③如圖16是采用(甲)方案時(shí)得到的一條紙帶.在計(jì)算圖中N點(diǎn)速度時(shí).幾位同學(xué)分別用下列不同的方法進(jìn)行.其中正確的是 查看更多

 

題目列表(包括答案和解析)

(2012?西城區(qū)二模)實(shí)驗(yàn)題
(1)甲乙兩個(gè)同學(xué)共同做“驗(yàn)證牛頓第二定律”的實(shí)驗(yàn),裝置如圖所示.

①兩位同學(xué)用砝碼盤(連同砝碼)的重力作為小車(對象)受到的合外力,需要平衡桌面的摩擦力對小車運(yùn)動(dòng)的影響.他們將長木板的一端適當(dāng)墊高,在不掛砝碼盤的情況下,小車能夠自由地做
勻速直線
勻速直線
運(yùn)動(dòng).另外,還應(yīng)滿足砝碼盤(連同砝碼)的質(zhì)量m
遠(yuǎn)小于
遠(yuǎn)小于
小車的質(zhì)量M.(填“遠(yuǎn)小于”、“遠(yuǎn)大于”或“近似等于”)
接下來,甲同學(xué)研究:在保持小車的質(zhì)量不變的條件下,其加速度與其受到的牽引力的關(guān)系;乙同學(xué)研究:在保持受到的牽引力不變的條件下,小車的加速度與其質(zhì)量的關(guān)系.
②甲同學(xué)通過對小車所牽引紙帶的測量,就能得出小車的加速度a.圖2是某次實(shí)驗(yàn)所打出的一條紙帶,在紙帶上標(biāo)出了5個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn),在相鄰的兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有4個(gè)點(diǎn)未標(biāo)出,圖中數(shù)據(jù)的單位是cm.實(shí)驗(yàn)中使用的電源是頻率f=50Hz的交變電流.根據(jù)以上數(shù)據(jù),可以算出小車的加速度a=
0.343
0.343
m/s2.(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)
③乙同學(xué)通過給小車增加砝碼來改變小車的質(zhì)量M,得到小車的加速度a與質(zhì)量M的數(shù)據(jù),畫出a~
1
M
圖線后,發(fā)現(xiàn):當(dāng)
1
M
較大時(shí),圖線發(fā)生彎曲.于是,該同學(xué)后來又對實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行了進(jìn)一步地修正,避免了圖線的末端發(fā)生彎曲的現(xiàn)象.那么,該同學(xué)的修正方案可能是
A
A

A.改畫a與
1
M+m
的關(guān)系圖線       B.改畫a與(M+m)的關(guān)系圖線
C.改畫 a與
m
M
的關(guān)系圖線         D.改畫a與
1
(M+m)2
的關(guān)系圖線
(2)在“描繪小燈泡的伏安特性曲線”實(shí)驗(yàn)中,采用如圖3所示的電路.
①請根據(jù)圖3在圖4中進(jìn)行實(shí)物連線.

②某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中得到下面一組U和I的數(shù)據(jù):
序號 1 2 3 4 5 6 7 8 9
U/V 0.05 0.10 0.20 0.30 0.40 1.00 1.50 2.00 3.00
I/A 0.05 0.08 0.10 0.11 0.12 0.16 0.19 0.22 0.27
圖5是該同學(xué)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)描繪出的伏安特性曲線.從圖線上可以看出,當(dāng)通過小燈泡的電流逐漸增大時(shí),燈絲的阻值逐漸
增大
增大
;這表明燈絲的電阻率隨溫度升高而
增大
增大
.(以上兩空均選填“增大”、“不變”或“減小”)
③將本實(shí)驗(yàn)中的小燈泡兩端加3.0V的電壓,則小燈泡的實(shí)際功率約為
0.81(0.80~0.82)
0.81(0.80~0.82)
W;若直接接在電動(dòng)勢為3.0V、內(nèi)阻為2.0Ω的直流電源兩端,則小燈泡的實(shí)際功率約為
0.62(0.60~0.64)
0.62(0.60~0.64)
W.(以上兩空的結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字)

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第Ⅰ卷(選擇題 共31分)

一、單項(xiàng)選擇題.本題共5小題,每小題3分,共計(jì)15分.每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意.

