二、不定项选择题(每小题6分,共18分。在每个小题给出的四个选项中,至少有一个是正确的。每小题全选对的得6分;选对但不全的得3分;有选错或不答的得0分。)
6. 质量为m的小物块,在与水平方向成a角的力F作用下,沿光滑水平面运动,物块通过A点和B点的速度分别是vA和vB,物块由A运动到B的过程中,力F对物块做功W和力F对物块作用的冲量I的大小是 ( )
A.
B.
C.
D.
7、如图所示,实线为方向未知的三条电场线,a、b两带电粒子从电场中的O点以相同的初速度飞出。仅在电场力作用下,两粒子的运动轨迹如图中虚线所示,则( )
A.a一定带正电,b一定带负电
B.a加速度减小,b加速度增大
C.a电势能减小,b电势能增大
D.a和b的动能一定都增大
8、某人在静止的湖面上某高度处竖直上抛一个铁球,铁球上升到最高点后自由下落,穿过湖水并陷入湖底的淤泥中一段深度(假设泥中阻力大小恒定)。不计空气阻力,以v、F、Ek分别表示小球的速度、所受合外力和动能三个物理量的大小。下列图象中能正确反映小球运动过程的是( )
第Ⅱ卷
注意事项:
1.第Ⅱ卷用黑色的钢笔或圆珠笔将直接答在试题卷中。
2.本题共4题,共72分
9. (16分)某同学在用单摆测定重力加速度的实验中,测出了几组周期T和摆长L的值,经数据处理后填在下表中
次数
1
2
3
4
5
L(m)
0.5000
0.8000
0.9000
1.0000
1.2000
T(s)
1.42
1.89
1.90
2.00
2.20
T2(s2)
2.02
3.57
3.61
4.00
4.84
(1)为了用图象法求重力加速度的值,请依据上表信息,在下面坐标纸上建立坐标系并作出合理的图象;
(2)由所作图象求得重力加速度为 ___m/s2.
(取π2=10)
在用双缝干涉测光的波长实验中,准备了下列仪器:
A.白炽灯 B.双窄缝片 C.单窄缝片 D.滤色片
E.毛玻璃光屏
(3)把以上仪器安装在光具座上,自光源起合理的顺序是
(填字母)。
(4)在某次实验中,用某种单色光通过双缝在光屏上得到明暗相间的干涉条纹,其中相邻两条亮纹a、b的位置可利用测量头上的千分尺确定,如图所示。其中表示a纹位置(甲图)的千分尺的读数为 mm。
(5)如果上述实验中双缝与光屏间距为1m,所用双窄缝片是相距0.18mm规格的双窄缝片,则实验中所用单色光的波长为 nm。
10.(16分)如图所示的“s”形玩具轨道,该轨道是用内壁光滑的薄壁细圆管弯成,放置在竖直平面内,轨道弯曲部分是由两个半径相等的半圆对接而成,圆半径比细管内径大得多,轨道底端与水平地面相切,轨道在水平方向不可移动。弹射装置将一个小球(可视为质点)从a点水平弹射向b点并进入轨道,经过轨道后从最高点d水平抛出(抛出后小球不会再碰轨道),已知小球与地面ab段间的动摩擦因数岸,不计其它机械能损失,ab段长L=1.25 m,圆的半径R=0.1 m,小球质量m=0.01 kg,轨道质量为M=0.26 kg,g=10 m/s2,求:
(1)若V0=5 m/s,小球从最高点d抛出后的水平射程。
(2)若V0=5 m/s,小球经过轨道的最高点d时,管道对小球作用力的大小和方向。
(3)设小球进入轨道之前,轨道对地面的压力大小等于轨道自身的重力,当V0至少为多少时,小球经过两半圆的对接处c点时,轨道对地面的压力为零。
11.(20分)如图所示的坐标系,x轴沿水平方向,Y轴沿竖直方向。在x轴上方空间的第一、第二象限内,既无电场也无磁场,在第三象限,存在沿Y轴正方向的匀强电场和垂直xy平面(纸面)向里的匀强磁场,在第四象限,存在沿Y轴负方向、场强大小与第三象限电场场强相等的匀强电场。一质量为m、电荷量为q的带电质点,从Y轴上y=h处的P1点以一定的水平初速度沿x轴负方向进入第二象限。然后经过x轴上x=2h处的P2点进入第三象限,带电质点恰好能做匀速圆周运动。之后经过y轴上y=2h处的P3点进人第四象限。已知重力加速度为g。试求:
(1)粒子到达P2点时速度的大小和方向
(2)第三象限空间中电场强度和磁感应强度的大小
(3)带电质点在第四象限空间运动过程中最小速度的大小和方向。
12.(20) 如图所示,水平面上有两根很长的平行导轨,导轨间有竖直方向等距离间隔的匀强磁场和,导轨上有金属框abdc,框的宽度与磁场间隔相同,当匀强磁场同时以恒定速度沿直导轨运动时,金属框也会随之沿直导轨运动,这就是磁悬浮列车运动的原理。如果金属框下始终有这样运动的磁场,框就会一直运动下去。设两根直导轨间距L=0.2m,,磁场运动的速度,金属框的电阻。求:
(1)当匀强磁场向左沿直导轨运动时,金属框运动的方向及在没有任何阻力时金属框的最大速度。
(2)当金属框运动时始终受到f=
0.1N的阻力时,金属框的最大速度。
(3)在(2)的情况下,当金属框达到最大
速度后,为了维持它的运动,磁场必须提供的功率。
计算题
10.(16分)解:
(1)设小球到达d点处速度为v,由动能定理,得
①(3分)
小球由d点做平抛运动,有 ② (1分)
③ (1分)
联立①②③并代入数值,解得小球从最高点d抛出后的水平射程:
④ (1分)
⑧ (1分)
要使轨道对地面的压力为零,则有
⑨ (1分)
联立①②③并代入数值,解得小球的最小速度:
⑩ (1分)
11.(20分)解:
(1)参见图,带电质点从P1到P2,由平抛运动规律
①(1分)
② (1分)
③ (1分)
求出 ④ (2分)
方向与x轴负方向成45°角 (2分)
用其它方法求出正确答案的同样给分。
(2)带电质点从P2到P3,重力与电场力平衡,洛伦兹力提供向心力
⑤ (2分)
⑥ (2分)
⑦ (2分)
由⑤解得: ⑧ (1分)
B=
(3)带电质点进入第四象限,水平方向做匀速直线运动,竖直方向做匀减速直线运动。当竖直方向的速度减小到0,此时质点速度最小,即v在水平方向的分量
⑩ (4分)
方向沿x轴正方向(2分)
12.(20分)解:
(1)当磁场向左运动时,金属框abdc相对磁场向右,于是金属框中产生感应电流,金属框左、右两边受到安培力向左使之向左加速运动;
I=2ε/ R =2BL(V0 – V )/ R
达稳定状态后,在不计阻力的情况下,I=0,金属框最大速度为V =(6分)
(2)当,金属框达稳定状态时,
∴ (4分)
而,
得:,∴ (4分)
(3), ∴ (6分)