25.(16分)足够长的光滑平行金属导轨和水平放置,在其左端固定一个倾角为的光滑金属导轨,导轨相距均为,在水平导轨和倾斜导轨上,各有一根与导轨垂直的金属杆,两金属杆与水平导轨、倾斜导轨形成-闭合回路。两金属杆质量均为、电阻均为,其余电阻不计,杆被销钉固定在倾斜导轨某处。整个装置处于匀强磁场中,磁感应强度为,方向竖直向上。当用水平向右、大小的恒力拉杆,使其达到最大速度时,立即撤销销钉,发现杆恰好能在原处仍然保持静止。(重力加速度为)
(1)求杆运动中的最大速度。
(2)求倾斜导轨的倾角。
(3)若杆加速过程中发生的位移为,则杆加速过程中,求杆上产生的热量。
26.(20分)如图所示,A、B两个小物体(可看成质点)的质量分别为2m、m,它们栓接在跨过定滑轮的细绳两端,细绳不可伸长,且能承受足够大的拉力。B物体悬吊着静止时,A也静止在地面上,A、B与定滑轮轮轴之间的竖直距离分别为2l、l。现将B物体竖直向上提高距离l,再将其从静止释放。每次细绳被拉直时A、B速度的大小立即变成相等,且速度方向相反,由于细绳被拉直的时间极短,此过程中重力的作用可以忽略不计。物体与地面接触时,速度立即变为0,直到再次被细绳拉起。细绳始终在滑轮上,且不计一切摩擦。重力加速度为g。求
(1)细绳第一次被拉直瞬间绳对A冲量的大小;
(2)A第一次上升过程距离地面的最大高度;
(3)A运动的总路程。
24.(16分)
如图所示,两块相同的金属板正对着水平放置,电压U时,一个质量为m、电荷量为+q的带电粒子,以水平速度v0从A点射入电场,经过一段时间后从B点射出电场,A、B间的水平距离为L。不计重力影响。求
(1)带电粒子从A点运动到B点经历的时间t;
(2)A、B问竖直方向的距离y;
(3)带电粒子经过B点时速度的大小v。
23.(10分)
学过单摆的周期公式以后,博达学校物理兴趣小组的同学们对种摆产生了兴趣,老师建议他们先研究用厚度和质量分布均匀的方本块(如一把米尺)做成的摆(这种摆被称为复摆),如图所示。让其在竖直平面内做小角度摆动,C点为重心,板长为L,周期用T表示。
甲同学猜想:复摆的周期应该与板的质量有关。
乙同学猜想:复摆的摆长应该是悬点到重心的距离
丙同学猜:复摆的摆长应该大于理由是:若OC段看成
细线,线栓在C处,C点以下部分的重心离O点的距离显然大于
为了研究以上猜想是否正确,同学们进行了下面的实验探索:
(1)把两个相同的木板完全重叠在一起,用透明胶(质量不计)粘好,测量其摆动周期,发现与单个木板摆动的周期相同,重做多次仍有这样的特点。则证明了甲同学的猜想是 的(选填“正确”或“错误”)
(2)用T0表示板长为L的复摆看成摆长为单摆的周期计算值(),用T表示板长为L复摆的实际周期测量值。计算与测量的数据如下表:
板长L/cm |
25 |
50 |
80 |
100 |
120 |
150 |
周期计算值T0/s |
0.70 |
1.00 |
1.27 |
1.41 |
1.55 |
1.73 |
周期测量值T/s |
0.81 |
1.16 |
1.47 |
1.64 |
1.80 |
2.01 |
由上表可知,复摆的等效摆长 (选填“大于”、“小于”或“等于”)。
(3)为了进一步定量研究,同学们用描点作图法对数据进行处理,所选坐标如图。请在坐标纸上作出T-T0图,并根据图像中反映出的规律求出L等= (结果保留三位有效数字,其中L等是板长为L时的等效摆长)。
22.(8分)
在一些电路中,我们常可以将一部分含电源的未知电路
等效成一个不知内阻和电动势的电源。如图所示,电路虚线
框内的各元件参数未知,当它的输出端a、b间分别接入不
同阻值的电阻Rx时,电流表有不同读数I,则表格中①、②
的数值应为
|
1 |
2 |
3 |
4 |
Rx/Ω |
10 |
18 |
① |
118 |
I/A |
1A |
0.6A |
0.4A |
② |
① =
② =
21.物体存万有引力场中具有的势能叫做引力势能。取两物体相距无穷远时的引力势能为零,一个质量为的质点距离质量为M0的引力源中心为时。其引力势能(式中G为引力常数),一颗质地为的人造地球卫星以圆形轨道环绕地球飞行,已知地球的质量为M,由于受高空稀薄空气的阻力作用。卫星的圆轨道半径从逐渐减小到。若在这个过程中空气阻力做功为,则在下面约会出的的四个表达式中正确的是 ( )
