同学们学习了《伽利略对自由落体运动的研究》后,老师给大家出了这样一道题:假设有人把一个物体从比萨斜塔塔顶无初速落下(不考虑空气阻力),物体到达地面前最后一秒内通过的位移为整个位移的,求塔高H(取g=10 m/s2)。有同学给出的解法:根据h=
gt2得物体在最后1 s内的位移h1=
gt2=5 m,再根据=
;得H=7.81m,这位同学的解法是否正确?如果正确说明理由,如果不正确请给出正确解析过程和答案。
[选修3-4]
(1)下列说法中正确的是 。
A.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 |
B.照相机、摄影机拍摄水里或玻璃橱窗里的物品时镜头表面涂有一层薄膜,利用了光的衍射原理 |
C.寺庙里钟声响起时,和尚禅房里挂着的磐常自鸣自响,这是声波的衍射现象 |
D.宇航员驾驶宇宙飞船以接近光速经过地球时,地球上的人观察到飞船上的时钟变慢 |
(2)一列简谐横波沿x轴正方向传播,在t=0s与t=0.2s两个时刻,x轴上(-3m,3m)区间的波形完全相同,如图所示。并且图中M、N两质点在t=0s时位移均为,该波的最小波速为 m/s;若波速取该最小值时,试写出N点的振动方程 。
(3)如图,三棱镜的横截面为直角三角形ABC,∠A=30°,∠B=60°。一束平行于AC边的光线自AB边的P点射入三棱镜,若棱镜的折射率(光在真空中的速度为c),求光线射出棱镜时的出射方向(通过计算说明)。
[选修3-3]
(1)如图所示为两分子系统的势能Ep与两分子间距离r的关系曲线。下列说法正确的是 。
A.当r大于r1时,分子间的作用力表现为引力
B.当r小于r2时,分子间的作用力表现为斥力
C.当r由∞到r1变化变化过程中,分子间的作用力先变大再变小
D.在r由r1变到r2的过程中,分子间的作用力做负功
(2)一定质量的理想气体压强p与体积V的关系图象如图,AB、BC分别与p轴、V轴平行,气体在状态A时温度为T0,则在状态C时的温度为 ;从状态A经状态B变化到状态C的过程中,气体对外界做功为W,内能增加了ΔU,则此过程中该气体吸收的热量为 。
(3)已知潜水员在岸上和海底吸入空气的密度分别为1.3 kg/m3和2.1 kg/m3,空气的摩尔质量为0.029 kg/mol,阿伏加德罗常数NA=6.02×1023 mol-1。若潜水员呼吸一次吸入2 L空气,试估算潜水员在海底比在岸上每呼吸一次多吸入空气的分子数。(结果保留1位有效数字)
2011年3月11日本福岛核电站发生核泄漏事故,其中铯137(Cs)对核辐射的影响最大,其半衰期约为30年。
①请写出铯137(Cs)发生
衰变的核反应方程 [已知53号元素是碘(I),56号元素是钡(Ba)]
②若在该反应过程中释放的核能为E,则该反应过程中质量亏损为(真空中的光速为c)。
③泄露出的铯l37约要到公元年才会有87.5%的原子核发生衰变。
某次科学实验中,从高温环境中取出一个如图所示的圆柱形导热气缸,把它放在大气压强为P0=1atm、温度为t0=27oC的环境中自然冷却。该气缸内壁光滑,容积为V=1m3,开口端有一厚度可忽略的活塞。开始时,气缸内密封有温度为t=447oC、压强为P=1.2atm的理想气体,将气缸开口向右固定在水平面上,假设气缸内气体的所有变化过程都是缓慢的。求:
①活塞刚要向左移动时,气缸内气体的温度t1;
②最终气缸内气体的体积V1;
③在整个过程中,气缸内气体对外界(填“做正功”“做负功”或“不做功”),气缸内气体放出的热量(填“大于”“等于”或“小于”)气体内能的减少量。
(2)如图(a),表示一条均匀细绳,0、1、2、3、……表示绳上的一系列等间隔的质点,由0到15点的长度为。一列简谐横波沿此绳传播,在
时刻,绳上9―12点的位置及运动方向如图(b)所示;
时刻,绳上3―6各点的位置如图(c)所示;
时刻,绳上6―9各点的位置如图(d)所示。试确定:
(a)此波的波长以及波的传播方向;
(b)此波在绳中的最小传播速度