25．(18分)飞行时间质谱仪可以对气体分子进行分析．飞行时间质谱仪主要由脉冲阀、激光器、加速电场、偏转电场和探测器组成，探测器可以在轨道上移动(如图中箭头所示)以捕获和观察带电粒子．整个装置处于真空状态。加速电场和偏转电场电压可以调节，只要测量出带电粒子的飞行时间，即可以测量出其比荷．

如图所示，脉冲阀P喷出微量气体，经激光照射产生不同价位的离子，自a板小孔进入a、b间的加速电场，从b板小孔射出，沿中线方向进入M、N板间的偏转控制区，到达探测器。已知加速电场a、b板间距为d，偏转电场极板M、N的长度为，宽度为。不计离子重力及进入a板时的初速度．

(1)设离子带电粒子比荷为k(k=q/m)，如a、b间的加速电压为，试求离子进入偏转电场时的初速度；

(2)当a、b间的电压为时，在M、N间加上适当的电压，离子从脉冲阀P喷出到到达探测器的全部飞行时间为t．请推导出离子k比荷的表达式；

(3)在某次测量中探测器始终无法观察到离子，分析原因是离子偏转量过大，打到极板上，请说明如何调节才能观察到离子？

24．(15分)在竖直面内有一粗糙水平直轨道和一半径R=2m的光滑半圆形轨道，二者在半圆的一个端点B相切，如图所示。在直轨道上的A点，有一质量m=2kg的小球处于静止状态，A 、B间距离s =6m.现用大小为20N的水平推力F将小球推到B处后撤去推力，若小球沿半圆轨道恰能运动到最高点C处，取重力加速度．求：

(1)　 小球从A到B运动的时间；

(2)　 小球刚进入圆弧轨道的B点时对轨道的压力；

(3)　 在AB段小球克服摩擦力做的功．

23．(10分)用半径相同的小球1和小球2的碰撞验证动量守恒定律，实验装置如图9所示，斜槽与水平槽圆滑连接。安装好实验装置，在地上铺一张白纸，白纸上铺放复写纸，记下重锤线所指的位置O。接下来的实验步骤如下：

步骤1：不放小球2，让小球1从斜槽上A点由静止滚下，并落在地面上。重复多次，用尽可能小的圆，把小球的所有落点圈在里面，认为其圆心就是小球落点的平均位置；

步骤2：把小球2放在斜槽前端边缘处的C点，让小球1从A点由静止滚下，使它们碰撞。重复多次，并使用与步骤1同样的方法分别标出碰撞后两小球落点的平均位置；

步骤3：用刻度尺分别测量三个落地点的平均位置M、P、N离O点的距离，即线段OM、OP、ON的长度。

①在上述实验操作中，下列说法正确的是__________．

A．小球1的质量一定大于球2的质量，小球1的半径可以大于小球2的半径

B．将小球静止放置在轨道末端看小球是否滚动来检测斜槽轨道末端是否水平

C．小球在斜槽上的释放点应该越高越好，可样碰前的速度大，测量误差会小

D．复写纸铺在白纸的上面，实验过程中复写纸可以随时拿起看印迹是否清晰并进行移动

②以下提供的器材中，本实验必需的有

A．刻度尺　　 　　 B．游标卡尺　　　　 C．天平　　 　　　　　 D．秒表

③设球1的质量为，球2的质量为，MP的长度为，ON的长度为，则本实验验证动量守恒定律的表达式为________________________，即说明两球碰撞遵守动量守恒定律。

④完成实验后，实验小组对上述装置进行了如图10所示的改变：(I)在木板表面先后钉上白纸和复写纸，并将木板竖直立于靠近槽口处，使小球A从斜槽轨道上某固定点C由静止释放，撞到木板并在白纸上留下痕迹O；(II)将木板向右平移适当的距离固定，再使小球A从原固定点C由静止释放，撞到木板上得到痕迹P；(III)把半径相同的小球B 静止放在斜槽轨道水平段的最右端，让小球A仍从原固定点由静止开始滚下， 与小球B 相碰后，两球撞在木板上得到痕迹 M和 N；(IV)用刻度尺测量纸上O点到M、P、N 三点的距离分别为、、。请你写出用直接测量的物理量来验证两球碰撞过程中动量守恒的表达式：　　 　。(小球A、B的质量分别为、)

