如图所示,在折射率为
的某种液体的液面下有一个可绕垂直纸面轴O匀速转动的平面镜OA,OA初始位置水平,在液面与平面镜间充满自左向右的平行光,若在平面镜逆时针旋转一周的过程中,观察到有时光能从液体中射出,有时不能,光能从液体中射出持续的时间为
,求:
①平面镜由初始位置转过多大角度时,光开始进入空气;
②平面镜旋转的角速度大小。
在某种均匀介质中,
、
处有相距
的两个波源,沿垂直纸面方向做简谐运动,其周期分别为
和
,振幅分为
和
,在该介质中形成的简谐波的波速
,S处有一质点,它到
的距离为
,且
。在
时刻,两波源同时开始垂直纸面向外振动,则
时刻的振动传到S处的时间差为 ;
时,S处质点离开平衡位置的位移大小为 。
如图所示,开口竖直向上的固定气缸右侧连一“U”形管气压计,在距气缸底部
处有一个卡环,一质量为
的活塞可以在气缸内卡环以上部分无摩擦滑动且不漏气,在气缸内封闭一定质量的气体,当温度为
时,活塞静止在距气缸底部为
处。已知大气压强恒为
,气缸横截面积为S,不计“U”形管内气体的体积,现缓慢降低缸内气体的温度,求:
①当活塞刚接触卡环时,气体的温度
;
②当气压计两管水银面相平时,气体的温度
以下说法正确的是
| A.大量气体分子做无规则运动,速率有大有小,但是分子的速率按“中间多,两头少”的规律分布 |
| B.一定质量的理想气体,温度升高时,分子平均动能增大,气体的压强一定增大 |
| C.由于液体表面层分子间距离大于液体内部分子间距离,液体表面存在张力 |
| D.空气相对湿度越大时,空气中水蒸气压强越接近饱和气压,水蒸发越慢 |
E.用油膜法测出油分子的直径后,要测定阿伏伽德罗常数,只需要再知道油的密度即可
如图所示,在半径分别为
和
的同心圆(圆心在O点)所形成的圆环区域内,存在垂直纸面向外的匀强磁场,磁感应强度大小为B,在大圆边界上A点有一粒子源,垂直AO向左发射一质量为
,电荷量为
,速度大小为
的粒子,求:
(1)若粒子能进入磁场发生偏转,则该粒子第一次到达磁场小圆边界时,粒子速度相对于初始方向偏转的角度;
(2)若粒子每次到达磁场大圆边界时都未从磁场中射出,那么至少经过多长时间该粒子能够回到出发点A.
小明同学乘坐京石“和谐号”动车,发现车厢内有速率显示屏,当动车在平直轨道上经历匀加速、匀速与再次匀加速运行期间,他记录了不同时刻的速率,进行换算后数据列于表格中,在
这段时间内,求:
(1)动车两次加速的加速度大小;
(2)动车位移的大小。
霍尔元件可以用来检测磁场及其变化。图甲为使用霍尔元件测量通电直导线产生磁场的装置示意图,由于磁芯的作用,霍尔元件所处区域磁场可看做匀强磁场。测量原理如乙图所示,直导线通有垂直纸面向里的电流,霍尔元件前、后、左、右表面有四个接线柱,通过四个接线柱可以把霍尔元件接入电路。所用器材已在图中给出,部分电路已经连接好。为测量霍尔元件所处区域的磁感应强度B;

(1)制造霍尔元件的半导体参与导电的自由电荷带负电,电流从乙图中霍尔元件左侧流入,右侧流出,霍尔元件 (填“前表面”或“后表面”)电势高;
(2)在图中画线连接成实验电路图;
(3)已知霍尔元件单位体积内自由电荷数为
,每个自由电荷的电荷量为
,霍尔元件的厚度为
,为测量霍尔元件所处区域的磁感应强度
,还必须测量的物理量有 (写出具体的物理量名称及其符号),计算式
。
某同学找到一条遵循胡克定律的橡皮筋来验证力的平行四边形定则,设计了如下实验:
