11.(18分)如图所示,两根固定在水平面上的光滑平行金属导轨MN和PQ,一端接有阻值为R的电阻,处于方向竖直向下的匀强磁场中。在导轨上垂直导轨跨放质量为m的金属直杆,金属杆的电阻为r,金属杆与导轨接触良好,导轨足够长且电阻不计。金属杆在垂直于杆的水平恒力F作用下向右匀速运动时,电阻R上的消耗的电功率为P,从某一时刻开始撤去水平恒力F。求撤去水平力后:
⑴当电阻R上消耗的功率为时,金属杆的加速度大小和方向。
⑵电阻R上产生的焦耳热。
10. (16分)如图所示,一个质量为m=2.0×10-11kg,电荷量q=+1.0×10-5C的带电微粒(重力忽略不计),从静止开始经U=100V电压加速后,水平进入两平行金属板间的偏转电场中。金属板长L=20cm,两板间距d=10cm。求:⑴微粒进入偏转电场时的速度v是多大?⑵若微粒射出电场过程的偏转角为θ=30°,并接着进入一个方向垂直与纸面向里的匀强磁场区,则两金属板间的电压U2是多大?⑶若该匀强磁场的宽度为D=10cm,为使微粒不会由磁场右边射出,该匀强磁场的磁感应强度B至少多大?
9.(18分)(1) 一质量为M的物体在水平拉力F的作用下,在动摩擦因数为μ的水平面上做匀加速直线运动,经时间t,速度由v1增加到v2。一同学用牛顿运动定律将这一过程表述为:F-μMg=Ma;v2=v1+at。这一过程如果用动量定理则可表述为________________________________。
(2)多用电表是实验室和生产实际中常用的仪器.
①如图甲是一个多用电表的内部电路图,在进行电阻测量时,应将S拨到_____或_____两个位置,在进行电压测量时,应将S拨到______或______两个位置.
②使用多用电表进行了两次测量,指针所指的位置分别如图中a、b所示。若选择开关处在“×10Ω”的电阻档时指针位于a,则被测电阻的阻值是_________Ω.若选择开关处在“直流电压2.5V”档时指针位于b,则被测电压是_____________V;
③两位同学使用完多用电表后,分别把选择开关置于图丙和图丁位置,你认为图_______的位置比较好.
(3)①如图所示为某同学所安装的“验证牛顿第二定律”的实验装置,在图示状态下,开始做实验,该同学有装置和操作中的主要错误是_______________________________
__________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
②在改正了上述错误之后,保持小车及砝码质量M不变.反复改变沙的质量,并测得一系列数据,结果发现小车受到的合外力(小桶及砂重量)与加速度的比值略大于小车及砝码质量M,经检查发现滑轮非常光滑,打点计时器工作正常,且事先基本上平衡了摩擦力,那么出现这种情况的主要原因是什么?
答:________________________________________________________________________
③图乙是上述实验打出的一条纸带,已知打点计时器的打点周期是0.02s,结合图乙给出的数据,求出小车运动加速度的大小为________________m/s2,并求出纸带中P点瞬时速度大小为_____________m/s(计算结果均保留2位有效数字)
8.传感器是把非电物理量(如位移、速度、压力、角度等)转换成电学物理量(如电压、电流、电量等)一种元件。图所示中的甲、乙、丙、丁是四种常见的电容式传感器,下列说法正确的是( )
A.甲图中两极间的电压不变,若电量增加,可判断出θ变大
B.乙图中两极间的电压不变,若电量减少,可判断出h变小
C.丙图中两极间的电压不变,若有电流流向传感器的正极,则F变大
D.丁图中两极间的电压不变,若有电流流向传感器的负极,则x变大
物理部分
第Ⅱ卷
本卷共4题,共72分
7.某实验小组,利用DIS系统,观察超重和失重现象。他们在学校电梯房内做实验,在电梯天花板上固定一个力传感器,测量挂钩向下,并在钩上悬挂一个重为10N的钩码,在电梯运动过程中,计算机显示屏上显示出如图所示图线,根据图线分析可得出的正确说法是( )
A.该图线显示了力传感器对钩码的拉力大小随时间的变化情况
B.从时刻t1到t2,钩码处于失重状态,从时刻t3到t4,钩码处于超重状态
C.电梯可能开始在15楼,先加速向下,接着匀速向下,再减速向下,最后停在1楼
D.电梯可能开始在1楼,先加速向上,接着匀速向上,再减速向上,最后停在15楼
6.双缝干涉实验装置如图所示,绿光通过单缝S后,投射到具有双缝的挡板上,双缝S1和S2与单缝的距离相等,光通过双缝后在与双缝平行的屏上形成干涉条纹。屏上O点距双缝S1和S2的距离相等,P点是距O点最近的第一条亮条纹。如果将入射的单色光换成红光或蓝光,讨论屏上O点及其上方的干涉条纹的情况是( )
A.O点处是红光的亮条纹
B.O点处不是蓝光的亮条纹
C.红光的第一条亮条纹在P点的上方
D.蓝光的第一条亮条纹在P点的上方
5.矩形线框在匀强磁场内匀速转动过程中,线框输出的交流电压随时间变化的图像如图所示,下列说法中正确的是( )
A.1 s末线框平面垂直于磁场,通过线框的磁通量变化最快
B.2 s末线框平面垂直于磁场,通过线框的磁通量变化最快
C.交流电压的有效值为36V,频率为0.25Hz
D.交流电压的有效值为36V,周期为4 s
4.如图所示,A灯与B灯电阻相同,当滑动变阻器R的滑动片P向下滑动时,下列说法中正确的是( )
A.A灯变亮,B灯变暗
B.A灯变暗,B灯变亮
C.电流表的读数变小
D.电流表的读数变大
3.如图所示为一弹簧振子作简谐运动的振动图象,根据图象可以判断( )
A.t1时刻和t2时刻振子位移大小相等,方向相同,且(t1-t2)一定等于T/2;
B.t2时刻和t3时刻速度大小、方向都反;
C.t2时刻和t4时刻加速度大小相等、方向相反;
D.t1时刻和t3时刻弹簧的长度相等。
2.重核的裂变和轻核的聚变是人类利用原子核能的两条途径。下面关于它们的说法正确的是( )
A.裂变和聚变过程都有质量亏损
B.裂变过程有质量亏损,聚变过程质量有所增加
C.聚变过程有质量亏损,裂变过程质量有所增加
D.裂变过程和聚变过程质量都有所增加
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