(9分)如图一轻绳跨过定滑轮,两端分别栓有质量为M1=m,M2=2 m的物块,M2开始是静止于地面上,当M1自由下落H距离后,绳子突然被拉紧且不反弹(绷紧时间极短),设整个运动过程中M1都不着地。
求:(1)绳子绷紧过程中,绳对M2物块的冲量I大小?
(2)M2物块落回地面前,M2离地面的最大高度?
(6分)下列说法正确的是 (填入正确选项前的字母。选对1个给3分,选对2个给4分,选对3个给6分。每错1个扣3分,最低得分为0分)。
A.α粒子散射实验中少数α粒子发生了较大偏转,这是卢瑟福猜想原子核式结构模型的主要依据之一
B.在光电效应实验中,用同种频率的光照射不同的金属表面,从金属表面逸出的光电子的最大初动能Ek越大,则这种金属的逸出功W0越大
C.用能量等于氘核结合能的光子照射静止氘核,不可能使氘核分解为一个质子和一个中子
D.某放射性原子核经过2次α衰变和一次β衰变,核内质子数减少3个
E.在康普顿效应中,当入射光子与晶体中的电子碰撞时,把一部分动量转移给电子,因此,光子散射后波长变短
(9分)如图所示,一束光线以60°的入射角射到一水平放置的平面镜上,反射后在上方与平面镜平行的光屏上留下一光点P。现在将一块上下两面平行的透明体平放在平面镜上,则进入透明体的光线经平面镜反射后再从透明体的上表面射出,打在光屏上的P′点,P′点在P点的左侧处,已知透明体对光的折射率为.求光在透明体里运动的时间多长?
(6分)如图所示为某时刻从O点同时发出的两列简谐横波在同一介质中沿相同方向传播的波形图,P点在甲波最大位移处,Q点在乙波最大位移处,下列说法中正确的是 。(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.两列波具有相同的波速
B.两列波传播相同距离时,乙波所用的时间比甲波的短
C.P点比Q点先回到平衡位置
D.在P质点完成20次全振动的时间内Q质点可完成30次全振动
E.甲波和乙波在空间相遇处不会产生稳定的干涉图样
(18分)如图, 的三个顶点的坐标分别为O(0,0)、A(L,0)、C(0, L),在区域内有垂直于xOy平面向里的匀强磁场。在t=0时刻,同时从三角形的OA边各处以沿y轴正向的相同速度将质量均为m,电荷量均为q的带正电粒子射入磁场,已知在t=t0时刻从OC边射出磁场的粒子的速度方向垂直于y轴。不计粒子重力和空气阻力及粒子间相互作用。
(1)求磁场的磁感应强度B的大小;
(2)若从OA边两个不同位置射入磁场的粒子,先后从OC边上的同一点P(P点图中未标出)射出磁场,求这两个粒子在磁场中运动的时间t1与t2之间应满足的关系;
(3)从OC边上的同一点P射出磁场的这两个粒子经过P点的时间间隔与P点位置有关,若该时间间隔最大值为,求粒子进入磁场时的速度大小。
(14分)如图所示,粗糙斜面倾角θ=37°,斜面宽a为3 m,长b为4 m.质量为0.1 kg的小木块从斜面A点静止释放,释放同时用与斜面底边BC平行的恒力F推该小木块,小木块与斜面间的动摩擦因数为μ=0.5(g取10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)。
(1)若F大小为0,求木块到达底边所需的时间t1
(2)若木块沿斜面对角线从点A运动到点C,求力F的大小及A到C所需时间t2