(6分)两列简谐横波的振幅都是20 cm,传播速度大小相同。实线波的频率为2 Hz,沿x轴正方向传播;虚线波沿x轴负方向传播。某时刻两列波在如图所示区域相遇。则该时刻在x =0--12 m范围内,速度最大的是平衡位置为x= m的质点; 从图示时刻起再经过1.5 s,平衡位置为x=6 m处的质点的位移y= m。
(9分)一个密闭的气缸内的理想气体被活塞分成体积相等的左右两室,气缸壁与活塞都是不导热的,活塞与气缸壁之间没有摩擦。开始时,左右两室中气体的温度相等,如图所示。现利用左室中的电热丝对左室中的气体加热一段时间。达到平衡后,左室气体的体积变为原来体积的1.5倍,且右室气体的温度变为300 K。求加热后左室气体的温度。(忽略气缸、活塞的热胀冷缩)
(6分)用油膜法估测分子大小的实验步骤如下:①向体积为V1的纯油酸中加入酒精,直到油酸酒精溶液总体积为V2:②用注射器吸取上述溶液,一滴一滴地滴入小量筒,当滴入n滴时体积为V0;③先往边长为30~40 cm的正方形浅盘里倒入约2cm深的水;④用注射器往水面上滴1滴上述溶液,等油酸薄膜形状稳定后,将事先准备好的玻璃板放在浅盘上,并在玻璃板上描出油酸薄膜轮廓的形状;⑤将画有油酸薄膜轮廓形状的玻璃板,放在画有许多边长为a的小正方形的坐标纸上,数出轮廓范围内正方形的总个数为N。则上述过程遗漏的步骤是 ;油酸分子直径的表达式d= 。
(18分)真空中有如图l装置,水平放置的金属板A、B中间开有小孔,小孔的连线沿竖直放置的金属板C、D的中间线,一质量为m、电荷量为q的带正电粒子(初速不计、重力不计)P进入A、B间被加速后,再进入金属板C、D间的偏转电场偏转,并恰能从D板下边缘射出。已知金属板A、B间电势差为UAB=+U0,C、D板长度均为L,C、D板间距为。在金属板C、D下方有如图l所示的、有上边界的、范围足够大的匀强磁场,该磁场上边界与金属板C、D下端重合,其磁感应强度随时间变化的图象如图2,图2中的B0为已知,但其变化周期T未知,忽略偏转电场的边界效应。
(1)求金属板C、D间的电势差UCD;
(2)求粒子刚进入磁场时的速度;
(3)已知垂直纸面向里的磁场方向为正方向,该粒子在图2中t=时刻进入磁场,并在t=T0时刻的速度方向恰好水平,求该粒子从射入磁场到离开磁场的总时间t总。
(14分)如图所示,一足够长的固定斜面与水平方向的夹角为θ=37°,物体B与斜面间的动摩擦因数为μ=0.5。将物体A以初速度v0从斜面顶端水平抛出的同时,物体B在斜面上距顶端L= 16.5 m处由静止释放,经历时间t,物体A第一次落到斜面上时,恰与物体B相碰,已知sin37°= 0.6,cos37°= 0.8,g=10m/s2,不计空气阻力,两物体都可视为质点。求:v0和t的大小。
(9分)有两个电阻R1和R2,现已测出R1和R2的伏安特性图线分别如图所示,将这两个电阻串联.然后接在电动势E=6.0V、内电阻r0=2.4Ω的电源的两极上。
(1)在图上用实线画出R1、R2串联(作为一个整体)后的伏安特性曲线和该电源的I-U图线。(不需写作图步骤和理由)
(2)接通电路后,流过的电流= ;电阻消耗的功率P2= 。(结果都保留二位有字。)