(9分)一质量为的子弹以某一初速度水平射入置于光滑水平面上的木块并留在其中,与木块用一根弹性良好的轻质弹簧连在一起,开始弹簧处于原长,如图所示。已知弹簧被压缩瞬间的速度,木块、的质量均为。求:
子弹射入木块时的速度;
弹簧被压缩到最短时弹簧的弹性势能。
[物理——选修3-4](15分)
(1)(6分)两列简谐横波的振幅都是20cm,传播速度大小相同。实线波的频率为2Hz,沿轴正方向传播;虚线波沿轴负方向传播。某时刻两列波在如图所示区域相遇,则 。(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0分)
A.在相遇区域会发生干涉现象
B.实线波和虚线波的频率之比为3:2
C.平衡位置为m处的质点此刻速度为零
D.平衡位置为m处的质点此刻位移>20cm
E.从图示时刻起再经过0.25s,平衡位置为m处的质点的位移<
(2)(9分)如图所示,半圆玻璃砖的半径,折射率,直径与屏幕垂直并接触于点。激光束以入射角=60°射向玻璃砖圆心,结果在屏幕上出现两个光斑。
画出光路图;
求两光斑之间的距离。
[物理——选修3-3](15分)
(1)(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0分)
A.理想气体等温膨胀时,内能不变
B.扩散现象表明分子在永不停息地运动
C.分子热运动加剧,则物体内每个分子的动能都变大
D.在绝热过程中,外界对物体做功,物体的内能一定增加
E.布朗运动反映了悬浮颗粒内部的分子在不停地做无规则热运
(2)(9分)如图所示,开口向上竖直放置的内壁光滑气缸,其侧壁是绝热的,底部导热,内有两个质量均为的密闭活塞,活塞导热,活塞绝热,将缸内理想气体分成Ⅰ、Ⅱ两部分。初状态整个装置静止不动处于平衡,Ⅰ、Ⅱ两部分气体的长度均为,温度为。设外界大气压强为保持不变,活塞横截面积为,且,环境温度保持不变。求:
在活塞 上逐渐添加铁砂,当铁砂质量等于,两活塞在某位置重新处于平衡,活塞下降的高度;
现只对Ⅱ气体缓慢加热,使活塞回到初始位置.此时Ⅱ气体的温度。
如图所示,在光滑的水平地面上, 相距10m的、两个小球均以m/s向右运动,随后两球相继滑上倾角为的足够长的光滑斜坡,地面与斜坡平滑连接,取m/s。求:球滑上斜坡后经过多长时间两球相遇。
利用气垫导轨验证机械能守恒定律,实验装置如图所示,水平桌面上固定一倾斜的气垫导轨,导轨上点处有一带长方形遮光片的滑块,其总质量为,左端由跨过轻质光滑定滑轮的细绳与一质量为的小球相连;遮光片两条长边与导轨垂直,导轨上点有一光电门,可以测量遮光片经过光电门时的挡光时间,用表示点到光电门处的距离,表示遮光片的宽度,将遮光片通过光电门的平均速度看作滑块通过点时的瞬时速度,实验时滑块在处由静止开始运动。
(1)某次实验测得倾角,重力加速度用表示,滑块从处到达处时和组成的系统动能增加量可表示为 ,系统的重力势能减少量可表示为 ,在误差允许的范围内,若则可认为系统的机械能守恒;(用题中字母表示)
(2)在上次实验中,某同学改变、间的距离,作出的图象如图所示,并测得,则重力加速度= m/s2。
如图平面为光滑水平面,现有一长为宽为的线框在外力作用下,沿正轴方向以速度做匀速直线运动,空间存在竖直方向的磁场,磁感应强度(式中为已知量),规定竖直向下方向为磁感应强度正方向,线框电阻为,时刻边恰好在轴处,则下列说法正确的是( )
A.外力为恒力
B.时,外力大小
C.通过线圈的瞬时电流
D.经过,线圈中产生的电热