如图所示,一透明半圆柱体折射率为n=2,半径为R、长为L.一 平行光束从半圆柱体的矩形表面垂直射入,从部分柱面射出.求该部分柱面的面积S.
(12分)【物理——选修3-4】
(1)一列横波沿x轴传播,传播方向未知,t时刻与t+0.4 s时刻波形相同,两时刻在x轴上-3m~3m的区间内的波形如图所示.下列说法中正确的是__________。(双选,填正确答案标号)
A.该波最大速度为10m/s
B.质点振动的最小频率为2.5Hz
C.在t+0.2 s时刻,x=3m处的质点正在经过x轴
D.若波沿x轴正方向传播,处在O点的质点会随波沿正方向运动
若一条鱼儿正在水下10m处戏水,吐出的一个体积为1cm3的气泡.气泡内的气体视为理想气体,且气体质量保持不变,大气压强为P0=1.0×105Pa,g=10m/s2,湖水温度保持不变.
①气泡在上升的过程中,气体吸热还是放热?请简述理由。
②气泡到达湖面时的体积多大?
下列说法正确的是__________。(双选,填正确答案标号)
A.只要知道水的摩尔质量和水分子的质量,就可以计算出阿伏伽德罗常数
B.空气相对湿度越大时,空气中水蒸气压强越接近饱和汽压,水蒸发越快
C.液体表面张力的方向与液面垂直并指向液体内部
D.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
(20分)电子对湮灭是指电子和正电子碰撞后湮灭,产生伽马射线的过程,电子对湮灭是正电子发射计算机断层扫描(PET)及正子湮灭能谱学(PAS)的物理基础.如图所示,在平面直角坐标系xOy上,P点在x轴上,且,Q点在负y轴上某处.在第Ⅰ象限内有平行于y轴的匀强电场,在第Ⅱ象限内有一圆形区域,与x、y轴分别相切于A、C两点,,在第Ⅳ象限内有一未知的圆形区域(图中未画出),未知圆形区域和圆形区域内有完全相同的匀强磁场,磁场方向垂直于xOy平面向里.一束速度大小为v0的电子束从A点沿y轴正方向射入磁场,经C点射入电场,最后从P点射出;另一束速度大小为的正电子束从Q点沿与y轴正向成45°角的方向射入第Ⅳ象限,而后进入未知圆形磁场区域,离开磁场时正好到达P点,且恰好与从P点射出的电子束正碰发生湮灭,即相碰时两束粒子速度方向相反.已知正负电子质量均为m、电量均为,电子的重力不计.求:
(1)圆形区域内匀强磁场磁感应强度B的大小和第Ⅰ象限内匀强电场的场强E的大小;
(2)电子从A点运动到P点所用的时间;
(3)Q点纵坐标及未知圆形磁场区域的面积S.
(18分)如图甲所示,有一倾角为30的光滑固定斜面,斜面底端的水平面上放一质量为M的木板.开始时质量为m = 1kg的滑块在水平向左的力F作用下静止在斜面上,今将水平力F变为水平向右,当滑块滑到木板上时撤去力F,木块滑上木板的过程不考虑能量损失.此后滑块和木板在水平上运动的v-t图象如图乙所示,g=10 m/s2.求
(1)水平作用力F的大小;
(2)滑块开始下滑时的高度;
(3)木板的质量。