（二）必做题

15．（10分）用如图 （a）所示的器材做“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验．小灯泡标有 “6V，3W”的字样．蓄电池电动势为8V，滑动变阻器有两种规格：R₁标有“5Ω，2A”，

    R₂标有“100Ω，20mA”．各电表的量程如图所示．测量时要求小灯泡两端的电压从零开  始，并测多组数据．

   （1）滑动变阻器应选用         ．

   （2）用笔画线代替导线，把图中的实物连成实验电路（有部分连线已接好）．

   （3）测量时电压表示数如图 （b）所示，则U=    V．

   （4）某同学根据实验测量得到的数据，作出了如图 （c）所示的I―U图象．分析图象不是直线的原因：            ．

16．（14分）（1）用10分度的游标卡尺测一工件的长度，测得结果如图所示．则该工件的长度L=        cm．

   （2）很多人都认为“力越小速度就越小”，为了检验这个观点是否正确，兴趣小组的同学设计了这样的实验方案：在水平桌面上放一小木块，小木块后端与穿过打点计时器的纸带相连，前端通过定滑轮与不可伸长的细线相连接，细线上不等间距地挂了五个钩码，其中第四个、第五个钩码之间的距离最大．起初木块停在靠近打点计时器的位置，第五个钩码到地面的距离小于木块到定滑轮的距离，如图 （a）所示．启动打点计时器，木块在钩码的牵引下，由静止开始运动，所有钩码落地后，木块会继续运动一段距离．打点计时器使用的交流电频率为50Hz．图（b）是实验得到的第一个钩码落地后的一段纸带，纸带运动方向如箭头所示．

①本实验方案中，在不可伸长的细线上挂五个钩码，这样做的目的是什么?

②根据所提供纸带上的数据，判断第五个钩码落地可能出现在纸带中的哪一段?    ．

③根据所提供纸带上的数据，可算出木块与桌面的动摩擦因数μ=          ．

④简要分析所提供纸带上的数据，说明“力越小速度就越小”的观点是否正确：     

                                                                          。

17．（15分）“嫦娥工程”计划在第二步向月球发射一个软着陆器，在着陆器附近进行现场勘    测．已知地球的质量为月球质量的81倍，地球的半径为月球半径的4倍，地球表面的重力加速度为g_地=10m／s²，假设将来测得着陆器撞击月球表面后竖直向上弹起，2s后落回月球表面．求它弹起时的初速度v₀（不考虑地球和月球的自转）．

18．（16分）如图所示，离地面高5.45m的O处用不可伸长的细线挂一质量为0.4kg的爆竹（火药质量忽略不计），线长0.45m．把爆竹拉起使细线水平，点燃导火线后将爆竹无初速度释放，爆竹刚好到达最低点B时炸成质量相等的两块，一块朝相反方向水平抛出，落到地面A处，抛出的水平距离为x=5m．另一块仍系在细线上继续做圆周运动通过最高点C．

空气阻力忽略不计，取g=10m／s²．求：

   （1）爆炸瞬间反向抛出那一块的水平速度v₁．

   （2）继续做圆周运动的那一块通过最高点时细线的拉力T

19．（18分）如图所示，三块平行金属板竖直固定在表面光滑的绝缘小车上，  A、B板，B、C板间距离均为L，并分别与电动势为ε₁和ε₂的电池相连，金属板B、C下端开有小孔，两孔的连线沿水平方向垂直于三块金属板，整个装置的总质量为M，并静止在光滑水平面上．现有一质量为m，带电量为+q的小球以初速度v₀沿两孔连线方向从C板射入小车（设带电小球不影响板间电场）．

   （1）小球由C板向B板运动过程中，小球和小车各做什么运动?   

   （2）证明小球由C板运动到B板的过程中,电场对小球和小车组成的系统所做功为qε₁．

   （3）为使小球不打到A板上，电动势ε₂应满足什么条件?

20．（18分）如图所示，以正方形abcd为边界的区域内有平行x轴指向+x方向的匀强电场    和垂直纸面向里的匀强磁场，正方形的边长为L，带电粒子（不计重力）从Oc边的中点D，以某一初速度沿y轴正方向射入场区，恰好做直线运动．如果撤去磁场，保留电场，粒子仍以上述初速度从D点射入场区，则粒子从bc边的P点射出场区，设P点的坐标为（L，y_P）．求：如果撤去电场，保留磁场，粒子仍以上述的初速度从D点射入场区，在y_P取不同值的情况下，粒子出射点在场区边界上的分布范围．