如图所示,一圆柱形绝热气缸竖直放置,通过绝热活塞封闭着一定质量的理想气体。活塞的质量为m,横截面积为S,与容器底部相距h,此时封闭气体的温度为T1。现通过电热丝缓慢加热气体,当气体吸收热量Q时,气体温度上升到T2。已知大气压强为p0,重力加速度为g,不计活塞与气缸的摩擦,求:①活塞上升的高度;②加热过程中气体的内能增加量。
(1)研究发现两个氘核(H)可聚变成He,已知氘核的质量为2.013 6 u,中子的质量为1.008 7 u, He核质量为3.015 0 u.若质量亏损1 u对应的核能为931.5 MeV,则两个氘核聚变成He核的核反应方程为________________;上述反应中释放的核能为________.(2)如图所示,光滑水平面上三个物块A、B、C,A、B间有压缩且被锁定的轻弹簧,三物块均处于静止状态.现解除对弹簧的锁定,B离开弹簧后,以速度v0与C相碰,最终B与A运动的速度相同,已知mA=6 kg,mB=1 kg,mC=14 kg,求B与C相碰后C的速度大小.
(1)我国科学家经过艰苦努力,率先建成了世界上第一个全超导托克马克试验装置并调试成功.这种装置被称为“人造太阳”,它能够承受上亿摄氏度高温且能够控制等离子态的核子发生聚变并稳定持续地输出能量,就像太阳一样为人类提供无限清洁能源.在该装置内发生的核反应方程是H+H―→He+X,其中粒子X的符号是________.已知H的质量是m1, H的质量是m2,He的质量是m3,X的质量是m4,光速是c,则发生一次上述聚变反应所释放的核能表达式为___________________________________________.(2)光滑水平面上静止放置一长方形木板B,B的质量为M=2 kg,B的右端离竖直墙6 m.现有一小物体A,其质量m=1 kg,以v0=6 m/s的速度从B的左端水平滑上B,如图所示.A和B之间的动摩擦因数μ=0.4,B与墙碰撞时间极短,且碰撞时无能量损失.要使A最终不脱离B,B的最短长度是多少?
(1)2011年中国宣布突破快中子增殖反应堆技术,使核反应原料利用率提升到百分之六十以上.第一代核反应堆以铀235为裂变燃料,而在天然铀中占99%的铀238不能被利用,为了解决这个问题,科学家们研究出快中子增殖反应堆,使铀238变成高效核燃料.在快中子增殖反应堆中,使用的核燃料是钚239,裂变时释放出快中子,周围的铀238(U)吸收快中子后变成铀239(U),铀239很不稳定,经过________次β衰变后变成钚239(Pu),从而实现核燃料的增殖.铀238转变为钚239的全过程的核反应方程式为____________________________________________.(2)如图所示,长为L=2 m的木板A质量为M=2 kg,A静止于足够长的光滑水平面上,小物块B(可视为质点)静止于A的左端,B的质量为m1=1 kg,曲面与水平面相切于M点.现让另一小物块C(可视为质点)从光滑曲面上离水平面高h=3.6 m处由静止滑下,C与A相碰后与A粘在一起,C的质量为m2=1 kg,A与C相碰后,经一段时间B可刚好离开A,g=10 m/s2.求A、B之间的动摩擦因数μ.
(1)有频率相同、振动方向相同的两个声源S1和S2,如图所示.一人站在声源北方的A点,此人此时听到的声音很响,这个人向东慢慢移动,声音逐渐减弱,到B点时几乎听不到声音,测得A、B间距离为1.5 m.则:①S1、S2声波的波长λ为多少?②若此人由B点再向正南方向移动,声音逐渐变响,那么,此人沿正南方向至少走多远,声音又变得很响?(2)如图所示,玻璃棱镜ABCD可以看成是由ADE、ABE、BCD三个直角三棱镜组成.一束频率为5.3×1014 Hz的单色细光束从AD面入射,在棱镜中的折射光线如图中ab所示,ab与AD面的夹角α=60°.已知光在真空中的传播速度c=3×108 m/s,玻璃的折射率n=1.5,求:①该束入射光线的入射角;②该束光线第一次从玻璃棱镜中出射时的折射角.(结果可用三角函数表示)
如图所示,两根竖直放置在绝缘面上的金属框架.框架的上端接有电容为C的电容器.框架上有一质量为m、长为l的金属棒,平行于地面放置,与框架接触良好无摩擦,棒离桌面高度为h.磁感应强度为B的匀强磁场与框架平面相垂直,开始时电容器不带电.自静止起将棒释放,求棒从释放到落到地面所需要的时间?