17.(11分)在绝缘粗糙的水平面上放置一个带电滑块P,质量为,电荷量。距P的左边处有一个不带电的滑块Q,质量为,Q距左边竖直绝缘墙壁,如下图所示。在水平面上方加一方向水平向左的匀强电场,电场强度。滑块P由静止开始向左滑动并与Q发生碰撞,设碰撞时间极短,碰撞后两滑块粘合在一起,向左运动并与墙壁发生没有机械能损失的碰撞,两滑块的体积大小可以忽略不计,两滑块与水平面间的动摩擦因数均为,两滑块受水平面最大静摩擦力为。求:
(1)P与Q相碰前瞬间P的速度是多少?
(2)P与Q相碰后瞬间Q的速度是多少?
(3)P滑块在整个运动过程中,运动的路程为多少?
16.(10分)如下图所示,平行板电容器两极板M、N竖直放置,板长与宽都远大于板间距,极板M在紫外线照射下能发射光电子。在开关S断开时,图示电路中电流表有示数;若在M、N间加一垂直纸面的水平匀强磁场,磁感应强度大小为B,电流表的示数恰为零。闭合开关S,从左向右移动滑片P,可使电流表的示数减小,当滑片P移到某一位置时,电流表示数也恰减为零,此时电压表的示数为多少?已知电子电荷量为,质量为。
15.(10分)在光滑的水平桌面上有一有界匀强磁场区域,磁场方向竖直向下,一正方形金属线框位于有界匀强磁场区域内,线框的右边紧贴着磁场边界,如下图甲所示。线框质量为、电阻为R,则:
(1)线框以初速度开始运动,完全滑出磁场时的速度为,则线框恰有一半滑出磁场时的速度是多少?
(2)若时刻对线框施加一水平向右的外力F,让线框从静止开始做匀加速直线运动,在时刻穿出磁场;图乙为外力F随时间变化的图像,图示物理量均为已知量,则线框在穿出磁场时的速度、匀强磁场的磁感应强度分别是多少?
14.(9分)在发射卫星过程中,地面对卫星要进行跟踪和测控,根据跟踪信息,计算机在地面控制中心的大屏幕上将绘制出卫星的运行图线,它记录的是卫星运行时在地球表面垂直投影的位置变化。下图为某次测控时计算机绘制的卫星运行图线;图中①、②、③、④分别为卫星绕地球做圆周飞行时,途经中国和太平洋地区的连续四次运行图线(如:图线①表示卫星通过赤道时的经度为西经157.5°,图线②为卫星绕行一圈后,再次经过赤道时的经度为180°……),已知地球的质量和半径分别为M、R,万有引力常量为G,从图中你能知道该卫星哪些轨道参数?(参数若需推导,只需用字母写出推导过程)
13.(9分)MN、PQ是两条竖直线,物体处在MN、PQ区域时将受到水平恒力的作用。现有一质量为的物体,从MN上A点以速度射入,恰能沿直线运动,如下图所示。已知方向与水平线夹角为,且MN、PQ区域足够大,,求:
(1)物体在MN、PQ间运动时离A点的最远距离;
(2)物体在MN、PQ间运动的时间。
12.(12分)请利用下列器材测出电压表V1的内阻,要求有尽可能高的测量精度,并能测得多组数据.
A.电压表V1(量程为3V,内阻约几千欧姆);
B.电压表V2(量程为15V,内阻约几十千欧姆);
C.定值电阻R0(10k);
D.滑动变阻器R(0-100);
E.直流电源E(电动势约为12V);
F.开关S、导线若干。
(1)在虚线框中画出测量电路图。(在图中元件标上相应符号)
(2)用已知量和一组直接测得量表示电压表V1内阻的表达式为= 。式中符号的物理意义是 。
(3)用笔画线代替导线将器材实物按以上要求连接成实验电路。
11.(6分)下图a是用螺旋测微器测量一金属丝直径时的图示,其示数应为 mm。图b是20分度游标卡尺刻线的一部分,已知图b的示数为1.975cm,则方框中刻线A的数值为 ;
10.如下图所示,AB是圆的直径,该圆处于匀强电场中,场强方向与圆所在平面平行。在圆周平面内,将一带正电的小球从A点以相同的动能抛出,抛出方向不同时,小球会从圆周上的不同位置离开圆形区域,其中小球从C点离开圆形区域时动能最大。设小球在电场中只受电场力作用,图中O是圆心,AC与AB夹角为,则关于匀强电场的方向和电势差大小说法正确的是
A.匀强电场方向沿AB方向,AB间电势差最大
B.匀强电场方向沿AC方向,AC间电势差最大
C.匀强电场方向沿OC方向,AC间电势差最大
D.匀强电场方向沿BC方向,AB间电势差最大
第Ⅱ卷(非选择题 共80分)
9.如下图所示,在某次洪灾救险中,直升机用悬索吊起困在水中的伤员,并沿水平方向以相同的速度做匀速运动,同时,在某一段时间内,直升机与伤员之间的距离也以(式中为直升机离水面的高度)的规律变化,则在这段时间内
A.悬索的拉力等于伤员的重力 B.悬索的拉力大于伤员的重力
C.伤员做匀减速直线运动 D.伤员做匀变速曲线运动,速度在增加
8.如下图所示为两列沿同一根绳传播的(虚线表示甲波,实线表示乙波)简谐横波在某时刻的波形图,其中甲波向右传播,乙波向左传播。则下列说法中正确的是
A.甲波的速度与乙波的速度一样大
B.这两列波将发生干涉现象,绳上处的质点的振动始终减弱
C.绳上处的质点的振动始终加强,位移始终最大
D.由图示时刻开始,再经甲波周期的1/4,绳上处的质点将位于波谷
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