23．(12分)

I．(1)如下图所示，某同学在“验证牛顿第二定律”的实验中，他想用钩码的重力表示小车受到的合外力，为了减小这种做法带来的实验误差，你认为在实验中应该采取的两项措施是：①　　　　　　　　 ；②　　　　　　　　 。

(2)利用上述实验中得到的一条纸带，来探究动能定理，除根据纸带测出位移，求出速度外，还需测量的物理量有　　　　　　　　 。

Ⅱ．某课题研究小组，收集了数码相机、手机等用旧了的各种类型的电池，及从收音机上拆下的电阻、电容、电感线圈。现从这些材料中选取两个待测元件，一是电阻R₀。(约为2k),二是手机中常用的锂电池(电动势E标称值为3．7V)。在操作台上还准备了如下实验器材：

　　 A．电压表V(量程4V，电阻R。约为4.0k)

　　 B．电流表A₁(量程100 mA，电阻R_A1约为5)

　　 C．电流表A₂(量程2mA，电阻R_A2约为50)

　　 D．滑动变阻器R₁(0-100，额定电流lA)

　　 E．电阻箱R₂(0-999.9，最小分度值0.1)

　　 F．开关S一只、导线若干

(1)为了测定电阻R₀的阻值，小组的一位成员，设计了如下图所示的电路原理图，并选取了相应的器材(电源用待测的锂电池)均标在图上，在器材选取中有不妥之处，你认为应该怎样调整?　　　　　　　　　　 。

(2)在实际操作过程中，发现电流表A₁、A₂已损坏，请用余下的器材测量锂电池的电动势E和内阻r。

①请你在方框中画出实验电路图(标注所用器材符号)；

②利用上述电路图测出的电压U与电阻R不是线性关系，为了便于分析，一般采用线性图象处理数据，请写出与线性图象对应的上述物理量间的函数关系式　　　 。

22．如下图所示，粗糙的水平传送带以恒定的速度v₁，沿顺时针方向运动，传送带的左、右两端皆有与传送带等高的光滑水平面，一物体以速率v­₂沿水平面分别从左、右两端滑上传送带，下列说法正确的是　　　　　　　　 (　　 )

　　 A．物体从左端滑上传送带必然先做加速运动，后做匀速运动

　 　 B．物体从右端滑上传送带时，一定能到达左端

　 　 C．物体从右端滑上传送带，能返回到右端时的速率可能大于v₂

　 　 D．物体从左端滑上传送带运动到右端的时间，不可能大于从右端滑上传送带运动到左端的时间

第Ⅱ卷(必做+选做)

[必做部分]

21．将一圆形金属框水平置于竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度B₁随时间t的变化关系如图甲所示。圆形金属框与一个水平的平行金属导轨相连接，导轨处于磁感应强度恒为B₂、竖直向下的另一匀强磁场中，导轨上放置一根导体棒，如图乙所示。若导体棒始终保持静止，设向右为静摩擦力的正方向，则其所受的静摩擦力f随时间t变化的图象是下图中的(　　 )

　　　 　　 A　　　　　 　　　　　　B　　　　　　　　 C　　　　　　　　 D

20．乒乓球在我国有广泛的群众基础，并有“国球”的美誉，在08 北京奥运会上中国选手包揽了四个项目的全部冠军。现讨论乒乓球发球问题，已知球台长L、网高h，若球在球台边缘O点正上方某高度处，以一定的速度水平发出，如图所示，球恰好在最高点时越过球网。假设乒乓球反弹前后水平分速度不变，竖直分速度大小不变、方向相反，且不考虑乒乓球的旋转和空气阻力。则根据以上信息可以求出(设重力加速度为g) 　　　(　　 )

　　 A．球的初速度大小

　 　 B．发球时的高度

　 　 C．球从发出到第一次落在球台上的时间

　 　 D．球从发出到被对方运动员接住的时间

19．如下图所示，虚线表示某电场的等势线，一个带负电的粒子以一定的初速度沿实线由A运　 动到B，运动过程中只受电场力作用。设粒子经过A、B两点时的加速度、动能和电势能分别为a_A、a_B、E_kA、E_kB、E­_pA、E_pB，A、B两点的电势分别为、，则(　　 )

　 　 A．　

　　　 B．

　　　 C．

　 　 D．

18．“嫦娥一号”发射后，首先被送入一个近地轨道，通过加速再进入一个大的椭圆轨道，此后卫星不断加速，开始奔向月球。在快要到达月球时减速被月球“俘获”后，成为环月卫星，最终经过三次减速进人离月球表面高为h的极地轨道绕月飞行。已知月球自转，周期T₀，月球半径R，月球表面的重力加速度g，引力常量G，则下列说法正确的是(　　 )

