模块3—4试题(12分)
(1)(6分)一光线以很小的入射角i射入一厚度为d、折射率为n的平板玻璃,求出射光线与入射光线之间的距离(很小时,).
(2)(6分)右图为某一报告厅主席台的平面图,AB是讲台,S1、S2是与讲台上话筒等高的喇叭,它们之间的相互位置和尺寸如图所示。报告者的声音放大后经嗽叭传回话筒再次放大时可能会产生啸叫,为了避免啸叫,话筒最好摆放在讲台上适当的位置,在这些位置上两个嗽叭传来的声音因干涉而相消。已知空气中声速为340m/s。若报告人声音的频率为136Hz,问讲台上这样的位置有多少个?
模块3—3试题(12分)
(1)(4分)下列说法正确的是 (填入正确选项前的字母,每选错一个扣2分,最低得分为0分。)
(A)当一定量气体吸热时,其内能可能减小
(B)玻璃、石墨和金刚石都是晶体,木炭是非晶体
(C)单晶体有固定的熔点,多晶体和非晶体没有固定的熔点
(D)当液体与大气相接触时,液体表面层内的分子所受其它分子作用力的合力总是指向液体内部
(E)气体分子单位时间内与单位面积器壁碰撞的次数,与单位体积内气体的分子数和气体温度有关
(2)(8分)如右图,体积为V、内壁光滑的圆柱形导气缸顶部有一质量和厚度均可忽略的活塞;气缸内密封有温度为2.4T0、压强1.2p0的理想气体,p0与T0分别为大气的压强和温度。已知:气体内能U与温度T的关系为,为正的常量;容器内气体的所有变化过程都是缓慢的。求:
(i)气缸内气体与大气达到平衡时的体积V1;
(ii)在活塞下降过程中,气缸内气体放出的热量Q。
图1中,质量为m的物块叠放在质量为2m的足够长的木板上方右侧,木板放在光滑的水平地面上,物块与木板之间的动摩擦因数为。在木板上施加一水平向右的拉力F,在0~3s内F的变化如图2所示,图中F以mg为单位,重力加速度g=10m/s2.整个系统开始时静止。
(1)求1s、1.5s、2s、3s末木板的速度以及2s、3s末物块的速度;
(2)在同一坐标系中画出0~3s内木板和物块的v—t图象,据此求0~3s内物块相对于木板滑过的距离。
右图中左边有一对平行金属板,两板相距为d,电压为V;两板之间有匀强磁场,磁感应强度大小为B0,方向与金属板面平行并垂直于纸面朝里,图中右边有一半径为R、圆心为O的圆形区域,区域内也存在匀强磁场,磁感应强度大小为B,方向垂直于纸面朝里。一电荷量为q的正离子沿平行于金属板面、垂直于磁场的方向射入平行金属板之间,沿同一方向射出平行金属板之间的区域,并沿直径EF方向射入磁场区域,最后从圆形区域边界上的G点射出,已知弧所对应的圆心角为。不计重力,求:
(1)离子速度的大小;
(2)离子的质量。
利用气垫导轨验证机械能守恒定律,实验装置示意图如图1所示:
(1)实验步骤:
①将气垫导轨放在水平桌面上,桌面高度不低于1m,将导轨调至水平。
②用游标卡尺测量挡光条的宽度,结果如图2所示,由此读为 mm。
③由导轨标尺读出两光电门中心之间的距离s= cm。
④将滑块移至光电门1左侧某处,待砝码静止不动时,释放滑块,要求砝码落地前挡光条已通过光电门2。
⑤从数字计数器(图1中未画出)上分别读出挡光条通过光电门1和光电门2所用的时间。
⑥用天平称出滑块和挡光条的总质量M,再称出托盘和砝码的总质量m。
(2)有表示直接测量量的字母写出下列所求物理量的表达式:
①滑块通过光电门1和光电门2时瞬时速度分别为v1= 和v2= 。
②当滑块通过光电门1和光电门2时,系统(包括滑块、挡光条、托盘和砝码)的总动能分别为EK1= 和EK2= 。
③在滑块从光电门1运动到光电门2的过程中,系统势能的减少= (重力加速度为g)。
(3)如果 ,则可认为验证了机械能守恒定律。
图1为测量电压表V内阻r的电路原理图。图中两个固定电阻的阻值均为R,S1、S2是开关,E是电源(内阻可忽略).
(1)按电路原理图将图2中的实物图连线;
(2)开关S1保持断开,合上开关S2,此时电压表的读数为U1;再合上开关S1,电压表的读数变为U2,电压表内阻r= (用U1、U2和R表示).