场与盒面垂直。A处粒子源产生的粒子,质量为m、电荷量为+q ,在加速器中被加速,加速电压为U。加速过程中不考虑相对论效应和重力作用。
(1) 求粒子第2次和第1次经过两D形盒间狭缝后轨道半径之比;
(2) 求粒子从静止开始加速到出口处所需的时间t ;
(3) 实际使用中,磁感应强度和加速电场频率都有最大值的限制。若某一加速器磁感应强度和加速电场频率的最大值分别为Bm、fm,试讨论粒子能获得的最大动能E。
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航模兴趣小组设计出一架遥控飞行器,其质量m =2,动力系统提供的恒定升力F =28 N。试飞时,飞行器从地面由静止开始竖直上升。设飞行器飞行时所受的阻力大小不变,g取10m/s2。
(1)第一次试飞,飞行器飞行t1 = 8 s 时到达高度H = 64 m。求飞行器所阻力f的大小;
(2)第二次试飞,飞行器飞行t2 = 6 s 时遥控器出现故障,飞行器立即失去升力。求飞行器能达到的最大宽度h;
(3)为了使飞行器不致坠落到地面,求飞行器从开始下落到恢复升力的最长时间t3 。
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在衰变中常伴有一种称为“中微子”的例子放出。
中微子的性质十分特别,因此在实验中很难探测。1953年,莱尼斯和柯文建造了一个由大水槽和探测器组成的实验系统,利用中微子与水中的核反应,间接地证实了中微子的存在。
(1)中微子与水中的发生核反应,产生中子()和正电子(),即
中微子+→+
可以判定,中微子的质量数和电荷数分别是 ▲ 。(填写选项前的字母)
(A)0和0 (B)0和1 (C)1和 0 (D)1和1
(2)上述核反应产生的正电子与水中的电子相遇,与电子形成几乎静止的整体后,可以转变为两个光子(),即 +2
已知正电子和电子的质量都为9.1×10-31,反应中产生的每个光子的能量约为 ▲
J.正电子与电子相遇不可能只转变为一个光子,原因是 ▲ 。
(3)试通过分析比较,具有相同动能的中子和电子的物质波波长的大小。
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(1)如图甲所示,强强乘电梯速度为0.9(为光速)的宇宙飞船追赶正前方的壮壮,壮壮的飞行速度为0.5,强强向壮壮发出一束光进行联络,则壮壮观测到该光束的传播速度为 ▲ 。(填写选项前的字母)
(A)0.4c (B)0.5c
(C)0.9c (D)1.0c
(2)在时刻,质点A开始做简谐运动,其振动图象如
图乙所示。
质点A振动的周期是租 ▲ s;时,质点A的运动沿轴的 ▲ 方向(填“正”或“负”);质点B在波动的传播方向上与A相距16m,已知波的传播速度为2m/s,在时,质点B偏离平衡位置的位移是 cm
(3)图丙是北京奥运会期间安置在游泳池底部的照相机拍摄的一张照片,照相机的镜头竖直向上。照片中,水利方运动馆的景象呈限在半径的圆型范围内,水面上的运动员手到脚的长度,若已知水的折射率为,请根据运动员的实际身高估算该游泳池的水深,(结果保留两位有效数字)
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(1)若一气泡从湖底上升到湖面的过程中温度保持不变,则在此过程中关于气泡中的气体,
下列说法正确的是 ▲ 。(填写选项前的字母)
(A)气体分子间的作用力增大 (B)气体分子的平均速率增大
(C)气体分子的平均动能减小 (D)气体组成的系统地熵增加
(2)若将气泡内的气体视为理想气体,气泡从湖底上升到湖面的过程中,对外界做了0.6J的功,则此过程中的气泡 ▲ (填“吸收”或“放出”)的热量是 ▲ J。气泡到达湖面后,温度上升的过程中,又对外界做了0.1J的功,同时吸收了0.3J的热量,则此过程中,气泡内气体内能增加了 ▲ J
(3)已知气泡内气体的密度为1.29kg/,平均摩尔质量为0.29kg/mol。阿伏加德罗常数
,取气体分子的平均直径为,若气泡内的气体能完全变为液体,请估算液体体积与原来气体体积的比值。(结果保留以为有效数字)
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