20. 如图甲所示,光滑绝缘水平面上,虚线
的右侧存在磁感应强度B=2T的匀强磁场,
。
时,
的左侧有一质量m=0.1kg 的矩形线圈abcd , 边长L1=0.2m,电阻
用一恒定拉力F拉线圈,使其由静止开始向右做匀加速运动,经过时间1s,线圈的bc边到达磁场边界
,此时立即将拉力 改为变力,又经过 ,线圈恰好完全进入磁场,整个
运动过程中,线圈中感应电流i随时间t变化的图象如图乙所示。则( )
A.恒定拉力大小为0.5N
B.线圈在第2s内的加速度大小为1m/s C.在第2s内流过线圈的电荷量为0.2C D.线圈ab边长
2
21.正对着并水平放置的两平行金属板连接在如图电路中,板长为L,板间距为d,在距离板的右端 2L 处有一竖直放置的光屏 M。D为理想二极管(即正向电阻为0,反向电阻无穷大),R为滑动变阻器,R0为定值电阻。将滑片P置于滑动变阻器正中间,闭合电键S,让一带电量为q、质量为m的质点从两板左端连线的中点N以水平速度v0射入板间,质点未碰极板,最后垂直打在 M屏上。在保持电键S闭合的情况下,下列分析或结论正确的是( )
A.质点在板间运动的过程中与它从板的右端运动到光屏的过程中速度变化相同
5
B.板间电场强度大小为
3mg qC.若仅将滑片P向下滑动一段后,再让该质点从N点以水平速度v0射入板间,质点依然会垂直打在光屏上
D.若仅将两平行板的间距变大一些,再让该质点从N点以水平速度v0射入板间,质点依然会垂直打在光屏上
第II卷(非选择题)
三、非选择题:包括必考题和选考题两部分。第22题-第32题为必考题,每个小题考生都必须作答。第33题-第38题为选考题,考生根据要求作答。 (一)必考题
22、(6分)用如图所示的实验装置验证m1、m2组成的系统机械能守恒.m2从高处由静止开始下落,m1上拖着的纸带打出一系列的点,对纸带上的点迹进行测量,即可验证机械能守恒定律.图中给出的是实验中获取的一条纸带:0是打下的第一个点,每相邻两计数点间还有4个点(图中未标出),计数点间的距离如图所示.已知电源的频率为50Hz,m1=50g,m2=150g,g=9.8m/s2,则(所有结果均保留三位有效数字)
(1)在打点0~5过程中系统动能的增量△Ek= J,系统势能的减少量 △Ep= J。
(2)若某同学作出v-h图象如图c所示,则当地的重力加速度g=______m/s。
23、(9分)如图是测量阻值约几十欧的未知电阻Rx的原理图,图中R0是保护电阻(10Ω),R1是电阻箱(0~99.9Ω),R是滑动变阻器,A1和A2是电流表,E是电源(电动势10V,内阻很小)。 在保证安全和满足要求的情况下,使测量范围尽可能大。实验具体步骤如下:
6
2
2
(i)连接好电路,将滑动变阻器R调到最大;
(ii)闭合S,从最大值开始调节电阻箱R1,先调R1为适当值,再调滑动变阻器R,使A1示数I1 = 0.15A,记下此时电阻箱的阻值R1和A2示数I2。 (iii)重复步骤(ii),再侧量6组R1和I2; (iv)将实验测得的7组数据在坐标纸上描点。 根据实验回答以下问题:
① 现有四只供选用的电流表: A.电流表(0~3mA,内阻为2.0Ω) B.电流表(0~3mA,内阻未知) C.电流表(0~0.3A,内阻为5.0Ω) D.电流表(0~0.3A,内阻未知)
A1应选用 ,A2应选用 。 ② 测得一组R1和I2值后,调整电阻箱R1,使其阻值变小,要使A1示数I1= 0.15A,应让滑动变阻器R接入电路的阻值 (选填“不变”、“变大”或“变小”)。 ③ 在坐标纸上画出R1与I2的关系图。
④ 根据以上实验得出Rx = Ω。(保留两位有效数字) 24、(13分)如图所示,水平桌面上有一轻弹簧,左端固定在A点,自然状态时其右端位于B点。水平桌面右侧有一竖直放置的光滑轨道MNP,其形状为半径R=0.8m的圆环剪去了左上角135°的圆弧,MN为其竖直直径,P点到桌面的竖直距离也是R。用质量m1=0.4kg的物块将弹簧缓慢压缩到C点,释放后弹簧恢复原长时物块恰停止在B点。用同种材料、质量为m2=0.2kg的物块将弹簧缓慢压缩到C点释放,物块过B点后其位移与时间的关系为
,物块飞离桌边缘D点后由P点沿切线落入圆轨道。g=10m/s,求:
7
2
(1)DP间的水平距离;
(2)判断m2能否沿圆轨道到达M点;(3)释放后m2运动过程中克服摩擦力做的功。
25、(19分)如图所示,直径分别为D和2D的同心圆处于同一竖直面内,O为圆心,GH为大圆的水平直径。两圆之间的环形区域(Ⅰ区)和小圆内部(Ⅱ区)均存在垂直圆面向里的匀强磁场。间距为d的两平行金属极板间有一匀强电场,上极板开有一小孔。一质量为m,电量为+q的粒子由小孔下方d/2处静止释放,加速后粒子以竖直向上的速度v射出电场,由点紧靠大圆内侧射入磁场。不计粒子的重力。 (1)求极板间电场强度的大小;
(2)若粒子运动轨迹与小圆相切,求区磁感应强度的大小;
(3)若Ⅰ区,Ⅱ区磁感应强度的大小分别为2mv/qD,4mv/qD,粒子运动一段时间后再次经过H点,求这段时间粒子运动的路程。
26、(14分) 氨气在工农业生产中有重要应用。
Ⅰ. (1)如下图所示,向NaOH固体上滴几滴浓氨水,迅速盖上盖,观察现象。
Ⅱ
①浓盐酸液滴附近会出现白烟,发生反应的化学方程式为_____________________。
②FeSO4液滴中先出现灰绿色沉淀,过一段时间后变成红褐色,发生的反应包括Fe+2NH3·H2O===Fe(OH)2↓+2NH4和________________________。
(2)已知氨气极易溶于水,而难溶于有机溶剂CCl4。下列装置中不适宜做氨气尾气吸收的
8
+
2+
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