24.(14分)如图所示,两根平行金属导轨固定在水平桌面上,每根导轨单位长度电阻为r0,导轨的端点O、O/用电阻可忽略的导线相连,两导轨间的距离为.导轨处于垂直纸面向里的非匀强磁场中,磁场的磁感应强度B沿y方向大小不变,沿x方向均匀增强,即有,其中为常数.一根质量为m、电阻不计的金属杆MN静止在坐标原点O、O/处.从t=0时刻,金属杆MN在拉力F作用下,以大小恒定为的加速度在导轨上沿x方向无摩擦地滑动,滑动过程中杆保持与导轨垂直.求
(1)在时刻t金属杆MN产生的感应电动势大小;
(2)在时刻t金属杆MN所受的外力F;
(3)感应电动势的平均值与位移为x的函数关系;
(4)若在时刻t撤去拉力F,试说明金属杆MN此后做什
么运动,并求此后电路发出的热量.
23.(14分)一辆电动自行车,蓄电池一次充足电后可向电动机提供E0=1.5×106J的能量,电动机的额定输出功率为P=120w.已知电动车(含电池)的质量m=40kg,最大载重(即骑车人和所载货物的最大总质量)M=120kg.现有质量为m0=60kg的人骑此电动车在无风的平直公路行驶,所受阻力f是车辆总重力的0.03倍,设车电动机的效率是80%,则这辆车充足一次电后,
(1)不载货物时,在电力驱动下能行驶的最大路程是多少?
(2)不载货物时,在电力驱动下从静止开始以a=0.2m/s2加速度匀加速前进的最长时间是多少?
(3)当车承载最大载重,并以电动机的额定功率由静止启动,经3.5s车速达到v=1.5m/s,此时车的加速度多大?车驶过的路程多大?
22.(12分)如图(1)所示电路中,定值电阻R0=10Ω,R为电阻箱,S2为单刀双掷开关.闭合S1,将S2切换到a,调节电阻箱,读出其阻值为R1,记录电压传感器测得的数据为Ul,然后保持电阻箱阻值不变,将S2切换到b,记录电压传感器示数为U2.
(1)试写出电阻Rx的表达式
(2)若求得电阻Rx=2.5Ω,将S2切换到a,多次调节电阻箱,读出多组电阻箱阻值R和记录对应的电压传感器数据U,对测得的数据进行处理,绘出如图(2)所示的图线.求电源电动势E和内阻r.
21.(10分)辨析题一架飞机沿水平直线飞行进行投弹训练,当它飞经观察点正上方时投放一颗炸弹,经时间t炸弹落在距观察点正前方L1处,与此同时飞机投放出第二颗炸弹,落地点距观察点正前方L2处.空气阻力不计.
某同学认为,如果飞机作匀速直线运动,飞机的速度应该为L1/t,并且L2= 2L1;如果飞机是作匀加速直线运动,则加速度应该为a=2 L1/t2.
请你判断该同学的认识是否正确,如有错误,请分析指出并写出正确解答.
20.(10分)如图所示,薄壁光滑导热良好的气缸放在光滑水平面上,当环境温度为10 oC时,用横截面积为1.0×10-2m2的活塞封闭体积为2.0×l0-3m3的理想气体,活塞另一端固定在墙上.外界大气压强为1.0×105Pa.
(1)当环境温度为37oC时,气缸自由移动了多少距离?
(2)如果环境温度保持在37oC,对气缸作用水平力,使缸内气体体积缓慢地恢复到原来数值,这时气缸受到的水平作用力多大?
