24．如图15所示.固定在上.下两层水平面上的平行金属导轨.和.间距都是.二者之间固定有两组竖直半圆形轨道和.两轨道间距也均为.且和的竖直高度均为4R.两组半圆形轨道的半径均为R.轨道的端.端的对——青夏教育精英家教网—

24．(20分)

如图15所示，固定在上、下两层水平面上的平行金属导轨、和、间距都是，二者之间固定有两组竖直半圆形轨道和，两轨道间距也均为，且和的竖直高度均为4R，两组半圆形轨道的半径均为R。轨道的端、端的对接狭缝宽度可忽略不计，图中的虚线为绝缘材料制成的固定支架，能使导轨系统位置固定。将一质量为的金属杆沿垂直导轨方向放在下层导轨的最左端位置，金属杆在与水平成角斜向上的恒力作用下沿导轨运动，运动过程中金属杆始终与导轨垂直，且接触良好。当金属杆通过4R的距离运动到导轨末端位置时其速度大小。金属杆和导轨的电阻、金属杆在半圆轨道和上层水平导轨上运动过程中所受的摩擦阻力，以及整个运动过程中所受空气阻力均可忽略不计。

　 (1)已知金属杆与下层导轨间的动摩擦因数为，求金属杆所受恒力F的大小；

　 (2)金属杆运动到位置时撤去恒力F，金属杆将无碰撞地水平进入第一组半圆轨道和，又在对接狭缝和处无碰撞地水平进入第二组半圆形轨道和的内侧，求金属杆运动到半圆轨道的最高位置时，它对轨道作用力的大小；

　 (3)若上层水平导轨足够长，其右端连接的定值电阻阻值为，导轨处于磁感应强度为B、方向竖直向下的匀强磁场中。金属杆由第二组半圆轨道的最高位置处，无碰撞地水平进入上层导轨后，能沿上层导轨滑行。求金属杆在上层导轨上滑行的最大距离。

23．(18分)

示波管是示波器的核心部分，它主要由电子枪、偏转系统和荧光屏三部分组成，如图14甲所示。电子枪具有释放电子并使电子聚集成束以及加速的作用；偏转系统使电子束发生偏转；电子束打在荧光屏上形成光迹。这三部分均封装于真空玻璃壳中。已知电子的电荷量=1．6×10C，质量=0．91×10kg，电子所受重力及电子之间的相互作用力均可忽略不计，不考虑相对论效应。

　 (1)电子枪的三级加速可简化为如图14乙所示的加速电场，若从阴极逸出电子的初速度可忽略不计，要使电子被加速后的动能达到16×10J，求加速电压为多大；

　 (2)电子被加速后进入偏转系统，若只考虑电子沿Y(竖直)方向的偏转情况，偏转系统可以简化为如图14丙所示的偏转电场。偏转电极的极板长=4．0cm，两板间距离=1．0cm，极板右端与荧光屏的距离=18cm，当在偏转电极上加的正弦交变电压时，如果电子进入偏转电场的初速度，求电子打在荧光屏上产生亮线的最大长度；

　 (3)如图14甲所示，电子枪中灯丝用来加热阴极，使阴极发射电子。控制栅极的电势比阴极的电势低，调节阴极与控制栅极之间的电压，可控制通过栅极电子的数量。现要使打在荧光屏上电子的数量增加，应如何调节阴极与控制栅极之间的电压。电子枪中、和三个阳极除了对电子加速外，还共同完成对电子的聚焦作用，其中聚焦电场可简化为如图14丁所示的电场，图中的虚线是该电场的等势线。请简要说明聚焦电场如何实现对电子的聚焦作用。

22．(16分)

如图13所示，水上滑梯由斜槽AB和水平槽BC构成，AB与BC圆滑连接，斜槽的竖直高度，BC面高出水面的距离。一质量m=50kg的游戏者从滑梯顶端A点由静止滑下，取10mol/s²。

　 (1)若忽略游戏者下滑过程中受到的一切阻力，求游戏者从斜槽顶端A点由静止滑下到斜槽底端B点的速度大小；

　 (2)若由于阻力的作用，游戏者从滑梯顶端A点由静止滑下到达滑梯末端C点时的速度大小=15m/s，求这一过程中游戏者克服阻力做的功；

　 (3)若游戏者滑到滑梯末端C点以=15m/s的速度水平飞出，求他从C点水平飞出到落入水中时，他在空中运动过程中水平方向的位移。

21．(18分)

　 (1)如图9所示为“验证碰撞中的动量守恒”的实

验装置。

①下列说法中不符合本实验要求的是

　　　　。(选填选项前面的字母)

