(1)设宇宙射线粒子的能量是其静止能量的k倍．则粒子运动时的质量等于其静止质量的________倍，粒子运动速度是光速的________倍．

(2)某实验室中悬挂着一弹簧振子和一单摆，弹簧振子的弹簧和小球(球中间有孔)都套在固定的光滑竖直杆上．某次有感地震中观察到静止的振子开始振动4.0s后，单摆才开始摆动．此次地震中同一震源产生的地震纵波和横波的波长分别为10 km和5.0 km，频率为1.0 Hz.假设该实验室恰好位于震源的正上方，求震源离实验室的距离．

【解析】：(1)以速度v运动时的能量E＝mv²，静止时的能量为E₀＝m₀v²，依题意E＝kE₀，故m＝km₀；

由m＝，解得v＝c.

(2)地震纵波传播速度为：v_p＝fλ_p

地震横波传播速度为：v_s＝fλ_s

震源离实验室距离为s，有：s＝v_pt

s＝v_s(t＋Δt)，解得：s＝＝40 km.

如图为一列横波某时刻的波形图，已知该波沿＋x方向连续传播，传播速度为2 m/s.

(1)求波上质点P的振动周期并画出从该时刻计时开始的振动图象．

 (2)如图所示，在探究共振现象的实验中发现：当作用在装置上MN间的驱动力的频率与上述横波的频率相同时，MN间五个单摆中D摆恰好发生共振．现测得D摆摆线长l＝99.6 cm.摆球的直径d＝0.8 cm，求当地重力加速度g.(结果取两位有效数字)

【解析】：(1)由图象可以看出：λ＝4 m.

由T＝可解得：T＝＝s＝2 s.

由于t＝0时刻P点向上振动，则P点的振动图象如图所示：

(2)由T＝2π得：g＝

又L＝l＋

联立可得：

g＝m/s²

＝9.9 m/s².

我国受印度洋板块和太平洋板块推挤，地震活动比较频繁，这次汶川地震是我国大陆内部地震，属于浅源地震，其破坏力度较大．地震波分三种：纵波(P波)，速度v_P＝9.9 km/s；横波(S波)，速度v_S＝4.5 km/s；面波(L波)，速度v_L＝1.4 m/s，

(1)位于震源上方汶川附近的地震观测点N处有水平摆A与竖直摆B(如图16甲)，地震发生时最先剧烈振动的是哪个摆？

(2)地震观测台T记录到的地震曲线假如如图16乙所示，则由图可知a、b、c三种波形各对应于哪种地震波？若在曲线图上测得P波与S波的时间差为5.80 s，则地震观测台T距震源Z多远？

(3)若地震P波沿直线传播到地震观测台T时，地表某标志物振动方向沿图丙中ZT方向，测得某时刻标志物的水平分位移x＝24 mm，竖直分位移y＝1.2 mm，由此估算震源深度．

【解析】：(1)最先振动的是B摆，纵波速度最快，纵波使B摆最先剧烈上下振动．

(2)根据波速大小可推知，a处的波形对应的是速度最快的P波(纵波)，b处的波形对应的是速度较快的S波(横波)，c处的波形对应的是速度较慢的L波(面波)．设地震观测台T距震源的距离为s，则－＝t，代入数据得s＝47.9 km.

(3)设震源深度为h，纵波沿ZT方向传播，设纵波传播的方向与地面的夹角为θ，则tanθ＝，h＝s·sinθ，代入数据得h＝2.4 km.

如图，一透明球体置于空气中，球半径R＝10 cm，折射率n＝.MN是一条通过球心O的直线，单色细光束AB平行于MN射向球体，AB与MN间距为5 cm，CD为出射光线．

(1)补全光路并求出光从B点传到C点的时间；

(2)求CD与MN所成的角α.(需写出求解过程)

【解析】：(1)连接BC，如图18

在B点光线的入射角、折射角分别标为i、r

sini＝5/10＝，所以，i＝45°

由折射率定律：在B点有：n＝　sinr＝1/2

故：r＝30°　＝2Rcosr

t＝n/c＝2Rncosr/c

t＝(/3)×10^－9 s

(2)由几何关系可知∠COP＝15°

∠OCP＝135°　α＝30°

科学家发现在月球上含有丰富的He(氦3)．它是一种高效、清洁、安全的核聚变燃料，其参与的一种核聚变反应的方程式为He＋He―→2H＋He.关于He聚变下列表述正确的是

