(10分)2011年7月23日晚,甬温线永嘉站至温州南站间,北京南至福州D301次列车与杭州至福州南D3115次列车发生追尾事故,造成动车组运行以来的特重大铁路交通事故。事故发生前D3115次动车组正以20km/h的目视行车速度在发生事故的铁路上匀速行驶,而D301次动车组驶离永嘉站后,2分钟车速达到216km/h,便开始匀速行驶。不幸的是几分钟后就发生了追尾事故。
(1)如果认为D301次动车组以恒定加速度从静止驶离永嘉车站,求D301的启动加速度和加速距离分别是多少?
(2)已知动车组紧急制动的加速度为3m/s2,D301正常行驶后,为了避免事故发生,应至少距离D3115多远开始刹车才有可能避免事故发生?(20km/h≈5.6m/s)
(10分)如图所示,一质量为M=1.2kg的物块静止在桌面边缘,桌面离水平地面的高度为h=1.8m。一质量为m=20g的子弹以水平速度v0=100m/s射入物块,在很短的时间内以水平速度穿出。已知物块落地点离桌面边缘的水平距离x为0.9m,取重力加速度g=10m/s2,求子弹穿出物块时速度v的大小。
(5分)下列关于科学家的贡献及物理现象的说法中正确的是______
A.若使放射性物质的温度升高,其半衰期将减小
B.汤姆孙通过对阴极射线的研究发现了电子,并提出了原子核式结构学说
C.当某种色光照射金属表面时,能产生光电效应,则入射光的频率越高,产生的光电子的最大初动能越
大
D.现已建成的核电站的能量来自于重核裂变
(10分)如图所示,一个半径为R的透明圆柱体放置在水平面上,一束蓝光从A点沿水平方向射入圆柱体后经B点射出,最后射到水平面上的C点。已知OA=,该圆柱体对蓝光的折射率为,则:
①它从圆柱面射出时的出射角β为多大?
②若换用一束红光同样从A点射向该圆柱体,则它从圆柱体射出后在水平面上形成的光点在C点的哪侧?
如图所示为某一简谐横波在t=0时刻的波形图,质点a的振动方向如图,由此可知该波沿______传播,该时刻a、b、c三点中速度最大的是______点,加速度最大的是______点,从这一时刻开始,第一次最快回到平衡位置的是______点,若t=0.02s时质点c第一次到达波谷处,则此波的波速为______m/s。
(10分)如图所示,一直立的汽缸用一质量为m的活塞封闭一定质量的理想气体,活塞横截面积为S,气体最初的体积为V0,气体最初的压强为p0/2,汽缸内壁光滑且缸壁是导热的。开始活塞被固定,打开固定螺栓K,活塞下落,经过足够长时间后,活塞停在B点,设周围环境温度保持不变,已知大气压强为p0,重力加速度为g。若一定质量理想气体的内能仅由温度决定,求:
①活塞停在B点时缸内封闭气体的体积V;
②整个过程中通过缸壁传递的热量Q。