19、核聚变能以氘、氚等为燃料,具有安全、洁净、资源无限三大优点,是最终解决人类能源危机的最有效手段。
(1)两个氘核结合成一个氦核时,要放出某种粒子,同时释放出能量,写出核反应的方程。若氘核的质量为m1, 氦核的质量为m2,所放出粒子的质量为m3,求这个核反应中释放出的能量为多少?
(2)要使两个氘核能够发生聚变反应,必须使它们以巨大的速度冲破库仑斥力而碰到一起,已知当两个氘核恰好能够彼此接触发生聚变时,它们的电势能为(其中e为氘核的电量,R为氘核半径,为介电常数,均为已知),则两个相距较远(可认为电势能为零)的等速氘核,至少具有多大的速度才能在相向运动后碰在一起而发生聚变?
(3)当将氘核加热成几百万度的等离子状态时就可以使其获得所需速度。有一种用磁场来“约束”高温等离子体的装置叫做“托卡马克”,如图所示为其“约束”原理图:两个同心圆的半径分别为r1和r2,等离子体只在半径为r1的圆形区域内反应,两圆之间的环形区内存在着垂直于截面的匀强磁场。为保证速率为v的氘核从反应区进入磁场后不能从磁场区域的外边界射出,所加磁场磁感应强度的最小值为多少?(不考虑速度大小对氘核质量的影响)
18、山地滑雪是人们喜爱的一项体育运动.一滑雪坡由AB和BC组成,AB是倾角为37°的斜坡,BC是半径为R=5m的圆弧面,圆弧面和斜面相切于B,与水平面相切于C,如图所示,AB竖直高度差hl=8.8m,竖直台阶CD高度差为h2=5m,台阶底端与倾角为37°斜坡DE相连.运动员连同滑雪装备总质量为80kg,从A点由静止滑下通过C点后飞落到DE上(不计空气阻力和轨道的摩擦阻力,g取10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8).求:
(1)运动员到达C点的速度大小;
(2)运动员经过C点时轨道受到的压力大小;
(3)运动员在空中飞行的时间.
17、嫦娥一号卫星于2007年10月24日在西昌卫星发射中心发射,在经历了长达494天的飞行后成功“受控撞月”。嫦娥一号首先经过变轨,由200 km圆轨道降到100 km圆轨道,通过减速、下落,最后以v=1.68 km/s的速度撞击到月球的表面。
已知地球半径R=6.4×106m,地球表面的重力加速度g=10m/s2,月球的质量约为地球质量的1/81,月球的半径约为地球半径的3/11,嫦娥一号的质量约为m=1.15×103kg。(计算结果保留2位有效数字)
(1)求月球表面的重力加速度;
(2)设嫦娥一号垂直撞击月球表面,与月球表面的作用时间t=0.10s,求撞击过程对月球的平均作用力大小。
16、如图所示,半圆玻璃砖的半径R=10cm,折射率为n=,直径AB与屏幕垂直并接触于A点.激光a以入射角i=30°射向半圆玻璃砖的圆心O,结果在水平屏幕MN上出现两个光斑.求两个光斑之间的距离L.
15、如图(a)所示,A、B为倾斜的气垫导轨C上的两个固定位置,在A、B两点各放置一个光电门(图中未画出),将质量为M的小滑块从A点由静止开始释放(由于气垫导轨阻力很小,摩擦可忽略不计),两个光电门可测得滑块在AB间运动的时间t,再用尺测量出A点离B点的高度h。
(1)在其他条件不变的情况下,通过调节气垫导轨的倾角,从而改变A点离地的高度h,小球从A点运动到B点的时间t将随之改变,经多次实验,以t2为纵坐标、h为横坐标,得到如图(b)所示图像。则当下滑时间为t=0.6s时,h为________m;若实验当地的重力加速度为10m/s2,则AB间距s为________m。
(2)若实验中的气垫导轨改为普通木板,摩擦力的影响不可忽略,此种情况下产生的t2-h图像应为________(选填“直线”或“曲线”)。
14、某学生用打点计时器研究小车的匀变速直线运动。他将打点计时器接到频率为50Hz的交流电源上,实验时得到一条纸带。他在纸带上便于测量的地方选取第一个计时点,在这个点下标明A,第六个点下标明B,第十一个点下标明C,第十六个点下标明D,第二十一个点下标明E。测量时发现B点已模糊不清,于是他测得AC长为14.56cm、CD长为11.15cm,DE长为13.73cm,则打C点时小车的瞬时速度大小为 m/s,小车运动的加速大小为 m/s2,AB的距离应为 cm。(保留三位有效数字)
13、甲、乙、丙三位同学在使用不同的游标卡尺测量同一物体的长度时,测量的结果分别如下:甲同学:使用游标为50分度的卡尺,读数为12.045cm
乙同学:使用游标为10分度的卡尺,读数为12.04cm
丙同学:使用游标为20分度的卡尺,读数为12.045cm
从这些数据中可以看出读数肯定有错误的是____________同学.
12、用大量具有一定能量的电子轰击大量处于基态的氢原子,观测到了一定数目的光谱线.调高电子的能量再次进行观测,发现光谱线的数目比原来增加了5条.用n表示两次观测中最高激发态的量子数n之差,E表示调高后电子的能量.根据氢原子的能级图可以判断,和E的可能值为:
A.,13.22 eV<E<13.32 eV
B.,13.22 eV<E<13.32 eV
C.,12.75 eV<E<13.06 eV
D.,12.75 eV<E<13.06 eV
11、在实验条件完全相同的情况下,分别用红光和紫光做实验进行比较,得到四个实验结论。以下是对四个实验结论的描述,其中正确的是:
A.通过平行玻璃砖后,红光侧移大
B.通过三棱镜后,紫光偏折角大
C.在双缝干涉实验中,光屏上紫光的干涉条纹间距较宽
D.若紫光照射到某金属表面有光电子逸出,则红光照射也可能有光电子逸出
10、如图甲所示,一物块在t=0时刻,以初速度v0从足够长的粗糙斜面底端向上滑行,物块速度随时间变化的图象如图乙所示,t0时刻物块到达最高点,3t0时刻物块又返回底端.由此可以确定:
A.斜面倾角θ
B.物块所受摩擦力大小
C.物块返回底端时的速度
D.3t0时间内物块摩擦力所做的冲量
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