19.(14分)如图所示,在厚铅板A表面中心放置一很小的放射源,可向各个方向放射出速
率为的粒子(质量为m,电量为q),在金属网B与A板间加有竖直向上的匀强电
场,场强为E,A与B间距为d,B网上方有一很大的荧光屏M,M与B间距为L,当
有粒子打在荧光屏上时就能使荧光屏产生一闪光点。整个装置放在真空中,不计重力
的影响,试分析:
(1)打在荧光屏上的粒子具有的动能有多大?
(2)荧光屏上闪光点的范围有多大?
(3)在实际应用中,往往是放射源射出的粒子
的速率未知,请设计一个方案,用本
装置来测定粒子的速率。
18.(13分)原子反应堆是核电站的核心设备,慢中子反应堆中,裂变产生的快中子要经过
与减速剂中的原子核碰撞,速度减小,变成慢中子,才容易被铀235核吸收,快中子与
减速剂的原子核碰撞后减速,可以用如下的力学模型表述:质量为m,动能为E的中子
(可视为质点),与静止的质量为M的原子核(亦可视为质点)发生对心碰撞,碰撞过
程动能不损失。
(1)快中子与减速剂的原子核碰撞,碰撞后的动能与碰撞前动能之比是多少?
(2)试讨论,为使减速作用明显,你认为应选什么样的原子核做减速剂?
17.(13分)如图所示,固定于水平桌面上足够长的两平行导轨PQ、MN,间距为d=0.5m。
P、M两端接有一只理想电压表。整个装置处于竖直向下的磁感强度B=0.2T的匀强磁场
中.电阻均为,质量分别为和的两金属棒L1、L2平行
地搁在光滑导轨上,现固定棒L1,使棒L2在水平恒力F=0.8N的作用下,由静止开始加
速运动。试求
(1)当电压表读数为U=0.2V时,棒L2的加速度多大?
(2)棒L2能达到一最大速度Vm,在L2达到Vm时,撤去外力F并同时释放棒L1,求
棒L2达稳定时的速度值。
(3)若固定L1,当棒L2的速度为V(m/s),且离开棒L1距离为S(m)的同时,撤去
恒力F为保持棒L2作匀速运动,可以用手将B从原值(B0=0.2T)逐渐减小的方
法,则磁感应强度B应怎样随时间变化(写出B与时间t的关系式)?
16.(12分)某网站报道:最近东亚某国发射一颗人造卫星,卫星质量为100kg,环绕周期
为2h……
一位同学对新闻的真实性感到怀疑,他认为,一是该国尚无独立发射航天器的报道。
再是网站公布的数据似乎也问题,他准备用所学知识对该数据进行验证。
他记不清引力恒量的数值且手边没有可查找的资料,但他记得月球半径约为地球半
径的,地球半径为6400km,月球表面重力加速度约为地球表面的1/6,地球表面的重
力加速度可取10m/s2,他由上述这些数据对此新闻的真实性进行 了考证。
请你也根据上述数据,运用物理学知识,通过推导判断,说明能否认定这是一条假
新闻?
15.(12分)用折射率为n的透明介质做成内、外半径分别为a和b的空心球,如图所示,
当一束平行光射向此球壳,经球壳外、,内表面两次折射后,能进入空心球壳的入射光
的横截面积是多大?
演算步骤,只写出最后答案的不能得分,有数值计算的题,答案中必须明确写出数值与单位。
14.(10分)如图所示,在光滑水平桌面上放有长为L的长木板C,在C上左端和距左端S
处各放有小物块A和B,A、B的体积大小可忽略不计,A、B与长木板C间的动摩擦
因数为,A、B、C的质量均为m,开始时,B、C静止,A以某一初速度向右做匀
减速运动,求:
(1)物块A运动过程中,物块B和木板C间的摩擦力
(2)要使物块A、B相碰,物块A的初速度应满足什么条件?
13.(8分)用以下仪器,尽可能精确地测量待测电阻Rx的阻值:
A.电动势约2V左右、内阻的电源一个;
B.内阻RV=30、刻度如右图的电压表一个;
C.开关一个;
D.电阻在10~20范围内的待测电阻Rx一个;
E.导线若干条。
(1)电压表的满偏电流Ig= 。
(2)在下面虚线框内画出必要的测量待测电阻Rx阻值的实验电路图。
(3)实验中要直接测量的物理量有(注明每个物理量的意义和符号):
(4)待测电阻Rx的表达式为:
Rx=
(5)Rx=的阻值在10~20范围内时,仍使用这组仪器,能够用这种方法测量吗?说
明理由。
12.(6分)用落体法验证机械能守恒定律的实验中
(1)运用公式时,对实验条件的要求是 ,为此
目的,所选择的纸带第1、2两点间的距离应接近 。
(2)若实验中所用重锤质量m=1kg,打点纸带如图甲所示,打点时间间隔为0.02s,则
记录B点时,重锤的动能Ek= .
(3)根据纸带算出相关各点的速度v,量出下落距离h,则以为纵轴,以h为横轴画出
的图像应是图乙中的哪个 (填序号)
图 甲 图 乙
作用。
11.(6分)在利用双缝干涉测定光波波长的实验中,首先调节光源,滤光片、单缝和双缝的
中心均位于遮光筒的中心轴线上,并使单缝和双缝竖直且相互平行,当屏上出现了干涉
图样后,用测量头上的游标卡尺(或螺旋测微器)测出n条明纹纹间的距离,图(1)
所示为某次实验中分划板中心刻线对齐明纹的情形,测量的同学将第一次对齐的明纹记
为1,向右的明纹依次记为2、3……。转动手轮,使分划板中心刻线移至与明纹6对齐,
两次游标卡尺的示数如图(2)所示,已知游标尺为10分度,则干涉明纹间距为
mm.该同学又用刻度尺测得双缝到毛玻璃屏的距离L=600.0mm,从双缝的标示上获知双
缝间距d=0.20mm .则可测得光波波长为 。
某位同学透过测量头上的目镜观察干涉图样时,看不到明暗相间的条纹,只看到一片亮区,造成这种现象的最可能的原因是 。
10.一个带正电的小球穿在一根绝缘的粗糙直杆上,杆与水平方向成θ角,如图所示,整个
空间存在着竖直向上的匀强电场和垂直于杆方向斜向上的匀强磁场,小球沿杆向下运动,
在A点时动能为100J,在C点时动能减为0,B是AC的中点,在这个运动过程中( )
A.小球在B点时的动能是50J
B.小球的电势能增加量可能大于重力势能的减少量
C.小球在AB段克服摩擦力做功与在BC段克服摩擦力做功相等
D.到达C点后小球可能沿杆向上运动
第Ⅱ卷(非选择题 共110分)
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