利用圖甲的實驗裝置可探究重物下落過程中物體的機(jī)械能守恒問題．如圖乙給出的是實驗中獲取的一條紙帶，點O為電火花打點計時器打下的第一個點，分別測出若干連續(xù)點A、B、C…與O點的距離h1=70．99cm、h2=78．57cm、h3=86．59cm…如圖所示，已知重物的質(zhì)量為m=100g，g取9．80m/s2，請回答下列問題：（所有結(jié)果均保留三位有效數(shù)字）

（1）下列有關(guān)此實驗的操作中正確的是：

A．重物應(yīng)靠近打點計時器，然后再接通電源放開紙帶讓重物帶動紙帶自由下落

B．重物應(yīng)選擇質(zhì)量大、體積小、密度大的材料

C．實驗時采用的電源為4—6V的低壓交流電源

D．計算B點的瞬時速度時既可用也可用來求解

（2）在打下點到打下點B的過程中重物動能的增量為△Ek= J，重物重力勢能的減少量為△EP = J。

（3）取打下點時重物的重力勢能為零，計算出該重物下落不同高度h時所對應(yīng)的動能EK和重力勢能EP，建立坐標(biāo)系，橫軸表示h，縱軸表示EK和EP，根據(jù)以上數(shù)據(jù)在圖中繪出圖線Ⅰ和圖線Ⅱ。已求得圖線Ⅰ斜率的絕對值為k1，圖線Ⅱ的斜率的絕對值為k2，則可求出重物和紙帶下落過程中所受平均阻力為 （用k1和k2表示）。

實驗室有一破損的雙量程電壓表，兩量程分別是3V和15V，其內(nèi)部電路如圖所示．因電壓表的表頭G已燒壞，無法知道其電學(xué)特性，但兩個精密電阻R1、R2完好，測得R1=2．9kΩ，R2=14．9kΩ．現(xiàn)有兩個表頭，外形都與原表頭G相同，已知表頭G1的滿偏電流為1mA，內(nèi)阻為70Ω；表頭G2的滿偏電流0．5mA，內(nèi)阻為100Ω，又有兩個定值電阻r1=40Ω，r2=30Ω．若保留R1、R2的情況下，對電壓表進(jìn)行修復(fù)，則：

（1）原表頭G滿偏電流I=________，內(nèi)阻r=_________．

（2）用于修復(fù)電壓表的器材有：______________（填器材符號）．

（3）在虛線框中畫出修復(fù)后的電路．

（4）在利用修復(fù)的電壓表，某學(xué)習(xí)小組用伏安法測量一未知電阻Rx的阻值，又提供器材及規(guī)格為：電流表A量程0~5mA，內(nèi)阻未知；最大阻值約為100Ω的滑動變阻器；電源E（電動勢約3V）;開關(guān)S、導(dǎo)線若干。由于不知道未知電阻的阻值范圍，學(xué)習(xí)小組為較精確測出未知電阻的阻值，選擇合適的電路，請你幫助他們補(bǔ)完整電路連接，正確連線后讀得電壓表示數(shù)為2．0V,電流表示數(shù)為4mA，則未知電阻阻值Rx為___________Ω；

飛機(jī)若僅依靠自身噴氣式發(fā)動機(jī)推力起飛需要較長的跑道，某同學(xué)設(shè)計在航空母艦上安裝電磁彈射器以縮短飛機(jī)起飛距離，他的設(shè)計思想如下：如圖所示，航空母艦的水平跑道總長l=180m，其中電磁彈射器是一種長度為l1=120m的直線電機(jī)，這種直線電機(jī)從頭至尾可以提供一個恒定的牽引力F牽。一架質(zhì)量為m=2．0×104kg的飛機(jī)，其噴氣式發(fā)動機(jī)可以提供恒定的推力F推=1．2×105N�？紤]到飛機(jī)在起飛過程中受到的阻力與速度大小有關(guān)，假設(shè)在電磁彈射階段的平均阻力為飛機(jī)重力的0．05倍，在后一階段的平均阻力為飛機(jī)重力的0．2倍。飛機(jī)離艦起飛的速度v=100m/s，航母處于靜止?fàn)顟B(tài)，飛機(jī)可視為質(zhì)量恒定的質(zhì)點。請計算（計算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）

