(15分)
(1)(6分)如图a所示,一根水平张紧弹性长绳上有等间距的Q’、P’、O、P、Q质点,相邻两质点间距离为lm,t=0时刻O质点从平衡位置开始沿y轴正方向振动,并产生分别向左、向右传播的波,O质点振动图像如b所示,当O点第一次达到正方向最大位移时刻,P点刚开始振动,则_______。(填入选项前的字母,有填错的不得分)
A.P’、P两点距离为半个波长,因此它们的振动步调始终相反
B.当Q’点振动第一次达到负向最大位移时,O质点已经走过25cm路程
C.当波在绳中传播时,绳中所有质点沿x轴移动的速度大小相等且保持不变
D.若O质点振动加快,周期减为2s,则O点第一次达到正方向最大位移时刻,P点也刚好开始振动
(2)(9分)如图所示,一小孩站在宽6m的河边,在他正对面的岸边有一距离河面高度为3m的树,树的正下方河底有一块石头,小孩向河面看去,可同时看到树顶和石头两者的像,并发现两个像重合,若小孩的眼睛离河面高为1.5m,河水的折射率为 ,试估算河水深度。
(19分)如图所示,在平面坐标系xOy内,第Ⅱ、Ⅲ象限内存在沿y轴正方向的匀强电场,第Ⅰ、Ⅳ象限内存在半径为L的圆形匀强磁场,磁场圆心在M(L,0)点,磁场方向垂直于坐标平面向外,一带正电粒子从第Ⅲ象限中的Q(-2L,-L)点以速度v0沿x轴正方向射出,恰好从坐标原点O进入磁场,从P(2L,0)点射出磁场。不计粒子重力。
求:
(1)电场强度与磁感应强度的大小之比;
(2)粒子在磁场与电场中运动的时间之比。
(13分)一滑雪运动员以滑雪板和滑雪杖为工具在平直雪道上进行滑雪训练。某次训练中,他站在雪道上第一次利用滑雪杖对雪面的作用获得水平推力F=60N而向前滑行,其作用时间为t1=1s,撤除水平推力F后经过t2=2s,他第二次利用滑雪杖对雪面的作用获得同样的水平推力且其作用时间仍为1s。已知该运动员连同装备的总质量为m=50kg,在整个运动过程中受到的滑动摩擦力大小恒为f=10N,求该运动员(可视为质点)第二次撤除水平推力后滑行的最大距离。
(10分)一个有一定厚度的圆盘,可以绕通过中心垂直于盘面的水平轴转动,圆盘加速转动时,角速度的增加量Δω与对应之间Δt的比值定义为角加速度β(即)。我们用电磁打点计时器、米尺、游标卡尺、纸带、复写纸来完成下述实验:(打点计时器所接交流电的频率为50Hz,A、B、C、D……为计数点,相邻两计数点间有四个点未画出)
①如图甲所示,将打点计时器固定在桌面上,将纸带的一端穿过打点计时器的限位孔,然后固定在圆盘的侧面,当圆盘转动时,纸带可以卷在圆盘侧面上;
②接通电源,打点计时器开始打点,启动控制装置使圆盘匀加速转动;
③经过一段时间,停止转动和打点,取下纸带,进行测量。
(1)用20分度的游标卡尺测得圆盘的半径如图乙所示,圆盘的半径r为 cm;
(2)由图丙可知,打下计数点D时,圆盘转动的角速度为 rad/s;
(3)纸带运动的加速度大小为 m/s2,圆盘转动的角加速度大小为 rad/s2;
(4)如果实验测出的角加速度值偏大,其原因可能是 (至少写出1条)。
(5分)某同学在做多用电表测电阻的实验中:
(1)测量某电阻时,用“×10W”档时发现指针偏转角度过大,他应该换用_____档(填“×1W”或“×100W”),换档后,在测量前先要______________。
(2)如图所示,A、B、C是多用表在进行不同测量时,转换开关分别指示的位置,D是多用表表盘指针在测量时的偏转位置。
若是用A档测量,指针偏转如D,则读数为________;
若是用B档测量,指针偏转如D,则读数为_______;
若是用C档测量,指针偏转如D,则读数为_______。
如图所示,图线a是线圈在匀强磁场中匀速转动时产生的正弦交流电的图像,当调整线圈转速后,所产生的正弦交流电的图像如图线b所示。以下关于这两个正弦交流电的说法中正确的是( )
A.线圈先后两次转速之比为1:2
B.交流电a的电压瞬时值u=10sin0.4πt V
C.交流电b的最大值为20/3 V
D.在图中t=0时刻穿过线圈的磁通量为零