2,4,6

21．（18分）

   （1）某同学利用闪光照相研究物体的平抛运动，他拍摄了小球沿水平桌面运动并抛出的闪光照片，如图10所示。若图中每一正方形小格的边长均表示1.00cm，照相机相邻两次交兴的时间间隔均为0.50s。根据图10中的记录，可计算出小球做平抛运动的初速度大小为       m/s，小球通过e点时竖直方向的速度大小为        m/s。

   （2）有一段粗细均匀的导体，现要用实验的方法测

定这种导体材料的电阻率，若已滑得其长度和

横截面积，还需要测出它的电阻值R_x。

①有两位同学所设计的测量电路的一部分分别

如图11甲、乙所示，若分别用两个电路进行

实验，则测量值比真实偏小的应是        图

所示的电路。（选填“甲”或“乙”）

②若已知这段导体的电阻约为30Ω，要尽量精

确的测量其电阻值，除了需要导线、开关以外，

在以下备选器材中应选用的是         。（填写字母代号）

        A．电池（电动势14V、内阻可忽略不计）

        B．电流表（量程0~0.6A，内阻约0.12Ω）

        C．电流表（量程0~100mA，内阻约12Ω）

        D．电压表（量程0~3V，内阻约为3kΩ）

        E．电压表（量程0～15V，内阻约为15kΩ）

        F．滑动变阻器（0～0Ω，允许最大电流2.0A）

        G．滑动变阻器（0～500Ω，允许最大电流0.5A）

③请在方框中画出测量这段导体电阻

的实验电路图（要求直接测量量的变

化范围尽可能大一些）。

    ④根据测量数据画出该导体的伏安特

性曲线如图12所示，发现MN段明显

向上弯曲。若实验的操作、读数、记录

和绘图描点等过程均正确无误，则出现

这一弯曲线现象的主要原因是       

                                  。

22．（16分）如图13所示，水平绝缘光滑轨道AB的B端与处于竖直平面内的四分之一圆弧形粗糙绝缘轨道BC平滑连接，圆弧的半径R = 0.40m。在轨道所在空间存在水平向右的匀强电场，电场强度E =1.0×10⁴N/C。现有一质量m = 0.10kg的带电体（可视为质点）放在水平轨道上与B端距离s = 1.0m的位置，由于受到电场力的作用带电体由静止开始运动，当运动到圆弧形轨道的C端时，速度恰好为零。已知带电体所带电荷q = 8.0×

10^－5C，取10g=10m/s，求：

   （1）带电体在水平轨道上运动的加速度大小

及运动到B端时的速度大小；

   （2）带电体运动到圆弧形轨道的B端时对圆

弧轨道的压力大小；

   （3）带电体沿圆弧形轨道运动过程中，电场力

和摩擦力带电体所做的功各是多少。

23．（18分）如图14所示，在水滑水平地面上，有一质量m₁ = 4.0kg的平板小车，小车的右面有一固定的竖直挡板，挡板上固定一轻质细弹簧。位于小车上A点处的质量m₂ = 1.0kg的木块（可视为质点）与弹簧的左端相接触但不连接，此时弹簧与木块间无相互作用力。木块与A点左侧的车面之间的动摩擦因数μ=0.40，木块与A点右侧的车面之间的摩擦可忽略不计。现小车与木块一起以v₀ = 2.0m/s的初速度向右运动，小车将与其右侧的竖直墙壁发生碰撞，已知碰撞时间极短，碰撞后小车以v₁ = 1.0m/s的速度水平向左运动，取g=10m/s²。

   （1）求小车与竖直墙壁发生碰撞的过程中小车

动量变化量的大小；

   （2）若弹簧始终处于弹性限度内，求小车撞墙

后与木块相对静止时的速度大小和弹簧的最大弹性势能；

   （3）要使木块最终不从小车上滑落，则车面A

点左侧粗糙部分的长度应满足什么条件？

24．（20分）速调管是用于甚高频信号放大的一种装置（如图15所示），其核心部件是由两个相距为s的腔组成，其中输入腔由一对相距为l的平行正对金属板构成（图中虚线框内的部分）。已知电子的质量为m，电荷量为e，为计算方便，在以下的讨论中电子之间的相互作用力及其重力均忽略不计。

   （1）若输入腔中的电场保持不变，电子以一定的初速度v₀从A板上的小孔沿垂直A板的方向进入输入腔，而由B板射出输入腔时速度减为v₀/2，求输入腔中的电场强度E的大小及电子通过输入腔电场区域所用的时间t；

   （2）现B板接地（图中未画出），在输入腔的两极板间加上如图16所示周期为T的高频方波交变电压，在t=0时A板电势为U₀，此此同时电子以速度v₀连续从A板上的小孔沿垂直A板的方向射入输入腔中，并能从B板上的小孔射出，射向输出腔的C孔。若在nT~(n + 1)T的时间内(n = 0，1，2，3，……)，前半周期经B板射出的电子速度为v₁（未知），后半周期经B板射出的电子速度为v₂（未知），求v₁和v₂的比值；（由于输入腔内极板间距离很小，且电子的速度很大，因此电子通过输入腔的时间忽略不计）

   （3）在上述速度分别为v₁和v₂的电子中，若t时刻经过B板射出的速度为v₁的电子总能与时刻经B板射出的速度为v₂的电子同时进入输出腔，则可通过相移器的控制将电子的动能转化为输出腔中的电场能，从而实现对甚高频信号进行放大的作用。为实现上述过程，输出腔的C孔到输入腔的右极板B的距离s应满足什么条件？