（1）2008年度诺贝尔物理学奖授予美国科学家南部阳一郎和两位日本科学家小林诚、利川敏英．到目前为止，人们仍无法解释140亿年前宇宙大爆炸时宇宙起源的幕后力量．如果宇宙大爆炸产生了相同的物质和反物质，它们应当互相抵消，但这并没有发生，每100亿个反物质粒子就有一个额外的物质粒子发生了微小的偏移．这种对称破缺可能是使我们宇宙得以幸存的原因．现在，科学家正在设法寻找“反物质”，所谓“反物质”是由“反粒子”构成的，“反粒子”与其对应的正粒子具有相同的质量和相同的电荷量，但电荷的电性相反，据此，若有反α粒子，它的质量数为______，电荷数为______．
（2）经过一年多的修复，大型强子对撞机于2009年11月20日首次让质子在环形加速器全程环绕，23 日同时发射的两束方向相反的质子流在4个探测器上顺利地实现了对撞．大型强子对撞机“开足马力”后，把数以百万计的粒子加速至将近每秒钟30万公里，相当于光速的99.99%．这些接近光速的粒子对撞后，会创造出1百多亿年前与宇宙大爆炸之后万亿分之一秒时的状态类似的条件，科学家期望能从中发现占宇宙质量96%的暗物质和暗能量的踪迹，从而揭开宇宙起源之谜．设两束质子束对心正碰后，能量全部以光子的形式向外辐射，试求所辐射光子的频率．．
考点分析：
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（1）在海地大地震中，设地震波中的横波和纵波传播速率分别约为4km/s和9km/s．如图所示，一种简易地震仪由竖直弹簧振子P和水平弹簧振子H组成，在这次地震中，震源地在地震仪的正下方，若在地面上的观察者观察到两振子的振动相差5s，则______
A．P先开始振动，震源距地震仪约36km
B．P先开始振动，震源距地震仪约25km
C．H先开始振动，震源距地震仪约36km
D．H先开始振动，震源距地震仪约25km
（2）2009年10月6日，原香港中文大学校长、“光纤之父”高锟教授获得诺贝尔物理学奖．某有线制导导弹发射时，在导弹发射基地和导弹间连一根细如蛛丝的特制光纤，它双向传输信号，能达到有线制导作用．光纤由纤芯和包层组成，其剖面如图，其中纤芯材料的折射率n
1=2，包层折射率
，光纤长度为
km．（已知当光从折射率为n
1的介质射入折射率为n
2的介质时，入射角θ
1、折射角θ
2间满足关系：n
1sinθ
1=n
2sinθ
2）若导弹飞行过程中，将有关参数转变为光信号，利用光纤发回发射基地经瞬间处理后转化为指令光信号返回导弹，求信号往返需要的最长时间．
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（1）奥运祥云火炬的燃烧系统由燃气罐（内有液态丙烷）、稳压装置和燃烧器三部分组成，当稳压阀打开以后，燃气以气态形式从气罐里出来，经过稳压阀后进入燃烧室进行燃烧．则以下说法中正确的是______．
A．燃气由液态变为气态的过程中要对外做功
B．燃气由液态变为气态的过程中分子的分子势能减少
C．燃气在燃烧室燃烧的过程是熵增加的过程
D．燃气在燃烧后释放在周围环境中的能量很容易被回收再利用
（2）如图所示，绝热隔板S把绝热的气缸分隔成体积相等的两部分，S与气缸壁的接触是光滑的．两部分中分别盛有相同质量、相同温度的同种气体a和b．气体分子之间相互作用可忽略不计．现通过电热丝对气体a缓慢加热一段时间后，a、b各自达到新的平衡状态．试分析气体b的压强、温度、内能的变化情况．
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如图所示，真空中有以（r，0）为圆心，半径为r的圆形匀强磁场区域，磁场的磁感应强度大小为B，方向垂直于纸面向里，在y=r的虚线上方足够大的范围内，有水平向左的匀强电场，电场强度的大小为E．从O点向不同方向发射速率相同的质子，质子的运动轨迹均在纸面内，且质子在磁场中的偏转半径也为r，已知质子的电荷量为q，质量为m，不计重力、粒子间的相互作用力及阻力的作用．求：
（1）质子射入磁场时速度的大小；
（2）沿x轴正方向射入磁场的质子，到达y轴所需的时间；
（3）与x轴正方向成30°角（如图所示）射入的质子，到达y轴时的速度大小．
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风洞实验室可产生水平方向的、大小可调节的风力．在风洞中有一固定的支撑架ABC，该支撑架的上表面光滑，是一半径为R的
圆弧面，如图所示，圆弧面的圆心在O点，O离地面高为2R，地面上的D处有一竖直的小洞，离O点的水平距
．现将质量分别为m
l和m
2的两小球用一不可伸长的轻绳连接按图中所示的方式置于圆弧面上，球m
l放在与圆心O在同一水平面上的A点，球m
2竖直下垂．
（1）在无风情况下，若将两球由静止释放（不计一切摩擦），小球m
l沿圆弧面向上滑行，恰好到最高点C与圆弧面脱离，则两球的质量比m
l：m
2是多少？
（2）让风洞实验室内产生的风迎面吹来，释放两小球使它们运动，当小球m
l滑至圆弧面的最高点C时轻绳突然断裂，通过调节水平风力F的大小，使小球m
1恰能与洞壁无接触地落入小洞D的底部，此时小球m
1经过C点时的速度是多少？水平风力F的大小是多少（小球m
1的质量已知）？
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发光晶体二极管是电器上做指示灯用的一种电子元件．它的电路符号如图甲所示，正常使用时，带“+“号的一端接高电势，带“一“号的一端接低电势．某同学用实验的方法测得它两端的电压U．和通过它的电流I的关系数据如下表所示．
| U/V | | 0.2 | 0.4 | 0.6 | 0.8 | 1.0 | 1.2 | 1.4 | 1.6 | 1.8 | 2.0 | 2.2 | 2.4 | 2.6 | 2.8 | 3.0 |
| I/mA | | 0.4 | 0.9 | 1.5 | 2.3 | 3.2 | 4.3 | 5.4 | 6.8 | 9.3 | 12 | 15 | 19 | 24 | 30 | 37 |
（1）在图乙中的虚线框内画出该同学的实验电路图．（实验用电压表内阻R
V约为10kΩ，电流表内阻R
mA约为100Ω）；
（2）在图丙中的小方格纸上用描点法画出U-I图线．
（3）若发光二极管的最佳工作电压为2.0V，而电源是由内阻不计、电动势为1.5V的两节干电池串联而成．根据画出的伏安特性曲线上的信息分析，应该串联一个阻值多大的电阻后与电源接成闭合电路，才能使二极管工作在最佳状态？
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