1. 關(guān)于科學(xué)家和他們的貢獻(xiàn),下列說法中正確的是[來源:Www..com]

A.安培首先發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng)

B.伽利略認(rèn)為自由落體運(yùn)動(dòng)是速度隨位移均勻變化的運(yùn)動(dòng)

C.牛頓發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律,并計(jì)算出太陽與地球間引力的大小

D.法拉第提出了電場的觀點(diǎn),說明處于電場中電荷所受到的力是電場給予的

2.如圖為一種主動(dòng)式光控報(bào)警器原理圖,圖中R1R2為光敏電阻,R3R4為定值電阻.當(dāng)射向光敏電阻R1R2的任何一束光線被遮擋時(shí),都會(huì)引起警鈴發(fā)聲,則圖中虛線框內(nèi)的電路是

A.與門                  B.或門               C.或非門                  D.與非門

 


3.如圖所示的交流電路中,理想變壓器原線圈輸入電壓為U1,輸入功率為P1,輸出功率為P2,各交流電表均為理想電表.當(dāng)滑動(dòng)變阻器R的滑動(dòng)頭向下移動(dòng)時(shí)

A.燈L變亮                                    B.各個(gè)電表讀數(shù)均變大

C.因?yàn)?i>U1不變,所以P1不變                              D.P1變大,且始終有P1= P2

4.豎直平面內(nèi)光滑圓軌道外側(cè),一小球以某一水平速度v0A點(diǎn)出發(fā)沿圓軌道運(yùn)動(dòng),至B點(diǎn)時(shí)脫離軌道,最終落在水平面上的C點(diǎn),不計(jì)空氣阻力.下列說法中不正確的是

A.在B點(diǎn)時(shí),小球?qū)A軌道的壓力為零

B.BC過程,小球做勻變速運(yùn)動(dòng)

C.在A點(diǎn)時(shí),小球?qū)A軌道壓力大于其重力

D.AB過程,小球水平方向的加速度先增加后減小

5.如圖所示,水平面上放置質(zhì)量為M的三角形斜劈,斜劈頂端安裝光滑的定滑輪,細(xì)繩跨過定滑輪分別連接質(zhì)量為m1m2的物塊.m1在斜面上運(yùn)動(dòng),三角形斜劈保持靜止?fàn)顟B(tài).下列說法中正確的是

A.若m2向下運(yùn)動(dòng),則斜劈受到水平面向左摩擦力

B.若m1沿斜面向下加速運(yùn)動(dòng),則斜劈受到水平面向右的摩擦力

C.若m1沿斜面向下運(yùn)動(dòng),則斜劈受到水平面的支持力大于(m1+ m2+Mg

D.若m2向上運(yùn)動(dòng),則輕繩的拉力一定大于m2g

二、多項(xiàng)選擇題.本題共4小題,每小題4分,共計(jì)16分.每小題有多個(gè)選項(xiàng)符合題意.全部選對的得4分,選對但不全的得2分,錯(cuò)選或不答的得0分.

6.木星是太陽系中最大的行星,它有眾多衛(wèi)星.觀察測出:木星繞太陽作圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為r1、 周期為T1;木星的某一衛(wèi)星繞木星作圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為r2、 周期為T2.已知萬有引力常量為G,則根據(jù)題中給定條件

A.能求出木星的質(zhì)量

B.能求出木星與衛(wèi)星間的萬有引力

C.能求出太陽與木星間的萬有引力

D.可以斷定

7.如圖所示,xOy坐標(biāo)平面在豎直面內(nèi),x軸沿水平方向,y軸正方向豎直向上,在圖示空間內(nèi)有垂直于xOy平面的水平勻強(qiáng)磁場.一帶電小球從O點(diǎn)由靜止釋放,運(yùn)動(dòng)軌跡如圖中曲線.關(guān)于帶電小球的運(yùn)動(dòng),下列說法中正確的是

