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1、简答题 如图所示,AB为固定在竖直平面内粗糙倾斜轨道,BC为光滑水平轨道,CD为固定在竖直平面内的光滑圆弧轨道,且AB与BC通过一小段光滑弧形轨道相连,BC与弧CD相切.已知AB长为L=10m,倾角θ=37°,BC长s=
m,CD弧的半径为R=m,O为其圆心,∠COD=143°.整个装置处在水平向左的匀强电场中,电场强度大小为E=1×103N/C.一质量为m=0.4kg、电荷量为q=+3×10-3C的物体从A点以初速度vA=15m/s沿AB轨道开始运动.若物体与轨道AB间的动摩擦因数为μ=0.2,sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10m/s2,物体运动过程中电荷量不变.求
(1)物体在AB轨道上运动时,重力和电场力对物体所做的总功;
(2)物体能否到达D点;
(3)物体离开CD轨道后运动的最高点相对于O点的水平距离x和竖直距离y.

参考答案:(1)物体所受重力和电场力的合力大小为
F=
本题解析:
本题难度:一般
2、简答题 如图a所示,为一组间距d足够大的平行金属板,板间加有随时间变化的电压(如图b所示),设U0和T已知.A板上O处有一静止的带电粒子,其带电量为q,质量为m(不计重力),在t=0时刻起该带电粒子受板间电场加速向B板运动,途中由于电场反向,粒子又向A板返回(粒子未曾与B板相碰).
(1)当Ux=2U0时求带电粒子在t=T时刻的动能;
(2)为使带电粒子在0~T时间内能回到O点,Ux要大于多少?
参考答案:(1)粒子在前半个周期内加速度为:a1=U0qdm,在后半个周期内加速度为:a2=2U0qdm,
t=T2时刻粒子的速度为:v1=a1T2,将后半个周期内的运动看成一种有往复有匀减速运动,则有:
? v2=v1-a2T2=a1T2-a2T2=-TU0q2dm,
? Ek=12mv22=T2U20q28d2m
(2)粒子在前半个周期内位移为:s1=12a1(T2)2,在后半个周期内位移为:
sx=v1T2-12ax(T2)2,v1=a1T2,
为使带电粒子在0~T时间内能回到O点,则有:s1=-sx,
联立上面各式,得:ax=3a1,
因为:a1=U0qdm,ax=Uxqdm,所以:Ux=3U0.
答:(1)当Ux=2U0时求带电粒子在t=T时刻的动能为T2U20q28d2m;
(2)为使带电粒子在0~T时间内能回到O点,Ux要大于3U0.
本题解析:
本题难度:一般
3、实验题 (6分)某学生用打点计时器研究小车的匀变速直线运动。他将打点计时器接到频率为50Hz的交流电源上,实验时得到一条如图所示的纸带。他在纸带上便于测量的地方选取第一个计时点,在这点下标明A,第六个计时点下标明B,第十一个计时点下标明C,第十六个计时点下标明D,测得AC长为14.56cm,BD长为19.72cm,则C点时小车的瞬时速度大小为?m/s。小车运动的加速度大小为?m/s2,(保留3位有效数字)
参考答案:0.986 (3分)? 2.58(3分)
本题解析:略
本题难度:一般
4、实验题 要求使用个数最少的仪器,尽可能精确地测量一个电流表的满偏电流。有以下的可供选择的器材及导线若干。
A.待测电流表:满偏电流约700~800μA,内阻约100Ω,刻度均匀,总格数为N
B.电流表:量程0.6A,内阻为0.1Ω
C.电压表:量程3V,内阻3kΩ
D.滑动变阻器:最大阻值200Ω
E.电源:电动势3V,内阻1.5Ω
F.电键
(1)在虚线方框内画出实验电路图,并在每个选用的仪器旁标出题目所给的字母序号;

(2)测量过程中测出多组数据,其中一组数据中待测电流表的指针偏转了n格,可算出电流表的满偏电流Ig=_______________,式中除N、n外,其它字母符号代表的物理量分别是__________________________________________________________________。
参考答案:(1)
(2)
;U是电压表读数,RV是电压表内阻
本题解析:
本题难度:一般
5、填空题 在做“测定金属丝的电阻率”的实验中,若待测电阻的丝的电阻约为5Ω,要求测量结果尽量准确,提供以下器材供选择:
A.电池组(3V,内阻约1Ω)
B.电流表(0~3A,内阻0.0125Ω)
C.电流表(0~0.6A,内阻约0.125Ω)
D.电压表(0~3V,内阻4KΩ)
E.电压表(0~15V,内阻15KΩ)
F.滑动变阻器(0~20Ω,允许最大电流1A)
G.滑动变阻器(0~2000Ω,允许最大电流0.3A)
H.开关、导线若干
(1)实验时应从上述器材中选用______(填写仪器前字母代号).
(2)测电阻时,电流表、电压表、待测电阻Rx在组成测量电路时,应采用安培表______接法,测量值比真实值偏______(选填“大”或“小”).
(3)若用螺旋测微器测得金属丝的直径d的读数如图,
则读数为______mm.
(4)若用L表示金属丝的长度,d表示直径,测得电阻为R,请写出计算金属丝电阻率的表达式ρ=______.
参考答案:(1)①电池组A必选,由于电动势是3?V,用3?V量程的电压表D;因为电阻丝的电阻大约为5Ω,如果把3?V的电动势全加在电阻丝上,电流才是0.6?A,因此用量程是0.6?A的电流表C;此题中金属丝的电阻大约为5Ω,为了减小实验误差,应选10Ω的滑动变阻器F,还有连接电路必要的导线开关H,所以实验器材选用ACDFH;
(2)由于RxRA=50.125=40比RVRx=4×1035=800小,说明待测电阻为小电阻,应采用外接法;由于电压表的分流作用,电流测量值偏大,故电阻测量值比真实值偏小;
(3)从螺旋测微器的主尺上可以看出,半毫米刻度线已经露出来,因此主尺上应读0.5?mm,螺旋上接近第40个刻度线,可以估读40.0×0.01mm=0.400mm,所以该金属丝直径应为0.5?mm+0.400?mm=0.900?mm.
(4)根据R=ρls可得ρ=Rsl=Rπ(d2)2l=πd2R4l
答案(1)ACDFH,(2)外、小,(3)0.900,(4)πd2R4l.
本题解析:
本题难度:一般