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(23分)如圖為一傳送裝置，傾角為α=53°的斜面AB與水平傳送帶在B處由一光滑小圓弧平滑銜接，可看作質(zhì)點的貨物從斜面上A點由靜止下滑，經(jīng)長度為S₁的傳送帶后，最后拋入固定于水平地面上的圓弧形槽內(nèi)。已知物體與斜面、傳送帶間的滑動摩擦因數(shù)均為μ=0.5，傳送帶兩皮帶輪的半徑均為R₁=0．4m，傳送帶上表面BC離地的高度h=1．2m。圓弧槽半徑R₂=1m，兩邊緣與圓心連線與豎直方向的夾角均為β=53°。當(dāng)傳送帶靜止時，將貨物在斜面上離B點S₂遠(yuǎn)處靜止釋放，貨物脫離傳送帶后剛好沿圓弧槽左邊緣D點的切線方向飛入槽內(nèi)。當(dāng)傳送帶順時針轉(zhuǎn)動時，無論傳送帶轉(zhuǎn)多快，貨物也不會從圓弧槽右邊緣飛出，求：

（1）傳送帶靜止時，貨物到達(dá)C點的速度大小和D點時的速度大小。
（2）求S₁、S₂的值應(yīng)滿足的關(guān)系。（sin53°= 0．8，cos53°= 0．6 ）

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如圖23所示，一個交流發(fā)電機(jī)線圈共50匝，ab=0.2 m，bc=0.1 m，總電阻r=10 Ω，它在B=0.5 T的勻強(qiáng)磁場中從磁通量最大位置開始以100 r/s的轉(zhuǎn)速勻速轉(zhuǎn)動.外電路接有R=40 Ω的電阻.當(dāng)線圈轉(zhuǎn)過周期時，求：

圖23

(1)外電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱Q；

(2)這段時間內(nèi)通過外電阻R的電荷量.

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一、填空題，每小題4分，共20分

1、光子；科學(xué)假說；        2、；      3、T_B=T_C<T_D；θ_B=θ_C>θ_D；

4、E₁>E₂；△E₁ = △E₂；     5、5，30

二、選擇題：共40分。

說明

Ⅰ單項選擇題（每題4分）

Ⅱ多項選擇題（每題5分）

題號

6

7

8

9

10

11

12

13

14

選項

C

D

B

A

A

AB

BD

AD

CD

三、實驗題：共30分

15、A

16、(1)A；(2)一節(jié)干電池、保護(hù)電阻 ；將電池與電流表、保護(hù)電阻串接

17、(1) ① ③ ；  ①中有導(dǎo)電物質(zhì)的一面朝上，③中應(yīng)使用電壓傳感器；(2) a ；(3) f ，向右

18、（1）作圖法 ；（2）畫出的s-t圖（如圖線甲）和的s-t圖（如圖線乙）                                                          

在誤差允許的范圍內(nèi)，圖線甲為直線，物體從A到B的運(yùn)動為勻速直線運(yùn)動，從圖線的斜率可求得： ，     

從乙圖中無法直接判斷s、t之間的關(guān)系，但是該圖線接近于二次函數(shù)的圖像。為了驗證這個猜想，通過轉(zhuǎn)換變量來進(jìn)行，即作s-t²圖線，為此求得表格如下：

時間t(s)

0.89

1.24

1.52

1.76

1.97

新變量t²(s²)

0.79

1.54

2.31

3.10

3.88

位移s(m)