A.OAB軌跡為半圓

B.小球運(yùn)動(dòng)至最低點(diǎn)A時(shí)速度最大,且沿水平方向

C.小球在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中機(jī)械能守恒

D.小球在A點(diǎn)時(shí)受到的洛倫茲力與重力大小相等

8.如圖所示,質(zhì)量為M、長為L的木板置于光滑的水平面上,一質(zhì)量為m的滑塊放置在木板左端,滑塊與木板間滑動(dòng)摩擦力大小為f,用水平的恒定拉力F作用于滑塊.當(dāng)滑塊運(yùn)動(dòng)到木板右端時(shí),木板在地面上移動(dòng)的距離為s,滑塊速度為v1,木板速度為v2,下列結(jié)論中正確的是

A.上述過程中,F做功大小為            

B.其他條件不變的情況下,F越大,滑塊到達(dá)右端所用時(shí)間越長

C.其他條件不變的情況下,M越大,s越小

D.其他條件不變的情況下,f越大,滑塊與木板間產(chǎn)生的熱量越多

9.如圖所示,兩個(gè)固定的相同細(xì)環(huán)相距一定的距離,同軸放置,O1O2分別為兩環(huán)的圓心,兩環(huán)分別帶有均勻分布的等量異種電荷.一帶正電的粒子從很遠(yuǎn)處沿軸線飛來并穿過兩環(huán).則在帶電粒子運(yùn)動(dòng)過程中

A.在O1點(diǎn)粒子加速度方向向左

B.從O1O2過程粒子電勢能一直增加

C.軸線上O1點(diǎn)右側(cè)存在一點(diǎn),粒子在該點(diǎn)動(dòng)能最小

D.軸線上O1點(diǎn)右側(cè)、O2點(diǎn)左側(cè)都存在場強(qiáng)為零的點(diǎn),它們關(guān)于O1、O2連線中點(diǎn)對稱

 


第Ⅱ卷(非選擇題 共89分)

三、簡答題:本題分必做題(第lO、11題)和選做題(第12題)兩部分,共計(jì)42分.請將解答填寫在答題卡相應(yīng)的位置.

必做題

10.測定木塊與長木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)時(shí),采用如圖所示的裝置,圖中長木板水平固定.

(1)實(shí)驗(yàn)過程中,電火花計(jì)時(shí)器應(yīng)接在  ▲  (選填“直流”或“交流”)電源上.調(diào)整定滑輪高度,使  ▲ 

(2)已知重力加速度為g,測得木塊的質(zhì)量為M,砝碼盤和砝碼的總質(zhì)量為m,木塊的加速度為a,則木塊與長木板間動(dòng)摩擦因數(shù)μ=  ▲ 

(3)如圖為木塊在水平木板上帶動(dòng)紙帶運(yùn)動(dòng)打出的一條紙帶的一部分,0、1、2、3、4、5、6為計(jì)數(shù)點(diǎn),相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)打點(diǎn)未畫出.從紙帶上測出x1=3.20cm,x2=4.52cm,x5=8.42cm,x6=9.70cm.則木塊加速度大小a=  ▲  m/s2(保留兩位有效數(shù)字).

 


11.為了測量某電池的電動(dòng)勢 E(約為3V)和內(nèi)阻 r,可供選擇的器材如下:

A.電流表G1(2mA  100Ω)             B.電流表G2(1mA  內(nèi)阻未知)

C.電阻箱R1(0~999.9Ω)                      D.電阻箱R2(0~9999Ω)

E.滑動(dòng)變阻器R3(0~10Ω  1A)         F.滑動(dòng)變阻器R4(0~1000Ω  10mA)

G.定值電阻R0(800Ω  0.1A)               H.待測電池

I.導(dǎo)線、電鍵若干

(1)采用如圖甲所示的電路,測定電流表G2的內(nèi)阻,得到電流表G1的示數(shù)I1、電流表G2的示數(shù)I2如下表所示:

I1(mA)

0.40

0.81

1.20

1.59

2.00

I2(mA)

0.20

0.40

0.60

0.80

1.00

 


根據(jù)測量數(shù)據(jù),請?jiān)趫D乙坐標(biāo)中描點(diǎn)作出I1I2圖線.由圖得到電流表G2的內(nèi)阻等于

  ▲  Ω.

