一列機(jī)械波先后在不同的介質(zhì)中傳播．在這一過(guò)程中，一定保持不變的物理量是（　�。�

現(xiàn)代科學(xué)研究表明，太陽(yáng)可以不斷向外輻射能量其來(lái)源是它內(nèi)部的核聚變反應(yīng)，其中最主要的核反應(yīng)方程是

2

0 -1

e+

4

1 1

H→

4 2

He+釋放的核能．若太陽(yáng)內(nèi)部只有這一種核反應(yīng)，且這些“釋放的核能”最后都以可見(jiàn)光的形式輻射，其平均頻率為6.0×10¹⁴Hz．在地球上與太陽(yáng)光垂直的每平方米截面上，通過(guò)的太陽(yáng)能輻射功率為P=1.35×10³ W/m²．已知普朗克常量h=6.63×10^-34J?s，質(zhì)子質(zhì)量m_p=1.6726×10^-27 kg，

4 2

He質(zhì)量m_α=6.6458×10^-27 kg，電子質(zhì)量m_e=0.9×10^-30 kg，光速c=3×10⁸ m/s，太陽(yáng)到地球之間的距離r=1.5×10¹¹m．求：
（1）每發(fā)生一次題中所述的核聚變反應(yīng)所釋放的核能；
（2）在地球上與太陽(yáng)光垂直的每平方米截面上1s內(nèi)接收到的太陽(yáng)輻射光子的個(gè)數(shù)；
（3）每年太陽(yáng)由于發(fā)光所減少的質(zhì)量．

在原子反應(yīng)堆中，用石墨做減速劑，使鈾核裂變產(chǎn)生的快中子通過(guò)與碳原子核發(fā)生碰撞而變成慢中子，從而控制核反應(yīng)的速度．若中子每次與碳原子核發(fā)生的碰撞都是彈性正碰，并已知鈾核裂變產(chǎn)生的快中子的初速度為v₀，碳原子核的質(zhì)量為中子質(zhì)量的12倍．求（結(jié)果可用分?jǐn)?shù)和指數(shù)表示）：
（1）快中子與第一個(gè)靜止的碳原子核碰撞后的速度大��；
（2）快中子連續(xù)與50個(gè)靜止的碳原子核碰撞后的速度大�。�

一個(gè)物理興趣小組的同學(xué)根據(jù)所學(xué)光學(xué)知識(shí)，設(shè)計(jì)了一個(gè)直接測(cè)液體折射率的裝置．如圖是這個(gè)裝置的示意圖，其中的圓是一個(gè)圓盤(pán)，兩條直線(xiàn)BC、EF是在圓盤(pán)上所畫(huà)的兩條相互垂直的直徑，它們分別代表界面和法線(xiàn)．P₁、P₂是插在圓盤(pán)上的兩枚大頭針，大頭針與圓盤(pán)表面垂直且在圓盤(pán)的同一半徑上．每次測(cè)量時(shí)讓圓盤(pán)的下半部分豎直浸入液體中，并保持圓盤(pán)上的直線(xiàn)BC與液面相平，然后在圓盤(pán)右上方區(qū)域觀(guān)察大頭針P₁、P₂，用一枚大頭針P₃沿圓周EC部分移動(dòng)，使其擋住P₁、P₂，這樣只要根據(jù)此時(shí)P₃的位置，就可以直接讀出待測(cè)液體折射率的值．若測(cè)得∠AOF=30°，OP₃與OC之間的夾角為45°，則在此時(shí)P₃所在位置標(biāo)注的折射率值應(yīng)為．
現(xiàn)有一白光光源從F位置沿圓盤(pán)邊緣向B位置移動(dòng)，在移動(dòng)過(guò)程中光源發(fā)出的細(xì)光束始終射向O點(diǎn)，那么在液面上方最先消失的是顏色的光．

