13．下列說(shuō)法正確的是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

A．氣體壓強(qiáng)越大，氣體分子的平均動(dòng)能就越大

B．在絕熱過(guò)程中，外界對(duì)氣體做功，氣體的內(nèi)能減少

C．溫度升高，物體內(nèi)每個(gè)分子的熱運(yùn)動(dòng)速率都增大

D．自然界中涉及熱現(xiàn)象的宏觀過(guò)程都具有方向性

24．(20分)(1)由法拉第電磁感應(yīng)定律，兩銅板間的電勢(shì)差E=Blv₀…………(2分)

由右手定則可判斷出M板的電勢(shì)高…………(2分)

(2)用電阻可忽略不計(jì)的導(dǎo)線將銅板M、N外側(cè)相連接，即銅板由外側(cè)短路后，M、N兩板間的電動(dòng)勢(shì)E=Blv…………(2分)

短路電流I=E/R_內(nèi)，…………(1分)

R_內(nèi)=…………(3分)

磁場(chǎng)對(duì)流體的作用力F=BIl…………(1分)

解得：F=…………(2分)

方向與v方向相反(或水平向左)…………(1分)

(3)設(shè)流體在流動(dòng)過(guò)程中所受的阻力與流速的比例系數(shù)為k，所以在外電路未短路時(shí)流體以穩(wěn)定速度v₀流過(guò)，此時(shí)流體所受的阻力(即渦輪機(jī)所提供的動(dòng)力)F₀=kv₀……(1分)

此時(shí)渦輪機(jī)提供的功率P₀=F₀v₀=kv₀²…………(1分)

外電路短路后，流體仍以穩(wěn)定速度v₀流過(guò)時(shí)，設(shè)此時(shí)磁場(chǎng)對(duì)流體的作用力為F_磁，根據(jù)第(2)問(wèn)的結(jié)果可知F_磁=…………(1分)

此時(shí)渦輪機(jī)提供的動(dòng)力F_t=F₀+F_磁=kv₀+…………(1分)

此時(shí)渦輪機(jī)提供的功率P_t=Fv₀= kv₀²+…………(1分)

所以新增加功率△P=P_t-P₀=…………(1分)

說(shuō)明：第(3)問(wèn)如果采用如下做法也得6分：

外電路沒(méi)有接通，流體以穩(wěn)定速度v₀流過(guò)時(shí)，磁場(chǎng)對(duì)流體無(wú)作用力；外電路短路后，流體仍以穩(wěn)定速度v₀流過(guò)，設(shè)此時(shí)磁場(chǎng)對(duì)流體的作用力為F_磁，外接渦輪機(jī)必須增加壓力F用以平衡F_磁，即　　　　　　　　 F=F_磁…………(2分)

根據(jù)第(2)問(wèn)的結(jié)果可知F_磁=…………(2分)

此時(shí)渦輪機(jī)新增加功率的功率△P =Fv₀= …………(2分)

24．(20分)磁流體動(dòng)力發(fā)電機(jī)的原理如圖14所示，一個(gè)水平放置的上下、前后封閉的橫截面為矩形的塑料管，其寬度為l，高度為h，管內(nèi)充滿電阻率為ρ的某種導(dǎo)電流體(如水銀)。矩形塑料管的兩端接有渦輪機(jī)，由渦輪機(jī)提供動(dòng)力使流體通過(guò)管道時(shí)具有恒定的水平向右的流速v₀。管道的前、后兩個(gè)側(cè)面上各有長(zhǎng)為d的相互平行且正對(duì)的銅板M和N。實(shí)際流體的運(yùn)動(dòng)非常復(fù)雜，為簡(jiǎn)化起見(jiàn)作如下假設(shè)：①垂直流動(dòng)方向橫截面上各處流體的速度相同；②流體不可壓縮；③當(dāng)N、N之間有電流通過(guò)時(shí)，電流只從M、N之間正對(duì)的區(qū)域內(nèi)通過(guò)。

(1)若在兩個(gè)銅板M、N之間的區(qū)域加有豎直向上、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，則當(dāng)流體以穩(wěn)定的速度v₀流過(guò)時(shí)，兩銅板M、N之間將產(chǎn)生電勢(shì)差。求此電勢(shì)差的大小，并判斷M、N兩板哪個(gè)電勢(shì)較高；

