2．2007年度诺贝尔物理学奖授予了法国和德国的两位科学家，以表彰他们发现“巨磁电阻效应”．基于巨磁电阻效应开发的用于读取硬盘数据的技术,被认为是纳米技术的第一次真正应用．在下列有关其它电阻应用的说法中。错误的是

　 A.热敏电阻可应用于温度测控装置中 　　　B.光敏电阻是一种光电传感器

　 C.电阻丝可应用于电热设备中　　　　　　 D.电阻在电路中主要起到通过直流、阻碍交流的作用

1．在人类认识原子与原子核结构的过程中，符合物理学史的是

A．查德威克通过研究阴极射线发现了电子　　 B．汤姆生首先提出了原子的核式结构学说

C．居里夫人首先发现了天然放射现象　　　　 D．卢瑟福通过原子核的人工转变发现了质子

24. (20分)　

解：

(1)由图象知12s末导体棒ab的速度为v₁=9m/s，在0－12s内的加速度大小为

m/s²=0.75m/s² 　　　　　　　　　　　　　　　　　　(2分)

(2)t₁=12s时，导体棒中感应电动势为E₁=BLv₁ 　　　　(1分)

感应电流　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　(1分)

导体棒受到的安培力F_1A=BI₁L　　　　　　　　　　　　　　　　　 (1分)

即　 　　　

此时电动机牵引力为　 　　　　　　　　　　　　　　　　(1分)

由牛顿第二定律得　 　　　　　　　　　(2分)

由图象知17s末导体棒ab的最大速度为v₂=10m/s，此时加速度为零，同理有

　　 　　　　　　　　　　　　　　　　(2分)

由①②两式解得　 ，R=0.4Ω 　　　　　　　　　　　　(2分)

(3)0－12s内，导体棒匀加速运动的位移　 m　　 (2分)

12－17s内，导体棒的位移　　　 m　 　　　(2分)

由能量守恒得　　　　 　　　　(3分)

24. (20分)如图甲所示，空间存在B=0.5T、方向竖直向下的匀强磁场，MN、PQ是处于同一水平面内相互平行的粗糙长直导轨，间距L=0.2m，R是连接在导轨一端的电阻，ab是跨接在导轨上质量为m=0.1kg的导体棒.从零时刻开始，通过一小型电动机对ab棒施加一个牵引力，方向水平向左，使其从静止开始沿导轨做加速运动，此过程中棒始终保持与导轨垂直且接触良好.图乙是棒的v-t图象，其中OA段是直线，AC段是曲线，CD段是曲线的渐进线，小型电动机在12s末达到额定功率P=4.5W，此后保持功率不变，在t=17s时，导体棒达到最大速度10m/s.除R外，其余部分电阻均不计，g=10m/s².?　

　(1)求导体棒ab在0-12s内的加速度大小；　

(2)求导体棒与导轨间的动摩擦因数μ及电阻R的阻值；　

(3)若导体棒ab从0-17s内共发生位移100m，试求12-17s内， R上产生的热量是多少.　

23. (18分)　

解：

(1)如图所示，带电质点在x＜0区域受电场力qE、重力mg和洛伦兹

力qvB作用，合力为零.　

qvBsinα=qE　　　　　　　　　　　　　　　 (2分)　

　　　　　　　　　　　　　 (2分)

(2)质点进入x＞0的区域后，受电场力qE′、重力及洛伦兹力作用，要让质点做匀速

圆周运动，有　

qE′=mg　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 (1分)　

而mg=qEcotα　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 (1分)　

E′=E，方向向上.　　　　　　　　　　　　　　　　　 (2分)　

(3)　　　　　　 (1分)　

质点从点至点时间　　 (1分)　

质点进入x>0区域后，以为圆心做匀速圆周运动.　

圆心角∠P₂O₁P₃=120°　　　　　　 (1分)　

洛仑兹力提供向心力　　 　Bqv=　　 (1分)　

电子在匀强磁场中运动周期为　 T=　　　　　 (1分)　

所以：T=　

依题意和电子运动轨迹示意图可知，电子在磁场中运动的时间为t₂

　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　(2分)　

总时间为

　　 ，　　　　　　　　　　　　　　　　 (1分)　

总时间　　　　　　　　　　　　　　　 (2分)　