　　　　　 A．入射球比靶球质量大或者小均可，但二者

的赢径必须相同

　　　　　 B．在同一组实验的不同碰撞中，每次入射球

必须从同一高度由静止释放

　　　　　 C．安装轨道时末端必须水平

　　　　　 D．需要的测量仪器有天平和刻度尺

②实验中记录了轨道末端在记录纸上的竖直

投影为O点，经多次释放入射球，在记录纸

上找到了两球的平均落点位置M、P、N，并

测得它们到O点的距离分别为、

和。已知入射球的质量为，靶球的量

为，如果测得近似等

于　　　　，则可认为成功验证了碰撞中的

动量守恒。

　 (2)用一段长为80cm的金属丝做“测定金属的电

阻率”的实验。

①用多用表粗测电阻丝的电阻，结果如图10

所示，由此可知电阻丝电阻的测量值约为

　　　。

②用螺旋测微器测量金属丝的直径，结果如图

11所示，由此可知金属丝直径的测量结果为

　　　 mm。

③在用电压表和电流表测金属丝的电阻时，提供下列供选择的器材：

　　　　　　 A．直流电源(电动势约为4．5V，内阻很小)

　　　　　　 B．电压表(量程0-3V，内阻约3k)

　　　　　　 C．电压表(量程0-15V，内阻约15k)

　　　　　　 D．电流表(量程0-0．6A，内阻约0．125)

E．电流表(量程0-3A，内阻约0．025)

F．滑动变阻器(阻值范围0-15，最大允许电流1A)

G．滑动变阻器(阻值范围0-200，最大允许电流2A)

H．开关、导线。

要求有较高的测量精度，并能测得多组数据，在供选择的器材中，电流表应选择　　　，电压表应选择　　　，滑动变阻器应选择　　　。(填字母代号)

④根据上面选择器材，完成图12中实验电路的连接。

20．如图8所示，在光滑的水平面上有一质量为M、倾角为的光滑斜面

体，斜面上有一质量为m的物块沿斜面下滑。关于物块下滑过程中对斜面压力大小的解答，有如下四个表达式。要判断这四个表达式是否合理，你可以不必进行复杂的计算，而是根据所学的物理知识和物理方法进行分析，从而判断解的合理性或正确性。根据你的判断，下述表达式中可能正确的是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 (　　 )

　　　　 A．　　 B．　　

　　　　 C．　　 D．

第Ⅱ卷(非选择题　共180分)

本卷共11小题，共180分。

19．如图7所示，M、N为两条沿竖直方向放置的直导线，其中有一条导线中通有恒定电流，另一条导线中无电流。一带电粒子在M、N两条直导线所在平面内运动，曲线ab是该粒子的运动轨迹。带电粒子所受重力及空气阻力均可忽略不计。关于导线中的电流方向、粒子带电情况以及运动的方向，下列说法中可能正确的是　　　　 (　　 )

　　　　 A．M中通有自上而下的恒定电流，带负电的粒子从点向点运动

　　　　 B．M中通有自上而下的恒定电流，带正电的粒子从点向点运动

　　　　 C．N中通有自上而下的恒定电流，带正电的粒子从点向点运动

　　　　 D．N中通有自下而上的恒定电流，带负电的粒子从点向点运动

18．如图6所示，将一个筛子用四根弹簧支起来(后排的两根弹簧未画出)，筛子上装一个电动偏心轮，这就做成了一个共振筛。工作时偏心轮被电动机带动匀速转动，从而给筛子施加与偏心轮转动周期相同的周期性驱动力，使它做受迫振动。现有一个共振筛其固有周期为0．08s，电动偏心轮的转速是80r／min，在使用过程中发现筛子做受迫振动的振幅较小。已知增大偏心轮电动机的输入电压，可使其转速提高；增加筛子的质量，可以增大筛子的固有周期。下列做法中可能实现增大筛子做受迫振动的振幅的是(　　 )

　　　　 A．适当增大筛子的质量

　　　　 B．适当增大偏心轮电动机的输入电压

　　　　 C．适当增大筛子的质量同时适当增大偏心轮电动

机的输入电压

　　　　 D．适当减小筛子的质量同时适当减小偏心轮电动机

的输入电压

17．图5甲是某小型家用电器电源部分的主要工作电路图，工作时I部分变压器原线圈A、B两端与输出电压为220V的交流电源相连接，通过电路元件的工作最后在III部分E、F两端输出6．0V的直流电。当A、B两端输入如图5乙所示的交变电压时，在II部分的M、N两端输出的电压如图5丙所示。III部分的自感线圈L的直流电阻可忽略不计。关于该电路及其工作过程，下列说法中正确的是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 (　　 )