(2)用電阻可忽略不計(jì)的導(dǎo)線將銅板M、N外側(cè)相連接(設(shè)電流只分布在M、N之間的長(zhǎng)方體內(nèi))，由于此時(shí)磁場(chǎng)對(duì)流體有力的作用，使流體的穩(wěn)定速度變?yōu)?i style='mso-bidi-font-style:normal'>v(v<v₀)，求磁場(chǎng)對(duì)流體的作用力；

(3)為使速度增加到原來(lái)的值v₀，渦輪機(jī)提供動(dòng)力的功率必須增加，假設(shè)流體在流動(dòng)過(guò)程中所受的阻力與它的流速成正比，試導(dǎo)出新增加功率的表達(dá)式。

23．(18分)(1)當(dāng)沒(méi)有加電場(chǎng)時(shí)，設(shè)小球在空中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t，拋出點(diǎn)離地面的高度為h，射程為s。小球做平拋運(yùn)動(dòng)，則有：

　 s=v­₀t………………………………………………(1分)

h=gt²………………………………………………(1分)

加電場(chǎng)后，射程s′=2s，設(shè)下落的時(shí)間為t′，下落的加速度大小為a，因此有

2s= v­₀t′……………………………………………(1分)

h=at′²……………………………………………(1分)

解得a= g/4………………………(1分)

設(shè)所加電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度為E，根據(jù)牛頓第二定律有：mg-EQ=mg/4 ……………(2分)

解得 E=3mg/4Q……………………………(1分)

由運(yùn)動(dòng)情況可判斷出，方向豎直向上……………………………(1分)

(2)加磁場(chǎng)后，小球受重力、電場(chǎng)力、洛侖茲力三力平衡。則應(yīng)有

mg=EQ+Qv₀B　 ……………………………(3分)

解得B=mg/(4Qv₀) ……………………………(1分)

根據(jù)左手定則，磁場(chǎng)的方向垂直紙面向里 ……………………………(1分)

(3)由于帶電小球的運(yùn)動(dòng)速度變小，洛侖茲力變小，小球?qū)⑦\(yùn)動(dòng)至拋出點(diǎn)的下方。但由于洛侖茲力對(duì)小球不做功，只有重力和電場(chǎng)力對(duì)小球做功，小球向拋出點(diǎn)下方運(yùn)動(dòng)，重力和電場(chǎng)力的合力做正功，小球的動(dòng)能增加。當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)到拋出點(diǎn)下方最低點(diǎn)時(shí)，動(dòng)能最大。

……………………………(2分)

小球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)，沿豎直方向的分速度為零，所以此時(shí)的速度方向一定沿水平方向向右�！�…………………………(2分)

說(shuō)明：若只答“水平方向”，得1分。

23．(18分)如圖13所示，在距水平地面一定高度處以初速度v₀水平拋出一個(gè)質(zhì)量為m、電荷量為Q的帶正電的小球。當(dāng)周圍不存在電場(chǎng)和磁場(chǎng)時(shí)，小球的落地點(diǎn)與拋出點(diǎn)之間有相應(yīng)的一段水平距離(即射程)。

(1)若在此空間加上一個(gè)豎直方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)使小球的射程增加為原來(lái)的2倍，試求此電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度。

(2)若除存在上述電場(chǎng)外，還存在一個(gè)與v₀方向垂直的水平方向勻強(qiáng)磁場(chǎng)，使小球拋出后恰好能做勻速直線運(yùn)動(dòng)。試求此勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度。

(3)若在空間存在上述的電場(chǎng)和磁場(chǎng)，而將帶電小球的初速度大小變?yōu)?i style='mso-bidi-font-style:normal'>v=v₀/2(方向不變)，且小球并沒(méi)有落至地面，試說(shuō)明小球運(yùn)動(dòng)過(guò)程中動(dòng)能最大時(shí)的速度方向。

