23．(18分)高频焊接是一种常用的焊接方法，图是焊接的原理示意图。将半径r=0.10 m的待焊接环形金属工件放在线圈中，然后在线圈中通以高频变化的电流，线圈产生垂直于工件平面的匀强磁场，磁场方向垂直线圈平面向里，磁感应强度B随时间t的变化规律如图所示。工件非焊接部分单位长度上的电阻R₀=1.0×10^-3 W×m^-1，焊缝处的接触电阻为工件非焊接部分电阻的9倍。焊接的缝宽非常

小，不计温度变化对电阻的影响。求：

(1)0~2.0´10^-2s和2.0´10^-2s~3.0´10^-2s时间内环形金属工件中感应电动势各是多大；

(2)0~2.0´10^-2s和2.0´10^-2s~3.0´10^-2s时间内环形金属工件中感应电流的大小，并在图中定量画出感应电流随时间变化的i-t图象(以逆时针方向电流为正)；

(3)在t=0.10s内电流通过焊接处所产生的焦耳热。

22．(16分)质量m=2.0×10^-4kg、电荷量q=1.0×10^-6C的带正电微粒静止在空间范围足够大的匀强电场中，电场强度大小为E₁。在t=0时刻，电场强度突然增加到E₂=4.0×10³N/C，到t=0.20s时刻再把电场方向改为水平向右，场强大小保持不变。取g=10m/s²。求：

(1)原来电场强度E₁的大小；

(2)t=0.20s时刻带电微粒的速度大小；

(3)带电微粒运动速度水平向右时刻的动能。

20.　 如图所示，长木板静止在光滑的水平面上，长木板的左端固定一个档板，档板上固定一个长度为L的轻质弹簧，长木板与档板的总质量为M，在木板的右端有一质量为m的铁块。现给铁块一个水平向左的初速度v₀，铁块向左滑行并与轻弹簧相碰，碰后返回恰好停在长木板的右端。根据以上条件可以求出的物理量是　

　 　A. 铁块与轻弹簧相碰过程中所具有的最大弹性势能

　 　B. 弹簧被压缩的最大长度

　 　C. 长木板运动速度的最大值

　 　D. 铁块与长木板间的动摩擦因数

实验题21．(18分)

(1)(6分)某同学利用双缝干涉实验装置测定红光的波长，已知双缝间距d= 0.20mm，双缝到屏的距离L=700mm，将测量头的分划板中心刻线与某一亮条纹的中心对齐，并将该条纹记为第一亮条纹，其示数如图所示，此时的示数为　　 　　mm。然后转动测量头，使分划板中心刻线与第五亮条纹的中心对齐，测出第五亮条纹与第一亮条纹的中心线间距离为9.240mm。由以上数据可求得该红光的波长为　　　 m(保留两位有效数字)。 　　　　

(2)(12分)在把电流表改装成电压表的实验中，把量程I_g＝300mA，内阻约为100W的电流表G改装成电压表。

①采用如图所示的电路测电流表G的内阻R_g，可选用器材有：

A．电阻箱：最大阻值为999.9 Ω；

B．电阻箱：最大阻值为99999.9 Ω；

C．滑动变阻器：最大阻值为200Ω；

D．滑动变阻器，最大阻值为2 kΩ；

E．电源，电动势约为2 V，内阻很小；

F．电源，电动势约为6 V，内阻很小；

G．开关、导线若干。

为提高测量精度，在上述可供选择的器材中，可变电阻R₁应该选择　　　 ；可变电阻R₂应该选择　　　 ；电源E应该选择　　　 。(填入选用器材的字母代号)

②测电流表G内阻R_g的实验步骤如下：

a．连接电路，将可变电阻R₁调到最大；

b．断开S₂，闭合S₁，调节可变电阻R₁使电流表G满偏；

c．闭合S₂，调节可变电阻R₂使电流表G半偏，此时可以认为电流表G的内阻R_g＝R₂。

设电流表G内阻R_g的测量值为R_测，真实值为R_真，则R_测________R_真。(填“大于”、“小于”或“相等”)

