如图,一艘帆船静止在湖面上,帆船的竖直桅杆顶端高出水面3m。距水面4m的湖底P点发出的激光束,从水面出射后恰好照射到桅杆顶端,该出射光束与竖直方向的夹角为53°(取sin53°=0.8)。已知水的折射率为。
(1)求桅杆到P点的水平距离;
(2)船向左行驶一段距离后停止,调整由P点发出的激光束方向,当其与竖直方向夹角为45°时,从水面射出后仍然照射在桅杆顶端,求船行驶的距离。
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情形 1:如图,两列水波波源S1和S2的振幅分别为2A和A,某时刻它们形成的波峰和波谷分别由实线和虚线表示。情形 2:在杨氏双缝实验中,若两缝之间的距离稍微加大,其他条件不变,则干涉条纹将如何变?情形 3:用单色光通过小圆盘和小圆孔做衍射实验时,在光屏上得到衍射图形,它们的特征是( )
A.情形1中两列波在相遇区域发生干涉
B.情形1中此刻A点和B点的位移大小分别是A和3A
C.情形2中干涉条纹将变密
D.情形3中中央均为亮点的同心圆形条纹
E.情形3中用小圆盘时中央是暗的,用小圆孔时中央是亮的
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如图,在水平固定放置的汽缸内,用不漏气的轻质活塞封闭有一定量的理想气体,开有小孔的薄隔板将气体分为A、B两部分.活塞的横截面积为S,与汽缸壁之间无摩擦.初始时A、B两部分体积相同,温度为T,大气压强为p0.
(1)加热气体,使A、B两部分体积之比达到1:2,求此时的温度T′;
(2)将气体温度加热至2T,然后在活塞上施加一向左的水平恒力F=5p0S,推动活塞,直至最终达到平衡,推动活塞过程中温度始终维持2T不变,求最终气体压强p′.
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如图所示,质量为 m 的活塞将一定质量的气体封闭在气缸内,活塞与气缸壁之间无摩擦。a 态是气缸放在冰水混合物中气体达到的平衡状态,b 态是气缸从容器中移出后,在室温(27 °C)中达到的平衡状态。气体从 a 态变化到 b 态的过程中大气压强保持不变。若忽略气体分子之间的势能,下列说法中正确的是( )
A.与 b 态相比,a 态的气体分子在单位时间内撞击活塞的个数较多
B.与 a 态相比,b 态的气体分子在单位时间内对活塞的冲量较大
C.在相同时间内,a、b 两态的气体分子对活塞的冲量相等
D.从 a 态到 b 态,气体的内能增加,外界对气体做功,气体向外界释放了热量
E.从 a 态到 b 态,气体的内能增加,气体对外界做功,气体向外界吸收了热量
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直角坐标系 xoy 位于竖直平面内,在第一象限存 在磁感应强度 B=0.1 T、方向垂直于纸面向里、边界为矩形的匀强磁场。现有一束比荷为 108 C / kg 带正电的离子,从磁场中的A点(m,0)沿与x轴正方向成 =60°角射入磁场,速度大小 v0≤1.0 ×10 6m / s,所有离子经磁场偏转后均垂直穿过y轴的正半轴,不计离子的重力和离子间的相互作用。
(1)求速度最大的离子在磁场中运动的轨道半径;
(2)求矩形有界磁场区域的最小面积;
(3)若在x>0区域都存在向里的磁场,离子仍从 A 点以 v0 = 10 6 m /s向各个方向均匀发射,求y轴上有离子穿出的区域长度和能打到y轴的离子占所有离子数的百分比。
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如图(a),木板OA可绕轴O在竖直平面内转动,木板上有一质量为m=1kg的物块,始终受到平行于斜面、大小为8N的力F的作用。改变木板倾角,在不同倾角时,物块会产生不同的加速度a,如图(b)所示为加速度a与斜面倾角的关系图线。已知物块与木板间的动摩擦因数为μ=0.2,假定物块与木板间的最大静摩擦力始终等于滑动摩擦力。求:(g取10m/s2,sin37=0.6,cos37=0.8)
(1)图线与纵坐标交点a0的大小;
(2)图线与θ轴重合区间为[θ1,θ2],木板处于该两个角度时的摩擦力指向何方?在斜面倾角处于θ1和θ2之间时,物块的运动状态如何?
(3)如果木板长L=2m,倾角为37,物块在F的作用下由O点开始运动,为保证物块不冲出木板顶端,力F最多作用多长时间?
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在研究“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中,提供有以下器材:
A.电压表V1(0~5V)
B.电压表V2(0~15V)
C.电流表A1(0~50mA)
D.电流表A2(0~500mA)
E.滑动变阻器R1(0~60Ω)
F.滑动变阻器R2(0~2kΩ)
G.直流电源E
H.开关S及导线若干
I.小灯泡(U额=5V)
某组同学连接完电路后,闭合电键,将滑动变阻器滑片从一端移到另外一端,移动过程中发现小灯未曾烧坏,记录多组小灯两端电压U和通过小灯的电流I数据(包括滑片处于两个端点时U、I数据),根据记录的全部数据做出的U﹣I关系图象如图甲所示:
(1)根据实验结果在图乙虚线框内画出该组同学的实验电路图____;
(2)根据实验结果判断得出实验中选用:电压表__(选填器材代号“A”或“B”),电流表__(选填器材代号“C”或“D”),滑动变阻器__(选填器材代号“E”或“F”);
(3)根据图甲信息得出器材G中的直流电源电动势为__V,内阻为__Ω;
(4)将两个该型号小灯泡串联后直接与器材G中的直流电源E相连,则每个小灯消耗的实际功率为__W。
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在研究“加速度与力的关系”实验中,某同学根据学过的理论设计了如下装置(如图甲):水平桌面上放置了气垫导轨,装有挡光片的滑块放在气垫导轨的某处(档光片左端与滑块左端齐平)。实验中测出了滑块释放点到光电门(固定)的距离为s,挡光片经过光电门的速度为v,钩码的质量为m,(重力加速度为g,摩擦可忽略)
(1)本实验中钩码的质量要满足的条件是__;
(2)该同学作出了v2—m的关系图象(如图乙),发现是一条过原点的直线,间接验证了“加速度与力的关系”,依据图象,每次小车的释放点有无改变__ (选填“有”或“无”),从该图象还可以求得的物理量是__。
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如图(甲)所示,平行光滑金属导轨水平放置,两轨相距L=0.4m,导轨一端与阻值R=0.3Ω的电阻相连,导轨电阻不计.导轨x>0一侧存在沿x方向均匀增大的恒定磁场,其方向与导轨平面垂直向下,磁感应强度B随位置x变化如图(乙)所示.一根质量m=0.2kg、电阻r=0.1Ω的金属棒置于导轨上,并与导轨垂直,棒在外力F作用下从x=0处以初速度v0=2m/s沿导轨向右变速运动,且金属棒在运动过程中受到的安培力大小不变.下列说法中正确的是( )
A.金属棒向右做匀减速直线运动
B.金属棒在x=1m处的速度大小为0.5m/s
C.金属棒从x=0运动到x=1m过程中,外力F所做的功为-0.175J
D.金属棒从x=0运动到x=2m过程中,流过金属棒的电量为2C
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如图(a),静止在水平地面上的物体,受到水平拉力F的作用,F与时间t的变化关系如图(b)所示.设物块与地面间的最大静摩擦力Ffm的大小与滑动摩擦力大小相等,则t1~t3时间内( )
A.t2时刻物体的加速度最大
B.t2时刻摩擦力的功率最大
C.t3时刻物体的动能最大
D.t3时刻物体开始反向运动
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