19.(7分)在用DIS研究小车加速度与外力的关系时,某实验小组先用如图(a)所示的实验装置,重物通过滑轮用细线拉小车,位移传感器(发射器)随小车一起沿倾斜轨道运动,位移传感器(接收器)固定在轨道一端.实验中把重物的重力作为拉力F,改变重物重力重复实验四次,列表记录四组数据.
a/ms-2 |
2.01 |
2.98 |
4.02 |
6.00 |
F/N |
1.00 |
2.00 |
3.00 |
5.00 |
(1)
|
(2) 在坐标纸上作出小车加速度a和拉力F的关系图线;
(3) 从所得图线分析该实验小组在操作过程中的不当之处是:______________________
____________________;
(4) 如果实验时,在小车和重物之间接一个不计质量的微型力传感器,如图(b)所示.从理论上分析,该实验图线的斜率将___________.(填“变大”,“变小”,“不变”)
18.(7分)某同学设计用如图所示的球形容器测温度,容器容积为100cm3, 它与一根粗细均匀的竖直细长管相连,该同学在细长管上均匀标出0到100的刻度,测得两个相邻刻度之间的管道的容积为0.20cm3.他将一滴有色液柱(重力可忽略)将球内一定质量的气体同外面的大气隔开.当温度为20℃时,该滴液柱位于刻度为40的位置,他在此位置标上20℃字样作为参照.温度改变时,液柱上下缓慢移动,根据液柱的位置可以计算球内气体的温度。
(1)测温时细长管是否必须保持竖直____________;(填“是”、“否”)
(2)如果大气压强变大,该装置测得的温度值__________。(填“偏低”、“不变”“偏高”)
(3)此装置刻度范围内能测量的温度范围是__________________;
(4)若将0到100的刻度替换成相应的温度刻度,则相邻刻度线所表示的温度之差是否相等?请分析说明:_________________________________________________________;
17.(6分) 如图所示是用激光器、缝间距可调节的
双缝屏、光屏等器材研究光的干涉现象的装置.
(1)实验中用激光通过双缝,其目的是
A.单色光容易发生光的干涉
B.激光的能量强,容易发生光的干涉
C.产生频率相同的两束光
D.产生频率之差恒定的两束光
[ ]
(2)在本实验中为了增大光屏上干涉条纹的间距,可以采用其它条件不变只调节双缝间隙△s的方法,应使得△s __________(填“增大”或“缩小”);
(3)在实验中,如果将红光换为黄光后通过同一双缝装置,会发现光屏上干涉条纹的间距变小的现象,根据干涉理论中关于“在d与△s相同的情况下,条纹间距与________________________________”的结论,可以说明红光的波长比黄光的波长_______(填“长”、“短”).
16.(5分)如图所示,做“互成角度的两个力的合成”实验时,首先把白纸钉在木板上;然后用图钉把橡皮条的一端固定在木板一边A点,橡皮条另一端系上两个细绳套,接下去主要步骤的合理顺序是:_______________________(填写下列序号).
A.只用一只弹簧秤通过细绳套把橡皮条的结点拉到同样位置O点,记下弹簧秤的读数和细绳的方向,用刻度尺从O点按选定的标度沿记录的方向作出这只弹簧秤拉力F/的图示;
B.用两只弹簧秤分别钩住细绳套,互成角度地拉橡皮条,使橡皮条伸长到某一位置O,描下O点的位置,记录弹簧秤的读数;
C.用铅笔和刻度尺从位置O沿着两条细绳套的方向画直线,按选定标度作出这两只弹簧秤拉力F1和F2的图示;
D.以F1和F2为邻边作平行四边形,过O点画平行四边形的对角线,作出合力F的图示;
E.比较F、F/的大小和方向是否相同
如果在实验中发现有一只弹簧秤损坏了(其他实验器材齐全完好),请你设想只用一个弹簧秤完成本实验的方法:
_________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________.
15.(5分)在做“电场中等势线的描绘”的实验时,先在导电纸上画出电极a和b(模拟为点电荷)的连线,在连线上选取间距大致相等的5个点c、d、e、f、g,如图所示.G为灵敏电流表,甲、乙为两探针.在实验时将a、b接入电源
(1)为得到过d点的等势线,须不断移动探针_____(填“甲”
或“乙”)
(2)在右图上画出过f点的等势线
(3)对于该实验的认识与判断,下列说法正确的是
A.电流表读数为零时表明所测两点的电势差为零
B.如果将一根探针接触连线中点,另一探针从一个电极沿连线逐渐移动到另一电极,电流表的读数是逐渐变小的
C.在实验过程中电极与导电纸的相对位置不能再改变
D.从实验原理来说,如用电压表代替电流表也可以描绘出等势线 [ ]
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