③若测得R_g＝105.0 W，现串联一个9895.0 W的电阻将它改装成电压表，用它来测量电压，电流表表盘指针位置如图所示，则此时所测量的电压的值应是　　　　　　　 V。

计算题

19．图是质谱仪工作原理的示意图。带电粒子a、b经电压U加速(在A点初速度为零)后，进入磁感应强度为B的匀强磁场做匀速圆周运动，最后分别打在感光板S上的x₁、x₂处。图中半圆形的虚线分别表示带电粒子a、b所通过的路径，则

A．a的质量一定大于b的质量

B．a的电荷量一定大于b的电荷量

C．a运动的时间大于b运动的时间

D．a的比荷(q _a /m_a)大于b的比荷(q_b /m_b)

18．将如图所示装置安装在沿直轨道运动的火车车厢中，使杆沿轨道方向固定，就可以对火车运动的加速度进行检测。闭合开关S，当系统静止时，穿在光滑绝缘杆上的小球停在O点，固定在小球上的变阻器滑片停在变阻器BC的正中央，此时，电压表指针指在表盘刻度中央。当火车在水平方向有加速度时，小球在光滑绝缘杆上移动，滑片P随之在变阻器上移动，电压表指针发生偏转。已知，当火车向右加速运动时，电压表的指针向左偏。则:

A. 若火车向右做减速运动，小球在O点右侧，电压表指针向左偏

B. 若火车向左做加速运动，小球在O点左侧，电压表指针向右偏

C. 若火车向左做减速运动，小球在O点左侧，电压表指针向左偏

D. 若火车向右做加速运动，小球在O点右侧，电压表指针向左偏

17． 向心力演示器如图所示。转动手柄1，可使变速塔轮2和3以及长槽4和短槽5随之匀速转动。皮带分别套在塔轮2和3上的不同圆盘上，可使两个槽内的小球分别以几种不同的角速度做匀速圆周运动。小球做圆周运动的向心力由横臂6的挡板对小球的压力提供，球对挡板的反作用力，通过横臂的杠杆使弹簧测力套筒7下降，从而露出标尺8，标尺8上露出的红白相间等分格子的多少可以显示出两个球所受向心力的大小。现将小球分别放在两边的槽内，为探究小球受到的向心力大小与角速度的关系，下列做法正确的是　　

　A. 在小球运动半径相等的情况下，用质量相同的钢球做实验

　B. 在小球运动半径相等的情况下，用质量不同的钢球做实验

　C. 在小球运动半径不等的情况下，用质量不同的钢球做实验

　D. 在小球运动半径不等的情况下，用质量相同的钢球做实验

16. 如图(甲)所示是用沙摆演示振动图象的实验装置，此装置可视为摆长为L的单摆，沙摆的运动可看作简谐运动，实验时在木板上留下图(甲)所示的结果。若用手拉木板做匀速运动，速度大小是0.20m/s。图(乙)所示的一段木板的长度是0.60m，那么这次实验所用沙摆对应的单摆长约为

　 　A. 2.0m 　　B. 1.5m　　

C. 1.0m　 　D. 0.56m

15．分子间有相互作用的势能，规定两分子相距无穷远时分子势能为零，并已知两分子相距r₀时分子间的引力与斥力大小相等。设分子a 和分子b从相距无穷远处分别以一定的初速度在同一直线上相向运动，直到它们之间的距离达到最小。在此过程中下列说法正确的是

A. a和b之间的势能先增大，后减小

B. a和b的总动能先增大，后减小

C. 两分子相距r₀时， a和b的加速度均不为零

D. 两分子相距r₀时， a和b之间的势能大于零

14．关于天然放射现象，下列说法中正确的是　　

A．β衰变说明原子核里有电子

B．某原子核经过一次α衰变和两次β衰变后，核内中子数减少4个

C．放射性物质的温度升高，其半衰期将缩短

D．γ射线的电离作用很强，可用来消除有害静电

13．在下列各组光学实验现象或事实中，都能说明光具有波动性的一组是　 　

A．泊松亮斑、雨后空中出现的彩虹

B. 水面上的油膜呈现彩色、用光导纤维传播信号

C. 光的双缝干涉现象、偏振现象

D. 日食、光电效应现象