(6分)如图为某种透明材料制成的边长为4cm,横截面为正三角形的三棱镜,将其置于空气中,当一细光束从距离顶点A为1cm的D点垂直于AB面入射时,在AC面上刚好发生全反射,光在真空中的速度c=3×108m/s。求:
①此透明材料的折射率;②光通过三棱镜的时间。
A. 该列波沿x轴负方向传播
B. 该列波的波速大小为1m/s
C. 若此波遇到另一列简谐横渡并发生稳定干涉现象,则所遇到的波的频率为0.4Hz
D. 若该波遇到一障碍物发生明显的衍射现象,则该障碍物的尺寸一定比40cm大很多
(6分)一气象探测气球,在充有压强为1.00atm(即76.0cmHg)、温度为的氦气时,体积为4.5m3。在缓慢上升至海拔6.0km高空的过程中,气球内氦气压强逐渐减小到此高度上的大气压38.0cmHg,气球内部因启动一持续加热过程而维持其温度不变。此后停止加热,保持高度不变。已知在这一海拔高度气温为。求:
(1)氦气在停止加热前的体积
(2)氦气在停止加热较长一段时间后的体积。
(6分)下列说法正确的是
A.气体的内能是所有分子热运动的动能和分子间势能之和
B.气体的温度变化时,其分子平均动能和分子间势能也随之改变
C.功可以全部转化为热,但热量不能全部转化为功
D.热量能自发地从高温物体传递到低温物体,也能自发地从低温物体传递到高温物体
(19分)如图所示,一固定斜面体,其斜边与水平底边的夹角,BC为一段光滑圆弧轨道,DE为半圆形光滑轨道,两圆弧轨道均固定于竖直平面内,一滑板静止在光滑的地面上,右端紧靠C点,上表面所在平面与两圆弧分别相切于C、D两点。一物块被轻放在斜面上F点由静止释放,物块离开斜面后恰好在B点沿切线进入BC段圆弧轨道,再经C点滑上滑板,滑板运动到D点时被牢固粘连。物块可视为质点,质量为m,滑板质量M=2m,DE半圆弧轨道和BC圆弧轨道的半径均为R,斜面体水平底边与滑板上表面的高度差,板长l=6.5R,板左端到D点的距离L在范围内取值,F点距A点的距离s=12.5R,物块与斜面、物块与滑板间的动摩擦因数均为,重力加速度取g。已知sin37°=0.6,cos37°=0.8。求:(结果用字母m、g、R、L表示)
(1)求物块滑到A点的速度大小;
(2)求物块滑到C点时所受圆弧轨道的支持力的大小;
(3)试讨论物块从滑上滑板到离开左端的过程中,克服摩擦力做的功Wf与L的关系;并判断物块能否滑到DE轨道的中点。
(13分)某实验小组在对实验室的一个多用电表中的电池进行更换时发现,里面除了一节1.5V的干电池外,还有一个方形的电池(层叠电池)。为了测定该电池的电动势和内电阻,实验室提供了下列器材:
A.电压表V(量程3V、15V)
B.安培表A(量程0.6A、3A)
C.滑动变阻器R(0~50Ω,4.5A)
D.定值电阻R0(阻值5Ω)
E.开关与导线若干
①该同学根据现有的实验器材,设计了如图1所示的电路,请按照电路图在图2上将实物连线补充完整。(层叠电池电动势约为9V)
②开关闭合前,将滑动变阻器的滑片P置于右端a点。
③下表为滑片从右端a点向左端h点移动过程中,逐次经过不同位置点时测得的U、I值。该同学将测得的数据在U—I坐标中描点连线,如图3所示。根据图线可求得该电池的电动势E= V,内电阻r= Ω。
位置点 | a | b | c | d | e | f | g |
U/V | 9.0 | 9.0 | 6.0 | 5.5 | 5.0 | 4.5 | 4.0 |
I/A | 0.0 | 0.0 | 0.30 | 0.34 | 0.39 | 0.46 | 0.50 |
④从表中数据可判断在相邻位置点 之间电路一定存在故障(选填“ab”、“bc”、“cd”、“de”、“ef”或“fg”),并分析该处故障产生的原因是 。