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【3-4】如图是用折射率的玻璃做成内径为、外径为的半球形空心球壳。现有一束与中心对称轴平行的光射向此半球的外表面,要使球壳内表面没有光线射出,需在球壳上方垂直放置一圆心通过轴的圆形遮光板,求该遮光板的半径.

 

【3-4】半径为的半圆形玻璃砖与厚度为的矩形玻璃砖按如图所示的方式放置在水平桌面上现有一束细光束沿方向射入,调整细光束使其在竖直平面内绕点顺时针转动90°至竖直方向。已知两种玻璃砖对该光束的折射率均为,光在真空中的传播速度为,矩形玻璃砖足够长,不考虑光的多次反射,试求:

①垂直入射的光由点到达水平桌面所需要的时间;

②光线在转动过程中照亮水平桌面的长度。

 

如图所示,一水平放置的薄壁气缸,由截面积不同的两个圆筒连接而成,质量均为m=1.0kg的活塞A、B用一长度为3L=30cm、质量不计的轻细杆连接成整体,它们可以在筒内无摩擦地左右滑动且不漏气。活塞A、B的面积分别为SA=200cm2SB=100cm2,气缸内A和B之间封闭有一定质量的理想气体,A的左边及B的右边都是大气,大气压强始终保持为p0=1.0×105Pa。当气缸内气体的温度为T1=500K时,活塞处于图示位置平衡。问:

(1)此时气缸内理想气体的压强多大?

(2)当气缸内气体的温度从T1=500K缓慢降至T2=200K时,活塞A、B向哪边移动?移动的位移多大?稳定后气缸内气体压强多大?

 

【3-3】如图所示,用质量为m、面积为S的可动水平活塞将一定质量的理想气体密封于悬挂在天花板上的气缸中,当环境的热力学温度为T0时,活塞与气缸底部的高度差为h0,由于环境温度逐渐降低,活塞缓慢向上移动距离h。若外界大气压恒为p0,密封气体的内能U与热力学温度T 的关系为U=kT(k为取正值的常数),气缸导热良好,与活塞间的摩擦不计,重力加速度大小为g,求此过程中:

(1)外界对密封气体做的功W;

(2)密封气体向外界放出的热量Q。

 

如图所示,光滑水平直轨道上有3个质量均为m的物块ABC,B的左侧固定一轻弹簧(弹簧左侧的挡板质量不计).A以速度v0B运动,压缩弹簧;AB速度相等时,BC恰好相碰并粘接在一起,然后继续运动.假设BC碰撞过程时间极短.求从A开始压缩弹簧直至与弹簧分离的过程中:

1)整个系统损失的机械能;

2)弹簧被压缩到最短时的弹性势能.

 

如图所示,质量m10.3kg的小车静止在光滑的水平面上,车长L1.5m,现有质量m20.2kg可视为质点的物块,以水平向右的速度v02m/s从左端滑上小车,最后在车面上某处与小车保持相对静止。物块与车面间的动摩擦因数μ0.5,取g10m/s2,求:

(1)二者达到的共同速度大小;

(2)若要使物块不从小车右端滑出,物块滑上小车左端的速度v1不超过多大?

 

 

现代奥运会帆船赛场通常采用风力发电给蓄电池充电,为路灯提供电能.用光敏电阻作为传感器控制路灯电路的开关,实现自动控制.光敏电阻的阻值随照射光的强弱而变化,作为简化模型,可以近似认为,照射光较强(如白天)时电阻几乎为0:照射光较弱(如夜晚)时电阻接近于无穷大.利用光敏电阻作为传感器,借助电磁开关,可以实现路灯自动在白天关闭,夜晚打开.电磁开关的内部结构如图所示.1、2两接线柱之间是励磁线圈,3、4两接线柱分别与弹簧片和触点连接.当励磁线圈中电流大于50 mA时,电磁铁吸合铁片,弹簧片和触点分离,3、4断开;电流小于50 mA时,3、4接通.励磁线圈中允许通过的最大电流为100 mA.

(1)利用以下器材设计一个自动控制路灯的电路,画出电路原理图_______

光敏电阻R1,符号

灯泡L,额定功率40 W,额定电压36 V,符号

保护电阻R2,符号

电磁开关,符号

蓄电池E,电压36 V,内阻很小;开关S,导线若干.

(2)如果励磁线圈的电阻为200 Ω,励磁线圈允许加的最大电压为__________V,保护电阻R2的阻值范围为__________Ω.

 

题型:不定项选择题
难度:中等

【3-4】a、b两列简谐横波在同一介质中沿x轴正方向传播,波速均为v=2.5m/s。在t=0时,两列波的波形如图所示,下列说法正确的是(    )

A. a、b两列波的波长之比为5:8

B. a、b两列波叠加时能形成稳定的干涉图样

C. t=0时平衡位置在x=1.5m处的质点沿y轴正方向运动

D. t=8s时介质中各质点的位置与t=0时的位置相同

 

【3-4】如图所示,S1S2是两个相干波源,它们振动同步且振幅相同,实线和虚线分别表示在某一时刻它们所发出的波的波峰和波谷,关于图中所标的a、b、c、d四点,下列说法中正确的有(    )

A. 该时刻a质点振动最弱,bc质点振动最强,d质点振动既不是最强也不是最弱

B. 该时刻a质点振动最弱,bcd质点振动都最强

C. a质点的振动始终是最弱的, bcd质点的振动始终是最强

D. 再过T/4后的时刻abc、d三个质点都将处于各自的平衡位置

 

如图所示,一列简谐横波沿x轴负方向传播,图甲是t=1s时的波形图,图乙是波中某质点位移随时间变化的振动图线。则图乙可能是图甲中哪个质点的振动图线

A. x=0处的质点    B. x=1m处的质点

C. x=2m处的质点    D. x=3m处的质点

 

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