【題目】2012年11月，“殲15”艦載機在“遼寧號”航空母艦上著艦成功，它的阻攔技術原理是，飛機著艦時利用阻攔索的作用力使它快速停止。隨著電磁技術的日趨成熟，新一代航母已準備采用全新的電磁阻攔技術，它的阻攔技術原理是，飛機著艦時利用電磁作用力使它快速停止。為研究問題的方便，我們將其簡化為如圖所示的模型。在磁感應強度為B、方向如圖所示的勻強磁場中，兩根平行金屬軌道MN、PQ固定在水平面內，相距為L，電阻不計。軌道端點MP間接有阻值為R的電阻。一個長為L、質量為m、阻值為r的金屬導體棒ab垂直于MN、PQ放在軌道上，與軌道接觸良好。質量為M的飛機以水平速度v0迅速鉤住導體棒ab，鉤住之后關閉動力系統并立即獲得共同的速度。假如忽略摩擦等次要因素，飛機和金屬棒系統僅在安培力作用下很快停下來。求：
（1）飛機鉤住金屬棒后它們獲得的共同速度v的大小；
（2）飛機在阻攔減速過程中獲得的加速度a的最大值；
（3）從飛機鉤住金屬棒到它們停下來的整個過程中運動的距離x。
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【題目】如圖所示，在絕熱圓柱形汽缸中用光滑絕熱活塞密閉有一定質量的理想氣體，在汽缸底部開有一小孔，與U形水銀管相連，外界大氣壓為P0=75cmHg，缸內氣體溫度t0=27℃，穩定后兩邊水銀面的高度差為△h=1.5cm，此時活塞離容器底部的高度為L=50cm（U形管內氣體的體積忽略不計）．已知柱形容器橫截面S=0.01m2，取75cmHg壓強為1.0×105Pa，重力加速度g=10m/s2．
（i）求活塞的質量；
（ii）若容器內氣體溫度緩慢降至-3℃，求此時U形管兩側水銀面的高度差△h′和活塞離容器底部的高度L′．
【答案】（i）
（ii）
【解析】（i）A中氣體壓強PA=P0+P△h=76.5cmHg=1.02×105Pa
對活塞 PAS=P0S+mg
解得m=2kg．
（ii）由于氣體等壓變化，U形管兩側水銀面的高度差不變△h′=1.5cm
T1=300K，體積V1=50cm.s
T2=270K，體積V2= L′S
由： 
解得：L′=45cm．
【題型】解答題
【結束】
31
【題目】下列說法正確的是_____
A.當一列聲波從空氣傳入水中時，波長一定會變長
B.同一單擺在高山山腳的振動周期一定大于在該山山巔的振動周期
C.電磁波是橫波，可以觀察到其偏振現象
D.愛因斯坦狹義相對論認為在不同慣性參考系中光速不同
E.若測得來自某遙遠星系上某些元素發出的光波波長比地球上這些元素靜止時發出的光波波長長，則說明該星系正在遠離我們而去
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【題目】一玻璃立方體中心有一點狀光源。今在立方體的部分表面鍍上不透明薄膜，以致從光源發出的光線只經過一次折射不能透出立方體。已知該玻璃的折射率為
，求鍍膜的面積與立方體表面積之比的最小值。
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【題目】如圖所示為某種靜電分選器的原理簡圖。兩個豎直放置的平行金屬板PQ和MN，加上恒定電壓可形成勻強電場（電場可視為僅局限在平行板之間）。一帶負電顆粒電荷量為q，質量為m，從絕緣斜槽滑下，從PQ板上邊緣水平進入金屬板間區域。已知兩板間距為d，板長為l，重力加速度為g，空氣阻力不計。
(1)若兩金屬板未加上電壓，顆粒恰好從QN中央離開，求顆粒進入金屬板的速度大小v0；
(2)若兩金屬板加上電壓（MN板接正極），顆粒仍以v0水平進入金屬板間，要使顆粒下落過程中不接觸到金屬板MN，求所加電壓應滿足的條件。
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【題目】測定電阻的阻值，實驗室提供下列器材：
A．待測電阻R(阻值約10kΩ) B．滑動變阻器R1(0-lkΩ)
C．電阻箱Ro(99999.9Ω) D．靈敏電流計G(500A，內阻不可忽略)
E．電壓表V(3V，內阻約3kΩ) F．直流電源E(3V，內阻不計)
G．開關、導線若干
(1)甲同學設計了如圖a所示的電路，請你指出他的設計中存在的問題：
①___________；②___________；③___________
(2)乙同學用圖b所示的電路進行實驗.
①請在圖d中用筆畫線代替導線，完成實物電路的連接_______.
②先將滑動變阻器的滑動頭移到_____(選填“左”或“右”)端，再接通開關S；保持S2斷開，閉合S1，調節R1使電流計指針偏轉至某一位置，并記下電流I1
③斷開S1，保持R1不變，調整電阻箱R0阻值在10kΩ左右，再閉合S2，調節R0阻值使得電流計讀數為________時，R0的讀數即為電阻的阻值.
