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（16分）如圖所示，兩水平放置的平行金屬板a、b，板長L＝0.2 m，板間距d＝0.2 m．兩金屬板間加可調控的電壓U，且保證a板帶負電，b板帶正電， 忽略電場的邊緣效應．在金屬板右側有一磁場區域，其左右總寬度s＝0.4 m，上下范圍足夠大，磁場邊界MN和PQ均與金屬板垂直，磁場區域被等寬地劃分為n（正整數）個豎直區間，磁感應強度大小均為B＝5×10^-3T，方向從左向右為垂直紙面向外、向內、向外……．在極板左端有一粒子源，不斷地向右沿著與兩板等距的水平線OO′發射比荷＝1×10⁸ C/kg、初速度為v₀＝2×10⁵ m/s的帶正電粒子。忽略粒子重力以及它們之間的相互作用．
（1）當取U何值時，帶電粒子射出電場時的速度偏向角最大；
（2）若n=1，即只有一個磁場區間，其方向垂直紙面向外，則當電壓由0連續增大到U過程中帶電粒子射出磁場時與邊界PQ相交的區域的寬度；
（3）若n趨向無窮大，則偏離電場的帶電粒子在磁場中運動的時間t為多少？

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（1）以下說法正確的是

 

a．水的飽和汽壓隨溫度的升高而增大
b．擴散現象表明，分子在永不停息地運動
c．當分子間距離增大時，分子間引力增大，分子間斥力減小
d．一定質量的理想氣體，在等壓膨脹過程中，氣體分子的平均動能減小
（2）如圖所示，粗細均勻、導熱良好、裝有適量水銀的U型管豎直放置，右端與大氣相通，左端封閉氣柱長l=20cm（可視為理想氣體），兩管中水銀面等高．先將右端與一低壓艙（未畫出）接通，穩定后右管水銀面高出左管水銀面h=10cm（環境溫度不變，大氣壓強p₀=75cmHg）
①穩定后低壓艙內的壓強為

 

cmHg；
②此過程中左管內的氣體對外界

 

（填“做正功”“做負功”“不做功”），氣體將

 

（填“吸熱”或放熱“）．

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（1）以下說法正確的是______
a．水的飽和汽壓隨溫度的升高而增大
b．擴散現象表明，分子在永不停息地運動
c．當分子間距離增大時，分子間引力增大，分子間斥力減小
d．一定質量的理想氣體，在等壓膨脹過程中，氣體分子的平均動能減小
（2）如圖所示，粗細均勻、導熱良好、裝有適量水銀的U型管豎直放置，右端與大氣相通，左端封閉氣柱長l=20cm（可視為理想氣體），兩管中水銀面等高．先將右端與一低壓艙（未畫出）接通，穩定后右管水銀面高出左管水銀面h=10cm（環境溫度不變，大氣壓強p=75cmHg）
①穩定后低壓艙內的壓強為______cmHg；
②此過程中左管內的氣體對外界______（填“做正功”“做負功”“不做功”），氣體將______（填“吸熱”或放熱“）．

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在直角坐標系的第Ⅱ象限和第Ⅳ象限中的直角三角形區域內，分布著磁感應強度均為B的勻強磁場，方向分別垂直紙面向外和向里．某一帶正電粒子A₁，由靜止開始經加速電壓為U的電場(圖中未畫出)加速后，從縱坐標為a的M處平行于x軸向右運動，通過第Ⅱ象限的勻強磁場區域后，在坐標原點O處與靜止在該點的粒子A₂發生了對心正碰，碰后它們結合在一起進入第Ⅳ象限，碰撞前后它們的運動軌跡如圖所示．若兩個粒子的質量相等且均可視為質點、重力不計、碰撞過程中無電荷量損失．

