物理竞赛复赛模拟卷及答案

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高中物理竞赛复赛模拟试题五(有答案)

高中物理竞赛复赛模拟试题五(有答案)

复赛模拟试题五1.设有两个可控光子火箭A 、B 相向运动,在地面上的观察者测得A 、B 沿x 轴方向的速度分别为v A =0.9c,v B =-0.9c ,试求它们的相对速度。

解:取地面为S 系,火箭A 为S '系,则c A 9.0==υμ,火箭B 在S 系中的速度为c x 9.0-=υ,则在火箭A (S ')系观察到火箭B 的速度为c c c c c c c m x x x 994.0])9.0(9.01/[)9.09.0()1/()(22-≈----=--='υμυυ,此即火箭B 相对于火箭A 的相对速度,方向沿x 负方向,我们也可取地面为S 系,火箭B为S '系中,此时c c x 9.0,9.0=-=υμ,则在S '系中观察到火箭A 的速度cc c c c c c xx x 994.0])9.0)(9.0(1/[)]9.0)(9.0[]1/[)(22=----=--='μυμυυ,方向沿x 正方向,此即火箭A 相对于火箭B 的相对速度。

2. 有一轻质木板AB 长为L ,A 端用铰链固定在竖直墙上,另一端用水平轻绳B 拉住,板上依次放着A 、B 、C 三个圆柱体,半径均为r ,重均为G ,木板与墙的夹角为θ,如图11-122所示,不计一切摩擦,求BC 绳上的张力。

解:以木板为研究对象,木板处于力矩平衡状态,若分别以圆柱体A 、B 、C 为研究对象,求A 、B 、C 对木板的压力,非常麻烦,且容易出错,若将A 、B 、C 整体作为研究对象,则会使问题简单化。

以A 、B 、C 整体为研究对象,整体受到重力3G 、木板的支持力F 和墙对整体的支持力N F ,其中重力的方向竖直向下,如图11-122-甲所示,合重力经过圆柱B 的轴心,墙的支持力N F 垂直于墙面,并经过圆柱C 的轴心,木板给的支持力F 垂直于木板。

由于整体处于平衡状态,此三力不平行必共点,即木板给的支持力F 必然过合重力和墙的支持力N F 的交点。

40届中学生物理竞赛复赛试题

40届中学生物理竞赛复赛试题

1、一个物体在水平面上做匀速直线运动,突然受到一个与运动方向相同的恒力作用,则物体之后将做何种运动?A、继续做匀速直线运动B、做匀加速直线运动C、做匀减速直线运动D、做曲线运动(答案:B。

解析:物体原本做匀速直线运动,说明所受合力为零。

当施加一个与运动方向相同的恒力时,合力不再为零,且方向与运动方向一致,因此物体会做匀加速直线运动。

)2、关于光的折射现象,下列说法正确的是?A、光从光密介质进入光疏介质时,折射角大于入射角B、光从光疏介质进入光密介质时,折射角大于入射角C、折射角总是等于入射角D、光在任何介质中传播时,折射角都小于入射角(答案:A。

解析:根据折射定律,光从光密介质(折射率较大的介质)进入光疏介质(折射率较小的介质)时,折射角会大于入射角。

)3、一个弹簧振子在振动过程中,当它经过平衡位置时,下列说法正确的是?A、速度为零,加速度最大B、速度最大,加速度为零C、速度和加速度都为零D、速度和加速度都达到最大(答案:B。

解析:在平衡位置,弹簧振子的位移为零,因此回复力(即弹簧力)也为零,加速度为零。

同时,由于振子在此位置动能最大,所以速度最大。

)4、关于电容器的电容,下列说法正确的是?A、电容是描述电容器储存电荷能力的物理量B、电容越大的电容器,其储存的电荷量一定越多C、电容与电容器两端的电压成正比D、电容与电容器所带电荷量成正比(答案:A。

解析:电容是描述电容器储存电荷能力的物理量,与电容器两端的电压或所带电荷量无关,它只与电容器本身的性质有关。

)5、在静电场中,下列关于电场线和等势面的说法正确的是?A、电场线总是垂直于等势面B、电场线可以与等势面相交C、沿电场线方向,电势逐渐升高D、等势面上各点的电场强度大小相等(答案:A。