0.25

0.50

0.75

1.00

1.25

依據(jù)上表中的t^2、、s數(shù)據(jù)可作圖線丙。從圖像中看出s與t^2、呈線性變化關(guān)系，由圖中斜率求得，即故

（3）從的過程中s隨t變化的規(guī)律是： 物體作勻速直線運(yùn)動，          

從的過程中s隨t變化的規(guī)律是：物體作初速度為零的勻加速直線運(yùn)動，

19、解：（1）由圖線可看出滑塊上升和下滑的加速度大小幾乎相等，說明摩擦力對滑塊Ａ運(yùn)動的影響可以忽略。

（2）因為有滑動摩擦力，所以圖線不對稱。

上滑時，s₁ =1/2 g(sinθ+μcosθ)t₁²

下滑時，s ₂=1/2 g(sinθ-μcosθ)t₂²

代入圖給數(shù)據(jù)s₁ = s₂=0.55m   t₁=0.4s  t₂=0.6s

 ²

解得sinθ=0.5  θ＝30°  μ=0.22

 (θ角在arcsin0.45 ―arcsin0.55范圍都算對；μ在0.2―0.3都算對)

四、計算題：共60分

20、解： 以密閉容器內(nèi)的一定量氣體為研究對象，選取標(biāo)準(zhǔn)狀況為該氣體的一個已知狀態(tài)，根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程可求解.

       取1摩爾氣體作為研究對象，在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下為，所包含的分子數(shù)為N_A=6.023×10²³個.在題設(shè)條件下，設(shè)其體積為V，則根據(jù)氣態(tài)方程：

       有

       每個分子所占的空間體積為，分子間的距離為

21、解：該同學(xué)的解法不合理。（1分）

因為在施加豎直向下的電場后，物體對桌面壓力N=mg+qE，因而物體受到的滑動摩擦力f=mN=m(mg+qE)，而這位同學(xué)仍用f=mmg來計算摩擦力做的功。（2分）

正確解答：

未加電場：mg（H-h）-mmgS_AC=0                                      （1分）

加電場后：（mg+qE）（H-h）-m（mg+qE）S_AC=    （2分）

[ 聯(lián)解上述兩式得：   u=u₀=4米/秒]

運(yùn)用平拋運(yùn)動的公式：       （2分）

 得：S==4                   （2分）

22、、解：由閉合電路歐姆定律作aP兩端的U_ap―I圖像，因圖上任意一點的U_ap與I所對應(yīng)的矩形面積是外電路電阻R_x的輸出功率，從而由已知R_x的功率求出對應(yīng)的R_x值。

根據(jù)閉合電路歐姆定律

作圖像如圖所示，由圖可分析找到滑動變阻器的發(fā)熱功率為9W的A點和B點，所以R_x有兩個值。

23、解：(1)輸電線冰層體積V_冰=πR²L，由于對稱性塔尖上所受壓力的增加量等于一根輸電線上冰層的重力，即ΔN=ρgV_冰=ρgπR²L。

    (2)輸電線與冰層的總質(zhì)量為：M=m₀L+ρπR²L，輸電線受到三個力作用，由共點力平衡條件得：

    2F₁cosθ=m₀gL+ρgπR²L   

最高點所受拉力為：

    由半根輸電線的受力可得最低點的拉力為

    (3)設(shè)鐵塔被冰包裹時的質(zhì)量為m`，則

    鐵塔即將翻倒時受到重力、地面拉力和輸電線拉力作用，以―端為軸，R取最大值時有：

24、解：（1）由題意知圓環(huán)所在處在磁感應(yīng)強(qiáng)度B為：   ……①

圓環(huán)的有效切割長度為其周長即： ……②

圓環(huán)的電阻R_電為：……③

當(dāng)環(huán)速度為v時，切割磁感線產(chǎn)生的電動勢為：……④

電流為：     ……⑤

故圓環(huán)速度為v時電功率為：P=I²R_電……⑥

聯(lián)立以上各式解得：……⑦

（2）當(dāng)圓環(huán)加速度為零時，有最大速度v_m

此時……⑧    由平衡條件……⑨

……⑩       聯(lián)立⑧⑨⑩解得……⑾

（3）由能量守恒定律……⑿

解得……⒀

評分標(biāo)準(zhǔn)：③④⑤⑧⑨⑾⒀各2分，⑥⑦⑩各1分，⑿3分共20分