(10分)如图所示,质量为3m的木块静止放置在光滑水平面上,质量为m的子弹(可视为质点)以初速度v0水平向右射入木块,穿出木块时速度变为,试求:
①子弹穿出木块后,木块的速度大小;
②子弹穿透木块的过程中产生的热量。
(5分)下列说法中正确的是( )
A.汤姆孙发现了电子,表明原子具有核式结构
B.太阳辐射的能量主要来自太阳内部的裂变反应
C.一束光照射到某种金属上不能发生光电效应,是因为该束光的波长太长
D.将放射性元素掺杂到其他稳定元素中,并降低其温度,它的半衰期不发生改变
(10分)如图所示,直角玻璃三棱镜置于空气中,已知∠A=60°,∠C=90°;一束极细的光于AC边的中点垂直AC面入射,AC=2a,棱镜的折射率为n=,求:
①光在棱镜内经一次全反射后第一次射入空气时的折射角;
②光从进入棱镜到第一次射入空气时所经历的时间(设光在真空中传播速度为c)。
(5分)下列说法中正确的是( )
A.当一列声波从空气中传入水中时波长可能不变
B.在机械横波传播方向上的某个质点的振动速度就是波的传播速度
C.a、b两束光分别照射同一双缝干涉装置在屏上得到干涉图样,其中a光的相邻亮条纹间距小于b光的相邻亮条纹间距,则可以判断水对a光的折射率比b光的大
D.肥皂泡呈现彩色条纹是光的折射现象造成的
(19分)如图所示,一个质量为m、电荷量为q的正离子,在D处沿图示方向以一定的速度射入磁感应强度为B的匀强磁场中,磁场方向垂直纸面向里。结果离子正好从距A点为d的小孔C沿垂直于电场方向进入匀强电场,此电场方向与AC平行且向上,最后离子打在G处,而G处距A点2d(AG⊥AC)。不计离子重力,离子运动轨迹在纸面内,求:
⑴此离子在磁场中做圆周运动的半径r;
⑵离子从D处运动到G处所需时间;
⑶离子到达G处时的动能。
(13分)一个质量为m=1kg的木箱在水平地面上沿直线向右运动,到达A处时木箱开始受到大小恒为F=4N的水平向左的拉力作用,此后木箱继续沿同一直线运动,经过t=2s到达B处,木箱在B处的速度与在A处的速度大小相等。已知木箱与水平地面之间的动摩擦因数为μ=0.2,重力加速度g=10m/s2,求木箱在这2s内的位移。