(2)在現(xiàn)有器材的條件下,測量該電池電動(dòng)勢和內(nèi)阻,采用如圖丙所示的電路,圖中滑動(dòng)變阻器①應(yīng)該選用給定的器材中  ▲  ,電阻箱②選  ▲  (均填寫器材代號).

(3)根據(jù)圖丙所示電路,請?jiān)诙D中用筆畫線代替導(dǎo)線,完成實(shí)物電路的連接.

 


12.選做題(請從A、B和C三小題中選定兩小題作答,并在答題卡上把所選題目對應(yīng)字母后的方框涂滿涂黑.如都作答,則按A、B兩小題評分.)

A.(選修模塊3-3)(12分)

(1)下列說法中正確的是  ▲ 

A.液體表面層分子間距離大于液體內(nèi)部分子間距離,液體表面存在張力

B.?dāng)U散運(yùn)動(dòng)就是布朗運(yùn)動(dòng)

C.蔗糖受潮后會(huì)粘在一起,沒有確定的幾何形狀,它是非晶體

D.對任何一類與熱現(xiàn)象有關(guān)的宏觀自然過程進(jìn)行方向的說明,都可以作為熱力學(xué)第二定律的表述

(2)將1ml的純油酸加到500ml的酒精中,待均勻溶解后,用滴管取1ml油酸酒精溶液,讓其自然滴出,共200滴.現(xiàn)在讓其中一滴落到盛水的淺盤內(nèi),待油膜充分展開后,測得油膜的面積為200cm2,則估算油酸分子的大小是  ▲  m(保留一位有效數(shù)字).

(3)如圖所示,一直立的汽缸用一質(zhì)量為m的活塞封閉一定量的理想氣體,活塞橫截面積為S,汽缸內(nèi)壁光滑且缸壁是導(dǎo)熱的,開始活塞被固定,打開固定螺栓K,活塞下落,經(jīng)過足夠長時(shí)間后,活塞停在B點(diǎn),已知AB=h,大氣壓強(qiáng)為p0,重力加速度為g

①求活塞停在B點(diǎn)時(shí)缸內(nèi)封閉氣體的壓強(qiáng);

②設(shè)周圍環(huán)境溫度保持不變,求整個(gè)過程中通過缸壁傳遞的熱量Q(一定量理想氣體的內(nèi)能僅由溫度決定).

B.(選修模塊3-4)(12分)

(1)下列說法中正確的是  ▲ 

A.照相機(jī)、攝影機(jī)鏡頭表面涂有增透膜,利用了光的干涉原理

B.光照射遮擋物形成的影輪廓模糊,是光的衍射現(xiàn)象

C.太陽光是偏振光

D.為了有效地發(fā)射電磁波,應(yīng)該采用長波發(fā)射

(2)甲、乙兩人站在地面上時(shí)身高都是L0, 甲、乙分別乘坐速度為0.6c和0.8cc為光速)的飛船同向運(yùn)動(dòng),如圖所示.此時(shí)乙觀察到甲的身高L  ▲  L0;若甲向乙揮手,動(dòng)作時(shí)間為t0,乙觀察到甲動(dòng)作時(shí)間為t1,則t1  ▲  t0(均選填“>”、“ =” 或“<”).

(3)x=0的質(zhì)點(diǎn)在t=0時(shí)刻開始振動(dòng),產(chǎn)生的波沿x軸正方向傳播,t1=0.14s時(shí)刻波的圖象如圖所示,質(zhì)點(diǎn)A剛好開始振動(dòng).

①求波在介質(zhì)中的傳播速度;

②求x=4m的質(zhì)點(diǎn)在0.14s內(nèi)運(yùn)動(dòng)的路程.

