13、(19分)如图所示,在光滑绝缘的水平面上,用长为2L的绝缘轻杆连接两个质量均为m的带电小球A和B,A球的电荷量为+2q,B球的电荷量为-3q,组成一静止的带电系统。虚线NQ与MP平行且相距3L,开始时MP恰为杆的中垂线。视小球为质点,不计轻杆的质量,现在在虚线MP、NQ间加上水平向右的匀强电场E,求:
(1)B球刚进入电场时带电系统的速度大小;
(2)B球向右运动的最大位移以及从开始到最大位移处时B球电势能的变化量;
(3)带电系统运动的周期。
12、(19分)一个质量为m、直径为d、电阻为R的金属圆环,在范围足够大的磁场中竖直向下下落,磁场的分布情况如图所示。已知磁感强度竖直方向分量By的大小只随高度y变化,其随高度y变化关系为By=B0(1+ky)(此处k为比例常数,且k>0),其中沿圆环轴线的磁场方向始终向上。金属圆环在下落过程中的环面始终保持水平,速度越来越大,最终稳定为某一数值,称为收尾速度。求
(1)圆环中感应电流的方向。
(2)圆环收尾速度的大小
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11、(16分)如图甲所示,水平传送带的长度L=5m,皮带轮的半径R=0.1m,皮带轮以角速度顺时针匀速转动。现有一小物体(视为质点)以水平速度v0从A点滑上传送带,越过B点后做平抛运动,其水平位移为S。保持物体的初速度v0不变,多次改变皮带轮的角速度
,依次测量水平位移S,得到如图乙所示的S-
图像(实线)。回答下列问题:
(1)当
rad/s时,物体在A、B之间做什么运动?
(2)B端距地面的高度h为多大?
(3)物块的初速度v0多大?
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10、(10分)如图所示为某同学实验得到的小灯泡灯丝电阻的U-I关系曲线图。
(1)在上框中画出实验电路图(根据该电路图可得到U-I关系的完整曲线),可用的器材有:电压传感器、电流传感器、滑线变阻器(变化范围0-50Ω)、电动势为6V的电源(不计内阻)、小灯泡、电键、导线若干。
(2)如果将该小灯泡分别接入甲、乙两个不同电路,如图所示,其中甲电路的电源为一节干电池,乙电路的电源为三节干电池,每节干电池的电动势为1.5 V,内电阻为1.5 Ω,定值电阻R=18 Ω,则接入_____(选填“甲”或“乙”)电路时,小灯泡较亮些。
(3)在电路乙中,小灯泡消耗的电功率为____________W。
(4)若将电路乙中的电阻R替换为另一个完全相同的小灯泡,其他条件不变,则此时电源内部的发热功率为____________W。
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9、(8分)某探究学习小组的同学欲以下图装置中的滑块为对象验证“动能定理”,他们在实验室组装了一套如图所示的装置,另外他们还找到了打点计时器所用的学生电源、导线、复写纸、纸带、小木块、细沙、天平。当滑块连接上纸带,用细线通过滑轮挂上空的小沙桶时,释放小桶,滑块处于静止状态。若你是小组中的一位成员,要完成该项实验,则:
(1)你认为还需要的实验器材有
。
(2)实验时为了保证滑块受到的合力与沙和沙桶的总重力大小基本相等,沙和沙桶的总质量应满足的实验条件是 ,实验时首先要做的步骤是 。
(3)在(2)的基础上,某同学用天平称量滑块的质量M.往沙桶中装入适量的细沙,用天平称出此时沙和沙桶的总质量m.让沙桶带动滑块加速运动,用打点计时器记录其运动情况,在打点计时器打出的纸带上取两点,测出这两点的间距L和这两点的速度大小v1与v2(v1< v2)。则对滑块,本实验最终要验证的数学表达式为 (用题中的字母表示)。
(4)如果实验时所用滑块质量为M,沙及沙桶总质量为m,让沙桶带动滑块在水平气垫导轨上加速运动,用打点计时器记录其运动情况,在打点计时器打出的纸带上取两点,测出这两点的间距L和这两点的速度大小v1与v2(v1< v2)。要探究滑块与沙及沙桶组成的系统机械能是否守恒,则最终需验证的数学表达式为 (用题中的字母表示)。
8、在如图所示电路中,闭合电键 S,当滑动变阻器的滑动触头 P 向下滑动时,四个理想电表的示数都发生变化,电表的示数分别用 I、U1、U2 和 U3 表示,电表示数变化量的大小分别用 ΔI、ΔU1、ΔU2 和 ΔU3 表示,下列答案正确的是:
A、U1/I 不变,ΔU1/ΔI 不变.
B、U2/I 变大,ΔU2/ΔI 变大.
C、U2/I 变大,ΔU2/ΔI 不变.
D、U3/I 变大,ΔU3/ΔI 不变.
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班级: 学号: 姓名: 得分:
第I卷选择题答题卡
1 2 3 4 5 6 7 8
[A] [A] [A] [A] [A] [A] [A] [A]
[B] [B] [B] [B] [B] [B] [B] [B]
[C] [C] [C] [C] [C] [C] [C] [C]
[D] [D] [D] [D] [D] [D] [D] [D]
第 II 卷 (非选择题共72分)
7、.某同学在实验室里熟悉各种仪器的使用,他将一条形磁铁放在转盘上,如图甲所示,磁铁可随转盘转动,另将一磁感强度传感器固定在转盘旁边,当转盘(及磁铁)转动时,引起磁感强度测量值周期性地变化,该变化与转盘转动的周期一致.经过操作,该同学在计算机上得到了如图乙所示的图像:
A.在图象记录的这段时间内,圆盘转动的快慢情况是不变
B.在图象记录的这段时间内,圆盘转动的快慢情况是先快慢不变,后越来越慢
C.若该磁场穿过一个线圈则在t=0.15s时刻,线圈内产生的感应电流的方向发生了变化
D.若该磁场穿过一个线圈则在t=0.15s时刻,线圈内产生的感应电流的大小达到了最大值。
6、如图所示,一电场的电场线分布关于y轴(沿竖直方向)对称,O、M、N是y轴上的三个点,且OM=MN,P点在y轴的右侧,MP⊥ON,则:
A.M点的电势比P点的电势高
B.将负电荷由O点移动到P点,电场力做正功
C. M、N 两点间的电势差大于O、M两点间的电势差
D.在O点静止释放一带正电粒子,该粒子将沿y轴做直线运动
5、如图所示小球沿水平面通过O点进入半径为R的半圆弧轨道后恰能通过最高点P,然后落回水平面.不计一切阻力.下列说法正确的是:
A.小球落地点离O点的水平距离为2R
B.小球落地点时的动能为5mgR/2
C.若将半圆弧轨道上部的1/4圆弧截去,其他条件不变,则小球能
达到的最大高度比P点高0.5R
D.小球运动到半圆弧最高点P时向心力恰好为零
4、我国发射神舟号飞船时,先将飞船发送到一个椭圆轨道上,其近
地点M距地面200km,远地点N距地面340km。进入该轨道正
常运行时,其周期为T1,通过M、N点时的速率分别是V1,V2。
当某次飞船通过N点时,地面指挥部发出指令,点燃飞船上的
发动机,使飞船在短时间内加速后进入离地面340km的圆形轨
道,开始绕地球做匀速圆周运动,周期为T2,这时飞船的速率为V3。
比较飞船在M、N、P三点正常运行时(不包括点火加速阶段)
的速率大小和加速度大小,及在两个轨道上运行的周期,下列结
论正确的是:
A.v1>v3 B.v1>v2 C. a2=a3 D.T1> T2
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