(1)将橡皮筋的两端分别与两条细线相连,测出橡皮筋的原长;
(2)将橡皮筋一端细线用钉子固定在竖直板上M点,在橡皮筋的中点O再用细线系一重物,自然下垂,如图甲所示;
(3)将橡皮筋另一端细线固定在竖直板上的N点,如图乙所示.为完成实验,下述操作中需要的是
| A.橡皮筋两端连接细线长度必须相同 |
B.要测量图甲中橡皮筋Oa和图乙中橡皮筋 的长度 |
| C.M、N两点必须在同一高度处 |
| D.要记录图甲中O点的位置及过O点的竖直方向 |
E.要记录图乙中结点O的位置、过结点O的竖直方向及橡皮筋
的方向
如图所示电路中,电源E的内阻为
,
、
为定值电阻,
为滑动变阻器的最大阻值,各电表均为理想电表,已知
,电阻
,闭合开关S,当滑动变阻器的滑动触头P由变阻器的中点向左滑动的过程中,下列说法正确的是()
A.电源内阻 消耗的热功率先变大后变小 |
| B.电源的输出功率先变小后变大 |
C. 的示数先变大后变小, 的示数先变小后变大 |
D. 的示数不断变小, 的示数不断变大 |
如图所示,空间存在水平向左的匀强电场E和垂直纸面向外的匀强磁场B,在竖直平面内从
点沿
、
方向抛出两带电小球,不考虑两带电小球间的相互作用,两小球电荷量始终不变,关于小球的运动,下列说法正确的是()
A.沿 方向抛出的带电小球都可能做直线运动 |
B.若沿 做直线运动,则小球带正电,且一定是匀速运动 |
C.若沿 做直线运动,则小球带负电,可能做匀加速运动 |
| D.两小球在运动过程中机械能均保持不变 |
图甲所示为验证法拉第电磁感应定律的实验装置,与电源连接的线圈Ⅰ中的电流
按图乙所示的规律变化,电流
在线圈Ⅰ的内部产生变化的磁场,该磁场磁感应强度B与线圈中电流
的关系为
(其中
为常数)。线圈Ⅱ与电流传感器连接,并通过计算机绘制出线圈Ⅱ中感应电流
随时间
变化的图象,若仅将
变化的频率适当增大,则能正确反映
图象变化的是(图中以实线和虚线分别表示调整前、后的
图象)()
宇航员在某星球表面以初速度
水平抛出一物体,并记录下物体的运动轨迹,如图所示,O为抛出点,若该星球半径为
、万有引力常量
,则下列说法正确的是()
A.该星球表面的重力加速度为![]() |
B.该星球的质量为![]() |
C.该星球的第一宇宙速度为![]() |
D.若发射一颗该星球的同步卫星,则同步卫星的绕行速度一定大于![]() |
如图所示,劲度系数为
的轻弹簧下端固定在地面上,上端与一个质量为
的小球相连,处于静止状态,现用力F将小球缓慢上移,直到弹簧恢复原长,然后撤掉该力,使小球从静止开始下落,小球下落过程中的最大速度为
,不计空气阻力,重力加速度为
,下列说法正确的是()
| A.小球的速度最大时弹簧的弹性势能为零 |
B.撤掉力F后,小球从静止下落到速度最大过程中,小球克服弹簧弹力所做的功为![]() |
| C.弹簧的弹性势能最大时小球的加速度为零 |
D.小球缓慢上移过程中,力F做功为![]() |
如图所示,六个点电荷分布在边长为
的正六边形ABCDEF的六个顶点处,在B.F处电荷的电荷量为
,其余各处电荷的电荷量均为
,MN为正六边形的一条中线,则下列说法正确的是()
A.M、N两点电场强度相同
B.M、N两点电势相等
C.在中心O处,电场强度大小为
,方向由O指向A
D.沿直线从M到N移动正电荷,电势能先减小后增大