解析:电场线总是垂直于等势面,且由高电势指向低电势。

电场线与等势面不能相交,否则在该点会有两个不同的电势值。

沿电场线方向,电势逐渐降低。

等势面上各点的电势相等,但电场强度大小不一定相等。

宝应县中学高中物理竞赛复赛模拟卷(二)答案与分析

宝应县中学高中物理竞赛复赛模拟卷(二)答案与分析

高中物理竞赛复赛模拟试题(二)答案与分析第一题(25分)本题中,物体受耗散力的作用,做减幅振动。

物体在水平方向仅受弹性力x F 20-=和摩擦力、合力为: mg x F μ±-=20合物体向左运动时,第二项取正号,向右运动取负号,设弹性力与滑动摩擦力平衡时的位置为a.ma m g a 2.0020±==±-μ显然,物体速度为零时的位置在m x 2.00≤≤区间时,静摩擦力能与弹性力平衡,物体将静止。

1、开始时,物体从x 0向左运动,受力为:)(2020a x mg x F --=+-=μ合由此可知,物体从00→x 是作平衡点为x=a 的简谐振动的一部分,振幅和周期分别为:m a x A 9.001=-= s k m T 4.1/2==π从00→x 运动时间为1t ∆,如图所示,物体在x=0处反弹,速度大小不变,方向相反。

2、物体向右运动受力为:)(2020a x mg F +-=--=μ合所以物体向右运动可看成是平衡点为x=-a 的简谐振动的一部分,周期不变: s k m x T 4.1/2==3、由于在x=0,振动的总能量对于平衡点为a 和-a 的振动是相等的,所以两振动的振幅一样,即物体从x=0向右运动到m a x a A x 7.02011=-=-=处再向左运动,时间为2t ∆(如图)。

显然,2/21T t t =∆+∆①同理,物体从x 1=0.7m 处向左运动(振幅m a x A 5.012=-=)经碰撞后向右运动至.3.0212m a x x =-=时间仍为半个周期②从x 2=0.3m 再向左运动,其振幅为m a x A 1.023=-=,以m a x 2.0==为平衡点,所以运动至x=0.1m 处物体停止,这一段时间也是半个周期。

③所以物体运动的时间为: )(1.2)2/(3s T t =⨯=∆④物体克服摩擦力做功为: )(122/)(2/)(220J kx kx A =-⑤评分标准:结果①、8分;②、4分;③、4分;④、4分;⑤、5分。

第24届全国中学生物理竞赛复赛试卷及参考答案

第24届全国中学生物理竞赛复赛试卷及参考答案

第24届全国中学生物理竞赛复赛试卷(本题共七大题,满分160分)一、(20分)如图所示,一块长为的光滑平板PQ固定在轻质弹簧上端,弹簧的下端与地面固定连接。

平板被限制在两条竖直光滑的平行导轨之间(图中未画出竖直导轨),从而只能地竖直方向运动。

平板与弹簧构成的振动系统的振动周期。

一小球B放在光滑的水平台面上,台面的右侧边缘正好在平板P端的正上方,到P端的距离为。

平板静止在其平衡位置。

水球B与平板PQ的质量相等。

现给小球一水平向右的速度,使它从水平台面抛出。

已知小球B与平板发生弹性碰撞,碰撞时间极短,且碰撞过程中重力可以忽略不计。

要使小球与平板PQ发生一次碰撞而且只发生一次碰撞,的值应在什么范围内?取二、(25分)图中所示为用三角形刚性细杆AB、BC、CD连成的平面连杆结构图。

AB和CD杆可分别绕过A、D的垂直于纸面的固定轴转动,A、D两点位于同一水平线上。

BC杆的两端分别与AB杆和CD杆相连,可绕连接处转动(类似铰链)。

当AB杆绕A轴以恒定的角速度转到图中所示的位置时,AB杆处于竖直位置。

BC杆与CD杆都与水平方向成45°角,已知AB杆的长度为,BC杆和CD杆的长度由图给定。

求此时C点加速度的大小和方向(用与CD杆之间的夹角表示)三、(20分)如图所示,一容器左侧装有活门,右侧装有活塞B,一厚度可以忽略的隔板M将容器隔成a、b两室,M上装有活门。

容器、隔板、活塞及活门都是绝热的。

隔板和活塞可用销钉固定,拔掉销钉即可在容器内左右平移,移动时不受摩擦作用且不漏气。

整个容器置于压强为P0、温度为T0的大气中。

初始时将活塞B用销钉固定在图示的位置,隔板M固定在容器PQ处,使a、b两室体积都等于V0;、关闭。

此时,b室真空,a室装有一定量的空气(容器内外气体种类相同,且均可视为理想气体),其压强为4P0/5,温度为T0。

已知1mol空气温度升高1K时内能的增量为C V,普适气体常量为R。

1.现在打开,待容器内外压强相等时迅速关闭(假定此过程中处在容器内的气体与处在容器外的气体之间无热量交换),求达到平衡时,a室中气体的温度。

高中物理竞赛复赛模拟试题(有答案)

