(2)某研究性学习小组设计了题22图3所示的电路,用来研究稀盐水溶液的电阻率与浓度的关系.图中E为直流电源,K为开关,K1为单刀双掷开关,V为电压表,A为多量程电流表,R为滑动变阻器,Rx为待测稀盐水溶液液柱.
①实验时,闭合K之前将R的滑片P置于 (填“C”或“D”)端;当用电流表外接法测量Rx的阻值时,K1应置于位置 (填“1”或“2”).
②在一定条件下,用电流表内、外接法得到Rx的电阻率随浓度变化的两条曲线如题22图4所示(不计由于通电导致的化学变化).实验中Rx的通电面积为20 cm2,长度为20 cm,用内接法测量Rx的阻值是3500Ω,则其电阻率为 Ω·m,由图中对应曲线
(填“1”或“2”)可得此时溶液浓度约为 %(结果保留2位有效数字).
23.(16分)滑板运动是一项非常刺激的水上运动,研究表明,在进行滑板运动时,水对滑板的作用力Fx垂直于板面,大小为kv2,其中v为滑板速率(水可视为静止).某次运动中,在水平牵引力作用下,当滑板和水面的夹角θ=37°时(题23图),滑板做匀速直线运动,相应的k=54 kg/m,入和滑板的总质量为108 kg,试求(重力加速度g取10 m/s2,sin 37°取
(1)水平牵引力的大小;
(2)滑板的速率;
(3)水平牵引力的功率.
24.(19分)题24图中有一个竖直固定在地面的透气圆筒,筒中有一劲度为k的轻弹簧,其下端固定,上端连接一质量为m的薄滑块,圆筒内壁涂有一层新型智能材料——ER流体,它对滑块的阻力可调.起初,滑块静止,ER流体对其阻力为0,弹簧的长度为L,现有一质量也为m的物体从距地面2L处自由落下,与滑块碰撞后粘在一起向下运动.为保证滑块做匀减速运动,且下移距离为
(1)下落物体与滑块碰撞过程中系统损失的机械能;
(2)滑块向下运动过程中加速度的大小;
(3)滑块下移距离d时ER流体对滑块阻力的大小.
25.(20分)题25题为一种质谱仪工作原理示意图.在以O为圆心,OH为对称轴,夹角为2α的扇形区域内分布着方向垂直于纸面的匀强磁场.对称于OH轴的C和D分别是离子发射点和收集点.CM垂直磁场左边界于M,且OM=d.现有一正离子束以小发散角(纸面内)从C射出,这些离子在CM方向上的分速度均为v0.若该离子束中比荷为
(1)磁感应强度的大小和方向(提示:可考虑沿CM方向运动的离子为研究对象);
(2)离子沿与CM成θ角的直线CN进入磁场,其轨道半径和在磁场中的运动时间;
(3)线段CM的长度.
试题答案
第一部分
选择题一(包括21小题,每小题6分,共126分)
14.D 15.A 16.C 17.B 18.D
19.B 20.A 21.C
第二部分(包括10小题,共174分)
22.(1)
① B
②摆长测量、漏斗重心变化、液体痕迹偏粗、阻力变化……
(2)
① D 1
② 35 1
23.解:
(1)以滑板和运动员为研究对象,其受力如图所示由共点力平衡条件可得
由①、②联立,得
F =810N
(2)