解得:
设合速度为v.与竖直方向的夹角为?,则tan?=,即
粒子P在两板的右侧匀强磁场中做匀速圆周运动,设做圆周运动的半径为R2,有:
解得:
右侧磁场沿初速度方向的宽度成满足的条件为:
由于粒子P从O点运动到下板右边缘的过程与从上板右边缘运动到0点的过程,运动轨迹关于两板间的中心线是上下对称的,这两个运动过程经历的时间相等。有:
解得:
13. 一定质量的理想气体从状态a开始,经历三个过程a→b、b→c、c→a回到原状态,其P—T图象如图所示。pa、pb、pc分别表示气体在状态a、b、c的压强,下列判断正确的是____。(填正确答案标号。选对1个得2分,选对2个得4分,选对3个得5分。每选错1个扣3分,最低得分为0分)
A.过程a→b中,气体一定吸热 B.Vc=Vb>Va
C.过程b→c中,分子势能不断增大 D.过程b→c中,每一个分子的速率都减小
E.过程c→a中,气体放出的热量等于外界对气体做的功 【答案】ACD
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【解析】过程ab中气体的体积不变,没有做功;温度升高,内能增大,所以气体一定吸热.故A正确;根据
,则
,可知Vc=Vb>Va,选项B正确;由于气体分子之间的作用力可以忽略不计,所以
过程bc中分子势能不变.故C错误;温度是分子的平均动能的标志,是大量分子运动的统计规律,对单个的分子没有意义,所以过程bc中气体的温度降低,分子的平均动能减小,并不是每一个分子的速率都减小.故D错误;由图可知过程ca中气体等温压缩,内能不变,对外做功;根据热力学第一定律可知,气体放出的热量等于外界对气体做的功.故E正确.故选ABE.
点睛:本题考查p-T图象中图象的物理含义,在p-T图象中,图线上各点与坐标原点的连线斜率代表体积的倒数,斜率越大体积越小.
14. 如图所示,由导热材料制成的一个长为L0、横截面积为S的汽缸和质量为m0的活塞,将一定质量且温度为T0的理想气体封闭在汽缸内。活塞的厚度不计,活塞与汽缸壁之间的摩擦可以忽略,活塞上方存有少量质量为m的液体。将一细管插入液体,通过虹吸现象,使活塞上方液体逐渐流出,当液体全部流出的时候,活塞恰好到达汽缸的顶部。现给气体降温,使活塞回到原位置,已知大气压强为p0,求:
①初始状态气体柱的长度。
②活塞恰好回到原位置时气体的温度。 【答案】(1) 1kg (2) 3J
【解析】①因为砂子是缓慢放置,气体是等温变化,据玻意耳定律,有:p1V1=p2V2
,
V1=hS, V2=hS 解得:m砂=1kg
②使活塞恢复到原高度的过程,气体压强不变,气体对外做功 W=-p2△V=-2J 根据△U=W+Q 解得:△U=3J
15. 一列沿x轴负方向传播的简请横波在t=0时刻的波形如图所示,该时刻质点P振动的速度为v0,经过0.4s它的速率第一次与v0的大小相同,则该波的周期T=____s,该波的传播速度v=___m/s,质点P经过t=____s它的速度第一次与v0相同。
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【答案】 (1). A (2). D (3). E
......
.........
点睛:此题要用到数学知识,即当正弦值为最大值一半是所对应的角度是最大值的三分之一;知道波在传播一个波长距离时质点振动一个周期.
16. 如图所示,在MN的下方足够大的空间是玻璃介质,其折射率n=,玻璃介质的上边界MN是屏幕。玻璃中有一正三角形空气泡,其边长为,顶点与屏幕接触于C点,底边AB与屏幕平行。激光?垂直于AB边射向AC边的中点0,结果在屏幕MN上出现两个光斑。
①画出光路图。
②已知光在真空中的传播速度为c,求在屏幕上两个光斑出现的时间差(用含和c的式子表示)。
【答案】(1) ; (2)
【解析】①作光路图如图所示
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根据折射定律有:
由几何关系知折射角r=30°解得:i=45°
②根据几何关系知.光线第一次射到BC边上的入射角为60°,由边发生全反射
根据几何关系可知.反射光线垂直于AC边射出,设射出点为E,由几何关系可得:
BD=OBtan60°= CD=l-BD=l CE=CDsin30°= AE=
得,临界角C=45°,所以光在BC
点睛:本题是几何光学问题,是折射定律、反射定律与几何知识的综合应用。要充分运用几何知识,求解光传播的距离。
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