(9分)如图所示,在坐标系的第一象限内有一横截面为四分之一圆周的柱状玻璃体OPQ,OP=OQ=R,一束单色光垂直OP面射入玻璃体,在OP面上的入射点为A,OA=,此单色光通过玻璃体后沿BD方向射出,且与x轴交于D点,OD=,求:
①该玻璃的折射率是多少?
②将OP面上的该单色光至少向上平移多少,它将不能从PQ面直接折射出来。
(4分)图示为一列沿x轴负方向传播的简谐横波,实线为t=0时刻的波形图,虚线为t=0.6 s时的波形图,波的周期T>0.6 s,则 ( )
A.波的周期为2.4 s
B.在t=0.9s时,P点沿y轴负方向运动
C.经过0.4s,P点经过的路程为4m
D.在t=0.5s时,Q点到达波峰位置
如图所示,第一象限的某个矩形区域内,有方向垂直于纸面向里的匀强磁场,磁场的左边界与y轴重合,第二象限内有互相垂直正交的匀强电场与匀强磁场,其磁感应强度=0.5T。一质量m=l×kg,电荷量的带正电的粒子以速度从x轴上的N点沿与x轴负方向成角方向射入第一象限,经P点进入第二象限内沿直线运动,一段时间后,粒子经x轴上的M点并与x轴负方向成角的方向飞出,M点坐标为(-0.1,0),N点坐标(0.3,0),不计粒子重力。求:
(1)匀强电场的电场强度E的大小与方向;
(2)匀强磁场的磁感应强度的大小;
(3)匀强磁场矩形区城的最小面积。
(8分)如图所示,质量M=kg的木块A套在水平杆上,并用轻绳将木块A与质量m=kg的小球相连。今用跟水平方向成α=300角的力F=N,拉着球带动木块一起向右匀速运动,运动中M、m相对位置保持不变,取g=10m/s2。求:
(1)运动过程中轻绳与水平方向夹角θ;
(2)木块与水平杆间的动摩擦因数μ。
(10分)有一根长陶瓷管,其表面均匀地镀有一层很薄的电阻膜,管的两端有导电箍M和N,如图(甲)所示。用多用表电阻档测得MN间的电阻膜的电阻约为1kΩ,陶瓷管的直径远大于电阻膜的厚度。
某同学利用下列器材设计了一个测量该电阻膜厚度d的实验。
A.米尺(最小分度为mm);
B.游标卡尺(游标为20分度);
C.电流表A1(量程0~5mA,内阻约10 W);
D.电流表A2 (量程0~100mA,内阻约0.6W);
E.电压表V1 (量程5V,内阻约5kW);
F.电压表V2 (量程15V,内阻约15kW);
G.滑动变阻器R1 (阻值范围0~10 W,额定电流1.5A);
H.滑动变阻器R2 (阻值范围0~100W,额定电流1A);
I.电源E (电动势6V,内阻可不计);
J.开关一个,导线若干。
①他用毫米刻度尺测出电阻膜的长度为l=10.00cm,用20分度游标卡尺测量该陶瓷管的外径,其示数如图(乙)所示,该陶瓷管的外径D= cm
②为了比较准确地测量电阻膜的电阻,且调节方便,实验中应选用电流表 ,电压表 ,滑动变阻器 。(填写器材前面的字母代号)
③在方框内画出测量电阻膜的电阻R的实验电路图。
④若电压表的读数为U,电流表的读数为I,镀膜材料的电阻率为r,计算电阻膜厚度d的数学表达式为:d=___________(用已知量的符号表示)。
(5分)为了测量某材质木块与牛皮纸之间的动摩擦因数,一位同学设计了如下实验:如图所示,在斜面和水平面上贴上待测牛皮纸,保证木块放在斜面顶端时能加速下滑,斜面与水平面间平滑连接。让木块从斜面顶端由静止开始下滑时,该同学只用一把刻度尺就完成了测量任务(重力加速度g为已知)。
(1)该同学需要测量的物理量是___________________________。(用文字和字母符号来表示)
(2)动摩擦因数的表达式=______________(用所测量物理量的符号表示)。