23. (18分)如图所示，坐标系xOy在竖直平面内，x＜0的空间有沿水平方向垂直纸面向里的匀强磁场，磁感强度大小为B，在x＜0的空间内还有沿x轴正方向的匀强电场，场强大小为E.一个带正电的质点经图中x轴上的点，沿着与水平方向成α=30°角的方向斜向上做匀速直线运动，到达y轴上的点，已知O、两间的距离为.进入到磁场方向垂直纸面向外、大小仍为B的x>0区域，要使质点进入x＞0的区域后能在竖直平面内做匀速圆周运动，需在x＞0的区域内加一个匀强电场，若带电质点做圆周运动时通过y轴上的点，重力加速度为g，求：　

(1)从到的过程中，质点运动的速度大小；　

(2)在x＞0的区域内所加电场的场强大小和方向；　

(3)该质点从x轴上的点开始到达y轴上的点所用的时间.　

22. (16分)某小型娱乐场有“空中抓杆”的娱乐项目：游人从山坡顶端，通过钢索上的滑轮，沿倾斜轨道下滑，如图所示.进入水平轨道后，为使游客制动，将轻弹簧的一端固定在水平滑道末端M点，另一端恰位于水平滑道的始端O点.已知在OM段，滑轮与水平轨道间的动摩擦因数为μ，其余各处的摩擦不计，重力加速度为g.

设斜坡轨道顶端距水平面高度为h，质量为m的游客从坡道顶端A点由静止滑下，进入水平滑道将弹簧压缩，弹簧的最大压缩量为d，求：　

(1)游客滑到O点时的速度大小；　

(2)弹簧达到最大压缩量d时的弹性势能；　

(3)某游客在速度为零时末及时松手，又被弹簧弹回到坡道上，则它能够上升的最大高度是多少？

解得　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　(2分)

(2)在水平滑道上物块A克服摩擦力所做的功为　 　　　(2分)

由能量守恒定律得 　　　　　　　　　　　　(2分)

以上各式联立求解得　 　　　　　　　　　　　　(2分)

(3)物块A被弹回的过程中，克服摩擦力所做的功仍为 　　(2分)

由能量守恒定律得　 　　　　　　　　　　　　(2分)

解得物块A能够上升的最大高度为： 　　　　　　　　(2分)

21.(18分)

(1)在“测定玻璃的折射率”的实验中，选用的是入射面和出射面相互平行的矩形玻璃砖，用“插针法”测定某种玻璃的折射率。

实验步骤如下：

a.将木板水平放置，把一张白纸用图钉固定在木板上；

　　 b.在白纸上画出一条直线aa’作为入射界面，过aa’上的一点O画出界面的法线NN’，并画一条线段AO作为入射光线；

　 　　 c.把矩形玻璃砖放在白纸上，使它的长边跟aa’对齐，画出玻璃砖的另一边bb’；

　 　d.在直线AO上竖直插上两枚大头针P₁、P₂，透过玻璃砖观察大头针P₁、P₂的像，调整视线方向，直到P₂档住P₁的像。再在观察的这一侧插两枚大头针P₃、P₄，　　　　　　　　　　　　，记下P₃、P₄的位置。

e.移去大头针和玻璃砖，做出出射光线，标出入射角α、折射角β。

　 　①请将步骤d补充完整。

②小明同学按上述步骤进行了实验，记录下5组数据，并计算出不同入射角时玻璃的折射率，如下表所示。

但其中有一组数据是不真实的，李老师给出了该玻璃砖的折射率为n=1.521，arcsin=0.717(弧度)=41.081º。根据老师给出的数据可以判断，小明同学记录的数据中，不真实的是第　　组。

　 ③赵亮同学在找到入射光线和折射光线以后，以入射点O为圆心，以任意长为半径画圆，分别与AO交于C点，与OOˊ交于D点，过C、D两点分别向NNˊ作垂线，交NNˊ于Cˊ、Dˊ， 所以折射率n=　　　　　 。(用图示中的线段表示)

　(2)在 “测定金属的电阻率”的实验中，提供的器材除螺旋测微器、米尺、开关和若干导线外，还有：

　　 待测粗细均匀的金属丝R_x (阻值约为10Ω)

　直流电流表：A₁(量程100 mA，内阻为2Ω)

A₂(量程400 mA，内阻约为0.3Ω)

直流电压表：V₁(量程4V，内阻约为3kΩ)

V₂(量程15V，内阻约为12kΩ)

滑动变阻器：R (阻值范围0-10Ω)

电源：E (电动势为3V，内阻约为0.04Ω)

