2007年世界一级方程式赛车(F1)锦标赛马来西亚站的比赛于8日在雪邦赛道落下帷幕,来自迈凯轮车队的阿隆索获得冠军。细心的观众可以发现,阿隆索的赛车在转弯时走的都是外车道而非内车道。如图7所示,设阿隆索的赛车在水平轨道上从A点开始做900转弯,其内、外车道处的转弯半径分别为r1、r2,车与路面间的动摩擦因数是μ,赛车在平直轨道上行驶的最大速度为v1,走弯道时所允许的最大车速为v2。请你通过计算说明阿隆索选外道行驶的原因,并计算他由此可赢得多少时间?
(选修模块3-4)(15分)
(1)下列说法中正确的是
A.全息照相技术利用了光的干涉原理 |
B.超声仪器使用超声波而不用普通声波,是因为超声波更容易发生衍射 |
C.电磁振荡的过程是电场能和磁场能交替转化的过程 |
D.狭义相对性原理认为,在任何参考系中物理规律都是相同的 |
(2)如图为光纤电流传感器示意图,它用来测量高压线路中的电流.激光器发出的光经过左侧偏振元件后变成线偏振光,该偏振光受到输电线中磁场作用,其偏振方向发生旋转,通过右侧偏振元件可测得最终偏振方向,由此得出高压线路中电流大小.图中左侧偏振元件是起偏器,出射光的偏振方向与其透振方向,右侧偏振元件称为.
(3)如图是单摆振动时摆球位移随时间变化的图象(取重力加速度g=π2 m/s2).
①求单摆的摆长l;
②估算单摆振动时偏离竖直方向的最大角度(单位用弧度表示).
(选修模块3-3)(15分)
(1)下列说法中正确的是
A.扩散运动向着更为无序的方向进行,是可逆过程 |
B.物体的内能取决于温度、体积和物质的量 |
C.分子间作用力随分子间距离的增大而减小 |
D.液晶对不同颜色光的吸收强度随电场强度的变化而变化 |
(2)一定质量的理想气体从状态(p1、V1)开始做等温膨胀,状
态变化如图中实线所示.若该部分气体从状态(p1、V1)开始
做绝热膨胀至体积V2,则对应的状态变化图线可能是图中虚
线(选填图中虚线代号).( )
(3)如图所示,一定质量的理想气体用不导热的活塞封闭在内壁
光滑的绝热气缸内,气缸竖直放置,缸内安装一电热丝,活塞
质量m,横截面积S,外界大气压强p0,重力加速度g.开始
时活塞处于静止状态,将电热丝通电给气体缓慢加热,测得电
热丝两端电压为U,通过的电流为I.经过时间t,活塞缓慢向
上移动距离L0.
求:①气体对外所做的功;
②气体内能的增量.
如图所示,一带电粒子以某一速度在竖直平面内做匀速直线运动,经过一段时间后进入一垂直于纸面向里、磁感应强度为B的最小的圆形匀强磁场区域(图中未画出磁场区域),粒子飞出磁场后垂直电场方向进入宽为L的匀强电场. 电场强度大小为E,方向竖直向上. 当粒子穿出电场时速度大小变为原来的倍. 已知带电粒子的质量为m,电量为q,重力不计. 粒子进入磁场前的速度与水平方向成
60°角. 试解答:
(1)粒子带什么电?
(2)带电粒子在磁场中运动时速度多大?
(3)该最小的圆形磁场区域的面积为多大?
(14分)宇航员在一行星上以10m/s的初速度竖直上抛一质量为0.2kg的物体,不计阻力,经2.5s后落回手中,已知该星球半径为7220km。
(1)该星球表面的重力加速度多大?
(2)要使物体沿水平方向抛出而不落回星球表面,沿星球表面抛出的速度至少是多大?
(3)若物体距离星球无穷远处时其引力势能为零,则当物体距离星球球心r时其引力势能(式中m为物体的质量,M为星球的质量,G为万有引力常量)。问要使物体沿竖直方向抛出而不落回星球表面,沿星球表面抛出的速度至少是多大?
如图所示,劲度系数为k1的轻弹簧固定在一质量为m的物块上,劲度系数为k2的轻弹簧竖直固定在桌面上,上端连着物块,现将弹簧k1的上端A缓慢向上提,当提到下端弹簧的弹力大小恰好第一次等于23mg时,求A点上提高度.