(10分 )如图所示,扇形OAB为透明柱状介质的横截面,其圆柱半径为R,介质的
折射率,圆心角∠AOB=60°,一细束激光平行于角平分线由OA面的P点射入,射入介质后第一次射到界面上的N点,已知弧长AN是弧长AB的四分之一。
(1)完成光在透明柱状介质中传播的光路图
(2)求入射点P与圆心O的距离
(5分)一列简谐横波,沿x轴正方向传播,波长2m。位于原点O的质点的振动图象如图1所示,则下列说法正确的是 。
A.在t=0.05s时,位于原点O的质点离开平衡位置的位移是8cm
B.图2可能为该波在t=0.15s时刻的波形图
C.该波的传播速度是10m/s
D.从图2时刻开始计时,再经过0.10s后,A点离开平衡位置的位移是-8cm
(10分)如图所示,用导热性能良好的气缸和活塞封闭一定质量的理想气体,气体的体积V1=8.0×10﹣3m3,温度T1=4.0×102K.现使外界环境温度缓慢降低至T2,此过程中气体放出热量7.0×102J,内能减少了5.0×102J.不计活塞的质量及活塞与气缸间的摩擦,外界大气压强p0=1.0×105Pa.求T2的值.
(5分)下列说法中正确的是 (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,最低得分为0分)
A.满足能量守恒定律的宏观过程都是可以自发进行的
B.熵是物体内分子运动无序程度的量度
C.若容器中用活塞封闭着刚好饱和的一些水汽,当保持温度不变向下缓慢压活塞时,水汽的质量减少,密度不变
D.当分子间距离增大时,分子间引力增大,而分子间斥力减小
E.当分子力表现为斥力时,分子力和分子势能总是随分子间距离的减小而增大
(14分)如左图所示,x≥0的区域内有如右图所示大小不变、方向随时间周期性变化的磁场,磁场方向垂直纸面向外时为正方向。现有一质量为m、带电量为q的正电粒子,在t=0时刻从坐标原点O以速度v沿着与x轴正方向成75°角射入。粒子运动一段时间到达P点,P点坐标为(a,a),此时粒子的速度方向与延长线的夹角为30°.粒子在这过程中只受磁场力的作用。
(1)若B为已知量,试求粒子在磁场中运动时的轨道半径R及周期T的表达式。
(2)说明在OP间运动的时间跟所加磁场的变化周期T之间应有什么样的关系才能使粒子完成上述运动。
(3)若B为未知量,那么所加磁场的变化周期T、磁感强度B0的大小各应满足什么条件,才能使粒子完成上述运动?(写出T及B0各应满足条件的表达式)
(11分)人们通过对月相的观测发现,当月球恰好是上弦月时,如图甲所示,人们的视线方向与太阳光照射月球的方向正好是垂直的,测出地球与太阳的连线和地球与月球的连线之间的夹角为θ.当月球正好是满月时,如图乙所示,太阳、地球、月球大致在一条直线上且地球在太阳和月球之间,这时人们看到的月球和在白天看到的太阳一样大(从物体两端引出的光线在人眼光心处所成的夹角叫做视角,物体在视网膜上所成像的大小决定于视角).已知嫦娥飞船贴近月球表面做匀速圆周运动的周期为T,月球表面的重力加速度为g0,试估算太阳的半径.