24.(18分)把一个质量为m、带正电荷且电量为q的小物块m放在一个水平轨道的P点上,在轨道的O点有一面与轨道垂直的固定墙壁。轨道处于匀强电场中,电场强度的大小为E,其方向与轨道(ox轴)平行且方向向左。若把小物块m从静止状态开始释放,它能够沿着轨道滑动。已知小物块m与轨道之间的动摩擦因数μ,P点到墙壁的距离为,若m与墙壁发生碰撞时,其电荷q保持不变,而且碰撞为完全弹性碰撞(不损失机械能)。求:
(1)如果在P点把小物块从静止状态开始释放,那么它第1次撞墙后瞬时速度为零的位置坐标、第2次撞墙之后速度为零的位置坐标的表达式分别是什么?
(2)如果在P点把小物块从静止状态开始释放,那么它最终会停留在什么位置?从开始到最后它一共走了多少路程(s)?
(3)如果在P点瞬间给小物块一个沿着x轴向右的初始冲量,其大小设为I,那么它第一次又回到P点时的速度()大小为多少?它最终会停留在什么位置?从开始到最后它一共走了多少路程?
23.(18分)下图为汤姆生在1897年测量阴极射线(电子)的荷质比时所用实验装置的示意图。K为阴极,A1和A2为连接在一起的中心空透的阳极,电子从阴检发出后被电场加速,只有运动方向与A1和A2的狭缝方向相同的电子才能通过,电子被加速后沿方向垂直进入方向互相垂直的电场、磁场的叠加区域。磁场方向垂直纸面向里,电场极板水平放置,电子在电场力和磁场力的共同作用下发生偏转。已知圆形磁场的半径为R,圆心为C。
某校物理实验小组的同学们利用该装置,进行了以下探究测量:
首先他们调节两种场强的大小:当电场强度的大小为E,磁感应强度的大小为B时,使得电子恰好能够在复合场区域内沿直线运动;然后撤去电场,保持磁场和电子的速度不变,使电子只在磁场力的作用下发生偏转,打要荧屏上出现一个亮点P,通过推算得到电子的偏转角为α(即:之间的夹角)。若可以忽略电子在阴极K处的初速度,则:
(1)电子在复合场中沿直线向右飞行的速度为多大?
(2)电子的比荷为多大?
(3)利用上述已知条件,你还能再求出一个其它的量吗?若能,请指出这个量的名称。
22.(16分)如图所示,在光滑水平面右端拱点处连接一个竖直的半径为冗的光滑半圆形轨
道 ,在距离B为x的A点,用一个较大的水平力向右瞬间弹击质量为m的小钢球,使其获得一个水平向右的初速度,质点到达廖点后沿半圆形轨道运动,经过C点后在空中飞行,正好又落回到A点。求:
(1)小钢球经过C时的速度有多大?
(2)小钢球经过B时的速度有多大?
(3)在4点,这个瞬间弹击小钢球的力的冲量需要有多大?
21.(20分)
(1)(6分)从下图中读出球的直径是 mm。
(2)(14分)有一个量程为3V的电压表,代号为④,经过初步粗测其内阻大约为3kn,现在的任务是:测出该电压表内阻的精确值。现在实验室可提供的器材有:
①取值范围为0.1Ω到9999.9Ω,最大电流为0.1A,代号为Ra的电阻箱一台;
②最大电阻为1000Ω最大电流为0.2A,代号为尺Rb的滑动变阻器一个;
③开路电压约为5V、内阻可忽略不计的电源一个,代号为E;
④代号为K的电键一个;
⑤供连接用的导线若干条。
要求:
(a)在这些器材中,适当选择有用的器材,设计一个简便易行的测量电路,画出电路图
并标出所用器材的代号。
(b)列出测量步骤:并写出计算电压表内阻的最终表达式。
20.如图所示,在匀强磁场B中放一电阻不计的平行金
属导轨,导轨跟固定的大导体环M相连接,导轨上
放一根金属导体棒ab并与导轨紧密接触,磁感应线
垂直于导轨所在平面。若导体棒匀速地向右做切割磁
感线的运动,则在此过程中M所包围的固定闭合导
体环N内 ( )
A.产生顺时针方向的感应电流 B.产生交变电流
C.产生逆时针方向的感应电流 D.没有感应电流
第Ⅱ卷(非选择题共180分)
本卷共11小题,共180分。
17.质量为M的木块被固定在光滑的水平面上,质量为m的子弹以速度v0水平飞来穿透木块后速度大小为;如果将该木块放在此水平面上,初态静止但是可以自由滑动,同样的子弹以同样的速度v0水平飞来,刚好能够透木块并使二者共速运动。在上述两个过程中,如果子弹受到阻力大小完全相同,穿孔的深度也完全相同,则 ( )
A.M=m B.M=2m C.M=3m D.M=4m
18.如图所示,只有在两平行虚线间的区域内存在着匀强磁场B,
闭合直角三角形圈abc的ab边与磁场的边界虚线平行,而且
bc边的长度恰好和两平行直线之间的宽度相等。当线圈以速
度v匀速地向右穿过该区域时,下列四个图像中的哪一个可
以定性地表示线圈中感应电流随时间变化的规律 ( )
19.正弦交变电源与电阻R、交流电压表按照图(1)所示的方式连接,R=10Ω,交流电压表的示数是10V。若图(2)是该交变电源输出电压u随时间t变化的图象,则( )
A.R两端的电压uR随时间t变化的规律是
B.R两端的电压uR随时间t变化的规律是(V)
C.通过R的电流随时间t变化的规律是(V)
D.通过R的电流随时间t变化的规律是(A)
16.如图所示,在波传播的介质中,沿波的传播方向有问距均为2m的五个质点a、b、c、d、e,它们均静止在各自的平衡位置。一列简谐横波以20m/s的速度水平向右传播,在t=0的时刻波刚好到达质点a,质点a由此时刻开始从平衡位置向下运动,在忙t=0.3s时质点。第一次到达最高点,则下列说法中正确的是 ( )
A.质点d开始振动后振动周期为1.2s
B.t=0.5s时质点b到达最高点
C.在t=0.6s时质点c的速度方向向上
D.t=0.4s时波恰好传到质点e
15.一艘宇宙飞船在一个星球表面附近,沿着圆形轨道,环绕该星球作近地飞行。若要估测该星球的平均密度,则该宇航员只需要测定的一个参量是: ( )
A.飞船的环绕半径 B.行星的质量
C.飞船的环绕周期 D.飞船的环绕速度
14.放射性元素放出的三种射线,按穿透能力由弱到强的排列顺序是 ( )
A.α粒子,β粒子,γ射线 B.β粒子,α粒子,γ射线
C.γ射线,α粒子,β粒子 D.γ射线,β粒子,α粒子
13.做双缝干射实验时,要增大屏上相邻亮条纹之间的距离,可以采取的措施是 ( )
A.减小双缝到屏的距离 B.增大光的频率
C.增大双缝之问的距离 D.增大光的波长
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