高中物理综合题

在衰变中常伴有一种称为"中微子"的粒子放出。
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
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           

已知正电子和电子的质量都为，反应中产生的每个光子的能量约为.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。

已知气泡内气体的密度为1.29，平均摩尔质量为0.29。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。（结果保留一位有效数字）

航模兴趣小组设计出一架遥控飞行器，其质量，动力系统提供的恒定升力。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，取10。
（1）第一次试飞，飞行器飞行时到达高度。求飞行器所阻力的大小；
（2）第二次试飞，飞行器飞行时遥控器出现故障，飞行器立即失去升力。求飞行器能达到的最大高度；
（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。

钚的放射性同位素静止时衰变为铀核激发态和,立即衰变为铀核，并放出能量为的光子。已知：、和粒子的质量分别为和, .
（1）写出衰变方程；
（2）已知衰变放出的光子的动量可忽略，求粒子的动能。

有一种示波器可以同时显示两列波形。对于这两列波，显示屏上横向每格代表的时间间隔相同。利用此中示波器可以测量液体中的声速，实验装置的一部分如左图所示：管内盛满液体，音频信号发生器所产生的脉冲信号由置于液体内的发射器发出，被接受器所接受。有图为示波器的显示屏。屏上所显示的上、下两列波形分别为发射信号与接受信号。若已知发射的脉冲信号频率为，发射器与接收器的距离为，求管内液体中的声速。（已知所测声速应在1300~1600之间，结果保留两位有效数字。

）

 

一卡车拖挂一相同质量的车厢，在水平直道上以的速度匀速行驶，其所受阻力可视为与车重成正比，与速度无关。某时刻，车厢脱落，并以大小为的加速度减速滑行。在车厢脱落后，司机才发觉并紧急刹车，刹车时阻力为正常行驶时的3倍。假设刹车前牵引力不变，求卡车和车厢都停下后两者之间的距离。

如图，一透明半圆柱体折射率为，半径为、长为。一平行光束从半圆柱体的矩形表面垂直射入，从部分柱面有光线射出。球该部分柱面的面积S。

已知：功率为100灯泡消耗的电能的5%转化为所发出的可见光的能量，光速，普朗克常量，假定所发出的可见光的波长都是560，计算灯泡每秒内发出的光子数。

如图所示，在足够长的光滑水平轨道上静止三个小木块A、B、C，质量分别为m_A=1kg，
m_B=1kg，m_C=2kg，其中B与C用一个轻弹簧固定连接，开始时整个装置处于静止状态；A和B之间有少许塑胶炸药，A的左边有一个弹性挡板（小木块和弹性挡板碰撞过程没有能量损失）．现在引爆塑胶炸药，若炸药爆炸产生的能量有E=9J转化为A和B沿轨道方向的动能，A和B分开后，A恰好在B、C之间的弹簧第一次恢复到原长时追上B，并且与B发生碰撞后粘在一起．求：
（1）在A追上B之前弹簧弹性势能的最大值；
（2）A与B相碰以后弹簧弹性势能的最大值．

如图所示，物体的质量为2kg，两根轻绳AB和AC的一端连接于竖直墙上，另一端系于物体上，在物体上另施加一个方向与水平线成θ=60⁰的拉力F，若要使两绳都能伸直，求拉力F的大小范围。

如图所示，在坐标系xOy平面内，在x=0和x=L范围内分布着匀强磁场和匀强电场，磁场的下边界AB与y轴成45°，其磁感应强度为B，电场的上边界为x轴，其电场强度为E。现有一束包含着各种速率的同种粒子由A点垂直y轴射入磁场，带电粒子的比荷为q/m。一部分粒子通过磁场偏转后由边界AB射出进入电场区域。求：
（1）求能够由AB边界射出的粒子的最大速率；

  （2）粒子在电场中运动一段时间后由y轴射出电场，射出点与原点的最大距离。

 

       装有细砂的木箱在水平轨道上向右滑行，木箱和细砂的总质量为M，木箱与轨道间动摩擦因数为μ。一排人站在O点右侧的水平轨道旁，O点与第一个人以及每相邻的两个人之间的距离都是L，如图所示。当木箱每经过一人身旁时，此人就将一质量为m的沙袋沿竖直方向投入到木箱内，已知M=4m，不计沙袋中空中的运动时间，且沙袋与木箱瞬间就获得共同速度。木箱停止运动时，箱内一共有两个沙袋。求木箱通过O点时速度v₀的范围。

 

科学家为了测定一在太空绕地球运行的不明物体的质量m₁，发射一个探测器去接触此物体。接触以后，打开探测器尾部的推进器，使之与不明物体共同加速了10s，如图所示。加速过程中，探测器的传感器显示二者间的作用力为F_N=750N。已知探测器的质量为m₂=3×10³kg，推进器的平均推力约为F=1200N。求：
（1）在加速10s的过程中，探测器速度的改变量；

  （2）不明物体的质量m₁。

 

如图所示，质量M＝10kg、上表面光滑的足够长的木板在F＝50N的水平拉力作用下，以初速度v₀="5" m/s沿水平地面向右匀速运动。现有足够多的小铁块，它们的质量均为m=1kg，将一铁块无初速地放在木板的最右端，当木板运动了L＝1m时，又无初速度地在木板的最右端放上第2块铁块，只要木板运动了L就在木板的最右端无初速度放一铁块。（取g＝10m/s²）试问：

（1）第1块铁块放上后，木板运动了L时，木板的速度多大？
（2）最终木板上放有多少块铁块？
（3）最后一块铁块与木板右端距离多远？

质量分别为m₁和m₂的两个小物块用轻绳连接，绳跨过位于倾角＝30°的光滑斜面顶端的轻滑轮，滑轮与转轴之间的摩擦不计，斜面固定在水平桌面上，如图所示。第一次，m₁悬空，m₂放在斜面上，用t表示m₂自斜面底端由静止开始运动至斜面顶端所需的时间。第二次，将m₁和m₂位置互换，使m₂悬空，m₁放在斜面上，发现m₁自斜面底端由静止开始运动至斜面顶端所需的时间为。求m₁与m₂之比。