【正文】 3 ()6v v v u??? 故 只 取 一 個(gè) ⑥ 對(duì)子彈和第二塊鋼板系統(tǒng)由動(dòng)量和能量守恒得： 12()mv m m v?? ⑦ 221211 ()22f d m v m m v?? ? ? ? ⑧ 由③⑥⑦⑧得： 234dd??? 14（ 20xx 海南） .現(xiàn)要通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。 用 g 表示重力加速度。動(dòng)能的增加量可表示為 __ 221 ()2 bmMt?。 24（ 20xx 浙江） .（ 20 分）節(jié)能混合動(dòng)力車(chē)是一種可以利用汽油及所儲(chǔ)存電能作為動(dòng)力來(lái)源的汽車(chē)。當(dāng)駕駛員看到前方有 80km/h 的限速標(biāo)志時(shí)，保持發(fā)動(dòng)機(jī)功率不變，立即啟動(dòng)利用電磁阻尼帶動(dòng)的發(fā)電機(jī)工作給電池充電，使轎車(chē)做減速運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)L=72m 后，速度變?yōu)?hkmv /722 ? 。假設(shè)轎車(chē)在上述運(yùn)動(dòng)過(guò)程中所受阻力保持不變。 ：（ 1） N3102? （ 2） ? （ 3） 解析：（ 1）汽車(chē)牽引力與輸出功率的關(guān)系 vFP 牽? 將 kWP 50? ， smhkmv /25/901 ?? 代入得 NvPF 31 102 ???牽 當(dāng)轎車(chē)勻速行駛時(shí)，牽引力與阻力大小相等 ，有 NF 3102??阻 （ 2）在減速過(guò)程中，注意到發(fā)動(dòng)機(jī)只有 P51用于汽車(chē)的牽引，根據(jù)動(dòng)能定理有 2122 212151 mvmvLFPt ??? 阻 ，代入數(shù)據(jù)得 JPt ?? 電源獲得的電能為 JPtE ????電 (3)根據(jù)題設(shè)，轎車(chē)在平直公路上勻速行駛時(shí)受到的阻力仍為 NF 3102??阻 。 一水平向右的拉力作用于桿的中點(diǎn)，使桿以角速度 ? 勻速 轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)桿與水平方向成60176。 A固定于導(dǎo)軌左端， B的質(zhì)量 m=，可在導(dǎo)軌上無(wú) 摩擦滑動(dòng)。 若將導(dǎo)軌右端抬高，使其與 水平面成一定角度 (如圖 (b)所示 )，則 B的總 勢(shì)能曲線如圖 (c)中 II所示，將 B在 cm? 處由靜止釋放，求： (解答時(shí)必須寫(xiě)出必要的推 斷說(shuō)明。 (3)圖 (c)中直線 III為曲線 II的漸近線，求導(dǎo)軌的傾角 。出于運(yùn)動(dòng)中總能量守恒，因此在勢(shì)能最小處動(dòng)能最大，由圖像得最小勢(shì)能為 ，則最大動(dòng)能為 7 3 ( )kmEJ? ? ? （ 2 分 ) ( kmE 在 ~ 間均視為正確 ) 最大速度為 2 2 0 . 4 3 1 . 3 1 ( / )0 . 5kmm Ev m sm ?? ? ? (1 分 ) ( mv 在 ～ m／ s 間均視為正確 ) x= cm處的總能量為 ，最大位移由 E= II的左側(cè)交點(diǎn)確定 ,由圖中讀 出交點(diǎn)位置為 x=，因此，最大位移 ( )x cm? ? ? ? (2 分 ) ( x? 在 ~ 間均視為正確 ) (3)漸近線 III 表示 B 的重力勢(shì)能隨位置變化關(guān)系，即 si nPgE mgx kx??? （ 2 分 ) ∴ sin kmg?? 由圖讀出直線斜率 20 .8 5 0 .3 0 4 .2 3 1 0 ( / )2 0 .0 7 .0k J c m??? ? ?? 2111 0 4 .2 3s in ( ) s in 5 9 .70 .5 9 .8k mg? ???? ? ? ?? （ 1分） （ ? 在 59 ~61??間均視為正確） （ 4）若異名磁極相對(duì)放置， A， B 間相互作用勢(shì)能為負(fù)值，總勢(shì)能如圖。每個(gè)閃擊持續(xù)時(shí)間僅 40～ 80μ s，電荷轉(zhuǎn)移主要發(fā)生在第一個(gè)閃擊過(guò)程中。假定閃電前云地間的電場(chǎng)是均勻的。若在 t0 時(shí)刻釋放該粒子，粒子會(huì)時(shí)而向 A 板運(yùn)動(dòng)，時(shí)而向 B 板運(yùn)動(dòng)，并最終打在 A 板上。若0 324TTt??