高中物理竞赛复赛模拟试题(有答案)

复赛模拟试题一1.光子火箭从地球起程时初始静止质量(包括燃料)为M 0,向相距为R=1.8×1061.y.(光年)的远方仙女座星飞行。

要求火箭在25年(火箭时间)后到达目的地。

引力影响不计。

1)、忽略火箭加速和减速所需时间,试问火箭的速度应为多大?2)、设到达目的地时火箭静止质量为M 0ˊ,试问M 0/ M 0ˊ的最小值是多少?分析:光子火箭是一种设想的飞行器,它利用“燃料”物质向后辐射定向光束,使火箭获得向前的动量。

求解第1问,可先将火箭时间a 250=τ(年)变换成地球时间τ,然后由距离R 求出所需的火箭速度。

火箭到达目的地时,比值00M M '是不定的,所谓最小比值是指火箭刚好能到达目的地,亦即火箭的终速度为零,所需“燃料”量最少。

利用上题(本章题11)的结果即可求解第2问。

解:1)火箭加速和减速所需时间可略,故火箭以恒定速度υ飞越全程,走完全程所需火箭时间(本征时间)为a 250=τ(年)。

利用时间膨胀公式,相应的地球时间为221c υττ-=因υτR=故221c Rυτυ-=解出()10220222021096.0111-⨯-=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-≈+=c R c c Rc c ττυ可见,火箭几乎应以光速飞行。

(2)、火箭从静止开始加速至上述速度υ,火箭的静止质量从M 0变为M ,然后作匀速运动,火箭质量不变。

最后火箭作减速运动,比值00M M '最小时,到达目的地时的终速刚好为零,火箭质量从M 变为最终质量0M '。

加速阶段的质量变化可应用上题(本章题11)的(3)式求出。

因光子火箭喷射的是光子,以光速c 离开火箭,即u=c ,于是有21011⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+-=ββM M (1)c βυ=为加速阶段的终速度,也是减速阶段性的初速度。

对减速阶段,可应用上题(本章题11)的(4)式,式中的m 0以减速阶段的初质量M 代入。

又因减速时必须向前辐射光子,故u=-c ,即有21011⎪⎪⎭⎫⎝⎛+-=ββM M (2) 由(1)、(2)式,得1020222022010441411⨯=≈-=-+='ττββc R c R M M2.如图52-1所示,地面上的观察者认为在地面上同时发生的两个事件A 和B ,在相对地面以速度u (u 平行于x 轴,且与正方向同向)运动的火箭上的观察者的判断正确的是( )A 、A 早于B B 、B 早于AC 、A 、B 同时发生D 、无法判断解:在地面(S 系)上,,A B x x x -=∆0=-=∆A B t t t ,在火箭(S '系)中,⎪⎭⎫ ⎝⎛--⎪⎭⎫ ⎝⎛-='-'='∆22c ux t r c ux t r t t t A A B B A B ()()B A A A B x x c uxt t r -+-=2()B A Ax x c ux -=2因0>r ,0>u ,0<-B Ax x ,故0<'∆t 。

浙江名校高中物理竞赛复赛模拟试题(一)(Word版含答案)

浙江名校高中物理竞赛复赛模拟试题(一)(Word版含答案)

高中物理竞赛复赛模拟试题 (一)一、(15分)在竖直平面内将一半圆形光滑导轨固定在A 、B 两点,导轨直径2A R =,AB 与竖直方向间的夹角为o 60,在导轨上套一质量为m 的光滑小圆环,一劲度系数为k 的轻而细的光滑弹性绳穿过圆环,其两端系于A 、B 两点,如图所示,当圆环位于A 点正下方C 点时,弹性绳刚好为原长。

现将圆环从C 点无初速度释放,圆环在时刻t 运动到'C 点,'C O 与半径OB 的夹角为θ。

重力加速度为g 。

试分别对下述良好总情形,求导轨对圆环的作用力大小; 1. o 90θ=; 2. o 30θ=。

二、(15分)如图,在水平地面上有一质量为M 、长度为L 的小车。

车内两端靠近底部处分别固定两个轻弹簧,两弹簧位于同一直线上,其原长分别为1l 和2l ,劲度系数分别为1k 和2k ;两弹簧的另一端前分别放着一个质量为1m 、2m 的小球,弹簧与小球都不相连。