   C.(選修模塊3-5)(12分)

(1)下列說法中正確的是  ▲ 

A.康普頓效應(yīng)進(jìn)一步證實(shí)了光的波動(dòng)特性

B.為了解釋黑體輻射規(guī)律,普朗克提出電磁輻射的能量是量子化的

C.經(jīng)典物理學(xué)不能解釋原子的穩(wěn)定性和原子光譜的分立特征

D.天然放射性元素衰變的快慢與化學(xué)、物理狀態(tài)有關(guān)

(2)是不穩(wěn)定的,能自發(fā)的發(fā)生衰變.

①完成衰變反應(yīng)方程    ▲ 

衰變?yōu)?img width=40 height=25 src="http://thumb.zyjl.cn/pic1/1899/wl/3/40403.gif" >,經(jīng)過  ▲  α衰變,  ▲  β衰變.

(3)1919年,盧瑟福用α粒子轟擊氮核發(fā)現(xiàn)質(zhì)子.科學(xué)研究表明其核反應(yīng)過程是:α粒子轟擊靜止的氮核后形成了不穩(wěn)定的復(fù)核,復(fù)核發(fā)生衰變放出質(zhì)子,變成氧核.設(shè)α粒子質(zhì)量為m1,初速度為v0,氮核質(zhì)量為m2,質(zhì)子質(zhì)量為m0, 氧核的質(zhì)量為m3,不考慮相對論效應(yīng).

α粒子轟擊氮核形成不穩(wěn)定復(fù)核的瞬間,復(fù)核的速度為多大?

②求此過程中釋放的核能.

四、計(jì)算題:本題共3小題,共計(jì)47分.解答時(shí)請寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟,只寫出最后答案的不能得分,有數(shù)值計(jì)算的題,答案中必須明確寫出數(shù)值和單位.

13.如圖所示,一質(zhì)量為m的氫氣球用細(xì)繩拴在地面上,地面上空風(fēng)速水平且恒為v0,球靜止時(shí)繩與水平方向夾角為α.某時(shí)刻繩突然斷裂,氫氣球飛走.已知?dú)錃馇蛟诳諝庵羞\(yùn)動(dòng)時(shí)所受到的阻力f正比于其相對空氣的速度v,可以表示為f=kvk為已知的常數(shù)).則

(1)氫氣球受到的浮力為多大?

(2)繩斷裂瞬間,氫氣球加速度為多大?

(3)一段時(shí)間后氫氣球在空中做勻速直線運(yùn)動(dòng),其水平方向上的速度與風(fēng)速v0相等,求此時(shí)氣球速度大。ㄔO(shè)空氣密度不發(fā)生變化,重力加速度為g).

 


14.如圖所示,光滑絕緣水平面上放置一均勻?qū)w制成的正方形線框abcd,線框質(zhì)量為m,電阻為R,邊長為L.有一方向豎直向下的有界磁場,磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,磁場區(qū)寬度大于L,左邊界與ab邊平行.線框在水平向右的拉力作用下垂直于邊界線穿過磁場區(qū).

(1)若線框以速度v勻速穿過磁場區(qū),求線框在離開磁場時(shí)ab兩點(diǎn)間的電勢差;

(2)若線框從靜止開始以恒定的加速度a運(yùn)動(dòng),經(jīng)過t1時(shí)間ab邊開始進(jìn)入磁場,求cd邊將要進(jìn)入磁場時(shí)刻回路的電功率;

(3)若線框以初速度v0進(jìn)入磁場,且拉力的功率恒為P0.經(jīng)過時(shí)間T,cd邊進(jìn)入磁場,此過程中回路產(chǎn)生的電熱為Q.后來ab邊剛穿出磁場時(shí),線框速度也為v0,求線框穿過磁場所用的時(shí)間t

      

15.如圖所示,有界勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,方向垂直紙面向里,MN為其左邊界,磁場中放置一半徑為R的圓柱形金屬圓筒,圓心OMN的距離OO1=2R,圓筒軸線與磁場平行.圓筒用導(dǎo)線通過一個(gè)電阻r0接地,最初金屬圓筒不帶電.現(xiàn)有范圍足夠大的平行電子束以速度v0從很遠(yuǎn)處沿垂直于左邊界MN向右射入磁場區(qū),已知電子質(zhì)量為m,電量為e

(1)若電子初速度滿足,則在最初圓筒上沒有帶電時(shí),能夠打到圓筒上的電子對應(yīng)MN邊界上O1兩側(cè)的范圍是多大?