22．(8分)在用双缝干涉测光的波长的实验中，请按照题目要求回答下列问题。

①某同学用双缝干涉装置来测量红光的波长。实验时，若经粗调后透过测量头上的目镜观察，看不到明暗相间的条纹，只看到一片亮区，造成这种情况的最可能的原因是　　　　　 ；

②将测量头的分划板中心刻线与某条亮纹中心对齐，将该亮纹定为第1条亮纹，此时手轮上的示数如图7所示。然后同方向转动测量头，使分划板中心刻线与第6条亮纹中心对齐，手轮上的示数如图8所示，则相邻亮纹的间距Δx为_____mm。

③为增加相邻亮纹(暗纹)间的距离，可采取__或_ 的方法。

21．A、B两块正对的金属板竖直放置，在金属板A的内侧表面有一绝缘细线，细线下端系一带电小球。两块金属板接在如图6所示的电路中。电路中的为光敏电阻，为定值电阻，为滑动变阻器。当的滑动触头P在a端时闭合开关S。设电流表A和电压表V的示数分别为I和U，带电小球静止时绝缘细线与金属板A的夹角为θ。则以下说法正确的是 (　　 )

A．若将的滑动触头P向b端移动，则θ变大

B．保持P不动，将AB两板间的距离拉大，则θ变小

C．保持P不动，用更强的光线照射，则U的变化量的绝对值与I的变化量的绝对值的比值等于和的阻值之和

D．若将P缓慢向b端移动的同时，用更强的光线照射，则A、B两板所带电量变小

第Ⅱ卷

20．如图5所示，一个很长的竖直放置的圆柱形磁铁，产生一个辐射状的磁场，磁场水平向外。磁极狭缝间某点的磁感应强度与该点到圆柱形磁极中心轴的距离成反比。用横截面积一定的细金属丝制成的圆形单匝线圈，从某高度无初速释放，线圈在磁极狭缝间下落的过程中，线圈平面始终水平且保持与圆柱形磁极共轴。线圈被释放后(　 　)

A．线圈中没有感应电流，线圈做自由落体运动

B．在图1俯视图中，线圈中感应电流沿逆时针方向

C．线圈有最大速度，线圈半径越大，最大速度越小

D．线圈有最大速度，线圈半径越大，最大速度越大

19．一个电子只在电场力作用下从a点运动到b点的轨迹如图4中虚线所示，图中一组平行实线可能是电场线也可能是等势面，下列说法中正确的是(　　 )

A．如果实线是电场线，则a点的电势比b点的电势高

B．如果实线是等势面，则a点的电势比b点的电势高

C．如果实线是电场线，则电子在a点的电势能比在b点的电势能大

D．如果实线是等势面，则电子在a点的电势能比在b点的电势能大

18．2011年2月25日美国“发现号”航天飞机从肯尼迪航天中心发射升空，这是航天飞机的最后一次服役。发现”号此行的任务期为11天，将为空间站运送一个永久多功能舱以及“机器人宇航员2号”，后者是首个进入太空的机器人，并将成为空间站永久居民。下列关于发现号航天飞机和空间站对接的说法正确的是( )

A. 航天飞机先到达和空间站相同的轨道然后加速对接

B. 航天飞机先到达比空间站的轨道小的轨道然后加速对接

C. 航天飞机先到达比空间站的轨道大的轨道然后加速对接

D. 航天飞机先到达和空间站相同的轨道然后减速对接

17．如右图2所示，一根水平张紧弹性长绳上有等间距的O、P、Q质点，相邻两质点间距离为1.0m。t=0时刻O质点从平衡位置开始沿y轴方向振动，并产生沿x轴正方向传播的波，O质点的振动图象如图3所示．当O质点第一次达到正向最大位移时，P质点刚开始振动，则(　　 )

A．质点Q的起振方向为y轴正向　　　　　 　 B．O、P两质点之间的距离为半个波长

C．这列波传播的速度为1.0m/s　　　　　　　　 D．在一个周期内，质点O通过的路程为0.4m

16．关于原子和原子核，下列说法正确的是(　　 )

A．原子核能发生β衰变，说明原子核内部存在电子

B．使放射性物质的温度升高，其半衰期将减小

C．若中子和质子结合成氘核质量亏损为则放出的，光子的波长为

D．按照玻尔理论，大量氢原子从n=6能级向低能级跃迁时辐射出的光中，最容易发生衍射的光是由n=6能级跃迁到n=5能级产生的