开始时,小球1压缩弹簧1并保持整个系统处于静止状态,小球2被锁定在车底板上,小球2与小车右端的距离等于弹簧2的原长。

现无初速释放小球1,当弹簧1的长度等于其原长时,立即解除对小球2的锁定;小球1与小球2碰撞后合为一体,碰撞时间极短。

已知所有解除都是光滑的;从释放小球1至弹簧2达到最大压缩量时,小车移动了距离3l 。

试求开始时弹簧1的长度l 和后来弹簧2所达到最大压缩量2l ∆。

三、(20分)某空间A 绕地球作圆周运动,轨道半径为66.7310A r m =⨯。

一人造地球卫星B在同一轨道平面内作圆周运动,轨道半径为32B A r r =,A 和B 均沿逆时针方向运行,现从空间站上发射一飞船(对空间站无反冲)前去回收卫星。

为零节省燃料,除了短暂的加速或减速变轨过程外,飞船在往返过程中均采用同样形式的逆时针椭圆转移轨道,作无动力飞行,往返两过程的椭圆轨道均位于空间站和卫星的圆轨道平面内,且其近地点和远地点都分别位于空间站和卫星的圆轨道上,如图所示。

物理竞赛复赛试题及答案

物理竞赛复赛试题及答案

物理竞赛复赛试题及答案一、选择题(每题5分,共20分)1. 光在真空中的传播速度是()A. 299,792,458 m/sB. 299,792,458 km/hC. 299,792,458 km/sD. 299,792,458 m/h2. 根据牛顿第三定律,作用力和反作用力的大小()A. 相等B. 不相等C. 相等但方向相反D. 相等且方向相同3. 一个物体的动能与其速度的关系是()A. 正比B. 反比C. 无关D. 正比且平方关系4. 电场中某点的电势与该点到参考点的电势差成正比()A. 正确B. 错误二、填空题(每题5分,共20分)1. 根据库仑定律,两点电荷之间的力与它们电荷量的乘积成正比,与它们距离的平方成______。

2. 一个物体从静止开始做匀加速直线运动,其加速度为a,经过时间t后,其速度为______。

3. 根据欧姆定律,电阻R、电流I和电压V之间的关系是V = ______。

4. 光的折射定律表明,入射角和折射角的正弦值之比等于两种介质的折射率之比,即sinθ1/sinθ2 = ______。

三、计算题(每题10分,共40分)1. 一辆汽车以20 m/s的速度行驶,突然刹车,刹车时的加速度为-5m/s²。

求汽车完全停止所需的时间。

2. 一个质量为2 kg的物体从10 m的高度自由落体,忽略空气阻力,求物体落地时的速度。

3. 一个电路中包含一个5 Ω的电阻和一个9 V的电池,求电路中的电流。

4. 一个光波的波长为600 nm,求其频率。

四、实验题(每题20分,共20分)1. 描述如何使用弹簧秤测量物体的重力,并解释实验原理。

答案:一、选择题1. A2. A3. D4. B二、填空题1. 反比2. at3. IR4. n1/n2三、计算题1. 4 s2. √(2gh) = √(2*9.8*10) m/s ≈ 14.1 m/s3. I = V/R = 9/5 A = 1.8 A4. f = c/λ = (299,792,458)/(600*10^-9) Hz ≈ 5*10^14 Hz四、实验题1. 将物体挂在弹簧秤的挂钩上,读取弹簧秤的示数即为物体的重力。

第28届全国中学生物理竞赛复赛模拟试卷及参考答案与评分标准

第28届全国中学生物理竞赛复赛模拟试卷及参考答案与评分标准

第28届全国中学生物理竞赛复赛模拟试卷题号-一--二二三四五六七八总分得分复核本卷共八题,满分160分。

计算题的解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步 骤。

只写出最后结果的不能得分。

有数字计算的题,答案中必须明确写出数值和单位。

填 空题把答案填在题中的横线上,只要给出结果,不需写出求解的过程。

一、填空题.(本题共4小题,共25分)1•图1所示的电阻丝网络,每一小段电阻同为 r ,两个端点 A 、B 间等效电阻R i = 。

若在图1网络中再引入3段斜电阻丝, 每一段电阻也为r ,如图2所示,此时A 、B 间等效电阻R 2= ____________________________得分 阅卷复核 — —图1图22 •右图为开尔文滴水起电机示意图。

