(9分)如图所示,MN是一条通过透明球体球心的直线,在真空中波长为=600nm的单色细光束AB平行于MN射向球体,B为入射点,若出射光线CD与MN的交点P到球心O的距离是球半径的倍,且与MN所成的夹角= 30°。求:
①透明体的折射率;
②此单色光在透明球体中的波长。
(6分)一列简谐横波从左向右以=2 m/s的速度传播,某时刻的波形图如图所示,下列说法正确的是 。(填正确答案标号。选对1个得3分,选对2个得4分,选对3个得6分,选错一个扣3分,最低得分为0分)
A.A质点再经过一个周期将传播到D点
B.B点正在向上运动
C.B点再经过回到平衡位置
D.该波的周期T=0.05 s
E.C点再经过将到达波峰的位置
(9分)如图所示,玻璃管的横截面S=1 cm2,在玻璃管内有一段质量为m =0.1 kg的水银柱和一定量的理想气体,当玻璃管平放时气体柱的长度为=10 cm,现把玻璃管正立,过较长时间后再将玻璃管倒立,经过较长时间后,求玻璃管由正立至倒立状态,水银柱相对于管底移动的距离是多少?(假设环境温度保持不变,大气压强取p0=1×105 Pa)
(6分)下列说法正确的是 。(填正确答案标号。选对1个得3分,选对2个得4分,选对3个得6分;每选错1个扣3分,最低得分为0分。)
A.不能将工厂里扩散到外界的能量收集起来重新利用
B.温度升高,说明物体中所有分子的动能都增大
C.气体对容器壁有压强是因为气体分子对容器壁频繁碰撞的结果
D.分子间的距离增大时,分子间的引力和斥力都减小
E.在一个绝热容器内,不停地搅拌液体,可使液体的温度升高
(20分)如图所示,两条金属导轨相距L=1m,水平部分处在竖直向下的匀强磁场B1中,其中MN段平行于PQ段,位于同一水平面内,NN0段与QQ0段平行,位于与水平面成倾角37°的斜面内,且MNN0与PQQ0均在竖直平面内。在水平导轨区域和倾斜导轨区域内分别有垂直于水平面和斜面的匀强磁场B1和B2,且B1=B2=0.5T;ab和cd是质量均为m=0.2kg、电阻分别为Rab=0.5Ω和Rcd=1.5Ω的两根金属棒,ab置于水平导轨上,与水平导轨间的动摩擦因数μ=0.5,cd置于光滑的倾斜导轨上,均与导轨垂直且接触良好。从t=0时刻起,ab棒在水平外力F1作用下由静止开始以a=2m/s2的加速度向右做匀加速直线运动,cd棒在平行于斜面方向的力F2的作用下保持静止状态。不计导轨的电阻。水平导轨足够长,ab棒始终在水平导轨上运动,已知sin37°=0.6 ,cos37°=0.8 ,g=10m/s2 。求:
(1)t=5s时,cd棒消耗的电功率;
(2)从t=0时刻起,2.0s内通过ab棒的电荷量q;
(3)规定图示F1、F2方向作为力的正方向,分别求出F1、F2随时间t变化的函数关系;
(4)若改变F1和F2的作用规律,使ab棒的运动速度v与位移x满足v=0.4x,cd棒仍然静止在倾斜轨道上,求ab棒从静止开始到x=5m的过程中,F1所做的功。
(12分)如图所示,圆心角为90°的光滑圆弧形轨道,半径R为1.6 m,其底端切线沿水平方向。长为的斜面,倾角为,其顶端与弧形轨道末端相接,斜面正中间有一竖直放置的直杆,现让质量为1 kg的物块从弧形轨道的顶端由静止开始滑下,物块离开弧形轨道后刚好能从直杆的顶端通过,重力加速度g取10 m/s2,求:
(1)物块滑到弧形轨道底端时对轨道的压力大小;
(2)直杆的长度为多大。