A. B.
C. D.
第Ⅱ卷(非选择题共174分)
18.如图所示,一个边长为a、电阻为R的等边三角形线框,在外力作用下,以速度v匀速穿过宽均为a的两个匀强磁场。这两个磁场的磁感应强度大小均为B,方向相反。线框运动方向与底边平行且与磁场边缘垂直。取逆时针方向的电流为正,若从图示位置开始,则线框中产生的感应电流I与沿运动方向的位移x之间的函数图象,下面四个图中正确的是 ( )
19.如图所示,单摆摆球的质量为m,做简谐运动的周期T,摆球从最大位移A处由静止开始释放,摆球运动到最低点B时的速度为v,则 ( )
A.摆球从A运动到B的过程中重力的平均功率为
B.摆球从A运动到B的过程中重力的冲量为
C.摆球从A运动到B的过程中合力做的功为
D.摆球运动到B时重力的瞬时功率是
20.欧洲强子对撞机在2010年初重新启动,并取
得了将质子加速到1.18万亿ev的阶段成果,
为实现质子对撞打下了坚实的基础。质子经
过直线加速器加速后进入半径一定的环形加
速器,在环形加速器中,质子每次经过位置
A时都会被加速(图1),当质子的速度达到
要求后,再将它们分成两束引导到对撞轨道
中,在对撞轨道中两束质子沿相反方向做匀
速圆周运动,并最终实现对撞(图2)。质子
是在磁场的作用下才得以做圆周运动的。下列说法中正确的是 ( )
A.质子在环形加速器中运动时,轨道所处位置的磁场会逐渐减小
B.质子在环形加速器中运动时,轨道所处位置的磁场始终保持不变
C.质子:在对撞轨道中运动时,轨道所处位置的磁场会逐渐减小
D.质子在对撞轨道中运动时,轨道所处位置的磁场始终保持不变
16.一列简谐横波,某时刻波的图像如图甲所示,从该时刻开始计时,波的传播方向上A质点的振动图像如图乙所示,由图像信息可知 ( )
A.这列波是沿轴负方向传播的
B.这列波的波速是
C.从该时刻算起,再经过,A质点通过的路程是4cm
D.从该时刻算起,质点Q将比质点P先经过平衡位置
17.如图所示,在一真空区域中,AB、CD是圆O的两条直径,在A、B两点上各放置电荷量为+Q和-Q的点电荷,设C、D两点的电场强度分别为EC、ED电热分别为,下列说法正确的是 ( )
A.EC与ED相同,与不相等
B.EC与ED不相同,与相等
C.EC与ED相同,与相等
D.EC与ED不相同,与不相等
15.如图所示,一束复色光以入射角i从玻璃界面MN射向
空气时分成a、b、c三束光,则 ( )
A.在玻璃中a光速度最大
B.C光的光子能量最大
C.若用b光照射光电管时恰好能发生光电效应,则用
a光照射该光电管也一定能发生光电效应
D.若逐渐增大入射角i,则c光将首先返回玻璃中
14.下列说法正确的是 ( )
A.布朗运动,扩散现象在固体液体和气体中都能发生
B.一定质量的气体,吸收热量,内能可能减小
C.气体分子运动越剧烈,气体压强就越大
D.两个分子从相距无穷远逐渐靠近过程中,分子力先作正功,再一直作负功,分子力先减小后增大。
13.“茶倍健”牙膏中含有茶多酚,但茶多酚是目前尚不能人工合成的纯天然、多功能、高效能的抗氧化剂和自由基净化剂。其中没食子儿茶素(EGC)的结构如下图所示。关于EGC的下列叙述中正确的是 ( )
A.分子中所有的原子共面
B.1molEGC与4molNaOH恰好完全反应
C.易发生氧化反应和取代反应,难发生加成反应
D.遇FeCl3溶液不发生显色反应
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