从三通管左右两管口 形成的水滴分别穿过铝筒 厲、A ?后滴进铝杯B 1、B 2,当滴了一段 时间后,原均不带电的两铝杯间会有几千伏的电势差。

试分析其 原理。

图中铝筒 厲用导线与铝杯B 2相连;铝筒A 2用导线与B 1相连。

3.受迫振动的稳定状态由下式给出x =Acos (・t •「),A- _________ h , 二 arcta n「2。

其中 h =H ,而 H cos (,t )为胁迫力,v '(Oo 一⑷2)2 +4目2国2国-国m2一:=—,其中-dX是阻尼力。

有一偏车轮的汽车上有两个弹簧测力计,其中一条的固 mdt有振动角频率为 「0 =39.2727s ,,另外一条的固有振动角频率为 「0二78.5454s 」,在汽车运行的过程中,司机看到两条弹簧的振动幅度之比为7。

设1为小量,计算中可以略去,已知汽车轮子的直径为1m ,则汽车的运行速度为 ___________________ 。

4 •核潜艇中U 238核的半衰期为4.5 109年,衰变中有0.7%的概率成为U 234核,同时 放出一个高能光子,这些光子中的93%被潜艇钢板吸收。

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1 物理竞赛复赛模拟卷 1.试证明:物体的相对论能量E与相对论动量P的量值之间有如下关系: 20222EcpE

2. 在用质子)(11P轰击固定锂)(73Li靶的核反应中,(1)计算放出α粒子的反应能。(2)如果质子能量为1兆电子伏特,问在垂直质子束的方向观测到α粒子的能量有多大?有关原

子核的质量如下:H11,1.007825;He42,4.002603;Li73,7.015999.

3. 一个处于基态的氢原子与另一个静止的基态氢原子碰撞。问可能发生非弹性碰撞的最小速度为多少?如果速度较大而产生光反射,且在原速度方向和反方向可以观察到光。问这种光的频率与简正频率相差多少?氢原子的质量为1.67×10-27kg,电离能 JeVE181018.26.13。

4. 如图11-136所示,光滑无底圆筒重W,内放两个重量均为G的光滑球,圆筒半径为R,球半径为r,且r

2p

1p3p

图51-21 r1O

2O

GAB

图11-136 2

5. 两个完全相同的木板,长均为L,重力均为G,彼此以光滑铰链A相连,并通过光滑铰链与竖直墙相连,如图(甲)所示。为使两木板达水平状态保持平衡,问应在何处施加外力?所施加的最小外力为多大? 6. 如图11-505所示,屋架由同在竖直面内的多根无重杆绞接而成,各绞接点依次为1、2……9,其中绞接点8、2、5、7、9位于同一水平直线上,且9可以无摩擦地水平滑动。各绞接点间沿水平方向上的间距和沿竖直方向上的间距如图所示,绞接点3承受有竖直向下的压力P/2,点1承受有竖直向下的压力P,求绞接点3和4间杆的内力。 7. 一平直的传送带以速度v=2m/s匀速运行,传送带把A点处的零件运送到B点处,A、B两点之间相距L=10m,从A点把零件轻轻地放到传送带上,经过时间t=6s,能送到B点,如果提高传送带的运动速率,零件能较快地传送到B点,要让零件用最短的时间从A点传送到B点处,说明并计算传送带的运动速率至少应多大?如要把求得的速率再提高一倍,

则零件传送时间为多少(2/10smg)?

8. 一物体以某一初速度v0开始做匀减速直线运动直至停止,其总位移为s,当其位移为2/3s时,所用时间为t1;当其速度为1/3v0时,所用时间为t2,则t1、t2有什么样的关系?

lllll

l

8

146

257

9

3P2

p

图11-505

vtBA

D

C1t2t

0v03

1v

O 图12-31

A1 2

L,G L,G

(甲) 1F1

G (乙)

AB 2 F

G (丙)

x'1F 3

9.一根长为1m具有小内截面的玻璃管,两端开口,一半埋在水中。在上端被覆盖后,把玻璃管提升起来并取出水面。问玻璃管内留下的水柱高度为多少。

10. 静止的原子核衰变成质量为m1,m2,m3的三个裂片,它们的质量损为Δm。若三裂片中每两片之间速度方向的夹角都是120°,求每个裂片能量。

11.玻璃圆柱形容器的壁有一定的厚度,内装一种在紫外线照射下会发出绿色荧光的液体,即液体中的每一点都可以成为绿色光源。已知玻璃对绿光的折射率为n1,液体对绿光的折射率为n2。当容器壁的内、外半径之比r:R为多少时,在容器侧面能看到容器壁厚为零?

