17.(14分)如下图甲所示,空间存在B=0.5T、方向竖直向下的匀强磁场,MN、PQ是相互平行的粗糙的长直导轨,处于同一水平面内,其间距L=0.2m,R是连在导轨一端的电阻,是跨接在导轨上质量的导体棒,从零时刻开始,通过一小型电动机对棒施加一个牵引力F,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,图乙是棒的速度-时间图像,其中OA段是直线,AC是曲线,DE是曲线图像的渐近线,小型电动机在12s末达到额定功率,,此后功率保持不变,除R以外,其余部分的电阻均不计,
(1)求导体棒在0~12s内的加速度大小;
(2)求导体棒与导轨间的动摩擦因数及电阻R的阻值;
(3)若已知0-12s内R上产生的热量为12.5J,则此过程中牵引力的冲量为多少?牵引力做的功为多少?
16.(12分)如下图a所示的平面坐标系,在整个区域内充满了匀强磁场,磁场方向垂直坐标平面,磁感应强度B随时间变化的关系如图b所示,开始时刻,磁场方向垂直纸面向内,时刻,有一带正电的粒子(不计重力)从坐标原点O沿轴正向进入磁场,初速度为,已知正粒子的荷质比为,其他有关数据见图中标示。试求:
(1)时刻,粒子的坐标;
(2)粒子从开始时刻起经多长时间到达轴;
(3)粒子是否还可以返回原点?如果可以,则经多长时间返回原点?
15.(12分)如图所示,矩形区域MNPQ内有水平向右的匀强电场,虚线框外为真空区域。半径为R、内壁光滑、内径很小的绝缘半圆管ADB固定在竖直平面内,直径AB垂直于水平虚线MN,圆心O恰在MN的中点,半圆管的一半处于电场中,一质量为,可视为质点的带正电小球从半圆管的A点由静止开始滑入管内,小球从B点穿出后,能够通过B点正下方的C点。重力加速度为g,小球在C点处的加速度大小为。求:
(1)小球在B点时,对半圆轨道的压力大小;
(2)虚线框MNPQ的高度和宽度应满足的条件。
14.(10分)某太阳能发电站建在同步卫星的轨道上,太阳光垂直于地轴入射,地球本影区的长度是地球半径的倍(很大),已知地球的半径为R、地球表面的重力加速度为g、地球的自转周期为T,求该太阳能发电站一天不能发电的时间。
13.(10分)一般教室门上都安装一种暗锁,这种暗锁由外壳A、骨架B、弹簧C(劲度系数为)、锁舌D(倾斜)、锁槽E,以及连杆、锁头等部件组成,如下图甲所示。设锁舌D的侧面与外壳A和锁槽E之间的摩擦因数均为,最大静摩擦力由(为正压力)求得,锁舌D的底面与外壳A的摩擦忽略不计。有一次放学后,当某同学准备关门时,他加最大力时,也不能将门关上(此种现象称为自锁),此刻暗锁所处的状态的俯视图如图乙所示,P为锁舌D与锁槽E之间的接触点,弹簧由于被压缩而缩短了。
(1)试问:锁舌D的下表面所受静摩擦力的方向。
(2)求此时锁舌D与锁槽E之间的正压力的大小。
(3)无论用多大的力拉门,暗锁仍然能够保持自锁状态,则至少要多大?
12.(1)如下图所示,直径为D的圆环是用粗细均匀的电阻制成的,总电阻为R,图中A、B、C、…、H为圆环上的等分点。A点固定,P为滑片,能沿圆环滑动,并保持良好的接触,电源的内阻不计。当闭合开关S后,滑片P沿圆环顺时针滑动时,图中各电表的示数会发生变化,某同学按此电路图做实验,并记下滑片P在某些位置时各电表的示数如下表所示:
根据表中的实验数据可得
①(2分)电源的电动势E= V,电阻R1= Q;
②(3分)完成表格中“位置G”下的空格:
表A的示数为 A,表V1的示数为 V,表V2的示数为 V;
③(3分)完成表格中“位置A”下的空格:
表A的示数为 A,表V1的示数为 V,表V2的示数为 V。
(2)(2分)一电流表由电流计G与分流电阻R并联组成,如下图所示,如果在使用中发现此电流计的读数总比准确值略小一点,为了将它调整为准确的电流表,可以采用的措施是
A.在R上并联一个比R小得多的电阻 B.在R上串联一个比R小得多的电阻
C.在R上并联一个比R大得多的电阻 D.在R上串联一个比R大得多的电阻
11.(1)(2分)如下图所示,螺旋测微器的读数为 mm,游标卡尺的读数为 mm;
(2)在探究加速度与物体质量、物体受力的关系实验中,实验装置如下图10所示,一木块放在水平长木板上,左侧拴有一不可伸长的细软线,跨过固定在木板边缘的滑轮与一重物相连,重物的质量为,木块右侧与穿过打点计时器的纸带相连,在重物牵引下,木块在木板上向左做匀加速运动。图甲给出了打点计时器在纸带上打出的一些连续的点,它们之间的距离分别为、、、、、,打点计时器所用交流电周期为T。根据以上数据求:
①(2分)木块的加速度 。
②(2分)细绳对木块的拉力F= 。
③(2分)为了减少误差,你认为应采取什么措施?
10.某房间,上午10时的温度为15℃,下午2时的温度为25℃,假定房间内气压无变化,则下午2时与上午10时相比较,房间内的
A.单位时间内气体分子撞击墙壁单位面积的数目减少了
B.气体密度减小了
C.所有空气分子的速率都增大
D.空气分子的平均动能增大
第Ⅱ卷(非选择题 共90分)
9.在研究材料A的热膨胀特性时,可采用如图所示的于涉实验法。A的上表面是一光滑平面,在A的上方放一个透明的平行板B,B与A上表面平行,在它们间形成一个厚度均匀的空气膜,现在用波长为的单色光垂直照射,同时对A缓慢加热,在B上方观察到B板的亮度发生周期性地变化,当温度为t1 时最亮,然后亮度逐渐减弱至最暗;当温度升到t2 时,亮度再一次回到最亮,则
A.出现最亮时,B上表面反射光与A上表面反射光叠加后加强
B.出现最亮时,B下表面反射光与A上表面反射光叠加后加强
C.温度从t1升至t2过程中,A的高度增加
D.温度从t1升至t2过程中,A的高度增加
8.如图所示,一水平弹簧振子在光滑水平面上的B、C两点间做简谐运动,O为平衡位置。已知振子由完全相同的P、Q两部分组成,彼此拴接在一起,当振子运动到B点的瞬间,将P拿走,则以后Q的运动和拿走P之前比较有
A.Q的振幅增大,通过O点时的速率增大
B.Q的振幅减小,通过O点时的速率减小
C.Q的振幅不变,通过O点时的速率增大
D.Q的振幅不变,通过O点时的速率减小
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