(　　)

A．聚变反应不会释放能量

B．聚变反应产生了新的原子核

C．聚变反应没有质量亏损

D．目前核电站都采用He聚变反应发电

【解析】：轻核聚变而生成质量较大(中等)的新核．故B正确．

如图甲是α、β、γ三种射线穿透能力的示意图，图乙是工业上利用射线的穿透性来检查金属内部的伤痕的示意图，请问图乙中的检查是利用了哪种射线

(　　)

A．α射线　　　　　　           B．β射线

C．γ射线                               D．三种射线都可以

【解析】：由图甲可知α射线和β射线都不能穿透钢板，γ射线的穿透力最强，可用来检查金属内部的伤痕，为C.

静止在匀强磁场中的某放射性元素的原子核，当它放出一个α粒子后，其速度方向与磁场方向垂直，测得α粒子和反冲核轨道半径之比为44∶1，如图所示(图中直径没有按比例画)，则                                                                                                             (　　)

A．α粒子和反冲核的动量大小相等，方向相反

B．原来放射性元素的原子核电荷数是90

C．反冲核的核电荷数是88

D．α粒子和反冲核的速度之比为1∶88

【解析】：粒子之间相互作用的过程中遵循动量守恒定律，由于原来的原子核是静止的，初动量为零，则末动量也为零，即：α粒子和反冲核的动量大小相等，方向相反，所以A正确．

由于释放的α粒子和反冲核，在垂直于磁场的平面内且在洛伦兹力作用下做匀速圆周运动，所以由牛顿第二定律得：

qvB＝m，得R＝.

若原来放射性元素的核电荷数为Q，则对α粒子：

R₁＝.

对反冲核：R₂＝.

由于p₁＝p₂，所以有：＝.

解得：Q＝90.

它们的速度大小与质量成反比．所以B、C正确，D错误．

氦氖激光器能产生三种波长的激光，其中两种波长分别为λ₁＝0.6328 μm，λ₂＝3.39 μm.已知波长为λ₁的激光是氖原子在能级间隔为ΔE₁＝1.96 eV的两个能级之间跃迁产生的．用ΔE₂表示产生波长为λ₂的激光所对应的跃迁的能级间隔，则ΔE₂的近似值为

(　　)

A．10.50 eV                             B．0.98 eV

C．0.53 eV                               D．0.36 eV

【解析】：由跃迁公式得ΔE₁＝，ΔE₂＝，联立可得ΔE₂＝.ΔE₁＝0.36 eV，选项D对．

用于火灾报警的离子烟雾传感器如图3所示，在网罩Ⅰ内有电极Ⅱ和Ⅲ，a、b端接电源，Ⅳ是一小块放射性同位素镅241，它能放射出一种很容易使气体电离的粒子．平时，镅放射出的粒子使两个电极间的空气电离，在a、b间形成较强的电流．发生火灾时，烟雾进入网罩内，烟尘颗粒吸收空气中的离子和镅发出的粒子，导致电流发生变化，电路检测到这种变化从而发生警报．下列有关这种报警器的说法正确的是

(　　)

A．镅241发出的是α粒子，有烟雾时电流增强

B．镅241发出的是α粒子，有烟雾时电流减弱

C．镅241发出的是β粒子，有烟雾时电流增强

D．镅241发出的是β粒子，有烟雾时电流减弱

【解析】：三种射线中α射线的电离本领最强，当有烟尘时，由于烟尘吸收空气中的离子和α粒子，所以电流会减弱．故B正确．

光电效应的实验结论是：对于某种金属

(　　)

A．无论光强多强，只要光的频率小于极限频率就不能产生光电效应

B．无论光的频率多低，只要光照时间足够长就能产生光电效应

C．超过极限频率的入射光强度越弱，所产生的光电子的最大初动能就越小

D．超过极限频率的入射光频率越高，所产生的光电子的最大初动能就越大

【解析】：根据光电效应规律可知A正确，B、C错误．根据光电效应方程mv＝hν－W，频率ν越高，初动能就越大，D正确．