23.(18分)如圖所示,在直角坐標系xoy的第一象限中分布著沿y軸負方向的勻強電場,在第四象限中分布著方向向里垂直紙面的勻強磁場。一個質量為m、帶電+q的微粒,在A點(0,3)以初速度v0=120m/s平行x軸射入電場區(qū)域,然后從電場區(qū)域進入磁場,又從磁場進入電場,并且先后只通過x軸上的p點(6,0)和Q點(8,0)各一次。已知該微粒的比荷為=102C/kg, 微粒重力不計,求:
(1)微粒從A到P所經(jīng)歷的時間和加速度的大;
(2)求出微粒到達P點時速度方向與x軸正方向的夾角,并畫出帶電微粒在電磁場中由A至Q的運動軌跡;
(3)電場強度E和磁感強度B的大小。
22.(16分)如圖所示,長度為L=0.2m、電阻r=0.3Ω、質量m=0.1kg的金屬棒CD,垂直跨擱在位于水平面上的兩條平行光滑的金屬導軌上,導軌間距離也為L,棒與導軌間接觸良好,導軌電阻不計。導軌左端接有R=0.5Ω的電阻,垂直導軌平面的勻強磁場向下穿過導軌平面,磁感強度B=4T,F(xiàn)以水平向右的恒定外力F使金屬棒右移,當金屬棒以v=2m/s的速度在導軌平面上勻速滑動時,求:
(1) 電路中理想電流表和與理想電壓表的示數(shù);
(2)拉動金屬棒的外力F的大小;
(3)若此時撤去外力F,金屬棒將逐漸慢下來,最終停止在導軌上。求撤去外力到金屬棒停止運動的過程中,在電阻R上產(chǎn)生的電熱。
21.(18分)
(1)用油膜法估測油酸分子直徑的大小。
① 現(xiàn)將1滴配置好的油酸溶液滴入盛水的淺盤中,讓油膜在水面上盡可能散開,待液面穩(wěn)定后,在
水面上形成油酸的 油膜;
② 把帶有方格的玻璃板放在淺盤上,在玻璃板上描繪出油膜的邊界輪廓,形狀如圖所示。已知坐標方格邊長為L,按要求數(shù)出油膜輪廓線包括的方格是n個,則油酸的面積約是 cm2;
③ 已知1滴油酸溶液中含純油酸的體積為V0,由以上數(shù)據(jù)估測出油酸分子的直徑為 cm。
(2) 一個定值電阻,其阻值約在40-50Ω之間,現(xiàn)需要測量其阻值。
給出的實驗器材有:
電池組E 電動勢9V,內阻約為0.5Ω
電壓表V 量程0-10V,內阻20KΩ
電流表A1 量程0-50mA,內阻約為20Ω
電流表A2 量程0-300mA,內阻約為4Ω
滑動變阻器R1,阻值范圍0-100Ω,額定電流1A
滑動變阻器R2,阻值范圍0-1700Ω,額定電流0.3A
電鍵S、導線若干
如圖所示有兩種電路可供選擇。
測量中為了減小測量誤差,實驗所用電流表應為 (填代號),滑動變阻器應為 (填代號)。實驗中應選用圖 所示電路圖。
(3) 在驗證機械能守恒定律的實驗中,已知打點計時器所用電源的頻率為50Hz,當?shù)氐闹亓铀俣葹?0m/s2,所用重物的質量為1.0kg,實驗中得到的一條點跡清晰的紙帶,如圖所示。若把第一個點記做O,另選連續(xù)的四個點A、B、C、D做為測量點,經(jīng)測量知道A、B、C、D點到O點的距離分別為62.9cm、70.2cm、77.8cm、85.8cm。根據(jù)以上數(shù)據(jù),可知重物由O點運動到C點,重力勢能的減少量為 J,動能的增加量為 J。(計算結果保留兩位有效數(shù)字)
20.示波器是一種電子儀器,用它來觀察電信號隨時間變化的情況。示波器的核心部件是示波管,由電子槍、偏轉電極和熒光屏組成,其原理圖如圖甲所示,圖乙是從右向左看到的熒光屏的平面圖。在偏轉電極XX ’、YY ’上都不加電壓時,電子束將打在熒光屏的中心點。下列有關運用偏轉電場實現(xiàn)對電子束的控制的方法
①讓亮斑沿OY向上移動,在偏轉電極YY ’加電壓,且Y’比Y電勢高
②讓亮斑移到熒光屏的左上方,在偏轉電極XX ’、YY ’ 加電壓,且X比X ’ 電勢高、Y比Y’電勢高
③讓熒光屏上出現(xiàn)一條水平亮線,只在偏轉電極XX ’上加特定的周期性變化的電壓(掃描電壓)
④讓熒光屏上出現(xiàn)正弦曲線,在偏轉電極XX ’上加適當頻率的掃描電壓、在偏轉電極YY ’ 上加按正弦規(guī)律變化的電壓
以上說法中正確的是
A.①②
B.②③
C.②④
D.③④
19.一列沿x軸方向傳播的簡諧橫波,t=0時刻的波形如圖中實線所示,t=0..2 s時刻的波形為圖中虛線所示,則
A.波的傳播方向一定向右
B.波的周期可能為s
C.波的頻率可能為Hz
D.波的傳播速度可能為20 m/s
18. 傳感器是把非電學物理量(如位移、壓力、流量、聲強等)轉換成電學量的一種元件。如圖所示為一種電容傳感器,電路可將聲音信號轉化為電信號。電路中a、b構成一個電容器,b是固定不動的金屬板,a是能在聲波驅動下沿水平方向振動的鍍有金屬層的振動膜。若聲源S發(fā)出頻率恒定的聲波使a振動,則a在振動過程中
A. a、b板之間的電場強度不變
B. a、b板所帶的電荷量不變
C.電路中始終有方向不變的電流
D.向右位移最大時,電容器的電容量最大
17.一位高三學生以恒定的速率從學校教學樓的一層上到四層,該同學上樓過程中克服自身重力做的功最接近
A.60J B.6.0×102J
C.6.0×103J D.6.0×104J
16.如圖所示,a、b、c是在地球大氣層外圓形軌道上運行的三顆人造衛(wèi)星,下列說法中正確的是
A.b、c的線速度大小相等,且大于a的線速度
B.b、c的向心加速度大小相等,且小于a的向心加速度
C.b、c運行的周期相同,且小于a的運動周期
D.由于某種原因,a的軌道半徑緩慢減小,則a的線速度將變小
15.下列關于熱現(xiàn)象和熱學規(guī)律的說法正確的是
A. 根據(jù)熱力學第二定律可知,熱量可以從低溫物體傳到高溫物體而不引起其它變化
B. 用活塞壓縮氣缸里的氣體,對氣體做功2.0×105J, 同時氣體的內能增加了1.5×105J,則氣體從外界
吸收熱量為0.5×105J
C. 物體的溫度為0°C時,物體分子的平均動能為零
D. 從微觀角度看,一定質量的氣體,保持溫度不變,壓強隨體積增大而減小的原因是單位體積內的分子數(shù)減小
14.如圖所示,兩束單色光a、b自空氣射向玻璃,經(jīng)折射后形成復合光束c,則下列說法正確的是
A.a光光子的能量比b光光子的能量大
B.在玻璃中,a光的光速小于b光的光速
C.從玻璃射向空氣時,a光的臨界角大于b光的臨界角
D.經(jīng)同一雙縫干涉裝置得到干涉條紋,a光條紋寬度小于b光條紋寬度
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