， 帶正電粒子 先加速向 A 板運(yùn)動(dòng)、再減速運(yùn)動(dòng)至零；然后再反方向加速運(yùn)動(dòng) 、減速運(yùn)動(dòng)至零；如此反復(fù)運(yùn)動(dòng)，每次向左運(yùn)動(dòng)的距離大于向右運(yùn)動(dòng)的距離，最終打在 A 板上，所以 B 正確。若0 98TTt??， 帶正電粒子 先加速向 B 板運(yùn)動(dòng)、再減速運(yùn)動(dòng)至零；然后再反方向加速運(yùn)動(dòng) 、減速運(yùn)動(dòng)至零；如此反復(fù)運(yùn)動(dòng)，每次向右運(yùn)動(dòng)的距離大于向左運(yùn)動(dòng)的距離，最終打在 B 板上，所以 D 錯(cuò)誤。圖乙是裝置的截面圖，上、下兩板與電壓恒定的高壓直流電源相連。通過(guò)調(diào)整兩板間距 d可以改變收集效率 ? 。 不計(jì)塵埃的重力及塵埃之間的相互作用。 （ 2）：（ 1） dd? 時(shí)，收集效率 ? 為 100%； 當(dāng) dd? 時(shí)， 收集率 ??????? dd?（ 3）/Mt??= ddnm bv ?? ，如圖所示。收集效率恰好為 100%時(shí)，兩板間距為 md 。 因此，在水平方向有 tvL 0? ④ 在豎直方向有 221 tadm ?? ⑤ 其中mmdqUmEqmFa ?????? ⑥ 聯(lián)立①②③④⑤⑥可得 ddm ? ⑦ （ 2）通過(guò)前面的求解可知，當(dāng) dd? 時(shí)，收集效率 ? 為 100% ⑧ 當(dāng) dd? 時(shí)，設(shè)距下板 x 處的塵埃恰好到達(dá)下板的右端邊緣，此時(shí)有 2021 ????????? vLmdqUx ⑨ 根據(jù)題意，收集效率為dx?? ⑩ 聯(lián)立①②③⑨⑩可得 ??????? dd? （ 3）穩(wěn)定工作時(shí)單位時(shí)間下 板收集的塵埃質(zhì)量 /Mt??= 0nmbdv? 當(dāng) dd? 時(shí)， 1?? ，因此 /Mt??= 0nmbdv 當(dāng) dd? 時(shí)， ??????? dd?，因此 /Mt??= ddnm bv 20?? 繪出的圖線如下 8 為靜電除塵器除塵機(jī)理的示意圖。下 列表述正確的是 解析：電子吸附塵埃使塵埃帶負(fù)電，受力與電場(chǎng)方向相反， AC錯(cuò)。選 BD 24（ 20xx北京）．（ 20分） 靜電場(chǎng)方向平行于 x軸，其電勢(shì) φ隨 x的分布可簡(jiǎn)化為如圖所示的折線，圖中 φ0和 d為已知量。已知該粒子質(zhì)量為m、電量為 q，其動(dòng)能與電勢(shì)能之和為－ A（ 0Aqφ0）。求： （ 1）粒子所受電場(chǎng)力的大?。? （ 2）粒子的運(yùn)動(dòng)區(qū)間； （ 3）粒子的運(yùn)動(dòng)周期。請(qǐng)你簡(jiǎn)述接下來(lái)的測(cè)量過(guò)程： ① ； ② ； ③ ； ④測(cè)量結(jié)束后，將選擇開(kāi)關(guān)旋到 “OFF”擋。 其中電壓表內(nèi)阻約為 5k ，電流表內(nèi)阻約為 5 。 （ 3）圖（ c）是一個(gè)多量程 多用電表的簡(jiǎn)化電路圖，測(cè)量電流、電壓和電阻各有兩個(gè)量程。 Ⅱ ．（ 1） ①斷開(kāi)待測(cè)電阻，將選擇開(kāi)關(guān)旋到 “100”檔： ②將兩表筆短接，調(diào)整 “歐姆調(diào)零旋鈕 ”，使指針指向 “0Ω”； ③再接入待測(cè)電阻，將指針示數(shù) 100，即為待測(cè)電阻阻值。圖中 A0是標(biāo)準(zhǔn)電流表，R0和 RN分別是滑動(dòng)變阻器和電阻箱， S和 S1分別是單刀雙擲開(kāi)關(guān)和單刀開(kāi)關(guān)， E 是電池。 圖 (b) A B E E/ 紅表筆 黑表筆 1 2 3 4 5 6 圖 (c) 解析：（ 1） R0、標(biāo)準(zhǔn)電流表 A0；（ 2） RN，標(biāo)準(zhǔn)電流表 A0的示數(shù)為 I；（ 3）平均值 5（ 20xx 天津）（ 4）某同學(xué)測(cè)量阻值約為 25kΩ 的電阻 Rx，現(xiàn)備有下列器材： A．電流表（量程 100 μA，內(nèi)阻約為 2 kΩ）； B．電流表（量程 500 μA，內(nèi)阻約為 300 Ω）； C．電壓表（量程 15 V，內(nèi)阻約為 100 kΩ）； D．電流表（量程 50 V，內(nèi)阻約為 500 kΩ）； E．直流電源（ 20 V，允許最大電流 1 A）； F．