12.(1)用折射率为2的透明物质做成内半径、外半径分别为a、b的空心球,b远大于a,内表面涂上能完全吸光的物质。问当一束平行光射向此球时被吸收掉的光束横截面积为多大?(注意:被吸收掉的光束的横截面积,指的是原来光束的横截面积,不考虑透明物质的吸收和外表面的反射。)图33-114所示是经过球心的截面图。 (2)如果外半径b趋于a时,第(1)问中的答案还能成立?为什么?

13.真空中有一个半径为R的均匀透明球,今有两束相距为2d(d≤R)对称地(即两光束与球的一条直径平行并且分别与其等距离)射到球上,试就球的折射率n的取值范围进行讨论 (1)n取何值时两束光一定在球内相交? (2)n取何值时两束光一定在球外相交? (3)如果n、d、R均已给定,如何判断此时两束光的交点是在球内还是在球外。

O1i2iB

A

CD1

n

2n

b a

ddi

O 4

14.一点电荷+q和半径为a的接地导体的球心相距为h,求空间的电势分布。 15.电荷q均匀分布在半球面ACB上,球面的半径为R,CD为通过半球顶点C与球心O的轴线,如图41-91。P、Q为CD轴线上在O点两侧,离O点距离相等的两点,已知P点的电势为Up,试求Q点的电势UQ。 1.试证明:物体的相对论能量E与相对论动量P的量值之间有如下关系: 20222EcpE

证明:222222cmmccpE 22222202222

1cccmccm

22

22

420

c

c

cm

20420Ecm

 20222EcpE 读者可试为之,从202EE

入手证明它等于22cp。

2. 在用质子)(11P轰击固定锂)(73Li靶的核反应中,(1)计算放出α粒子的反应能。(2)如果质子能量为1兆电子伏特,问在垂直质子束的方向观测到α粒子的能量有多大?有关原

子核的质量如下:H11,1.007825;He42,4.002603;Li73,7.015999. 解:(1)核反应方程如下: HeHePLi42421173

静质量 0M 1M 3M 2M 动 能 0E 1E 3E 2E 由总质量和总能量守恒:

233222211200cEMcEMcEMc

EM

由反应能Q的定义得: )()(1032EEEEQ 23210)]()[(cMMMM

5.931]002603.42)007825.1015999.7[( 35.17(兆电子伏特)

[其中:28272)/10997925.2()1066.1(1秒米千克cu 6105.931

兆电子伏特 =931.5兆电子伏特]

q 2p1p3p

图51-21 5

(2)设锂靶是静止的,根据动量守恒,可知,反应所产生的两个相同的α粒子(He42核),应沿入射质子的方向对称分开,如图51-21所示。 由动量守恒定律有

321ppp 矢量321,,ppp合成的三角形,两底角皆为θ,又因32MM,因而有 32EE 已知反应能Q=17.35兆电子伏特,且

132EEEQ其中11E兆电子伏特,可得

)(21132EQEE )135.17(21 =9.175(兆电子伏特) 即反应所生成的α粒子其能量为9.175兆电子伏特。 α粒子飞出方向与入射质子的方向之间的夹角为θ,因此 cos221222123ppPPP

由于MEP22,得: cos22121221133EEMMEMEMEM

代入反应能Q的定义式:

132EEEQ

cos21132121131232MEEMMEMMEMM

将上式中质量数改为质量比得 cos21132121131232AEEAAEAAEAAQ

其中11A,432AA,代入上式: cos4322112EEEEQ

所以 2112432cosEEEQE 0825.0175.9114335.17175.92 所以 6185 由此可知,在垂直于质子束的方向上观察到He42的能量近似就是9.175兆电子伏特。 3. 一个处于基态的氢原子与另一个静止的基态氢原子碰撞。问可能发生非弹性碰撞的最小速度为多少?如果速度较大而产生光反射,且在原速度方向和反方向可以观察到光。问这种光的频率与简正频率相差多少?氢原子的质量为1.67×10-27kg,电离能 JeVE181018.26.13。

解:处于基态的氢原子能量为1112EE,第二激发能量为.1222EE被氢原子吸收的最小能量子为

JEEEEE18341211121016.122

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