22．(16分)(1)A球沿軌道下滑的過(guò)程中，機(jī)械能守恒，設(shè)其剛與B球碰撞時(shí)的速度大小為v_A，則有　 Mgh=Mv_A²………………………………………………(2分)

解得v_A==2.0m/s………………………………………(2分)

(2)兩球相碰撞的過(guò)程，系統(tǒng)沿水平方向動(dòng)量守恒，設(shè)碰撞后的共同速度大小為v，則有　 Mv_A=(M+m)v………………………………………(2分)

解得v=1.2m/s………………………………………(1分)

根據(jù)動(dòng)能定理可知，B球?qū)?i>A球所做的功W=M(v²-v_A²)= -0.77J…(3分)

說(shuō)明：W=-0.768J同樣得分。

(3)設(shè)兩球碰撞后開(kāi)始一起運(yùn)動(dòng)的瞬間所受細(xì)繩的拉力為T，根據(jù)牛頓第二定律對(duì)兩球碰撞后的瞬間有　 T-(M+m)g=(M+m)v²/l…………………………………(3分)

解得：T=11.44N…………………………………(1分)

根據(jù)牛頓第三定律可知，兩球?qū)��?xì)繩的拉力大小T′=11.44N…………………(2分)

說(shuō)明：計(jì)算結(jié)果為T′=11N或11.4N同樣得分。

22．(16分)如圖12所示，A、B為兩個(gè)大小可視為質(zhì)點(diǎn)的小球，A的質(zhì)量M=0.60kg，B的質(zhì)量m=0.40kg，B球用長(zhǎng)l=1.0m的輕質(zhì)細(xì)繩吊起，當(dāng)細(xì)繩處于豎直位置B球處于靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)，B球恰好與弧形軌道MN的末端接觸但無(wú)作用力。已知弧形軌道的內(nèi)表面光滑，且末端切線水平。

現(xiàn)使A球從距軌道末端h=0.20m的高處由靜止釋放，當(dāng)A球運(yùn)動(dòng)到軌道末端時(shí)與B球碰撞，碰后兩球粘在一起運(yùn)動(dòng)。若g取10m/s²，求：

(1)A球剛接觸到B球時(shí)的速度大小；

(2)兩小球相碰撞過(guò)程中，B球?qū)?i>A球所做的功；

(3)兩小球碰撞后開(kāi)始一起運(yùn)動(dòng)的瞬間，兩球?qū)��?xì)繩的拉力大小。

22．(16分)(1)A球下擺過(guò)程中，機(jī)械能守恒，設(shè)其剛與B球碰撞時(shí)的速度大小為v_A，則有　 Mgh=Mv_A²………………………………………………(2分)

解得v_A==2.0m/s………………………………………(2分)

(2)兩球相碰撞的過(guò)程，系統(tǒng)沿水平方向動(dòng)量守恒，設(shè)碰撞后的共同速度大小為v，則有　 Mv_A=(M+m)v………………………………………(2分)

解得v=1.2m/s………………………………………(1分)

根據(jù)動(dòng)能定理可知，B球?qū)?i>A球所做的功W=M(v²-v_A²)= -0.77J…(3分)

說(shuō)明：W=-0.768J同樣得分。

(3)設(shè)兩球碰撞后一起運(yùn)動(dòng)離開(kāi)桌面的瞬間所受細(xì)繩的拉力為T，根據(jù)牛頓第二定律對(duì)兩球碰撞后的瞬間有　 T-(M+m)g=(M+m)v²/l…………………………………(3分)

解得：T=11.44N…………………………………(1分)

根據(jù)牛頓第三定律可知，兩球?qū)��?xì)繩的拉力大小T′=11.44N…………………(2分)

說(shuō)明：計(jì)算結(jié)果為T′=11N或11.4N同樣得分。

22．(16分)如圖12所示，A、B為兩個(gè)半徑相同的小球，A的質(zhì)量M=0.60kg，B的質(zhì)量m=0.40kg，A球用輕質(zhì)細(xì)繩吊起，繩長(zhǎng)l=1.0m(兩球的半徑大小可忽略不計(jì))，B球放在懸點(diǎn)正下方的光滑水平桌面的邊緣，開(kāi)始時(shí)兩球相互接觸但沒(méi)有作用力。現(xiàn)將A球拉到高h=0.20m處由靜止釋放，擺到最低點(diǎn)時(shí)與B球碰撞，碰后兩球粘在一起共同向上擺。若g取10m/s²，求：