(1)求帶電粒子A₁的比荷(即q/m)：

(2)確定粒子A₂碰撞前的帶電情況；

(3)求帶電粒子A₁在兩個磁場區域中偏轉所用的總時間．

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一、單項選擇題（每小題4分，共24分）

1、 B  2、C    3、  A   4、 D   5、 C     6、B

二、不定項選擇題（每小題5分，共25分）

7、 AC    8、  BD    9、  BD      10、 BCD     11、ACD

三．（20分）填空題。本大題共4小題，每空格2分

12、（1） 25  （2） 1.56。13、4 ，49mg。14、20、20。

15、（1）斷路  (2)20Ω  (3)12.5V  5Ω。

四、實驗題（第16題每空格2分、作圖2分；17題每空格2分；18題4分；19題8分共20分）

16、⑴2.5N和4.0N ⑵注意平行四邊形中的實線、虛線的區別和箭頭、標度、單位。

17、84　4．8×10^－10           18、C

19、解：連接電路圖如下                         2分

按電路圖接好實驗電路                   2分

改變電阻箱阻值，分別讀出兩組電阻箱阻值和對應的路端電壓值R₁、U₁、R₂、U₂。根據閉合電路歐姆定律列出與這兩組數據相對應的方程：

解方程組可得E和r：（各2分）

五、計算題（共59分）

20、（8分）解：氣體進入Ｂ中的過程是等壓變化：Ｖ_１／Ｔ_１＝Ｖ_２／Ｔ_２，

得?ＨＳ／Ｔ＝（（4／5）ＨＳ＋Ｖ_Ｂ）／Ｔ′                   2分

解得：Ｖ_Ｂ＝（（Ｔ′／Ｔ）－（4／5））ＨＳ                    2分

?取走砝碼后，保持活塞的高度不變是等容變化，由查理定律　ｐ_１／Ｔ_１＝ｐ_２／Ｔ_２，得?ｐ／Ｔ′＝（ｐ－（Δｍｇ／Ｓ））／Ｔ                                     2分

即Δｍ＝（Ｔ′－Ｔ）ｐＳ／Ｔｇ                                        2分

21、（12分）解：(1)設t=2.0s內車廂的加速度為a_B,由s=  得a_B=2.5m/s².   2分

   (2)對B，由牛頓第二定律：F-f=m_Ba_B, 得f=45N.                          2分

對A據牛頓第二定律得A的加速度大小為a_A=f/m_A=2.25m/s²                2分

所以t=2.0s末A的速度大小為：V_A=a_At=4.5m/s.                         2分

   (3)在t=2.0s內A運動的位移為S_A=,                      2分

A在B上滑動的距離                                   2分

22、（12分）解: 為使小球能繞O^’點做完整的圓周運動，則小球在最高點D對繩的拉力F₁應該大于或等于零，即有：       1                2分

根據機械能守恒定律可得：    2   2分

因為小球在最低點C對繩的拉力F₂應該小于或等于7mg，即有：

                   3                    2分

根據機械能守恒定律可得：  4     2分

由1234式解得：。                  4分

23．（12分）

解：設月球的質量為M, 著陸器的質量為m，軌道艙的質量為m₀

著陸器在月球表面上的重力等于萬有引力：mg＝GMm/R²                             2分

軌道艙繞月球做圓周運動:GM m₀/r²＝m₀V²/r    2分

著陸器與軌道艙對接時的動能：E_k＝m V²/2          2分

著陸器返回過程中需克服引力做功:W＝mgR(1－R/r). 2分

著陸器返回過程中至少需要獲得的能量:E＝E_k＋W       2分

聯解可得：E＝mgR(1－R/2r).     2分

24、（14分）解：（1）因為線框ab進入磁場時V₁＝＝2m/s              2分

產生的電動勢E＝BLV₁＝0.2V

安培力F＝BLI＝BLE/R＝1N                                               2分

線框在磁場中F＝G作勻速運動，Q＝mg2L＝0.1×10×2×0.1J＝0.2J          2分

（2）因為ab與dc切割磁感線產生的電動勢和電流是：E＝BLV₁   I＝E/R

     所以通過a點的電量

Q＝It＝E2L/R V₁＝BL2 V₁L/ R V₁＝2BL²/R＝2×1×0.01/0.02C＝1C            3分

(3) 線框下落的時間：t₁＝＝0.2s                                 1分

在磁場內勻速V＝V₁  t₂＝2L/ V₁＝0.1s                                    1分

可作得圖像：                                                          3分