23.(18分)在光滑的水平面上有一质量M=2kg的木板A,其右端挡板上固定一根轻质弹簧在靠近木板左端的P处有一大小忽略不计,质量m=2kg的滑块B。木板上Q处的左侧粗糙,右侧光滑,且PQ间距离L=2m,如图14所示。某时刻木板A以vA=1m/s的速度向左滑行,同时滑块B以vB=5m/s的速度向右滑行,当滑块B与P处相距
时,二者刚好处于相对静止状态。若在二者共同运动方向的前方有一障碍物,木板A与它相碰后仍以原速率反弹(碰后立即描去该障碍物),g取10m/s2。求:
(1)第一次二者刚好处于相对静止状态时的共同速度;
(2)B与A的粗糙面之间的动摩擦因数
;
(3)滑块B最终停在木板A上的位置。
|
24.(20分)如图15所示,光滑且足够长的平行金属导轨MN和PQ固定在同一水平面上,两导轨间距离L=0.2m,电阻R1=0.4
,导轨上静止放置一质量m=0.1kg,电阻R2=0.1
的金属杆ab,导轨电阻忽略不计,整个装置处在磁感应强度B1=0.5T的匀强磁场中,磁场的方向竖直向下,现用一外力F沿水平方向拉杆ab,使之由静止开始运动,最终以8m/s的速度做匀速直线运动。若此时闭合开关S,释放的
粒子经加速电场C加速从a孔对着圆心O进入半径r=
的固定圆筒中(筒壁上的小孔a只能容一个粒子通过),圆筒内有垂直水平面向下的磁感应强度为B2的匀强磁场,
粒子每次与筒壁发生碰撞均无电荷迁移,也无机械能损失。(
粒子质量m≈6.4×10-23kg,电荷量q=3.2×10-19C)。求:
(1)ab杆做匀速直线运动过程中,外力F的功率;
(2)
射线源Q是钍核
发生衰变生成镭核
并粒出一个
粒子,完成下列钍核的
|
(3)若
粒子与圆筒壁碰撞5次后恰又从a孔背离
圆心射出,忽略
粒子进入加速电场的初速度,求磁感应强度B2。
21.实验题(18分)
(1)(4分)如图11是用双缝干涉测光的波长的实验设备示图,图中①②③④⑤依次是光源、滤光片、单缝、双缝、光那,调整实验装置使得像屏上可以见到清晰的干涉条纹,关于干涉条纹的情况,下列叙述哪些是正确的 。
A.若将光屏向左平移一小段距离,屏上的干涉条纹将变得不清晰
B.若将光屏向右平移一小段距离,屏上仍有清晰的干涉条纹
C.若将双缝间的距离d减小,光屏上的两个相邻明条纹间的距离变小
D.若将滤光片由绿色换成红色,光屏上的两个相邻暗条纹间的距离增大
(2)(14分)影响物质材料电阻率的因素很多,一般金属材料的电阻率随温度的升高而增大,而半导体材料的电阻率则与之相反,随温度的升高而减小。某课题研究组需要研究某种导电材料的导电规律,他们用该种导电材料制作成电阻较小的线状元件Z做实验,测量元件Z中的电源随两端电压从零逐渐增大过程中的变化规律。
①他们应选用下图12所示的哪个电路进行实验:答:
②在答题纸上,按照正确的电路图,连接图12乙的实物图。
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|||
|
③实验测得元件Z的电压与电流的关系如下表所示。根据表中数据,判断元件Z是金属材料还是半导体材料?答:
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U/V |
0 |
0.40 |
0.60 |
0.80 |
1.00 |
1.20 |
1.50 |
1.60 |
|
I/A |
0 |
0.20 |
0.45 |
0.80 |
1.25 |
1.80 |
2.80 |
3.20 |
④把元件Z接入如图12丙所示的电路中,当电阻R的阻值为R1=2
时,电流表的读数为1.25A;当电阻R的阻值为R2=3.6
时;电流表的读数为0.80A。结合上表数据,求出电池的电动势为
V,内阻为
。(不计电流表的内阻,结果保留两位有效数字)
⑤用螺旋测量器测得线状元件Z的直径如图12丁所示,则元件Z的直径是 mm。
17.近年来,人类发射的多枚火星探测器已经相继在火星上着
陆,正在进行着激动人心的科学探究,为我们将来登上火
星、开发和利用火星资源奠定了坚实的基础。如果火星探
测器环绕火星做“近地”匀速圆周运动,并测得该运动的周期为T,则火星的平均密度
的表达式为(k为某个常数) ( )
A.
B.
C.
D.![]()
18.如图8所示,A、B、C为等腰棱镜,a、b两束不同频率的单色光垂直AB边射入棱镜,两速光在AB面上的入射点到D的距离相等,两束光通过
棱镜折射后相交于图中的P点,以下判断正确的是( )
A.在真空中,a光光速大于b光光速
B.在真空中,a光波长大于b光波长
C.a光通过棱镜的时间大于b光通过棱镜的时间
D.a、b两束光从同一介质射入真空过程中,a光发生全
反射临 界角大于b光发生全反射临界角
19.如图9所示,交流发电机线圈的面积为0.05m2,共100匝。
|
以
的角度匀速转动,电阻R1和R2的
阻值均为50
,线圈的内阻忽略不计,若从图
示位置开始计时,则 ( )
A.线圈中的电动势为![]()
B.电流表的示数为
A
C.电压表的示数为
V
D.R2上消耗的电功率为50W