如图所示,一水池深为h,一根长直木棍竖直地插入水底,棍露出水面部分的长度为L,当太阳光与水平面夹角为斜射到水面时,已知水的折射率为n,求棍在水底的影子的长度.
[物理选修——3-3](本题有两小题,每小题6分共12分。每小题只有一个选项符合题意。)
(1)某气体的摩尔质量为M,摩尔体积为V,密度为ρ,每个分子的质量和体积分别为m和Vo,则阿伏加德罗常数NA可表示为______________。
① ②
③
④
(2)下列关于分子力和分子势能的说法中,正确的是____________。
①当分子力表现为引力时,分子力和分子势能总是随分子间距离的增大而增大
②当分子力表现为引力时,分子力和分子势能总是随分子间距离的增大而减小
③当分子力表现为斥力时,分子力和分子势能总是随分子间距离的减小而增大
④当分子力表现为斥力时,分子力和分子势能总是随分子间距离的减小而减小
如图所示的“S”字形玩具轨道,该轨道是用内壁光滑的薄壁细圆管弯成,固定在竖直平面内,轨道弯曲部分是由两个半径相等的半圆连结而成,圆半径必细管内径大得多,轨道底端与水平地面相切。弹射装置将一个小球(可视为质点)从
点水平弹射向
点并进入轨道,经过轨道后从
点水平抛出,已知小物体与地面
段间的动摩擦因数
,不计其它机械能损失,
段长
,圆的半径
,小物体质量
,轨道质量为
,
,求:
(1)若,小物体从
点抛出后的水平射程;
(2)若,小物体经过轨道的最高点时管道对小物体作用力的大小和方向;
(3)设小球进入轨道之前,轨道对地面的压力大小等于轨道自身的重力,当至少为多大时,可出现轨道对地面的瞬时压力为零。
(19分)在一个很小的矩形半导体薄片上,制作四个电极E、F、M、N,它就成了一个霍尔元件(如图),在E、F间通人恒定的电流I,同时外加与薄片垂直的磁场B,在M、N间出现了电压UH,称为霍尔电压。
(1)电流和磁场方向如图中所示,载流子是电子,M、N两端中哪端电势较高?
(2)试证明:,K为与材料有关的常量。
(3)为了提高霍尔元件的灵敏度,可采用哪些方法?[
(15分)图甲所示,用水平力F拉动物体在水平面上做加速直线运动,当改变拉力的大小时,物体运动的加速度也随之变化,
和F的关系如图乙所示,取
。
(1)根据图线所给的信息,求物体的质量及物体与水半面问的动摩擦因数;
(2)若改用质量是原来2倍的同种材料的物体,请在图乙的坐标系上画出这种情况下-F图线(要求写出作图的根据)
某有线制导导弹发射时,在导弹发射基地和导弹间连一根细如蛛丝的特制光纤,它双向传输信号,能达到有线制导作用.光纤由纤芯和包层组成,其剖面如所示,其中纤芯材料的折射率,包层折射率
,光纤长度为
.(已知当光从折射率为
的介质射人折射串为
的介质时,入射角
、折射角
间满足:
)
(1)试通过计算说明从光纤一端入射的光信号是否会通过包层“泄漏”出去。
(2)若导弹飞行过程中,将有关参数转变为光信号,利用光纤发回发射基地经瞬间处理后转化为指令光信号返回导弹,求信号往返需要的最长时间。