(2)當(dāng)圓筒上電量達(dá)到相對穩(wěn)定時(shí),測量得到通過電阻r0的電流恒為I,忽略運(yùn)動(dòng)電子間的相互作用,求此時(shí)金屬圓筒的電勢φ和電子到達(dá)圓筒時(shí)速度v(取無窮遠(yuǎn)處或大地電勢為零).

(3)在(2)的情況下,求金屬圓筒的發(fā)熱功率.

 


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一、選擇題

1.ABC    2.D    3.A    4.CD    5.B    6.BC    7.AC    8.A

9.BCD   10.C   11.BD   12.ACD

二、非選擇題

13.(10分)

   (1)不平衡;微粒的質(zhì)量;液體的溫度。(每空2分)

(評分說明:第2空填“微粒大小”的也算對;第3空只填“溫度”沒有“液體的”給1分)

   (2)增大;分子的平均動(dòng)能不變,分子的密集程度增大。(每空2分)

(評分說明:沒有“平均能動(dòng)不變”的給1分;“單位體積內(nèi)分子數(shù)增多”也算對)

14.(10分)

   (1)全反射;衍射;干涉(每空2分)

   (2)適當(dāng)增大;驅(qū)動(dòng)力的頻率(或周期)越接近物體的固有頻率(或周期),受迫振動(dòng)振幅越大(每空2分)

15.(11分)

   (1)B(1分)1.34(2分)

   (2)①(1分)因?yàn)檫@個(gè)方案摩擦阻力小誤差小,操作方便,實(shí)驗(yàn)器材小。(2分)

②a=4.8m/s2(2分)(4.7m/s24.9m/s2都給分,單位錯(cuò)0分);乙(1分),因?yàn)槲矬w運(yùn)動(dòng)的加速度比重力加速度小很多(1分)

③BC(2分)

16.(12分)

   (1)①E(或R­1)(2分)

②如圖(3分,有一處錯(cuò)不給這3分)

   (2)②電流表;電流表;電壓表(每對一空給1分)

   (3)如圖(正確的給2分)

E=1.50V,r=1.88(每對一項(xiàng)給1分)

[E:1.47-1.50(V)],r:1.80-1.88()均算對]

(評分說明:(3)的作圖沒有用直尺而是徒手畫的不給這2分;如果沒有作圖得出E、r,即使正確也不能給分。作了圖但不規(guī)范或不符合要求的,作圖分不給,正確得出E、r的分照給結(jié)果沒有保留三位有效數(shù)字的不能給分。)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

17.(18分)

(1)解:在反應(yīng)時(shí)間內(nèi),汽車作勻速運(yùn)動(dòng),行駛的距離為:

……………………2分

汽車剎車的過程,車做勻減速直線運(yùn)動(dòng),由牛頓第二定律有:

 ……………………2分

得:a=5m/s2…………………………2分

剎車過程中汽車運(yùn)動(dòng)的距離為:

………………2分

所求距離為:………………2分

(2)解:設(shè)點(diǎn)電荷在AB兩連線中點(diǎn)處產(chǎn)生的場強(qiáng)為E1,所加的勻強(qiáng) 電場的場強(qiáng)為E0,

AB連線中點(diǎn)處的合場強(qiáng)為E。根據(jù)點(diǎn)電荷場強(qiáng)的計(jì)算公式:

A點(diǎn)電荷在AB連線中點(diǎn)處產(chǎn)生的場強(qiáng)為:

,方向由A指向B……………………2分

B點(diǎn)電荷在AB連線中點(diǎn)處產(chǎn)生的場強(qiáng)為:

,方向由A指向B!2分

根據(jù)電場疊加原理:

E1=EA+EB=,

方向由A指向B………………………………1分

根據(jù)受電荷受力平衡和庫侖定律有:

方向由B指向A ……………………2分

根據(jù)電場疊加原理:

E=E1―E0=,方向由A指向B ………………1分

(評分說明:沒有按以上步驟計(jì)算,但結(jié)果正確的參照給分)