①实验时，用螺旋测微器在金属丝三个不同的位置测直径，某次测量的情况如图所示，其读数为　 　　 mm。

②某同学选择如图(甲)所示的电路图测该金属丝的电阻，为了调节方便，测量准确，实验中应选用电流表　　，电压表　　。(填器材的符号)

③选择了正确的器材后，请你根据电路图(甲)，用笔画线代替导线，在实物图(乙)上连线。

④若电压表、电流表读数用U、I表示，导线的长度为L，直径为d，用上述测得的物理量计算金属丝的电阻率的表示式为ρ= 　　　　。

(1)①使P₃挡住P₁、P₂的像，P₄挡住P₃及P₁、P₂的像　 (2分)

②5　　　 　(2分)

　③CC’/DD’　(2分)

(2)①0.900　 　(2分)

②A₂，V₁ 　　(各2分)

③实物图连线如图所示　(3分)

④ (3分)

21.(18分)

(1)在“测定玻璃的折射率”的实验中，选用的是入射面和出射面相互平行的矩形玻璃砖，用“插针法”测定某种玻璃的折射率。

实验步骤如下：

a.将木板水平放置，把一张白纸用图钉固定在木板上；

　　 b.在白纸上画出一条直线aa’作为入射界面，过aa’上的一点O画出界面的法线NN’，并画一条线段AO作为入射光线；

　　 c.把矩形玻璃砖放在白纸上，使它的长边跟aa’对齐，画出玻璃砖的另一边bb’；

　 　d.在直线AO上竖直插上两枚大头针P₁、P₂，透过玻璃砖观察大头针P₁、P₂的像，调整视线方向，直到P₂档住P₁的像。再在观察的这一侧插两枚大头针P₃、P₄，　　　　　　　　　　　　，记下P₃、P₄的位置。

e.移去大头针和玻璃砖，做出出射光线，标出入射角α、折射角β。

　 　①请将步骤d补充完整。

②小明同学按上述步骤进行了实验，记录下5组数据，并计算出不同入射角时玻璃的折射率，如下表所示。

但其中有一组数据是不真实的，李老师给出了该玻璃砖的折射率为n=1.521，arcsin=0.717(弧度)=41.081º。根据老师给出的数据可以判断，小明同学记录的数据中，不真实的是第　　组。

③赵亮同学在找到入射光线和折射光线以后，以入射点O为圆心，以任意长为半径画圆，分别与AO交于C点，与OOˊ交于D点，过C、D两点分别向NNˊ作垂线，交NNˊ于Cˊ、Dˊ， 所以折射率n=　　　　　 。(用图示中的线段表示)

　(2)在 “测定金属的电阻率”的实验中，提供的器材除螺旋测微器、米尺、开关和若干导线外，还有：

　　 待测粗细均匀的金属丝R_x (阻值约为10Ω)

　直流电流表：A₁(量程100 mA，内阻为2Ω)

A₂(量程400 mA，内阻约为0.3Ω)

直流电压表：V₁(量程4V，内阻约为3kΩ)

V₂(量程15V，内阻约为12kΩ)

滑动变阻器：R (阻值范围0-10Ω)

电源：E (电动势为3V，内阻约为0.04Ω)

①实验时，用螺旋测微器在金属丝三个不同的位置测直径，某次测量的情况如图所示，其读数为　 　　 mm。

②某同学选择如图(甲)所示的电路图测该金属丝的电阻，为了调节方便，测量准确，实验中应选用电流表　　，电压表　　。(填器材的符号)

③选择了正确的器材后，请你根据电路图(甲)，用笔画线代替导线，在实物图(乙)上连线。

④若电压表、电流表读数用U、I表示，导线的长度为L，直径为d，用上述测得的物理量计算金属丝的电阻率的表示式为ρ= 　　　　。

(1)①使P₃挡住P₁、P₂的像，P₄挡住P₃及P₁、P₂的像　 (2分)

②5　　　 　(2分)

　③CC’/DD’　(2分)

(2)①0.900　 　(2分)

②A₂，V₁ 　　(各2分)

③实物图连线如图所示　(3分)

④ (3分)

20.如图所示，在匀强电场中，一根不可伸长的绝缘细线一端拴一个质量为m、电荷量为q的带负电小球，另一端固定在O点.把小球拉到使细线水平的位置A，然后将小球由静止释放，小球沿弧线运动到细线与水平成θ=60°的位置B时速度为零.以下说法正确的是(B)

A. B点的电势高于A点的电势

B.匀强电场的场强

C.小球在位置B时的电势能小于在位置A时的电势能

D.球在B点时，细线拉力为T=mg