　　 A．利用题中所给数据可以求出“嫦娥一号”卫星的质量

B．“嫦娥一号”卫星绕月球极地轨道运行的加速度

　　 C．月球的密度

　　 D．“嫦娥一号”卫星在T₀内绕月球极地轨道运行的圈数为

17．如下图所示，电路中A、B是规格相同的灯泡，L是自感系数较大直流电阻可忽略不计的线圈，那么　　　　 　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 (　　 )

　 　 A．闭合S，A、B同时亮，然后A变暗后熄灭

　　 B．闭合S，B先亮，A逐渐变亮，最后A、B亮度相同

　 　 C．断开S，A和B均闪亮一下后熄灭

　 　 D．断开S，B立即熄灭，A闪亮一下后熄灭

16．如下图所示，物块A、B叠放在粗糙水平桌面上，水平外力F 用在B上，使A、B一起沿桌面向右加速运动。设A、B之间的摩擦力为f₁，B与桌面间的摩擦力为f₂，若外力F逐渐增大，A、B仍能保持相对静止，则 　　　　　　 　　　 (　　 )

A．f₁不变，f₂变大　　　　　　　　　　　　　　　　 B．f₁变大，f₂不变

C．f₁和f₂都变大　　 　　　　　　　　　　　　　　 D．f₁和f₂都不变

24．(20分)下图虚线框内为某种电磁缓冲车的结构示意图，在缓冲车的底板上沿车的轴线固定有两个足够长的平行绝缘光滑导轨PQ、MN，在缓冲车的底部还安装有电磁铁(图中未画出)，能产生垂直于导轨平面的匀强磁场，磁场的磁感应强度为B。在缓冲车的PQ、MN导轨内有一个由高强度材料制成的缓冲滑块K，滑块K可以在导轨上无摩擦地滑动，在滑块K上绕有闭合矩形线圈abcd，线圈的总电阻为R，匝数为n，ab的边长为L。缓冲车的质量为m₁(不含滑块K的质量)，滑块K的质量为m₂。为保证安全，要求缓冲车厢能够承受的最大水平力(磁场力)为F_m，设缓冲车在光滑的水平面上运动。

　 (1)如果缓冲车以速度v₀与障碍物碰撞后滑块K立即停下，请判断滑块K的线圈中感应电流的方向，并计算感应电流的大小；

　 (2)如果缓冲车与障碍物碰撞后滑块K立即停下，为使缓冲车厢所承受的最大磁场力不超过F_m。求缓冲车运动的最大速度；

　 (3)如果缓冲车以速度v匀速运动时，在它前进的方向上有一个质量为m₃的静止物体C，滑块K与物体C相撞后粘在一起，碰撞时间极短。设m₁=m₂=m₃=m，在cd边进入磁场之前，缓冲车(包括滑块K)与物体C已达到相同的速度，求相互作用的整个过程中线圈abcd产生的焦耳热。

23．(18分)光子具有能量，也具有动量。光照射到物体表面时，会对物体产生压强。这就是“光压”。光压的产生机理如同气体压强；大量气体分子与器壁的频繁碰撞产生了持续均匀的压力，器壁在单位面积上受到的压力就是气体的压强。设太阳光中每个光子的平均能量为E，太阳光垂直照射地球表面时，在单位面积上的辐射功率为P₀。已知光速为c，则光子的动量为E/c。求：

　 (1)若太阳光垂直照射在地球表面，则时间t内照射到地球表面上半径为r的圆形区域内太阳光的总能量及光子个数分别是多少？

　 (2)若太阳光垂直照射到地球表面，在半径为r的某圆形区域内被完全反射(即所有光子均被反射，且被反射前后的能量变化可忽略不计)，则太阳光在该区域表面产生的光压(用I表示光压)是多少？

20090410

　 (3)有科学家建议利用光压对太阳帆的作用作为未来星际旅行的动力来源。一般情况下，太阳照射到物体表面时，一部分会被反射，还有一部分被吸收。若物体表面的反射系数为，则在物体表面产生的光压是全反射时产生光压的倍。设太阳帆的反射系数，太阳帆为圆盘形，其半径r=15m，飞船的总质量m=100kg，太阳光垂直照射在太阳帆表面单位面积上的辐射功率P₀=1.4kW，已知光速c=3.0×10⁸m/s。利用上述数据并结合第(2)问中的结论，求太阳帆飞船仅在上述光太的作用下，能产生的加速度大小是多少？不考虑光子被反射前后的能量变化。(保留2位有效数字)