25.(18分)如图所示,平面直角坐标系的 y 轴竖直向上,x 轴上的 P 点与 Q 点关于坐标原点 O 对称,距离为2a.有一簇质量为m、带电量为+q的带电微粒,在 xoy平面内,从 P 点以相同的速率斜向上沿与 x 轴正方向的夹角 θ 方向射出,0°<θ <90°,经过某一个垂直于 xoy平面向外、磁感应强度大小为 B 的有界匀强磁场区域后,最终会聚到 Q 点,这些微粒的运动轨迹关于 y 轴对称.为保证微粒的速率保持不变,需要在微粒的运动空间再施加一个匀强电场.重力加速度为 g.求:
(1)匀强电场场强E的大小和方向;
(2)若微粒在磁场中运动的轨道半径为 a ,求与 x轴正方向成30°角射出的微粒从 P 点运动到 Q 点的时间 t ;
(3)若微粒从 P 点射出时的速率为 v,试推出在 x >0的区域中磁场的边界点坐标 x 与 y 应满足的关系式.
24.(15分)如图所示,一光滑斜面固定在水平面上,斜面上放置一质量不计的柔软薄纸带.现将质量为 mA 的物体 A 和质量 mB 的物体 B 轻放在纸带上.两物体可视为质点,物体初始位置数据如图所示,x1=1.6m,x2=3m.
(1)若纸带与物块间的动摩擦因数足够大,发现放在薄纸带上后 A、B两物体均静止在原地,则 mA 和 mB 应满足什么关系?
(2)若 mA=2kg,mB=1kg,A与纸带间的动摩擦因数μA=0.5,B与纸带间的动摩擦因数μB=0.8,现将A、B两物体同时释放,求物体 B 到达斜面底端的时间及两物体下滑过程中产生的摩擦热.(sin37°=cos53°=0.6,cos37°=sin53°=0.8)
23.(12分)(1)以下是“探究弹力和弹簧伸长的关系”的实验步骤,按操作的先后顺序排列起来是
A.以弹簧伸长长度 x 为横坐标,以弹力F为纵坐标,描出各组数据(x,F)对应的点,并用平滑的曲线将点连结起来
B.记下弹簧不挂钩码时,其下端在刻度尺上的刻度L0
C.将铁架台置于水平桌面上,并将弹簧的一端系于横梁上,在弹簧附近竖直固定一刻度尺
D.依次在弹簧的下端挂上1个、2个、3个、4个…钩码,并分别记下钩码静止时,弹簧下端所对应的刻度尺上的刻度并记录在表格内,然后取下钩码
E.写出弹力随弹簧伸长量之间的变化关系
F.解释函数表达式中常数的物理意义
(2)发光晶体二极管是用电器上做指示灯用的一种电子元件.它的电路符号如图甲所示,正常使用时,带“+”号的一端接高电势,带“-”的一端接低电势.某同学用实验方法探究二极管的伏安特性曲线,现测得它两端的电压 U 和通过它的电流 I 的数据如表中所示.
U / V |
0 |
0.4 |
0.8 |
1.2 |
1.6 |
2.0 |
2.4 |
2.6 |
2.8 |
3.0 |
I / mA |
0 |
0.9 |
2.3 |
4.3 |
6.8 |
13.0 |
19.0 |
24.0 |
30.0 |
37.0 |
① 在图乙中的虚线框内画出实验电路图.(除电源、开关、滑动变阻器外;实验用电压表V:内组 RV 约为10kΩ,电流表mA:内阻 RA 约为100Ω)
② 在图(丙)中的小方格纸上用描点法画出二极管的伏安特性曲线.
③ 根据②中画出的二极管的伏安特性曲线,简要说明发光二极管的电阻与其两端电压的关系: .
22.理论研究表明,无限大的均匀带电平面在周围空间会形成与平面垂直的匀强电场.现有两块无限大的均匀绝缘带电平面,一块两面带正电,一块两面带负电.把它们垂直放置,如图甲所示,两板单位面积所带电荷量相等(设电荷在相互作用时不移动),图甲中直线 A1B1 和 A2B2分别为带正电平面和带负电平面与纸面垂直的交线,O为两交线的交点,则乙图能正确反映等势面分布情况的是 ( )
第Ⅱ卷(必做120分+选做32分,共152分)
第Ⅱ卷共16个小题。其中23-30题为必做部分,31-38为选做部分,考生必须从中
选2个物理、1个化学和1个生物题作答。不按规定选做者,阅卷时将根据所选科目题号的
先后顺序只判前面的2个物理题、1个化学题和1个生物题,其他作答的题目答案无效。
[必做部分]
21.用水平力F 拉一物体,使物体在水平地面上由静止开始做
匀加速直线运动,t1时刻撤去拉力F,物体做匀减速直线
运动,到t2时刻停止.其速度-时间图象如图所示,且
α>β ,若拉力F做的功为W1,平均功率为P1;物体克
服摩擦阻力 Ff 做的功为W2,平均功率为P2,则下列选
项正确的是 ( )
A.W1>W2 ;F=2Ff B.W1 =W2 ;F>2Ff
C.P1>P2 ;F>2Ff D.P1 = P2 ;F=2Ff
20.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 匀速穿过宽度均为 a 的两个匀强磁场区域.这两
个磁场区域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.取逆时针方向为电流正方向.若从图
示位置开始计时,线框中产生的感应电流 i 随线框的位移 x 变化
的关系图线是 ( )
19.在2010年青海玉树抗震救灾中,我国自主研制的“北斗一号”卫星导航系统,在抗震救灾中发挥了巨大作用.北斗导航系统又被称为“双星定位系统”,具有导航、定位等功能.“北斗”系统中两颗工作卫星均绕地球做匀速圆周运动,轨道半径为 r.某时刻两颗工作卫星分别位于同一轨道上的 A、B两位置(如图所示).若卫星均顺时针运行,地球表面处的重力加速度为 g,地球半径为 R,则下列说法正确的是
A.这两颗卫星的加速度大小均为
B.卫星甲向后喷气就一定能追上卫星乙
C.卫星甲由位置 A 运动到位置 B 所需的时间为
D.卫星甲由位置 A 运动到位置 B 的过程中万有引力做功为零
18.某物体由静止开始做直线运动,物体所受合力 F 随时
间 t 的变化图象如图所示,下列关于该物体运动情况
的说法,正确的是 ( )
A.物体在2~4s内做匀加速直线运动
B.物体在4s末离出发点最远
C.物体始终向同一方向运动
D.物体在0~4s和在4~8s内的位移相同
17.如图所示,理想变压器原线圈接入交流电 ,
副线圈接有一电压表和电阻为R的负载,电压表的示数为
10V.在 t=时(T为交变电流的周期),原线圈两端电压
的瞬时值为 V.由此可知变压器原副线圈的匝数比
为 ( )
A. B. C.10:1 D.1:10
16.质量为M的斜面体A放在粗糙水平面上,用轻绳拴住质量为m的小球B置于斜面上,整个系统处于静止状态,已知斜面倾角及轻绳与竖直方向夹角均为 θ=30°.不计小球与斜面间的摩擦,则 ( )
A.轻绳对小球的作用力大小为 mg
B.斜面对小球的作用力大小为 mg
C.斜面体对水平面的压力大小为(M+m)g
D.斜面体与水平面间的摩擦力大小为 mg
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