（二）必做題

15．（10分）用如圖 （a）所示的器材做“描繪小燈泡的伏安特性曲線”實驗．小燈泡標有 “6V，3W”的字樣．蓄電池電動勢為8V，滑動變阻器有兩種規格：R₁標有“5Ω，2A”，

    R₂標有“100Ω，20mA”．各電表的量程如圖所示．測量時要求小燈泡兩端的電壓從零開  始，并測多組數據．

   （1）滑動變阻器應選用         ．

   （2）用筆畫線代替導線，把圖中的實物連成實驗電路（有部分連線已接好）．

   （3）測量時電壓表示數如圖 （b）所示，則U=    V．

   （4）某同學根據實驗測量得到的數據，作出了如圖 （c）所示的I―U圖象．分析圖象不是直線的原因：            ．

16．（14分）（1）用10分度的游標卡尺測一工件的長度，測得結果如圖所示．則該工件的長度L=        cm．

   （2）很多人都認為“力越小速度就越小”，為了檢驗這個觀點是否正確，興趣小組的同學設計了這樣的實驗方案：在水平桌面上放一小木塊，小木塊后端與穿過打點計時器的紙帶相連，前端通過定滑輪與不可伸長的細線相連接，細線上不等間距地掛了五個鉤碼，其中第四個、第五個鉤碼之間的距離最大．起初木塊停在靠近打點計時器的位置，第五個鉤碼到地面的距離小于木塊到定滑輪的距離，如圖 （a）所示．啟動打點計時器，木塊在鉤碼的牽引下，由靜止開始運動，所有鉤碼落地后，木塊會繼續運動一段距離．打點計時器使用的交流電頻率為50Hz．圖（b）是實驗得到的第一個鉤碼落地后的一段紙帶，紙帶運動方向如箭頭所示．

①本實驗方案中，在不可伸長的細線上掛五個鉤碼，這樣做的目的是什么?

②根據所提供紙帶上的數據，判斷第五個鉤碼落地可能出現在紙帶中的哪一段?    ．

③根據所提供紙帶上的數據，可算出木塊與桌面的動摩擦因數μ=          ．

④簡要分析所提供紙帶上的數據，說明“力越小速度就越小”的觀點是否正確：     

                                                                          。

17．（15分）“嫦娥工程”計劃在第二步向月球發射一個軟著陸器，在著陸器附近進行現場勘    測．已知地球的質量為月球質量的81倍，地球的半徑為月球半徑的4倍，地球表面的重力加速度為g_地=10m／s²，假設將來測得著陸器撞擊月球表面后豎直向上彈起，2s后落回月球表面．求它彈起時的初速度v₀（不考慮地球和月球的自轉）．

18．（16分）如圖所示，離地面高5.45m的O處用不可伸長的細線掛一質量為0.4kg的爆竹（火藥質量忽略不計），線長0.45m．把爆竹拉起使細線水平，點燃導火線后將爆竹無初速度釋放，爆竹剛好到達最低點B時炸成質量相等的兩塊，一塊朝相反方向水平拋出，落到地面A處，拋出的水平距離為x=5m．另一塊仍系在細線上繼續做圓周運動通過最高點C．

空氣阻力忽略不計，取g=10m／s²．求：

   （1）爆炸瞬間反向拋出那一塊的水平速度v₁．

   （2）繼續做圓周運動的那一塊通過最高點時細線的拉力T

19．（18分）如圖所示，三塊平行金屬板豎直固定在表面光滑的絕緣小車上，  A、B板，B、C板間距離均為L，并分別與電動勢為ε₁和ε₂的電池相連，金屬板B、C下端開有小孔，兩孔的連線沿水平方向垂直于三塊金屬板，整個裝置的總質量為M，并靜止在光滑水平面上．現有一質量為m，帶電量為+q的小球以初速度v₀沿兩孔連線方向從C板射入小車（設帶電小球不影響板間電場）．

   （1）小球由C板向B板運動過程中，小球和小車各做什么運動?   

   （2）證明小球由C板運動到B板的過程中,電場對小球和小車組成的系統所做功為qε₁．

   （3）為使小球不打到A板上，電動勢ε₂應滿足什么條件?

20．（18分）如圖所示，以正方形abcd為邊界的區域內有平行x軸指向+x方向的勻強電場    和垂直紙面向里的勻強磁場，正方形的邊長為L，帶電粒子（不計重力）從Oc邊的中點D，以某一初速度沿y軸正方向射入場區，恰好做直線運動．如果撤去磁場，保留電場，粒子仍以上述初速度從D點射入場區，則粒子從bc邊的P點射出場區，設P點的坐標為（L，y_P）．求：如果撤去電場，保留磁場，粒子仍以上述的初速度從D點射入場區，在y_P取不同值的情況下，粒子出射點在場區邊界上的分布范圍．