第Ⅱ卷(非选择题，共64分)

考生注意：

第Ⅱ卷须用黑色墨水签字笔在答题卡书写作答，在试题卷上作答，答案无效

二、实验题(7 +8 =15分)

11.(7分)如图是验证机械能守恒定律的实验。小圆柱由一根不可伸长的轻绳拴住，轻绳另一端固定。将轻绳拉至水平后由静止释放。在最低点附近放置一组光电门，测出小圆柱运动到最低点的挡光时间△t，再用游标卡尺测出小圆柱的直径d，如图，重力加速度为g.则

(1)小圆柱的直径d=           cm;

(2)测出悬点到圆柱重心的距离l，若等式gl=____成立，说明小圆柱下摆过程机械能守恒。

(3)若在悬点O安装一个拉力传感器，测出绳子上的拉力F，则验证小圆柱作圆周运动在最低点向心力的公式还需要测量的物理量是         (用文字和字母表示)，若等式F=____成立，则可验证小圆柱作圆周运动在最低点向心力的公式。

12.(8分)要精确测量一个阻值约为5Ω的电阻R，实验室提供下列器材：

电流表 ：量程1.0mA，内阻r1约为4Ω.

电流表 ：量程500μA，内阻r2=750Ω,.

滑动变阻器R0：阻值约10Ω.

电池E，电动势ε=1.5V，内阻很小.电键S，导线若干.

(1)在虚线方框中画出电路图，标明所用器材的代号.

(2)需要测量的物理量是           ，根据所测物理量，求出电阻阻值的表达式Rx=        。

三、计算题(本题共7小题，5 +6 +7 +8 +9 +10 +10 =55分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位.)

13.(5分)飞船沿半径为R的圆周绕地球运转，周期为T，如图所示.如果飞船要返回地面，可在轨道上某一点A处将速率降低到适当数值，从而使飞船沿着以地心为焦点的椭圆轨道运行，椭圆与地球表面在B点相切。(已知地球半径为r)。

求：(1)飞船在圆周轨道上的线速度大小

(2)飞船由A点运动到B点所需的时间

14.(6分)如图，一长为L的长方形木块在水平面上以加速度a做匀加速直线运动.先后经过l、2两点，l、2之间有一定的距离，木块通过l、2两点所用时间分别为t1和t2。

求：(1)木块经过位置1时的平均速度大小

(2)木块前端P在l、2之间运动所需时间

15.(7分)如图所示，m1从光滑的斜面上的A点由静止开始运动，与此同时小球m2在C点的正上方4.5l处自由落下，m1以不变的速率途经斜面底端B点后继续在光滑的水平面上运动，在C点恰好与自由下落的小球m2相遇，若AB= BC=l，不计空气阻力，试求：

(1)两球经多长时间相遇;

(2)斜面的倾角等于多大。

16.(8分)如右图，电阻可忽略的光滑平行金属导轨MN、M′N′固定在竖直方向，导轨间距d=0.8m，下端NN′间接一阻值R=1.5Ω的电阻，磁感应强度B=1.0T的匀强磁场垂直于导轨平面.距下端h=lm高处有一金属棒ab与轨道垂直且接触良好，其质量m=0.2kg，电阻r=0.5Ω，由静止释放到下落至底端NN′的过程中，电阻R上产生的焦耳热QR =0.3J.g=10m/s2.求：

(1)金属棒在此过程中克服安培力做的功WA;

(2)金属棒下滑速度为2m/s时的加速度a;

(3)金属棒下滑的最大速度vm。

17.(9分)如图所示，在以坐标原点O为圆心、半径为R的圆形区域内，有相互垂直的匀强电场和  匀强磁场，磁感应强度为B，磁场方向垂直于xOy平面向里。一带正电的粒子(不计重力)从M点沿y轴正方向以某一速度射人，带电粒子恰好做匀速直线运动，经t0时间从N点射出。

(1)求电场强度的大小和方向。

(2)若仅撤去磁场，带电粒子仍从M点以相同的速度射入，经 时间恰从圆形区域的边界射    出。求粒子运动加速度的大小。

(3)若仅撤去电场，带电粒子仍从M点射入，且速度为原来的2倍，请结合(2)中的条件，求粒子在磁场中运动的时间。

18.(10分)如图所示，在竖直平面内有一条1/4圆弧形轨道AB，其半径为1m，B点的切线方向恰好为水平方向.一个质量为lkg的小物体，从轨道顶端A点由静止开始沿轨道下滑，到达轨道末端B点时对轨道的压力为26N，然后做平抛运动，落到地面上的C点，若BC所连直线与水平方向夹角为θ，且tanθ =1.25(不计空气阻力，g=10m/s2)，求：

(1)物体在AB轨道B点的速度大小;

(2)物体在AB轨遭运动时阻力做的功;

(3)物体从B点开始到与BC直线相距最远所用的时间;

19.(10分)如图所示，ab=25cm，ad=20cm，匝数为50匝的矩形线圈。线圈总电阻r=1Ω，外电路电阻R=9Ω。磁感应强度B=0.4T。线圈绕垂直于磁感线的OO′轴以角速度50rad/s匀速转动。求：

(1)从此位置开始计时，它的感应电动势的瞬时值表达式。

(2)1min内R上消耗的电能。

(3)当从该位置转过30°时，电阻R上的瞬时电功率是多少?

(4)线圈由如图位置转过30°的过程中，通过R的电量为多少?

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