15.(12分)一质点在一平面内运动,其轨迹如图所示,它从A点出发,以恒定速率经时间到B点,图中轴上方的轨迹都是半径为R的半圆,下方的都是半径为的半圆。
(1)求此质点由A到B沿轴运动的平均速度;
(2)如果此质点带正电,且以上运动是在一恒定(不随时间而变)的磁场中发生的,试尽可能详细地论述此磁场的分布情况,不考虑重力的影响。
14.(12分)如图是为了检验某种防护罩承受冲击能力的装置.M为半径为R=1.0m、固定于竖直平面内的光滑圆弧轨道,轨道上端切线水平,N为待检验的固定曲面,该曲面在竖直面内的截面为半径的圆弧,圆弧下端切线水平且圆心恰好位于M轨道的上端点,M的下端相切处置放竖直向上的弹簧枪,可发射速度不同的质量的小钢珠,假设某次发射点钢珠沿轨道恰好能经过M的上端点,水平飞出后落到N的某一点上,取,求:
(1)发射该钢珠前,弹簧的弹性势能多大?
(2)钢珠落到圆弧N上时的速度大小是多少?(结果保留两位有效数字)
13.(11分)放在水平地面上的物块,受到方向不变的水平推力F的作用,力F的大小与时间的关系和物块的速度与时间的关系如图所示,取重力加速度g=10m/s2,求物块的质量及物块与地面间的动摩擦因数。
12.(13分)图甲所示的P是一根表面均匀地镀有一层很薄的电阻膜的长陶瓷管(碳膜布满圆柱体的侧面),其长度约为50cm,管的外径约为6cm,所用电阻膜材料的电阻率已知为,管的两端有导电箍M、N。该电阻的长度就是陶瓷管的长度,其截面积可看做等于膜的厚度与圆周长的乘积。现有器材为:A.米尺、B.游标卡尺、C.螺旋测微器、D.电压表、E.电流表、F.电池组、G.滑动变阻器、H.电阻箱、I.开关和导线。请你设计一个测量该电阻膜厚度的实验方案。
(1)所须选用的器材有: (填器材前的字母即可)。
(2)所需测量的物理量有: 、 、 、 。
(3)根据实验测得的以上数据计算电阻膜厚度的数学表达式为:= 。
(4)在乙图的方框中画出实验电路图(MN间的电阻膜的电阻约几十千欧,滑动变阻器的总阻值为50),并将甲图中的实物按电路图连接起来(有3根导线已经连好,不得改动)。
11.(5分)利用插针法测玻璃的折射率,实验中先将玻璃砖固定在水平桌面上的白纸上,画出玻璃砖两侧界面MN、PQ,在玻璃砖的一侧插好P1、P2大头针后,某同学发现在P1、P2同侧通过玻璃砖在如图所示装置也可观察到P1、P2的像。于是他在白纸上插大头针P3,使P3挡住P1、P2的像,同样方法,他又插入大头针P4,使P4挡住P3和P1、P2的像。取走玻璃砖,P1、P2连线交MN于O点,P3、P4连线交MN于点。测出P1P2连线与MN间的夹角,玻璃砖的厚度h=2.00cm,O两点间的距离L=3.00cm,则玻璃砖的折射率为 (结果保留3位有效数字)。
10.如图所示,分别用两个恒力F1和F2先后两次将质量为m的物体由静止开始沿同一粗糙的固定斜面从底端推到顶端,第一次力F1方向沿斜面向上,第二次力F2方向沿水平向右,两次所用时间相同,在这两个过程中
A.物体的加速度相同 B.F1、F2对物体冲量大小相同
C.物体机械能变化相同 D.F1、F2所做功相同
第Ⅱ卷(非选择题 共80分)
9.如图甲所示,两个垂直纸面的匀强磁场方向相反,磁感应强度的大小相均为B,磁场区域的宽度均为a,一正三角形(高度为a)导线框ABC从图示位置沿图并正方向匀速穿过两磁场区域,以逆时针方向为电流的正方向,在图乙中感应电流,与线框移动距离石的关系图像正确的是
8.如图所示,电源内阻不能忽略电流表、电压表都是理想电表,当滑动变阻器R的滑动头从a端滑到b端过程中
A.V的示数先增大后减小,A示数增大 B.V的示数先增大后减小,A示数减小
C.V的示数先减小后增大,A示数增大 D.V的示数先减小后增大,A示数减小
7.一个用于加速质子的回旋加速器,其D形盒半径为R,垂直D形盒底面的匀强磁场的磁感应强度为B,接在D形盒上的高频电源频率为,下列说法正确的是
A.质子被加速后的最大速度不可能超过
B.质子被加速后的最大速度与加速电场的电压大小无关
C.只要R足够大,质子的速度可以被加速到任意值
D.不需要改变任何量,这个装置也能用于加速粒子
6.一列简谐横波,某时刻的图像如图(甲)所示,从该时刻开始计时,波上A质点的振动图像如图(乙)所示,则
A.这列波沿轴正向传播 B.这列波的波速是25m/s
C.经过,A质点通过的路程是4m D.质点P将比质点Q先回到平衡位置
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