(9分)如图所示,横截面(纸面)为的三棱镜置于空气中,顶角A=60°。纸面内一细光束以入射角i射入AB面,直接到达AC面并射出,光束在通过三棱镜时出射光与入射光的夹角为φ(偏向角)。改变入射角i,当i=i0时,从AC面射出的光束的折射角也为i0,理论计算表明在此条件下偏向角有最小值φ0=30°。求三棱镜的折射率n。
(6分)一列简谐横波沿x轴正方向传播,在x=12m处的质元的振动图线如图1所示,在x=18m处的质元的振动图线如图2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,每选错1个扣3分,最低得分为0分)。
A.该波的周期为12s
B.x=12m处的质元在平衡位置向上振动时,x=18m处的质元在波峰
C.在0~4s内x=12m处和x=18m处的质元通过的路程均为6cm
D.该波的波长可能为8m
E.该波的传播速度可能为2m/s
(9分)如图,一上端开口、下端封闭的细长玻璃管,上部有长24 cm的水银柱,封有长12cm的空气柱,此时水银面恰好与管口平齐。已知大气压强为p0=76 cmHg,如果使玻璃管绕底端在竖直平面内缓慢地转动180°,求在开口向下时管中空气柱的长度。封入的气体可视为理想气体,在转动过程中气体温度保持不变,没有发生漏气。
(6分)下列说法中正确的是__________(填正确答案标号。选对一个给3分,选对两个给4分,选对3个给6分。每选错一个扣3分,最低得0分)
A.布朗运动是指液体或气体中悬浮微粒的无规则运动
B.将大颗粒的盐磨成细盐,就变成了非晶体
C.一定量100 ℃的水变成100 ℃的水蒸气,其分子之间的势能增加
D.只要能减弱气体分子热运动的剧烈程度,气体的温度就可以降低
E.空调机作为制冷机使用时,将热量从温度较低的室内送到温度较高的室外,所以制冷机的工作不遵守热力学第二定律
(18分)如图所示,等腰直角三角形ACD的直角边长为2a,P为AC边的中点,Q为CD边上的一点,DQ=a。在△ACD区域内,既有磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场,又有电场强度大小为E的匀强电场,一带正电的粒子自P点沿平行于AD的直线通过△ACD区域。不计粒子的重力。
(1)求电场强度的方向和粒子进入场区的速度大小v0;
(2)若仅撤去电场,粒子仍以原速度自P点射入磁场,从Q点射出磁场,求粒子的比荷;
(3)若仅撤去磁场,粒子仍以原速度自P点射入电场,求粒子在△ACD区域中运动的时间。
(14分)如图(1)所示,一根直杆AB与水平面成某一角度自定,在杆上套一个小物块,杆底端B处有一弹性挡板,杆与板面垂直,现将物块拉到A点由静止释放,物块下滑与挡板第一次碰撞前后的v-t图像如图(2)所示,物块最终停止在B点.重力加速度为g=10m/s2,求:
(1)物块与杆之间的动摩擦因数μ;
(2)物块滑过的总路程s.