(1)(4分) 图甲为某一列沿x轴正向传播的简谐横波在t=1.0s时刻的波形图,图乙为参与波动的某一质点的振动图像,则下列说法正确的是
A.该简谐横波的传播速度为4m/s
B.从此时刻起,经过2秒,P质点运动了8米的路程
C.从此时刻起,P质点比Q质点先回到平衡位置
D.乙图可能是甲图x=2m处质点的振动图像
E.此时刻M质点的振动速度小于Q质点的振动速度
(2)(8分)如图,—透明半圆柱体折射率为n=2,半径为R,长为L。平行光束从半圆柱体的矩形表面垂直射入,部分柱面有光线射出。求该部分柱面的面积S。
(1)(4分) 下列说法正确的是 (填入正确选项前的字母。选对得4分,选不全得2分,错选或多选得0分)。
A.物体的内能是物体所有分子热运动的动能和分子间的势能之和
B.布朗运动就是液体分子或者气体分子的热运动
C.利用浅层海水和深层海水之间的温度差制造一种热机,将海水的一部分内能转化为机械能是可能的
D.气体分子间距离减小时,分子间斥力增大,引力减小
E.一定量的理想气体,在压强不变时,分子每秒对器壁单位面积平均碰撞次数随着温度降低而增加
(2)(8分) 如图,粗细均匀的弯曲玻璃管A、B两端开口,管内有一段水银柱,中管内水银面与管口A之间气体柱长为lA=40cm,右管内气体柱长为lB=39cm。先将口B封闭,再将左管竖直插入水银槽中,设被封闭的气体为理想气体,整个过程温度不变,若稳定后进入左管的水银面比水银槽水银面低4cm,已知大气压强p0=76cmHg,求:
(i)A端上方气柱长度;
(ii)稳定后右管内的气体压强。
(13分) 如图,边长L=0.2 m的正方形abcd区域(含边界)内,存在着垂直于区域的横截面(纸面)向外的匀强磁场,磁感应强度B=5.0×10-2T。带电平行金属板MN、PQ间形成了匀强电场E(不考虑金属板在其它区域形成的电场),MN放在ad边上,两板左端M、P恰在ab边上,两板右端N、Q间有一绝缘挡板EF。EF中间有一小孔O,金属板长度、板间距、挡板长度均为l=0.l m。在M和P的中间位置有一离子源S,能够正对孔O不断发射出各种速率的带正电离子,离子的电荷量均为q=3.2×l0-19 C,质量均为m=6.4×l0-26 kg。不计离子的重力,忽略离子之间的相互作用及离子打到金属板或挡板上后的反弹。
(l)当电场强度E=104N/C时,求能够沿SO连线穿过孔O的离子的速率。
(2)电场强度取值在一定范围时,可使沿SO连线穿过O并进入磁场区域的离子直接从
bc边射出,求满足条件的电场强度的范围。
(12分) 如图,等量异种点电荷,固定在水平线上的M、N两点上,有一质量为m、电荷量为+q(可视为点电荷)的小球,固定在长为L的绝缘轻质细杆的一端,细杆另一端可绕过O点且与MN垂直的水平轴无摩擦地转动,O点位于MN的垂直平分线上距MN为L处。现在把杆拉起到水平位置,由静止释放,小球经过最低点B时速度为v,取O点电势为零,忽略q对等量异种电荷形成电场的影响。求:
(1)小球经过B点时对杆的拉力大小;
(2)在+Q、-Q形成的电场中,A点的电势φA;
(3)小球继续向左摆动,经过与A等高度的C点时的速度大小。
(9分)一个人最多能提起质量m0=20kg的重物。在倾角θ=15°的固定斜面上放置一物体(可视为质点),物体与斜面间动摩擦因数。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,求人能够向上拖动该重物质量的最大值m。
(8分)2014年诺贝尔物理学奖授予三名日裔科学家,以表彰他们在发现新型高效、环境友好型光源方面所作出的贡献——三位获奖者“发明的高效蓝色发光二极管(LED)带来了明亮而节能的白色光源”。某实验小组要精确测定额定电压为3V的LED 灯正常工作时的电阻,已知该灯正常工作时电阻大约300Ω,电学符号与小灯泡电学符号相同。
实验室提供的器材有:
A.电流表A1(量程为15mA,内阻RA1约为10Ω)
B.电流表A2(量程为2 mA,内阻RA2=20Ω)
C.定值电阻R1=10Ω
D.定值电阻R2=1980Ω
E.滑动变阻器R(0至20Ω)一只
F.电压表V(量程为6V,内阻RV约3kΩ)
G.蓄电池E(电动势为4 V,内阻很小)
F.开关S一只
(1)要完成实验,除蓄电池、开关、滑动变阻器外,还需选择的器材有 (填写器材前的字母编号)。
(2)画出实验电路图。
(3)写出测量LED灯正常工作时的电阻表达式Rx=
(说明式中题目未给出的各字母的意义)。