18.(17分)

解:(1)區(qū)域一是磁場,方向垂直紙面向里,

區(qū)域二是電場,方向由A指向C。

(評分說明:共4分,場區(qū)及方向正確的每項(xiàng)給1分)

(2)設(shè)電場強(qiáng)度的大小為E,電荷從C點(diǎn)進(jìn)入?yún)^(qū)域一的速度為v。

從A到C電荷做初初零的加速直線運(yùn)動(dòng),且過C點(diǎn)時(shí)速度方向與+x軸方向成45°角,有 ……………………①  ………………2分

電荷進(jìn)入?yún)^(qū)域一后,在洛侖茲力的作用下做勻速圓運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)軌跡如圖,有:

由題意及幾何關(guān)系:

  ………………③  ……………………2分

由①②③可得:   ……………………2分

(3)電荷從坐標(biāo)原點(diǎn)O第二次經(jīng)過x軸進(jìn)入?yún)^(qū)域二,速度方向與電場方向垂直,電荷在電場中做類平拋運(yùn)動(dòng),設(shè)經(jīng)過時(shí)間t民荷第三次經(jīng)過x軸,有:

 

……………………2分

所以: ……………………2分

即電荷第三次經(jīng)過x軸上的點(diǎn)坐標(biāo)為(8,0)

(評分說明:沒有必要文字說明或圖形輔助說明的要酌情扣分;其中第(3)的多種解法,正確的參照給分)

19.(16分)

解:(1)ab其剛進(jìn)入水平導(dǎo)軌時(shí),cd棒受到的安培力最大,此時(shí)它的加速度最大

設(shè)ab棒進(jìn)入水平導(dǎo)軌的速度為v1

ab棒從圓弧導(dǎo)軌滑下機(jī)械能守恒:

 …………①   ……………………2分

ab棒剛進(jìn)入水平導(dǎo)軌時(shí),設(shè)回路的感應(yīng)電動(dòng)勢為,由:

  ………………②   ……………………1分

 ………………③ ……………………1分

cd棒受到的安培力為: …………④ ……………………1分

根據(jù)牛頓第二定律,cd棒的最大加速度為:

 ……………………⑤  ……………………1分

得: ……………………⑥  ……………………2分

(2)離開導(dǎo)軌時(shí),設(shè)cd棒的速度為棒的速度為。

ab棒與cd棒在水平導(dǎo)軌上運(yùn)動(dòng),

動(dòng)量守恒:………………⑦  ………………2分

依題意,有: ……………………⑧ 

由平反轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)知識(shí):有:……………………⑨ ………………2分

根據(jù)動(dòng)量守恒,兩棒在軌道上運(yùn)動(dòng)過程中產(chǎn)生的焦耳熱為:

 …………⑩  ………………2分

聯(lián)立①⑦⑨⑩得:  …………11  ……………………2分

20.(17分)

解:設(shè)兩釘間的距離為d,小球的質(zhì)量為m,繩與釘碰前,繩的拉力為F0、小球運(yùn)動(dòng)半徑為R0、圓周運(yùn)動(dòng)周期為T0,繩與釘?shù)谝淮、第二次……第n次相碰后,繩的拉力為F1、F2、……、Fn,小球圓周運(yùn)動(dòng)周期為T1、T2、……、Tn

由圖線可知:F0=5N,T0=12s、F1=6N………………1分

(1)整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中,小球動(dòng)能Ek不變!1分

為一定值……………………1分

據(jù)此:;

得: ……………………1分

再由:……………………1分

解得:(其中n=0、1、2……5)…………2分

    • ,為一定值!1分

      據(jù)此:

      即: …………………………1分

      解得:………………1分

      運(yùn)動(dòng)半周期的時(shí)間:

      (其中n=1、2、……5)………………2分

      所以

      5

      6

      7.5

      10

      15

      30

      6

      5

      4

      3

      2

      1

      (評分說明:作圖共4分,每作對1段給1分,沒有分析與計(jì)算的,作圖正確也不能給分,其它解法,正確的參照給分。)

       


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