四、填空题（共20分，每小题4分。）
本大题中第22题为分叉题，分A、B两类，考生可任选一类答题。若两类试题均做，一律按A类题积分。
21、形象描述磁场分布的曲线叫做____________,通常___________的大小也叫做磁通量密度。
22A、B选做一题
22A、如图，粗糙水平面上，两物体A、B以轻绳相连，在恒力F作用下做匀速运动。某时刻轻绳断开，A在F牵引下继续前进，B最后静止。则在B静止前，A和B组成的系统动量_________（选填：“守恒”或“不守恒“）。
22B、两颗卫星绕地球运行的周期之比为27:1，则它们的角速度之比为__________，轨道半径之比为___________。
23、如图，圆弧形凹槽固定在水平地面上，其中ABC是位于竖直平面内以O为圆心的一段圆弧，OA与竖直方向的夹角为α。一小球以速度从桌面边缘P水平抛出，恰好从A点沿圆弧的切线方向进入凹槽。小球从P到A的运动时间为____________;直线PA与竖直方向的夹角β=_________。
24、如图，质量为m的带电小球A用绝缘细线悬挂于O点，处于静止状态。施加一水平向右的匀强电场后，A向右摆动，摆动的最大角度为60°，则A受到的电场力大小为 。 在改变电场强度的大小和方向后，小球A的平衡位置在α=60°处，然后再将A的质量改变为2m，其新的平衡位置在α=30°处，A受到的电场力大小为 。
25、地面上物体在变力F作用下由静止开始竖直向上运动，力F随高度随高度x的变化关系如图所示，物体能上升的最大高为h,h<H。当物体加速度最大时其高度为 ，加速度的最大值为 。
五。实验题（共24分）
26、（3分）在“用DIS研究机械能守恒定律”的实验中，用到的传感器是 传感器。若摆锤直径的测量值大于其真实值会造成摆锤动能的测量值偏 。（选填：“大”或“小”）。
27、（6分）在“用多用电表测电阻、电流和电压”的实验中
（1）（多选题）用多用电测电流或电阻的过程中
（A）在测量电阻时，更换倍率后必须重新进行调零
（B）在测量电流时，更换量程后必须重新进行调零
（C）在测量未知电阻时，必须先选择倍率最大挡进行试测
（D）在测量未知电流时，必须先选择电流最大量程进行试测
（2）测量时多用电表指针指在如图所示位置。若选择开关处于“10V”挡，其读数为 Ｖ；若选择开关处于“×10”挡，其读数为 200 Ω（选填:“大于”，“等于”或“小于”）。
28、(7分)“用DIS描绘电场的等势线”的实验装置示意图如图所示。
（1）（单选题）该实验描绘的是
（A）两个等量同种电荷周围的等势线
（B）两个等量异种电荷周围的等势线
（C）两个不等量同种电荷周围的等势线
（D）两个不等量异种电荷周围的等势线
（2）（单选题）实验操作时，需在平整的木板上依次铺放
（A）导电纸、复写纸、白纸
（B）白纸、导电纸、复写纸
（C）导电纸、白纸、复写纸
（D）白纸、复写纸、导电纸
（3）若电压传感器的红、黑探针分别接触图中d、f两点（f、d连线与A、B连线垂直）时，示数小于零。为使示数为零，应保持红色探针与d点接触，而将黑色探针 向右）移动。
29、（8分）某同学制作了一个结构如图（a）所示的温度计。一端封闭的轻质细管可绕封闭端O自由转动，管长0、5m。将一量程足够大的力传感器调零，细管的开口端通过细线挂于力传感器挂钩上，使细管保持水平、细线沿竖直方向。在气体温度为270K时，用一段水银将长度为0、3m的气柱封闭在管内。实验时改变气体温度，测得封闭气柱长度l和力传感器读数F之间的关系如图（b）所示（实验中大气压强不变）。
（1）管内水银柱长度为m，为保证水银不溢出，该温度计能测得的最高温度为 K。
（2）若气柱初始长度大于0、3m，该温度计能测量的最高温度将（选填：“增大”，“不变”或“减小”）。
（3）若实验中大气压强略有升高，则用该温度计测出的温度将（选填：“偏高”，“不变”或“偏低”）。
六、计算题（共50分）
30、（10分）如图，两端封闭的直玻璃管竖直放置，一段水银将管内气体分隔为上下两部分A和B，上下两部分气体初温度相等，且体积VA＞VB。
（1）若A、B两部分气体同时升高相同的温度，水银柱将如何移动？
某同学解答如下：
设两部分气体压强不变，由 ，…， ，…，所以水银柱将向下移动。
上述解答是否正确？若正确，请写出完整的解答；若不正确，请说明理由并给出正确的解答。
（2）在上下两部分气体升高相同温度的过程中，水银柱位置发生变化，最后稳定在新的平衡位置，A、B两部分气体始末状态压强的变化量分别为ΔpA和ΔpB，分析并比较二者的大小关系。
