上海市浦东新区建平中学2023-2024学年高三上学期期中考...

图 1

图 2

我们可以将下降过程进行如下建模：一根足够长的空心铜管竖直放置，使一枚直径略小于铜管内径，质量为M的圆柱形强磁铁从管内某处由静止开始下落，如图2所示。已知重力加速度 g，强磁铁在管内运动时， 不与内壁摩擦，不计空气阻力。

如图所示是某排水管道的侧面剖视图。井盖上的泄水孔因杂物而堵塞，井盖与井口间密封良好但不粘连。设井盖质量m=20kg，圆柱形竖直井内水面面积S=0.30m² ， 图示时刻水面与井盖之间的距离h=2.0m，井内密封有压强刚好等于大气压强p₀=1.01×10⁵Pa ，温度T₀=300K的空气（可视为理想气体），重力加速度g=10m/s² 。 密封空气的温度始终不变。

2004 年我国探月工程正式立项， 确立了“绕、落、回 ”三步走战略规划，到2020年三步走战略圆满收官，其中嫦娥系列探测器和玉兔系列巡视器在探月过程中起到了至关重要的作用， 提升了我国在国际航天航空领域的话语权。

“ 梦天号” 实验舱携带世界首套可相互对比的冷原子钟组发射升空，对提升我国导航定位、深空探测等技术具有重要意义。如图所示为某原子钟工作的四能级体系，原子吸收频率为v₀的光子从基态能级I跃迁至激发态能级II，然后自发辐射出频率为v₁的光子，跃迁到能级2，并在一定条件下可跃迁到能级1，实现受激辐射， 发出钟激光， 最后辐射出频率为v₃的光子回到基态。该原子钟产生的钟激光的频率v₂为

2021 年《自然》杂志报道了中国科学家在稻城“拉索 ”基地探测到的迄今为止最高能量的γ射线，能量值达到1.40 × 10¹⁵eV。若此能量全部用以加速一个静止的氦核（），不考虑氦核因加速而产生的电磁辐射以及相对论效应，氦核最终能被加速到 m/s （e=1.60×10⁻¹⁹C，氦核的静止质量6.68×10⁻²⁷kg）。
若采用电场加速氦核，需要提供V的电压才能将氦核加速到上述速度。
你认为你计算的结果合理吗? 简要阐述理由 。