1. Dos bolas metálicas idénticas (ambas pueden considerarse cargas puntuales) con cargas y respectivamente están fijadas en dos lugares a una distancia de , y la fuerza de Coulomb entre ellas es . Cuando la distancia entre las dos bolas se vuelve fija, la magnitud de la fuerza de Coulomb entre las dos bolas es
A.B.
2. Utilice una cuerda luminosa de 1 m de largo para colgar simétricamente en la pared un marco de imagen con una masa de 1 kg. Se conoce la dimensión de tensión máxima que puede soportar la cuerda. Para no romper la cuerda, se (toma) la distancia máxima entre dos clavos que cuelgan del marco del cuadro.
A.B.
C.D.
3. El nombre del agujero negro más pequeño descubierto en el sistema estelar binario XTEJ1650-500 fue seleccionado por el "New Scientist" británico. revista como una de las ocho ciencias más importantes del mundo en 2008. figura entre ellas. Si el radio del agujero negro es de unos 45 km y se cumple la relación entre masa y radio (la velocidad de la luz es la constante gravitacional), la magnitud de la aceleración gravitacional en la superficie del agujero negro es
A.B.
C.D.
12. [Selección de tema] Esta pregunta incluye tres preguntas C y C. Por favor, elija dos de ellas y respóndalas en el área de respuestas correspondiente.
Respuesta. Si responde las tres preguntas, se le calificará según las preguntas A y B.
A. (Módulo optativo 3-3) (12 puntos)
(1) Si la temperatura de una burbuja permanece constante mientras asciende desde el fondo del lago hasta la superficie,
Las siguientes afirmaciones son correctas. (Rellene la letra antes de la opción)
(a) La fuerza entre las moléculas de gas aumenta (b) La velocidad promedio de las moléculas de gas aumenta;
(c) La energía cinética promedio de las moléculas de gas disminuye; (d) La entropía del sistema de componentes del gas aumenta.
(2) Si el gas en la burbuja se considera un gas ideal y la burbuja realiza 0,6 J de trabajo hacia afuera en el proceso de ascenso desde el fondo del lago hasta la superficie, entonces el calor de la burbuja en este proceso es ▲ J, la burbuja realizó 0,1 J de trabajo hacia afuera después de alcanzar la superficie del lago y absorbió 0,3 J de calor durante el proceso de calentamiento. Durante este proceso, el gas en la burbuja puede aumentar en ▲J.
(3) Se sabe que la densidad del gas en la burbuja es 1,29 kg/mol y la masa molar promedio es 0,29 kg/mol. Constante de Avo Gadlow
Suponiendo el diámetro promedio de las moléculas de gas, si el gas en la burbuja puede convertirse completamente en líquido, estime la relación entre el volumen del líquido y el volumen del gas original. (Los resultados se conservan como cifras significativas)
b (módulos opcionales 3-4) (12 puntos)
(1) Como se muestra en la Figura A, la velocidad del ascensor de Qiangqiang es 0,9 ( velocidad de la luz) la nave espacial alcanza a Zhuang Zhuang directamente en frente, y la velocidad de vuelo de Zhuang Zhuang es 0.5. Si Qiangqiang emite un rayo de luz a Zhuangzhuang para comunicarse, la velocidad de propagación de este rayo de luz se mide como ▲. (Rellene la letra antes de la opción)
(A)0.4c (B)0.5c
(C) 0.9c (D)1.0c
(2 ) En este momento, la partícula A comienza a vibrar simplemente armoniosamente y su imagen de vibración es la siguiente.
Como se muestra en la Figura b.
El período de vibración de la partícula A es rent▲s; el movimiento de la partícula a es a lo largo de la dirección del eje (escriba "positivo" o "negativo"); la dirección de propagación de la onda es 16 m. Se sabe que la velocidad de propagación de la onda es 2 m/s. Cuando es , el desplazamiento de la partícula B desde la posición de equilibrio es cm.
(3) La figura C es una fotografía tomada por una cámara colocada en el fondo de la piscina durante los Juegos Olímpicos de Beijing. La lente de esta cámara es vertical. En la foto, la escena en el Cubo de Agua se limita a un radio circular, la longitud de las manos y los pies de los atletas sobre el agua. Si se conoce el índice de refracción del agua, estime la profundidad de la piscina basándose en la altura real del atleta (mantenga el resultado en dos cifras significativas).
c (Módulo opcional 3-5) (12 puntos)
La desintegración suele ir acompañada de la liberación de un tipo de partícula llamada neutrino. Los neutrinos tienen propiedades muy especiales, lo que los hace difíciles de detectar experimentalmente.
En 1953, Linis y Cowen construyeron un sistema experimental que constaba de un gran tanque de agua y un detector, y confirmaron indirectamente la existencia de neutrinos mediante la reacción nuclear de los neutrinos con agua.
(1) Los neutrinos reaccionan con el agua para producir neutrones () y positrones (), es decir,
neutrinos→
Los neuttrinos se pueden determinar El número de masa y el número de cargo son ▲ respectivamente. (Rellena la letra antes de la opción)
(A)0 y 0 (B)0 y 1 (C)1 y 0 (D)1 y 1.
(2) Los positrones producidos por la reacción nuclear anterior se encuentran con los electrones en el agua y forman un todo casi estático con los electrones, que se pueden convertir en dos fotones (), es decir, 2.
Se sabe que la masa del positrón y del electrón es 9,1×10-31౿, y la energía de cada fotón producido en la reacción es de aproximadamente ▲.
J. Cuando un positrón se encuentra con un electrón, no se puede convertir solo en un fotón, porque ▲.
(3) Intenta comparar y analizar las longitudes de onda de la materia, ondas de neutrones y electrones con la misma energía cinética.
4. Pregunta de cálculo: Esta pregunta consta de 3 preguntas, que suman 47 puntos. Al responder, escriba las palabras, ecuaciones y pasos de cálculo importantes necesarios. Aquellos que sólo escriban la respuesta final no obtendrán puntos. Si hay preguntas de cálculo numérico, se deben indicar claramente los valores y unidades en la respuesta.
13. (15 puntos) El grupo de interés sobre modelos de aviones diseñó un avión de control remoto con masa m = 2 kg y sustentación constante F = 28 N, que es proporcionada por el sistema de energía. Durante el vuelo de prueba, el avión fue elevado verticalmente desde el suelo. Suponga que la resistencia del avión durante el vuelo es constante y g es 10 m/s2.
(1) En el primer vuelo de prueba, el avión alcanzó una altura H = 64 m al volar t1 = 8 s. Encuentre la resistencia f del avión; La segunda vez Durante el vuelo de prueba, cuando el avión voló durante t2 = 6 s, el control remoto falló y el avión inmediatamente perdió sustentación. Encuentre el ancho máximo h que puede alcanzar la aeronave;
(3) Para evitar que la aeronave caiga al suelo, encuentre el tiempo máximo t3 desde que la aeronave comienza a caer hasta que recupera sustentación.