24.(19分)如图甲所示,在一对平行光滑的金属导轨的上端连接一阻值为R=4Ω的定值电阻,两导轨在同一平面内。质量为m=0.1kg,长为L=0.1m的导体棒ab垂直于导轨,使其从靠近电阻处由静止开始下滑,已知导体棒电阻为r=1Ω,整个装置处于垂直于导轨平面的匀强磁场中,导体棒下滑过程中加速度a与速度v的关系如图乙所示。g=10 m / s2。求:
(1)导轨平面与水平面间夹角θ;
(2)磁场的磁感应强度B;
(3)若靠近电阻处到底端距离s=20m,ab棒在下滑至底端前速度已达10m/s,求ab棒下滑整个过程中,电阻R上产生的焦耳热。
23.(14分)如图所示,在xOy坐标系y轴右侧有垂直于纸面向里的匀强磁场,磁感应强度为B,在第四象限还有沿x轴负方向的匀强电场,y轴上有一点P,坐标已知为(0,L),一电荷量为q、质量为m的粒子从P点以某一大小未知的速度沿与y轴正方向夹角为30°的方向垂直射入磁场,已知粒子能够进入第四象限,并且在其中恰好做匀速直线运动。不计重力。求:
(1)粒子在第一象限中运动的时间t;
(2)电场强度E。
22.(1)(5分)在“验证机械能守恒定律”的实验中(g取9.8 m / s2):
① 所需器材有打点计时器(带导线)、纸带、复写纸、带铁夹的铁架台和带夹子的重物,此外还需 (填字母代号)中的器材。
A.直流电源 B. 交流电源 C. 游标卡尺 D.毫米刻度尺 E.天平及砝码 F.秒表
② 正确使用打点计时器,打出的某一条纸带如图,O是纸带静止时打的点,1、2、3、4、5、6是依次打的6个点,已知电源频率是50Hz。利用图中给出的数据可求出打第4点时的速度v4=_______ m/s。
(2)(12分)用如图所示的电路测量电源的电动势E和内电阻r。
提供的器材有:保护电阻R0(准确阻值是50Ω)、电阻箱R1(0-100Ω)、电阻箱R2(0-200Ω)、电源(电动势约6V,内阻约1Ω)、单刀单掷开关S1和单刀双掷开关S2、导线若干。
供选择的器材有:电流表A1(量程6mA)、电流表A2(量程60mA)、电流表A3(量程0.6A)。①电流表应该选_________。
②实验操作步骤是:闭合开关S1,电阻箱R1选取合适的阻值,______________,读取并记录__________________;电阻箱R2选取合适的阻值,保持开关S1闭合,______________,读取并记录__________________。(明确写出读取并记录的物理量的名称和符号)
③电动势表达式E= ,内电阻表达式r = 。(用已知和②中读取并记录的物理量的符号表示)
21. 如图所示,两质量相等的物块A、B通过一轻质弹簧连接,B放置在水平面上,所有接触面均光滑。弹簧开始时处于原长,运动过程中始终处在弹性限度内。在物块A上施加一个水平恒力F,在A、B从静止开始运动到第一次速度相等的过程中
A.当A、B的加速度相等时,系统的机械能最大
B.当A、B的加速度相等时,A、B的速度差最大
C.当A、B的速度相等时,弹簧的弹性势能最大
D.当A、B的速度相等时,A、B的加速度相等w
第Ⅱ卷(非选择题,共10题,共174分)
20. 如图所示,A、B两个带电小球的质量均为m,所带电量分别为+q和-q,两球间用绝缘细线连接,A球又用绝缘细线悬挂在天花板上,细线长均为L。现在两球所在的空间加上一方向向左的匀强电场,电场强度,由于有空气阻力,A、B两球最后会达到新的平衡位置,则在这个过程中,两个小球
A.总重力势能增加了 B.总重力势能增加了
C.总电势能减少了 D.总电势能减少了
19. 如图,倾角为30°的固定光滑斜面顶端固定一光滑定滑轮,一根很长且不可伸长的轻绳跨过定滑轮,轻绳两端各连接质量均为m的小物块a和b,物块a静止在斜面底端,将物块b用手托住,距地面高度为h,此时轻绳刚好拉紧,从静止释放b后,a沿斜面上滑的最大距离为
A.0.5h B. h C.1.5 h D.2 h
18. 一列波长小于2 m的简谐横波沿着x轴正方向传播,x1=2m和x2=4m处的两质点A、B的振动图象如图所示。由此可知
A.波速为2 m / s
B.波长可能为m
C.1.5 s时刻A、B两质点的速度大小相同
D.2.5 s时刻A、B两质点的速度方向相同
17. 如图,有一个等腰三角形的匀强磁场区,其底边长为L,高为L,磁场方向垂直纸面向外,磁感应强度大小为B。一边长为L、总电阻为R的正方形导线框abcd,从图示位置开始沿x轴正方向以速度v匀速穿过磁场区域。取沿a→b→c→d→a的感应电流为正,则下图中表示线框中电流i随bc边的位置坐标x变化的图象正确的是
16. 宇航员在地球表面上测得一单摆的周期为2 s,若他将这一单摆带到某星球表面上,测得其周期为4 s,无空气阻力,已知该星球的半径与地球半径之比为,设地球表面重力加速度为g,星球表面的重力加速度为,地球质量为M地,星球质量为M星,则
A. B. C. D.
15. 质量为m的消防队员从一平台上竖直跳下,下落3 m后双脚触地,接着他用双腿弯屈的方法缓冲,使自身重心又下降了0.6 m,假设在着地过程中地面对他双脚的平均作用力大小恒定,则消防队员
A.着地过程中地面对他双脚的平均作用力等于6 mg
B.着地过程中处于失重状态
C.在空中运动的加速度大于触地后重心下降过程中的加速度
D.在空中运动的平均速度小于触地后重心下降过程中的平均速度
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