31、（12分）风洞是研究空气动力学的实验设备。如图，将刚性杆水平固定在风洞内距地面高度H=3、2m处，杆上套一质量m=3kg，可沿杆滑动的小球。将小球所受的风力调节为F=15N，方向水平向左。小球以速度v0=8m/s向右离开杆端，假设小球所受风力不变，取g=10m/s2。求：
（1）小球落地所需时间和离开杆端的水平距离；
（2）小球落地时的动能。
（3）小球离开杆端后经过多少时间动能为78J？
32、（14分）如图（a），长度L=0、8m的光滑杆左端固定一带正电的点电荷A，其电荷量Q= ；一质量m=0、02kg，带电量为q的小球B套在杆上。将杆沿水平方向固定于某非均匀外电场中，以杆左端为原点，沿杆向右为x轴正方向建立坐标系。点电荷A对小球B的作用力随B位置x的变化关系如图（b）中曲线I所示，小球B所受水平方向的合力随B位置x的变化关系如图（b）中曲线II所示，其中曲线II在0、16≤x≤0、20和x≥0、40范围可近似看作直线。求：（静电力常量 ）
（1）小球B所带电量q;
（2）非均匀外电场在x=0、3m处沿细杆方向的电场强度大小E；
（3）在合电场中，x=0、4m与x=0、6m之间的电势差U。
（4）已知小球在x=0、2m处获得v=0、4m/s的初速度时，最远可以运动到x=0、4m。若小球在x=0、16m处受到方向向右，大小为0、04N的恒力作用后，由静止开始运动，为使小球能离开细杆，恒力作用的做小距离s是多少？
33、（14分）如图，一关于y轴对称的导体轨道位于水平面内，磁感应强度为B的匀强磁场与平面垂直。一足够长，质量为m的直导体棒沿x轴方向置于轨道上，在外力F作用下从原点由静止开始沿y轴正方向做加速度为a的匀速加速直线运动，运动时棒与x轴始终平行。棒单位长度的电阻ρ，与电阻不计的轨道接触良好，运动中产生的热功率随棒位置的变化规律为P=ky （SI）。求：
（1）导体轨道的轨道方程y=f（x）；
（2）棒在运动过程中受到的安培力Fm随y的变化关系；
（3）棒从y=0运动到y=L过程中外力F的功。 参考答案
一、 单项选择题
1、D 2、D 3、A 4、D 5、B 6、C 7、B 8、A
二、单项选择题
9、D 10、B 11、C 12、B 13、C 14、B 15、A 16、B
三、多项选择题
17、A,B,C 18、B,C 19、A,D 20、A,B,D
四、填空题
21、磁感线；磁感应强度 22A、守恒；不守恒
22B、1:27；9:1 23、 ；
24、 ；mg
25、0或h；
⑤、实验题（共24分）
26、光电门；大 27、（1）A，D （2）5、4；小于 28、（1）B （2）D （3）向右
29、（1）0、1；360 （2）减小（3）偏低
六、计算题
30、解：
（1）不正确。
水银柱移动的原因是升温后，由于压强变化造成受力平衡被破坏，因此应该假设气体体积不变，由压强变化判断移动方向。
正确解法：设升温后上下部分气体体积不变，则由查理定律可得
因为 ，pA<pB，可知 ，所示水银柱向上移动。
（2）升温前有pB=pA+ph（ph为汞柱压强）
升温后同样有pB' =pA'+ph
两式相减可得
31、解：
（1）小球在竖直方向做自由落体运动，运动时间为
小球在水平方向做匀减速运动，加速度
水平位移
（2）由动能定理
（3）小球离开杆后经过时间t的水平位移
由动能定理
以 J和 m/s代入得
125t2-80t+12=0
解得t1=0、4s,t2=0、24s
32、解：
（1）由图可知，当x=0、3m时， N
因此 C
（2）设在x=0、3m处点电荷与小球间作用力为F2，
F合=F2+qE
因此
电场在x=0、3m处沿细秆方向的电场强度大小为3 ，方向水平向左。
（3）根据图像可知在x=0、4m与x=0、6m之间合力做功大小
W合=0、004 0、2=8 10-4J
由qU=W合
可得
（4）由图可知小球从x=0、16m到x=0、2m处
电场力做功 J
小球从 到 处
电场力做功 = =
由图可知小球从 到 处
电场力做功 =－0、004×0、4=
由动能定理 + + + =0
解得 =
33、解：
（1）设棒运动到某一位置时与轨道接触点的坐标为（± ）,安培力的功率
棒做匀加速运动
代入前式得
轨道形式为抛物线。
（2）安培力 =
以轨道方程代入得
（3）由动能定理
安培力做功
棒在 处动能
外力做功
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