(10分)一赛艇停在平静的水面上,赛艇前端有一标记P离水面的高度为h1=0.6m,尾部下端Q略高于水面;赛艇正前方离赛艇前端=0.8m处有一浮标,示意如图。一潜水员在浮标前方=3.0m处下潜到深度为时,看到标记刚好被浮标挡住,此处看不到船尾端Q;继续下潜△h=2.0m,恰好能看见Q。(已知水的折射率n=)求
①深度;
②赛艇的长度l。(可用根式表示)
(5分)一振动周期为T,振幅为A,位于x=0点的波源从平衡位置沿y轴正向开始做简谐振动,该波源产生的一维简谐横波沿x轴正向传播,波速为v,传播过程中无能量损失,一段时间后,该振动传播至某质点P,关于质点P振动的说法正确的是______。(填入正确选项前的字母。选对1个给2分,选对2个给4分,选对3个给5分;选错1个扣2分,最低得0分)
A.速度的最大值一定为v
B.周期一定为T
C.振幅一定为A
D.开始振动的方向沿y轴向上或向下取决于它离波源的距离
E.若P点与波源距离s=vT,则质点P的位移与波源的相同
(10分)如图,一上端开口,下端封闭的细长玻璃管,下部有长l1=66cm的水银柱,中间封有长l2=6.5cm的空气柱,上部有长l3=56cm的水银柱,此时水银面恰好与管口平齐。已知大气压强为p0=76cmHg。如果使玻璃管绕底端在竖直平面内缓慢地转动一周,求在开口向下和转回到原来位置时管中空气柱的长度。封入的气体可视为理想气体,在转动过程中没有发生漏气。
(5分)下列说法正确的是_______(填入正确选项前的字母。选对1个给2分,选对2个给4分,选对3个给5分;选错1个扣2分,最低得0分)。
A.温度高的物体动能不一定大,但分子平均动能一定大
B.雨伞伞面上有许多细小的孔,却能遮雨,是因为水的表面张力作用
C.橡胶无固定的熔点,是非晶体
D.热机的效率可以100%
E.气体很容易充满整个容器,这是分子间存在斥力的宏观表现
(18分)如图甲所示,相距为L的光滑平行金属导轨水平放置,导轨一部分处在以OO′为右边界匀强磁场中,匀强磁场的磁感应强度大小为B,方向垂直导轨平面向下,导轨右侧接有定值电阻R,导轨电阻忽略不计。在距边界OO′也为L处垂直导轨放置一质量为m、电阻r的金属杆ab。
(1)若金属杆ab固定在导轨上的初位置,磁场的磁感应强度在t时间内由B均匀减小到零,求此过程中电阻R上产生的电量q。
(2)若ab杆在恒力作用下由静止开始向右运动3L距离,其速度—位移的关系图象如图乙所示(图中所示量为已知量)。求此过程中电阻R上产生的焦耳热Q1。
(3)若ab杆固定在导轨上的初始位置,使匀强磁场保持大小不变绕OO′轴匀速转动。若磁场方向由图示位置开始转过的过程中,电路中产生的焦耳热为Q2. 则磁场转动的角速度ω大小是多少?
(14分)在民航业内,一直有“黑色10分钟”的说法,即从全球已发生的飞机事故统计数据来看,大多数的航班事故发生在飞机起飞阶段的3分钟和着陆阶段的7分钟。飞机安全事故虽然可怕,但只要沉着冷静,充分利用逃生设备,逃生成功概率相当高,飞机失事后的90秒内是逃生的黄金时间。如图为飞机逃生用的充气滑梯,滑梯可视为斜面,已知斜面长L=8m,斜面倾斜角θ=37°,人下滑时与充气滑梯间动摩擦因数为=0.25。不计空气阻力,g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8, 求:
(1)旅客从静止开始由滑梯顶端滑到底端逃生,需要多长时间?
(2)一旅客若以v0=4m/s的水平初速度抱头从舱门处逃生,当他落到充气滑梯上后没有反弹,由于有能量损失,结果他以v=3m/s的速度开始沿着滑梯加速下滑。该旅客以这种方式逃生与(1)问中逃生方式相比,节约了多长时间?