(1)(4分)如图所示是一列沿x轴负方向传播的简谐横波在t = 0时刻的波形图,已知波的传播速度v = 2m/s,则x = 0.5m处质点的振动函数表达式y= cm,x = 2.0m处质点在0 ~1.5s内通过的路程为 cm。
(2) (8分)如图所示,在双缝干涉实验中,S1和S2为两狭缝,P是光屏上的一点,已知P点与S1和S2距离之差为2.1×10-6m,今分别用A、B两种单色光在空气中做双缝干涉实验。
①已知A光在折射率为n=1.5的介质中波长为4×10-7m,问P点是亮条纹还是暗条纹;
②已知B光在某种介质中波长为3.15×10-7m,当B光从这种介质射向空气时,临界角为37º,问P点是亮条纹还是暗条纹。
(1)(4分)我国已开展空气中PM 2.5浓度的监测工作。PM 2.5是指空气中直径小于2.5微米的悬浮颗粒物,可在显微镜下观察到,它漂浮在空中做无规则运动,很难自然沉降到地面,吸入后会进人血液对人体形成危害,矿物燃料燃烧时废弃物的排放是形成PM 2.5的主要原因。下列关于PM 2.5的说法中正确的 (填写选项前的字母)
A.PM 2.5在空气中的运动属于分子热运动
B.温度越高,PM 2.5的无规则运动越剧烈
C.PM 2.5的质量越小,其无规则运动越剧烈
D.由于周围大量空气分子对PM 2.5碰撞的不平衡,使其在空中做无规则运动
(2)(8分)如图所示,一圆柱形绝热气缸竖直放置,通过绝热活塞封闭着一定质量的理想气体。活塞的质量为m,横截面积为S0 。初始时气体的温度为T0,活塞与容器底部相距h。现通过电热丝缓慢加热气体,当气体吸收热量Q时活塞下降了h,已知大气压强为p0,重力加速度为g,不计活塞与气缸的摩擦。求此时气体的温度和加热过程中气体内能的增加量。(题中各物理量单位均为国际单位制单位)
如图甲所示是某同学设计的一种振动发电装置的示意图,一个半径r =0.10m、匝数n=20的线圈套在永久磁铁槽中,磁场的磁感线均沿半径方向均匀分布(其右视图如图乙所示).在线圈所在位置磁感应强度B的大小均为B=0.20T,线圈的电阻为R1=0.50Ω,它的引出线接有R2=9.5Ω的小电珠L,外力推动线圈框架的P端,使线圈沿轴线做往复运动,便有电流通过电珠。当线圈向右的位移x随时间t变化的规律如图丙所示时(x取向右为正,忽略左右往复运动的转换时间)。求:
(1)线圈运动时产生的感应电动势E的大小;
(2)线圈运动时产生的感应电流I的大小,并在图丁中画出感应电流随时间变化的图象,至少画出0~0.4s的图象(在图甲中取电流由C向上通过电珠L到D为正);
(3)每一次推动线圈运动过程中作用力F的大小;
(4)该发电机的输出功率P.
在“用伏安法测定一条金属丝(总电阻约10Ω)电阻率”的实验中。
①某同学用螺旋测微器测得金属丝直径d如图甲所示,可读得d = mm。
②他又把金属丝拉直后将其两端固定在刻度尺两端的接线柱a和b上,在金属丝上夹上一个小金属夹P,移动金属夹P的位置,从而改变接入电路中金属丝的长度。把这样的装置接入实验电路中,如图乙所示。但他连接线路时却出现了两处错误,请用“×”标在错误的导线上,再用笔画线代替导线给予改正。
③闭合开关前,滑动变阻器触头应移至 (填“左”或“右”)端。闭合开关后,滑动变阻器触头调至一合适位置后不动,以后通过多次改变P点的位置,得到多组U、I、L的数据,即得到金属丝长L时对应的电阻R。把这多组L和R的数据,绘成如图丙所示图线,则该图线斜率表示的物理意义是 (要求用文字表述)。
④如果图线的斜率k=1Ω/m,则该金属丝电阻率r = 。(保留二位有效数字)
某课外活动小组用竖直上抛运动验证机械能守恒定律.
(1)某同学用20分度游标卡尺测量小球的直径,读数如图甲所示,小球直径为 mm.
(2)图乙所示弹射装置将小球竖直向上抛出,先后通过光电门A、B,计时装置测出小球通过A的时间为2.5510-3s,小球通过B的时间为5.1510-3s,由此可知小球通过光电门A、B时的速度分别为vA、vB,其中vA= m/s.
(3)用刻度尺测出光电门A、B间的距离h,已知当地的重力加速度为g,只需比较 和 是否相等,就可以验证机械能是否守恒(用题目中给出的物理量符号表示).
如图所示,将一轻弹簧下端固定在倾角为θ的粗糙斜面底端,弹簧处于自然状态时上端位于A点。质量为m的物体从斜面上的B点由静止下滑,与弹簧发生相互作用后,最终停在斜面上。下列说法正确的是
A.物体最终将停在A点
B.物体第一次反弹后不可能到达B点
C.整个过程中重力势能的减少量大于克服摩擦力做的功
D.整个过程中物体的最大动能大于弹簧的最大弹性势能