(8分)[物理—物理3—4]
(1)一列简谐横波,在某一时刻的波的图象如图所示。已知波速大小为8m/s,方向沿x轴正方向。则这一时刻起,经过0.75s,质点A的位移是 cm,通过的路程是 cm,在这段时间内,波传播的距离是 m。
(2)如图所示,一单色光速a,以i=60°的入射角从平行玻璃砖上表面O点入射。已知平行玻璃砖厚度为d=10cm,玻璃对该单色光的折射率为。试求该光束从玻璃砖上表面传到下表面经过的路程。(保留两位有效数字)
(8分)[物理—物理3—3]
如图所示,用横截面积为S的活塞在气缸内封闭一定质量的空气,活塞质量为m。在活塞上施加恒力F推动活塞,使气体体积减小。
(1)设上述过程中气体温度保持不变,则气缸内的气体压强 (选填“增大”、“减小”或“不变”),按照分子动理论从微观上解释,这是因为 。
(2)设上述过程中活塞下降的最大高度为△h,气体放出找热量为Q0,外界大气压强为p0,试求此过程中被封闭气体内能的变化△U。
(17分)
如图所示,在x轴上方有水平向左的匀强电场,电场强度为E1;下方有竖直向上的匀强电场,电场强度为E2,且。在x轴下方的虚线(虚线与茗轴成45°角)右侧有垂直纸面向外的匀强磁场,磁感应强度为B。有一长为L的轻绳一端固定在第一象限内的O′点,且可绕O′点在竖直平面内转动;另一端拴有一质量为m的小球,小球带电量为+q。OO′与x轴成45°角,其长度也为L。先将小球放在O′点正上方,从绳恰好绷直处由静止释放,小球刚进人有磁场的区域时将绳子断开。
试求:
(1)绳子第一次刚拉直还没有开始绷紧时小球的速度大小;
(2)小球刚进入有磁场的区域时的速度大小;
(3)小球从进入有磁场的区域到第一次打在x轴上经过的时间。
(14分)
如图所示,一个四分之三圆弧形光滑细圆管轨道ABC,放置在竖直平面内,轨道半径为R,在A点与水平桌面AD相接,桌面与圆心O等高。MN是放在水平桌面上长为3R、厚度不计的垫子,左端M正好位于A点。将一个质量为m、直径略小于圆管直径的小球从A处管口正上方某点由静止释放,不考虑空气阻力。
(1)若小球从C点射出后恰好能打到垫子的M端,则小球经过c点时对管的作用力大小和方向如何?
(2)欲使小球能通过c点落到垫子上,小球离A点的最大高度应是多少?
(14分)请完成以下两小题。
(1)(6分)伽利略在《两种新科学的对话》一书中,讨论了自由落体运动和物体沿斜面运动的问题,提出了这样的猜想:物体沿斜面下滑是一种匀变速直线运动。同时他还运用实验验证了其猜想。某校物理兴趣小组依据伽利略描述的实验方案,设计了如图所示的装置,探究物体沿斜面下滑是否做匀变速直线运动。
①实验时,让滑块从不同高度由静止沿斜面下滑,并同时打开装置中的阀门,使水箱中的水流到量筒中;当滑块碰到挡板的同耐关闭阀门(整个过程中水流可视为均匀稳定)。该探究方案利用量筒中收集的水量来测量 。
②下表是该小组测得的有关数据,其中s为滑块从斜面的不同位置由静止释放后沿斜面下滑的距离,y为相应过程中量筒中收集的水量。分析表中数据,根据 可以得出滑块沿斜面下滑是做匀变速直线运动的结论。
次数 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
s/m |
4.5 |
3.9 |
3.0 |
2.1 |
1.5 |
0.9 |
0.3 |
V/mL |
90 |
84 |
72 |
62 |
52 |
40 |
23.5 |
5.6×10-4 |
5.5×10-4 |
5.8×10-4 |
5.5×10-4 |
5.6×10-4 |
5.6×10-4 |
5.4×10-4 |
③本实验误差的主要来源有:距离s的测量有误差,水从水箱中流出不够稳定,还可能来源于 等。(写出一种即可)
(2)(8分)硅光电池是一种可将光能转化为电能的元件。某同学利用图口所示电路探究某硅光电池的路端电压U与电流I的关系。图中R0=2Ω,电压表、电流表均可视为理想电表。
①用“笔画线”代替导线,将图b中的电路补充完整。
②实验一:
用一定强度的光照射硅光电池,闭合电键S,调节可调电阻的阻值,通过测量得到该电池的U—I曲线a(见图c)。则由图象可知,当电流小于200 mA时,该硅光电池的电动势为 V,内阻为 Ω。
③实验二:
减小光照强度,重复实验,通过测量得到该电池的U—I曲线b(见图c)。
当可调电阻R的阻值调到某值时,若该电路在实验一中的路端电压为1.5 V,则在实验二中可调电阻R的电功率为 mV(计算结果保留两位有效数字)。
如图所示,a、b、c、d是某匀强电场中的四个点,它们正好是一个矩形的四个顶点,ab=cd=L,ad=bc=2L,电场线与矩形所在平面平行。已知a点电势为20 V,b点电势为24 V,d点电势为12 V。一质子经过电场中的b点时速度为v0,v0方向与bc成45°角。一段时间后该质子经过电场中的c点。不计质子的重力。下列判断正确的是 ( )
A.a点电势低于c点电势
B.场强的方向由b指向d
C.质子从b运动到c,电势能减小了8 eV
D.质子从b运动到c,所用的时间为