(3)丙同學查得靈敏電流計的內阻為Rg，采用電路c進行實驗，改變電阻箱電阻R0值，讀出電流計相應的電流I，由測得的數據作出
-R0圖象如圖e所示，圖線縱軸截距為m，斜率為k，則電阻的阻值為________________
【答案】（1）電流表不應外接或滑動變阻器不應該用限流解法；（2）如圖；左；I1（3）
【解析】（1）①連接實物電路圖，如圖：
②為保護電路，先將滑動變阻器的滑動頭移到左端，③斷開
，保持
不變，調整電阻箱
阻值在10kΩ左右，再閉合
，調節阻值使得電流計讀數為
時，的讀數即為電阻的阻值．(2) 由圖c所示電路可知，在閉合電路中，電源電動勢：
，則有：
，由圖d所示圖象可知，圖象截距為：
，圖象斜率
，解得電阻阻值為：
.
【題型】實驗題
【結束】
142
【題目】氘核
和氚核(
)結合成氦核(
)的核反應方程如下：
，要發生這樣的核反應，需要將反應物質的溫度加熱到幾百萬開爾文．式中17.6 MeV是核反應中________(填“放出”或“吸收”)的能量，核反應后生成物的總質量比核反應前物質的總質量________(填“增加”或“減少”)了________kg.
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【題目】一帶負電的粒子只在電場力作用下沿x軸正方向運動，其電勢能Ep隨位移x變化的關系如圖所示，其中0～x2段是關于直線x=x1對稱的曲線，x2～x3段是直線，則下列說法正確的是
A. x1處電場強度最小，但不為零
B. 粒子在0～x2段做勻變速運動，x2～x3段做勻速直線運動
C. 若x1、x3處電勢為
1、3，則1<3
D. x2～x3段的電場強度大小方向均不變
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【題目】如圖所示，一個三棱鏡的截面為等腰直角△ABC，腰長為a，∠A＝90°。一束細光線沿此截面所在平面且平行于BC邊的方向射到AB邊上的中點，光進入棱鏡后直接射到AC邊上，并剛好能發生全反射。已知真空中的光速為c，試求：
(i)該棱鏡材料的折射率n；
(ii)光從AB邊到AC邊的傳播時間t。
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【題目】某同學要準確測量一節干電池的電動勢和內阻。現有實驗器材如下：
A.待測干電池(電動勢約為1.5V，內阻約為1Ω)
B.電流表A(量程
，內阻為19Ω)
C.電阻箱R(最大阻值9999.9Ω)
D.定值電阻R0=1Ω
E.開關，導線若干
(1)該同學想改裝一個大量程的電流表，他需要把電流表A和定值電阻
__________ (填“并聯”或“串聯”)。
(2)使用改裝好的電流表(表盤未改動)和其他實驗器材，設計實驗電路，并把電路原理圖畫在圖甲虛線框內________________。
(3)該同學在圖乙的坐標系中根據實驗記錄的數據進行了描點(I表示電流表A的示數)，根據圖像，求得電源電動勢為__________V，內阻為__________Ω(結果保留3位有效數字)。
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【題目】如圖所示，兩個邊長為2L的正方形PQMN和HGKJ區域內有垂直紙面向外的勻強磁場，磁感應強度大小分別為B1和B2，兩磁場區域中間夾有兩個寬度為L、方向水平且相反、場強大小均為E的勻強電場，兩電場區域分界線經過PN、GK的中點．一質量為m、電荷量為q的帶正電粒子(不計重力)從G點由靜止釋放，經上方電場加速后通過磁場回旋，又經歷下方電場沿NK二次加速后恰好回到G點，則下列說法正確的是( )
A. B2＝2B1
B. 帶電粒子第二次進入右邊磁場后一定從MN邊離開
C. 第一次完整回旋過程經歷的時間為
D. 要實現兩次以上的回旋過程，可以同時增大兩磁場的磁感應強度
【答案】BCD
【解析】帶電粒子在電場中第一次加速有
，在右邊磁場中做勻速圓周運動的向心力由洛倫茲力提供，有
解得
帶電粒子在電場中第二次加速有
帶電粒子在左邊磁場中做圓周運動回到G點，有
，解得
，故有
，選項A錯誤；由帶電粒子在電場中第三次加速有
得，
則粒子第二次在右邊磁場中做圓周運動的半徑為
，
，故帶電粒子一定從MN邊射出磁場，選項B正確；把帶電粒子在電場中兩次加速的過程等效成一次連續的加速過程，則在電場中加速的時間為
，在右邊磁場中運動的時間為
，在左邊磁場中運動的時間為
，故第一次完整的回旋時間為
，選項C正確；因為磁感應強度B越大，帶電粒子在磁場中做勻速圓周運動的半徑越小，故可以同時增大兩邊磁場的磁感應強度，選項D正確．
【題型】多選題
【結束】
157
【題目】為了探究加速度與力的關系，某同學設計了如圖所示的實驗裝置，帶滑輪的長木板水平放置，板上有兩個光電門相距為d，滑塊通過細線與重物相連，細線的拉力F大小等于力傳感器的示數．讓滑塊從光電門1由靜止釋放，記下滑到光電門2的時間t.改變重物質量來改變細繩拉力大小，重復以上操作5次，計算后得到下表中的5組數據．
(1)請根據表中數據在坐標紙上畫出aF圖象；
(2)分析aF圖象，可求出滑塊質量m＝________kg，滑塊和軌道間的動摩擦因數μ＝________(重力加速度g＝10 m/s2)
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