(1)A球剛接觸到B球時(shí)的速度大小；

(2)兩小球相碰撞過(guò)程中，B球?qū)?i style='mso-bidi-font-style:normal'>A球所做的功；

(3)兩小球碰撞后一起運(yùn)動(dòng)離開(kāi)桌面的瞬間，兩球?qū)��?xì)繩的拉力大小。

21．(18分)

(1)在用單擺測(cè)定重力加速度的實(shí)驗(yàn)中，

① 為了減小測(cè)量誤差，如下措施中正確的是　　　 　。

　　 A．單擺的擺角應(yīng)盡量大些　

B．?dāng)[線應(yīng)盡量短些　

C．?dāng)[球的體積較小、質(zhì)量較大 　

D．測(cè)量周期時(shí)，應(yīng)取擺球通過(guò)最低點(diǎn)做為計(jì)時(shí)的起、終點(diǎn)位置

E．測(cè)量周期時(shí)，應(yīng)測(cè)擺球30-50次全振動(dòng)的時(shí)間算出周期

F．將拴著擺球的擺線平放在桌面上，將擺線拉直后用米尺測(cè)出擺球球心到擺線某點(diǎn)O間的長(zhǎng)度作為擺長(zhǎng)，然后將擺線從O點(diǎn)吊起

　 　② 某學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中，測(cè)出了多組擺長(zhǎng)l和周期T的值，然后作出T²－l圖線如圖7所示，并已測(cè)量計(jì)算出圖線的斜率為k。則由斜率k求重力加速度的公式是g＝　　　 。

(1)①CDE(4分)(說(shuō)明：每答對(duì)一個(gè)得1分，全都答對(duì)的得4分，有錯(cuò)選的本小題得零分)；②4π²/k(2分)

(2)在把電流表改裝成電壓表的實(shí)驗(yàn)中，要將量程為200μA的電流表G改裝為量程為5V的電壓表，需先用如圖8所示的電路即“半偏法”測(cè)出此電流表的內(nèi)電阻R_g。

① 在測(cè)量R_g的實(shí)驗(yàn)中，有如下的主要實(shí)驗(yàn)器材供選擇：

A．滑動(dòng)變阻器(阻值范圍0－200Ω)

B．滑動(dòng)變阻器(阻值范圍0－1750Ω)

C．電阻箱(阻值范圍0－999.9Ω)

D．電阻箱(阻值范圍0－99999.9Ω)

E．電源(電動(dòng)勢(shì)6V，內(nèi)阻0.3Ω)

F．電源(電動(dòng)勢(shì)12V，內(nèi)阻0.6Ω)

為提高測(cè)量精度，變阻器R₂應(yīng)選用________，電源E最好選用_______。(填入選用器材的字母代號(hào))

② 若測(cè)得R_g=500Ω，為完成上述改裝，需要用一個(gè)　　　 Ω的電阻與電流表串聯(lián)。

③ 用改裝成的電壓表，按圖9所示的電路測(cè)量未知電阻R_x。圖10是電路中所需要的器材(虛線框內(nèi)為上述已改裝好的電壓表)，請(qǐng)按電路圖畫出連線，將所示器材連接成實(shí)驗(yàn)電路。(要求在閉合開(kāi)關(guān)前，滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)頭處于正確位置)

④ 若測(cè)量未知電阻R_x時(shí)，電流表的讀數(shù)為0.20A，而改裝后的電壓表的表頭(刻度盤仍為原電流表的刻度)示數(shù)如圖11所示，那么R_x的測(cè)量值為_(kāi)_________Ω。

①D、F(每空2分，共4分)；

②24.5k(2.45×10⁴)(2分)；

③電路連接如圖所示(3分，其中滑動(dòng)變阻器的固定端接錯(cuò)得2分，有其他任何錯(cuò)誤的均得0分；未畫滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)頭與固定端的連線不扣分)；

④15(3分)