23．(18分)

单位时间内流过管道横截面的液体体积叫做液体的体积流量(以下简称流量)。有一种利用电磁原理测量非磁性导电液体(如自来水、啤酒等)流量的装置，称为电磁流量计。它主要由将流量转换为电压信号的传感器和显示仪表两部分组成。

传感器的结构如图所示，圆筒形测量管内壁绝缘，其上装有一对电极和c，a、c间的距离等于测量管内径D，测量管的轴线与a、c的连接方向以及通过电线圈产生的磁场方向三者相互垂直。当导电液体流过测量管时，在电极a、c的间出现感应电动势E，并通过与电极连接的仪表显示出液体流量Q。设磁场均匀恒定，磁感应强度为B。

(1)已知，设液体在测量管内各处流速相同，试求E的大小(取3.0)

(2)一新建供水站安装了电磁流量计，在向外供水时流量本应显示为正值。但实际显示却为负值。经检查，原因是误将测量管接反了，既液体由测量管出水口流入，从入水口流出。因水已加压充满管道。不便再将测量管拆下重装，请你提出使显示仪表的流量指示变为正值的简便方法；

(3)显示仪表相当于传感器的负载电阻，其阻值记为a、c间导电液体的电阻r随液体电阻率的变化而变化，从而会影响显示仪表的示数。试以E、R、r为参量，给出电极a、c间输出电压U的表达式，并说明怎样可以降低液体电阻率变化对显示仪表示数的影响。

22．(16分)

已知地球半径为R，地球表面重力加速度为g，不考虑地球自转的影响。

(1)推到第一宇宙速度v₁的表达式；

(2)若卫星绕地球做匀速圆周运动，运行轨道距离地面高度为h，求卫星的运行周期T。

21．(18分)

(1)在《用双缝干涉测光的波长》实验中，将双缝干涉实验仪按要求安装在光具座上(如图1)，并选用缝间距d=0.2mm的双缝屏。从仪器注明的规格可知，像屏与双缝屏间的距离L=700mm。然后，接通电源使光源正常工作。

　 ①已知测量头主尺的最小刻度是毫米，副尺上有50分度。某同学调整手轮后，从测量头的目镜看去，第一次映入眼帘的干涉条纹如图2(a)所示，图2(a)中的数字是该同学给各暗纹的编号，此时图2(b)中游标尺上的读数x₁=1.16mm；接着再转动手轮，映入眼帘的干涉条纹如图3(a)所示，此时图3(b)中游标尺上的读数x₂=　　　　　 mm；

　 ②利用上述测量结果，经计算可得两个相邻明纹(或暗纹)间的距离=　　　　 mm；这种色光的波长=　　　　　　　 nm。

　 (2)某同学通过查找资料自己动手制作了一个电池。该同学想测量一下这个电池的电动势E 和内电阻，但是从实验室只借到一个开关、一个电阻箱(最大阻值为9.999，可当标准电阻用)、一只电流表(量程=0.6A，内阻)和若干导线。

①请根据测定电动势E和内电阻的要求，设计图4中器件的连接方式，画线把它们连接起来。

②接通开关，逐次改变电阻箱的阻值,读处与对应的电流表的示数I,并作记录。当电阻箱的阻值时，其对应的电流表的示数如图5所示。处理实验数据时，首先计算出每个电流值I的倒数;再制作R-坐标图，如图6所示，图中已标注出了()的几个与测量对应的坐标点，请你将与图5实验数据对应的坐标点也标注在图6中上。

③在图6上把描绘出的坐标点练成图线。

④根据图6描绘出的图线可得出这个电池的电动势E=　　 　V,内电阻　 　　　

20．图示为一个内、外半径分别为R₁和R₂的圆环状均匀带电平面，其单位面积带电量为。取环面中心O为原点，以垂直于环面的轴线为x轴。设轴上任意点P到O点的距离为x，P点电场强度的大小为E。下面给出E的四个表达式(式中k为静电力常量)，其中只有一个是合理的。你可能不会求解此处的场强E，但是你可以通过一定的物理分析，对下列表达式的合理性做出判断。根据你的判断，E的合理表达式应为

　 A．

B．

C．

　 D．

第II卷(非选择题　 共180分)

19．如图所示的虚线区域内，充满垂直于纸面向里的匀强磁场和竖直向下的匀强电场。一带电粒子a(不计重力)以一定的初速度由左边界的O点射入磁场、电场区域，恰好沿直线由区域右边界的O′点(图中未标出)穿出。若撤去该区域内的磁场而保留电场不变，另一个同样的粒子b(不计重力)仍以相同初速度由O点射入，从区域右边界穿出，则粒子b

　 　A．穿出位置一定在O′点下方

B．穿出位置一定在O′点上方

C．运动时，在电场中的电势能一定减小

　 　D．在电场中运动时，动能一定减小

18．如图所示，将质量为m的滑块放在倾角为的固定斜面上。滑块与斜面之间的动摩擦因数为。若滑块与斜面之间的最大静摩擦力和滑动摩擦力大小相等，重力加速度为g，则

　 　A．将滑块由静止释放，如果＞tan，滑块将下滑

　 　B．给滑块沿斜面向下的初速度，如果＜tan，滑块将减速下滑

　 　C．用平行于斜面向上的力拉滑块向上匀速滑动，如果=tan，拉力大小应是2mgsin

D．用平行于斜面向下的力拉滑块向下匀速滑动，如果=tan，拉力大小应是mgsin

17．一简谐机械波沿x轴正方向传播，周期为T，波长为。若在x=0处质点的振动图像如下图所示，则该波在t=T/2时刻的波形曲线为

16．某静电场的电场线分布如图所示，图中P、Q两点的电场强度的大小分别为E_P和E_Q，电势分别为U_P和U_Q，则

　 　A．E_P＞E_Q，U_P＞U_Q　　 　　　B．E_P＞E_Q，U_P＜U_Q

C．E_P＜E_Q，U_P＞U_Q　　　　 　D．E_P＜E_Q，U_P＜U_Q

15．类比是一种有效的学习方法，通过归类和比较，有助于掌握新知识，提高学习效率。在类比过程中，既要找出共同之处，又要抓住不同之处。某同学对机械波和电磁波进行类比，总结出下列内容，其中不正确的是

　 　A．机械波的频率、波长和波速三者满足的关系，对电磁波也适用

B．机械波和电磁波都能产生干涉和衍射现象

C．机械波的传播依赖于介质，而电磁波可以在真空中传播

D．机械波既有横波又有纵波，而电磁波只有纵波

14．下列现象中，与原子核内部变化有关的是

A．粒子散射现象　　　　　　 B．天然放射现象

C．光电效应现象　　　　　　　 D．原子发光现象