(9分)如图所示,质量M=2 kg的小车静一止在光滑的水平面上,车面上AB段是长L=1 m的光滑水平平面,与AB相切的BC部分是半径为R=0.3 m的光滑圆弧轨道,今有一质量m=1kg的小金属块以水平初速度v0从A端冲上AB面,恰能上升到圆弧轨道的最高点C,求初速度v0的大小。(取g=1 0m/s2)
(6分)氢原子光谱在可见光部分只有四条谱线,它们分别是从n为3、4、5、6的能级直接向n=2能级跃迁时产生的。四条谱线中,一条红色、一条蓝色、两条紫色,则下列说法正确的是 (选对一个给3分,选对两个给4分,选对3个给6分。每选错一个扣3分,最低得分为0分)
A.红色光谱是氢原子从n=3能级向n=2能级跃迁时产生的
B.蓝色光谱是氢原子从n=6能级或n=5能级直接向n=2能级跃迁时产生的
C.若氢原子从n=6能级直接向n=1能级跃迁,则能够产生紫外线
D.若氢原子从n=6能级直接向n=1能级跃迁时所产生的辐射不能使某金属发生光电效应,则氢原子从n=6能级直接向n=2能级跃迁时所产生的辐射将可能使该金属发生光电效应
E.若氢原子从n=3能级向n=2能级跃迁时所产生的辐射能使某金属发生光电效应,则氢原子从n=6能级直接向n=2能级跃迁时所产生的辐射一定能使该金属发生光电效应
(9分)一条圆柱形的光导纤维长为L、折射率为n,光在真空中的传播速度为c,求:光从它的一端端面的圆心射入,经全反射后从另一端射出,所需的最长时间t。
(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= 。