滑動(dòng)變阻器（最大阻值 1 kΩ，額定功率 1 W）； G．電鍵和導(dǎo)線若干。（填字母代號(hào)） 該同學(xué)正確選擇儀器后連接了以下電路，為保證實(shí)驗(yàn)順利進(jìn)行，并使測(cè)量誤差盡量減小，實(shí)驗(yàn)前請(qǐng)你檢查該電路，指出電路在接線上存在的問(wèn)題： ① 電流表應(yīng)采用內(nèi)接的方法 ； ② 滑動(dòng)變阻器應(yīng)采用分壓器方式的接法 。 （ 1）本題中，待測(cè)電阻 Rx的阻值約為 25kΩ，直流電源電動(dòng)勢(shì)為 20V，經(jīng)粗略計(jì)算電路中最大的電流約為m a x 32 0 V 800 μ A2 5 1 0EI R? ? ???，所以電流表選擇 B；雖然電壓表 C 的量程不足，但是相比起來(lái)電壓表 D 的量程超過(guò)太多，讀數(shù)偏小，所以電壓表選擇 C 表。 22（ 20xx 浙江） .（ 10 分）在“探究導(dǎo)體電阻與其影響因素的定量關(guān)系”試驗(yàn)中，為了探究3 根材料未知，橫截面積均為 S= a、 b、 c 的電阻率，采用如圖所示的實(shí)驗(yàn)電路， M 為金屬絲 c 的左端點(diǎn)， O 為金屬絲 a 的右端點(diǎn)， P 是金屬絲上可移動(dòng)的接觸點(diǎn)。電壓表讀數(shù) U 隨 OP 間距離 x 的變化如下表： （ 1）繪出電壓表讀數(shù) U 隨 OP 間距離 x 變化的圖線； （ 2）求出金屬絲的電阻率 ? ，并進(jìn)行比較。 解析：（ 1）以 OP 間距離 x 為橫軸，以電壓表讀數(shù) U 為縱軸，描點(diǎn)、連線繪出電壓表讀數(shù) U隨 OP 間距離 x 變化的圖線。 mma ????????? ???? ??? 636 )6001000( )(? x/mm 600 700 800 900 1000 1200 1400 1600 1800 20xx 2100 2200 2300 2400 U/V 5 0 0 0 mmb ????????? ???? ??? 736 )100020xx( )(? mmc ????????? ???? ??? 636 )20 0024 00( )(? 通過(guò)計(jì)算可知，金屬絲 a 與 c 電阻率相同，遠(yuǎn)大于金屬絲 b 的電阻率。 ①粗測(cè)小電珠的電阻，應(yīng)選 擇多用電表 _____倍率的電阻檔（請(qǐng)?zhí)顚?xiě)“ x1”、“ x10”或“ x100”）；調(diào)零后，將 表筆分別與小電珠的兩極連接，示數(shù)如圖 16，結(jié)果為 _____ ? ②實(shí)驗(yàn)中使用多用電表測(cè)量電壓，請(qǐng)根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理圖 17 完成實(shí)物圖 18 中的連線。為使小電珠亮度增加， P 應(yīng)由中點(diǎn)向_____端滑動(dòng)。一帶正電的粒子（不計(jì)重力）從 O 點(diǎn)沿 y 軸正方向以某一速度射入，帶電粒子恰好做勻速直線運(yùn)動(dòng)，經(jīng) t0 時(shí)間從 P 點(diǎn)射出。 （ 2）若僅撤去磁場(chǎng)，帶電粒子仍從 O 點(diǎn)以相同的速度射入，經(jīng) 02t時(shí)間恰從半圓形區(qū)域的邊界射出。 （ 3）若僅撤去電場(chǎng)，帶電粒子仍從 O 點(diǎn)射入，且速度為原來(lái)的 4 倍，求粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間。可判斷出粒子受到的洛倫磁力沿 x 軸負(fù)方向，于是可知電場(chǎng)強(qiáng)度沿 x 軸正方向 且有 qE=qvB ① 又 R=vt0 ② 則 0BRE t? ③ （ 2）僅有電場(chǎng)時(shí)，帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中作類(lèi)平拋運(yùn)動(dòng) 在 y 方向位移 22tyv? ④ 由 ② ④ 式得 2Ry? ⑤ 設(shè)在水平方向位移為 x，因射出位置在半圓形區(qū)域邊界上，于是 32xR? 又有 201 ()22txa? ⑥ 得 2043Ra t? ⑦ （ 3）僅有磁場(chǎng)時(shí)，入射速度 4vv?? ，帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中作勻速圓周運(yùn)動(dòng)，設(shè)軌道半徑為 r，由牛頓第二定律有 x y O P B 2vqvB mr?? ?