如圖所示為“用雙縫干涉測(cè)光的波長(zhǎng)”的實(shí)驗(yàn)裝置，某同學(xué)用此裝置測(cè)量綠光的波長(zhǎng)．測(cè)量前，他先取下雙縫，打開(kāi)光源，調(diào)節(jié)光源的高度和角度，使光源發(fā)出的光束沿著遮光筒的軸線(xiàn)把屏照亮．做好調(diào)整后，他將雙縫安裝好，在單縫與光源之間放上綠色的濾光片，然后開(kāi)始觀(guān)察和測(cè)量．測(cè)量的核心部件是測(cè)量頭，它由分劃板、目鏡、手輪等構(gòu)成．測(cè)量時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)手輪，使分劃板左右移動(dòng)，讓分劃板的中心刻線(xiàn)對(duì)準(zhǔn)亮紋的中心．當(dāng)他轉(zhuǎn)動(dòng)手輪，使分劃板的中心刻線(xiàn)與他所選的第1條亮紋的中心對(duì)齊時(shí)，手輪的初始示數(shù)為2.12mm；繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)手輪，當(dāng)分劃板的中心刻線(xiàn)移動(dòng)到第3條亮紋中心時(shí)，手輪的示數(shù)為5.72mm．已知此次實(shí)驗(yàn)他所選用的雙縫間的距離d=0.25mm，雙縫到屏的距離l=900mm．由此可知他所測(cè)量的相鄰亮條紋間的距離為mm，綠光的波長(zhǎng)為m．

如圖所示，固定在轉(zhuǎn)臺(tái)上的激光器發(fā)出一細(xì)光束，轉(zhuǎn)臺(tái)在折射率為

2

的液體中按照?qǐng)D中箭頭所示方向勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，使激光束在豎直平面內(nèi)掃描，掃描一周（轉(zhuǎn)過(guò)360°）的時(shí)間為32s．當(dāng)激光束在液體和空氣界面發(fā)生全反射時(shí)，觀(guān)察者在液面上方無(wú)法觀(guān)察到激光束．求
（1）光發(fā)生全反射的臨界角；
（2）通過(guò)分析、計(jì)算說(shuō)明在激光束轉(zhuǎn)動(dòng)一周時(shí)間內(nèi)，觀(guān)察者在液面上方可觀(guān)察到激光束的時(shí)間．

如圖所示為氫原子的能級(jí)圖．一群處在n=2能級(jí)的氫原子躍遷回基態(tài)時(shí)釋放出一定頻率的光子．已知1eV=1.6×10^-19J，普朗克常量h=6.63×10^-34J?s，計(jì)算時(shí)不考慮相對(duì)論效應(yīng)．（計(jì)算結(jié)果保留3位有效數(shù)字）求：
（1）氫原子從n=2能級(jí)躍遷回基態(tài)時(shí)釋放出光子的能量；
（2）氫原子從n=2能級(jí)躍遷回基態(tài)時(shí)釋放出光子的頻率；
（3）用這種頻率的光照射極限頻率為4.55×10¹⁴Hz的金屬銫，可以發(fā)生光電效應(yīng)，產(chǎn)生光電子的最大初動(dòng)能為多大．

如圖所示，在光滑水平面上，有一質(zhì)量m₁=0.30kg的小球A處于靜止?fàn)顟B(tài)，現(xiàn)有一質(zhì)量m₂=0.20kg的小球B沿水平面以v₀=10m/s的速度與小球A發(fā)生對(duì)心正碰，碰后兩小球立即合為一個(gè)整體在光滑水平面上運(yùn)動(dòng)．求：
（1）碰撞前，小球B的動(dòng)量大��；
（2）兩小球碰撞后它們共同運(yùn)動(dòng)的速度大�。�

一對(duì)正、負(fù)電子對(duì)撞，轉(zhuǎn)變?yōu)橐粚?duì)頻率相同的光子．已知正、負(fù)電子的靜止質(zhì)量為m_e，對(duì)撞前的動(dòng)能均為E_k，普朗克常量為h，光在真空中傳播的速度為c．則輻射出的每一個(gè)光子的能量為，其在真空中的波長(zhǎng)為．

核電站是人類(lèi)和平利用核能的一個(gè)實(shí)例．目前核電站是利用釋放的核能來(lái)發(fā)電的．（選填“核裂變”或“核聚變”）