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2023年12月14日,中核集团核工业西南物理研究院与国际热核聚变实验堆ITER总部签署协议,宣布新一代人造太阳“中国环流三号”面向全球开放,邀请全世界科学家来中国集智公关,共同追逐“人造太阳”梦想。该“人造太阳”中的一种核反应是一个氘核与一个氚核结合成一个氦核并释放出一个粒子,同时释放能量用来发电。氘核的质量为
m
1
,氚核的质量为
m
2
,氦核的质量为
m
3
,反应中释放的核能为Δ
E
,光速为
c
。
(1)写出上述“人造太阳”核反应方程;
(2)求出释放出的粒子的质量
m
4
;
(3)若此装置中的另一种核反应的方程是
,已知
、
核的比结合能分别为
,试求此核反应过程中释放的核能。
类型:解答题
难度系数:一般0.65
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图甲为水上乐园水滑梯,游客由高处滑下,从末端滑出。图中最左侧的水滑梯可简化如图乙所示的物理模型,其中
C
点为圆弧的最低点,且恰与水面接触,圆弧轨道的半径为
,圆弧对应的圆心角
、
。
AB
的竖直高度差
。质量为
的质点在
A
点从静止开始下滑,不计空气阻力和轨道摩擦,重力加速度
,
,
,求(可能用到的数据
,
)
(1)质点在
AB
段运动的时间;
(2)质点经过
C
点时轨道对质点支持力的大小;
(3)要使质点落入水中,
D
点前方的水域最小长度(计算结果保留一位小数)。
类型:解答题
难度系数:一般0.65
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某同学自制双缝干涉实验装置,在纸板上割出一条窄缝,于窄缝中央沿缝方向固定一根拉直的头发丝形成双缝,将该纸板与墙面平行放置,如图所示,用绿色激光照双缝,能在墙面上观察到干涉条纹,下列说法可以使相邻两条亮纹中央间距变小的是( )
A.换用更粗的头发丝
B.换用红色激光照双缝
C.增大纸板与墙面的距离
D.减小光源与纸杯的距离
类型:选择题
难度系数:一般0.65
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在水平匀强电场中,一带电小球仅在重力和电场力作用下于竖直纸面内运动,如图,若小球的初速度方向沿虚线,则其运动轨迹为直线,若小球的初速度方向垂直于虚线,则其从
O
点出发运动到
O
点等高处的过程中( )
A.动能减小,电势能增大
B.动能增大,电势能增大
C.动能减小,电势能减小
D.动能增大,电势能减小
类型:选择题
难度系数:一般0.65
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如图(a),若将小球从弹簧原长处由静止释放,其在地球与某球体天体表面做简谐运动的图像如(b),设地球,该天体的平均密度分别为
和
。地球半径是该天体半径的
n
倍。
的值为( )
A.
B.
C.
D.
类型:选择题
难度系数:一般0.65
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如图,两条“∧”形的光滑平行金属导轨固定在绝缘水平面上,间距为
L
,左、右两导轨面与水平面夹角均为30°,均处于竖直向上的匀强磁场中,磁感应强度大小分别为2
B
和
B
。将有一定阻值的导体棒
ab
、
cd
放置在导轨上,同时由静止释放,两棒在下滑过程中始终与导轨垂直并接触良好,
ab
、
cd
的质量分别为2
m
和
m
,长度均为
L
。导轨足够长且电阻不计,重力加速度为
g
,两棒在下滑过程中( )
A.回路中的电流方向为
abcda
B.
ab
中电流趋于
C.
ab
与
cd
加速度大小之比始终为2︰1
D.两棒产生的电动势始终相等
类型:多选题(新)
难度系数:一般0.65
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一足够长木板置于水平地面上,二者间的动摩擦因数为
μ
,
时,木板在水平恒力作用下,由静止开始向右运动。某时刻,一小物块以与木板等大、反向的速度从右端滑上木板。已知
到
的时间内,木板速度
v
随时间
t
变化的图像如图所示,其中
g
为重力加速度大小,
时刻,小物块与木板的速度相同,下列说法正确的是( )
A.小物块在
时刻滑上木板
B.小物块和木板间动摩擦因数为2
μ
C.小物块与木板的质量比为3︰4
D.
之后小物块和木板一起做匀速运动
类型:多选题(新)
难度系数:一般0.65
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如图,高度
的水平桌面上放置两个相同物块A、B,质量
。A、B间夹一压缩量
的轻弹簧,弹簧与A、B不栓接。同时由静止释放A、B,弹簧恢复原长时A恰好从桌面左端沿水平方向飞出,水平射程
;B脱离弹簧后沿桌面滑行一段距离
后停止。A、B均视为质点,取重力加速度
。求:
(1)脱离弹簧时A、B的速度大小
和
;
(2)物块与桌面间的动摩擦因数
μ
;
(3)整个过程中,弹簧释放的弹性势能
。
类型:解答题
难度系数:一般0.65
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如图所示,一实验小车静止在光滑水平面上,其上表面有粗糙水平轨道与光滑四分之一圆弧轨道。圆弧轨道与水平轨道相切于圆弧轨道最低点,一物块静止于小车最左端,一小球用不可伸长的轻质细线悬挂于
O
点正下方,并轻靠在物块右侧。现将细线拉直到水平位置时,静止释放小球,小球运动到最低点时与物块发生弹性碰撞。碰撞后,物块沿着的轨道运动,已知细线长
。小球质量
。物块、小车质量均为
。小车上的水平轨道长
。圆弧轨道半径
。小球、物块均可视为质点。不计空气阻力,重力加速度g取
。
(1)求小球运动到最低点与物块碰撞前所受拉力的大小;
(2)求小球与物块碰撞后的瞬间,物块速度的大小;
(3)为使物块能进入圆弧轨道,且在上升阶段不脱离小车,求物块与水平轨道间的动摩擦因数
的取值范围。
类型:解答题
难度系数:一般0.65
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某人驾驶汽车,从北京到哈尔滨,在哈尔滨发现汽车的某个轮胎内气体的压强有所下降(假设轮胎内气体的体积不变,且没有漏气,可视为理想气体)。于是在哈尔滨给该轮胎充入压强与大气压相同的空气,使其内部气体的压强恢复到出发时的压强(假设充气过程中,轮胎内气体的温度与环境相同,且保持不变)。已知该轮胎内气体的体积
,从北京出发时,该轮胎气体的温度
,压强
。哈尔滨的环境温度
,大气压强
取
。求:
(1)在哈尔滨时,充气前该轮胎气体压强的大小。
(2)充进该轮胎的空气体积。
类型:解答题
难度系数:一般0.65
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