23. (18分) 如图所示,在足够大的空间范围内,同时存在着竖直向上的匀强电场和垂直纸面向外的匀强磁场,电场强度为E,磁感应强度为B.足够长的光滑斜面固定在水平面上,斜面倾角为30.有一带电的物体P静止于斜面顶端且P对斜面无压力,若给物体P一瞬时冲量,使其获得水平方向的初速度向右抛出,同时另有一不带电的物体Q从A处由静止开始沿斜面滑下(P、Q均可视为质点),P、Q二物体运动轨迹在同一竖直平面内.一段时间后,物体P恰好与斜面上的物体Q相遇,且相遇时物体P的速度方向与其水平初速度方向的夹角为60.已知重力加速度为,求:
(1) P、Q相遇所需的时间;
(2) 物体P在斜面顶端受到瞬时冲量后所获得的初速度的大小.
22. (19分) (1) 为了测定一节干电池的电动势和内电阻,某实验小组按图甲所示的电路连好实验电路图,合上开关,电流表和电压表的读数正常,当将滑动变阻器的滑动触头由A端向B端逐渐滑动时,发现电流表的示数逐渐增大,而电压表的示数接近1.5V且几乎不变,直到当滑动触头滑至临近B端时电压表的示数急剧变化,这种情况很难读出电压数值分布均匀的几组不同的电流、电压值,出现上述情况的原因是_________________;改进的办法是_________________________;改进后,测出几组电流、电压的数值,并画出图像如图乙所示,由图像可知,这个电池的电动势E = ____________V,内电阻r = ____________.
(2) 某同学和你一起探究弹力和弹簧伸长的关系,并测弹簧的劲度系数k.做法是先将待测弹簧的一端固定在铁架台上,然后将最小刻度是毫米的刻度尺竖直放在弹簧一侧,并使弹簧另一端的指针恰好落在刻度尺上.当弹簧自然下垂时,指针指示的刻度数值记作L0,弹簧下端挂一个50g的砝码时,指针指示的刻度数值记作L1;弹簧下端挂两个50g的砝码时,指针指示的刻度数值记作L2;……;挂七个50g的砝码时,指针指示的刻度数值记作L7.
①下表记录的是该同学已测出的6个值,其中有两个数值在记录时有误,它们的代表符号分别是 和 .
测量记录表:
②为充分利用测量数据,该同学将所测得的数值按如下方法逐一求差,分别计算出了三个差值:cm,cm,cm
请你给出第四个差值:d4 = = cm.
③根据以上差值,可以求出每增加50g砝码的弹簧平均伸长量△L.△L用d1、d2、d3、d4表示的式子为:△L= ,代入数据解得△L= cm.
④计算弹簧的劲度系数k= N/m.(g取9.8 m/s2,此空保留两位有效数字)
(16分) 如图所示,一个圆弧形光滑轨道ABC,放置在竖直平面内,轨道半径为R,在A 点与水平地面AD相接,地面与圆心O等高,MN是放在水平地面上长为3R、厚度不计的垫子,左端M正好位于A点.将一个质量为m的小球从A处正上方某处由静止释放,不考虑空气阻力,若小球能从C点射出并打到垫子上,小球距离A点的高度在什么范围.
21. 如图所示,半圆形光滑凹槽静止放在光滑的水平面上,一个质量和凹槽相等的小球静止在凹槽的最低点B处,现给凹槽一个水平向左的瞬时冲量,小球恰能从B点滑至凹槽的右端最高点C处,则( )
A.小球从B滑至C的过程中,小球重力势能的增加量等于凹槽动能的减少量
B.小球从B滑至C的过程中,小球动量的改变量等于小球重力的冲量
C.小球从C滑至B点时,凹槽的速度为零
D.小球从C滑至B点后,一定不能够滑至凹槽左端最高点A处
第Ⅱ卷 非选择题(共174分)
本卷共10个大题.
20. 如图所示圆形区域内,有垂直于纸面方向的匀强磁场,一束质量和带电量都相同的带电粒子,以不相等的速率,沿着相同的方向,对准圆心O射入匀强磁场中,又都从该磁场中射出,若每个粒子均只磁场力的作用,则( )
A.运动时间较长的,速率一定较大
B.运动时间较长的,在磁场中的偏转角度一定较大
C.运动时间较长的,在磁场中的路程一定较长
D.粒子穿过磁场时的速率一定增大
19. 绳系卫星是由一根绳索栓在一个航天器上的卫星,可以在这个航天器的下方或上方随航天器一起绕地球运行.如图所示,绳系卫星系在航天器上方,当它们一起在赤道上空绕地球作匀速圆周运动时(绳长不可忽略).下列说法正确的是( )
A.绳系卫星在航天器的前上方
B.绳系卫星在航天器的后上方
C.绳系卫星的加速度比航天器的小
D.绳系卫星的加速度比航天器的大
18. 如图所示,实线为不知方向的三条电场线,从电场中M点以相同速度飞出a、b两个带电粒子,仅在电场力作用下的运动轨迹如图中虚线所示.则( )
A.a的速度将减小,b的速度将增加
B.a的加速度将减小,b的加速度将增加
C.a一定带正电,b一定带负电
D.两个粒子的电势能都增加
17. 一质点以坐标系原点O为平衡位置沿y轴方向做简谐振动,其振动图像如右图所示,振动形成的简谐横波在介质中沿x轴正向传播,波速为1.0m/s,若质点振动四分之三周期后立即停止,则再经过0.1s后的波形图是( )
16. 如图所示,当矩形线圈在匀强磁场中以较小的角速度逆时针匀速转动时,与之相连的灵敏电流表指针左右摆动.若当线圈转动到图示位置时,电流计指针在刻度盘的右边.线圈由图示位置继续转动,则当( )
A.线圈在转过90-180的过程中,电流计指针在刻度盘的左边
B.线圈在转过270-360的过程中,电流计指针在刻度盘的左边
C.线圈转至90瞬间,电流计指针在刻度盘的右边
D.线圈通过图示位置时,线圈中电流改变方向
15. 在研究微型电动机的性能时,可采用右图所示的实验电路。当调节滑动变阻器R,使电动机停止转动时,电流表和电压表的示数分别为0.5A和1.0V;重新调节R,使电动机恢复正常运转时,电流表和电压表的示数分别为2.0A和15.0V.则当这台电动机正常运转时( )
A.电动机的输出功率为8W B.电动机的输出功率为30W
C.电动机的内阻为7.5 D.电动机的内阻为2
14. 一定质量的气体,气体分子之间相互作用力可忽略不计,现使其温度降低而压强变大,达到新的平衡后( )
A.气体的密度变大 B.气体分子无规则运动的平均动能变大
C.每个分子无规则运动的速率都变大 D.每个分子无规则运动的速率都变小
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