(9分)如图所示,是一种折射率n=1.5的棱镜,用于某种光学仪器中,现有一束光线沿MN方向射到棱镜的AB面上,入射角的大小,求: (i)光在棱镜中传播的速率。 (ii)画出此束光线射出棱镜后的方向,要求写出简要的分析过程。(不考虑返回到AB和BC面上的光线)。
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(6分)一列简谐横波在某时刻的波形图如图所示,已知图中质点b的起振时刻比质点a延迟了0.5s,b和c之间的距离是5m,以下说法正确的是 _________(填入选项前的字母,有填错的不得分) A.此列波的波长为2.5m B.此列波的频率为2Hz C.此列波的波速为2.5m/s D.此列波的传播方向为沿x轴正方向传播
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(9分)如图所示p-V图中,一定质量的理想气体由状态A经过 ACB过程至状态B,气体对外做功280J,放出热量410J;气体又从状态B经BDA过程回到状态A,这一过程中外界对气体做功200J。 (i)ACB过程中气体的内能如何变化?变化了多少? (ii)BDA过程中气体吸收还是放出多少热量?
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(6分)如图所示,导热的气缸固定在水平地面上,用活塞把一定质量的理想气体封闭在气缸中,气缸的内壁光滑。现用水平外力F作用于活塞杆,使活塞缓慢地向右移动,由状态①变化到状态②,在此过程中,如果环境温度保持不变,下列说法正确的是 (填入选项前的字母,有填错的不得分) A.每个气体分子的速率都不变 B.气体分子平均动能不变 C.水平外力F逐渐变大 D.气体内能减少 E.气体放出热量 F.气体内能不变,却对外做功,此过程违反热力学第一定律,不可能实现 G.气体是从单一热源吸热,全部用来对外做功,但此过程不违反热力学第二定律
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(18分)如图所示,两足够长的平行光滑的金属导轨MN、PQ相距为L=1m,导轨平面与水平面夹角α=30°,导轨电阻不计。磁感应强度为B1=2T的匀强磁场垂直导轨平面向上,长为L=1m的金属棒ab垂直于MN、PQ放置在导轨上,且始终与导轨接触良好,金属棒的质量为m1=2kg、电阻为R1=1Ω。两金属导轨的上端连接右侧电路,电路中通过导线接一对水平放置的平行金属板,两板间的距离和板长均为d=0.5m,定值电阻为R2=3Ω,现闭合开关S并将金属棒由静止释放,取g=10m/s2,求: (1)金属棒下滑的最大速度为多大? (2)当金属棒下滑达到稳定状态时,整个电路消耗的电功率P为多少? (3)当金属棒稳定匀速下滑时,在水平放置的平行金属间加一垂直于纸面向里的匀强磁场B2=3T,在下板的右端且非常靠近下板的位置处有一质量为m2=3×10-4kg、所带电荷量为q=-1×10-4C的液滴以初速度v水平向左射入两板间,该液滴可视为质点。要使带电粒子能从金属板间射出,初速度v应满足什么条件?
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(14分)如图所示,木板与水平地面间的夹角θ可以随意改变,当θ=30°时,可视为质点的一小木块恰好能沿着木板匀速下滑。若让该小木块从木板的底端以大小恒定的初速率v0=10m/s的速度沿木板向上运动,随着θ的改变,小物块沿木板滑行的距离s将发生变化,重力加速度g=10m/s2。求: (1)求小物块与木板间的动摩擦因数; (2)当θ角满足什么条件时,小物块沿木板滑行的距离最小,并求出此最小值。
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(共10分)实验室测一节干电池的电动势E和内电阻r。 ①先用多用电表估测电动势E。将选择开关旋至直流2.5V档,红、黑表笔与干电池的正、负极相接,此时指针所指位置如图甲所示,则此时多用表的读数为_______V。 ②再用伏安法更精确地测量该干电池的电动势和内电阻,实验电路如图乙所示。请你用实线代替导线在图丙中连接好实物,要求变阻器的滑动头向右滑动时,其电阻值变大。 ③由实验测得的7组数据已在图丁的U-I图上标出,请你完成图线。由图像可得: E=____________V(保留三位有效数字),r=____________Ω(保留两位有效数字)。
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(5分)为了测定滑块与水平桌面之间的动摩擦因数,某同学设计了如图所示的实验装置,其中圆弧形滑槽末端与桌面相切。第一次实验时,滑槽固定于桌面右端,滑槽末端与桌面右端对齐,小球从滑槽顶端由静止释放,落在水平地面上的点;第二次实验时,滑槽固定于桌面左侧,测出滑槽末端与桌面右端的距离为,小球从滑槽顶端由静止释放,落在水平面上的点。已知重力加速度为,不计空气阻力,滑块与滑槽之间有摩擦力。 (1)实验还需要测出的物理量是 (用代号表示). A.滑槽的高度; B.桌子的高度; C.点到点的距离; D.点到点的距离; E.滑块的质量。 (2)实验中需要用到的测量工具(仪器)有 . (3)写出动摩擦因数的表达式是 .
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一理想变压器给负载供电,变压器输入电压不变,如图所示。电灯A上标有“10 V,10 W” 的字样,电灯B上标有“8 V,20 W”的字样,滑动变阻器的总电阻为6 Ω,当滑动触头由a端向b端滑动的过程中(不考虑电灯电阻的变化)。则图中所有交流电表的读数及输入功率变化情况正确的是(均为理想电表)( ) A.V1、V2不变,A1增大,A2增大,P先减小后增大 B.V1、V2不变,A1、A2增大,P增大 C.V1、V2不变,A1、A2减小,P先增大后减小 D.V1不变,V2增大,A1减小,A2减小,P减小
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如图所示,ABC为与匀强磁场垂直的边长为a的等边三角形,磁场垂直纸面向外,比荷为e/m的电子以速度v0从A点沿AB方向射入,现欲使电子能经过BC边,则磁感应强度B的取值应为( ) A.B > B.B < C.B < D.B >
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