（1）飛機(jī)在后一階段的加速度大��；

（2）電磁彈射器的牽引力F牽的大小；

（3）電磁彈射器輸出效率可以達(dá)到80％，則每彈射這樣一架飛機(jī)電磁彈射器需要消耗多少能量。

目前，我國的高鐵技術(shù)已處于世界領(lǐng)先水平，它是由幾節(jié)自帶動力的車廂（動車）加幾節(jié)不帶動力的車廂（拖車）組成一個編組，稱為動車組。若每節(jié)動車的額定功率均為1．35×104kw，每節(jié)動車與拖車的質(zhì)量均為5×104kg，動車組運行過程中每節(jié)車廂受到的阻力恒為其重力的0．075倍。若已知1節(jié)動車加2節(jié)拖車編成的動車組運行時的最大速度v0為466．7km/h。我國的滬昆高鐵是由2節(jié)動車和6節(jié)拖車編成動車組來工作的，其中頭、尾為動車，中間為拖車。當(dāng)列車高速行駛時會使列車的“抓地力”減小不易制動，解決的辦法是制動時，常用“機(jī)械制動”與“風(fēng)阻制動”配合使用，所謂“風(fēng)阻制動”就是當(dāng)檢測到車輪壓力非正常下降時，通過升起風(fēng)翼（減速板）調(diào)節(jié)其風(fēng)阻，先用高速時的風(fēng)阻來增大“抓地力”將列車進(jìn)行初制動，當(dāng)速度較小時才采用機(jī)械制動。（所有結(jié)果保留2位有效數(shù)字）求:

（1）滬昆高鐵的最大時速v為多少km/h？

（2）當(dāng)動車組以加速度1．5m/s2加速行駛時，第3節(jié)車廂對第4節(jié)車廂的作用力為多大？

（3）滬昆高鐵以題（1）中的最大速度運行時，測得此時風(fēng)相對于運行車廂的速度為100m/s，已知橫截面積為1m2的風(fēng)翼上可產(chǎn)生1．29×104N的阻力，此阻力轉(zhuǎn)化為車廂與地面阻力的效率為90%。滬昆高鐵每節(jié)車廂頂安裝有2片風(fēng)翼，每片風(fēng)翼的橫截面積為1．3m2,求此情況下“風(fēng)阻制動”的最大功率為多大？

渦流制動是一種利用電磁感應(yīng)原理工作的新型制動方式，它的基本原理如圖甲所示．水平面上固定一塊鋁板，當(dāng)一豎直方向的條形磁鐵在鋁板上方幾毫米高度上水平經(jīng)過時，鋁板內(nèi)感應(yīng)出的渦流會對磁鐵的運動產(chǎn)生阻礙作用．渦流制動是磁懸浮列車在高速運行時進(jìn)行制動的一種方式．某研究所制成如圖乙所示的車和軌道模型來定量模擬磁懸浮列車的渦流制動過程．車廂下端安裝有電磁鐵系統(tǒng)，能在長為L1=0．6m，寬L2=0．2m的矩形區(qū)域內(nèi)產(chǎn)生豎直方向的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度可隨車速的減小而自動增大（由車內(nèi)速度傳感器控制），但最大不超過B1=2T，將鋁板簡化為長大于L1，寬也為L2的單匝矩形線圈，間隔鋪設(shè)在軌道正中央，其間隔也為L2，每個線圈的電阻為R1=0．1Ω，導(dǎo)線粗細(xì)忽略不計．在某次實驗中，模型車速度為v=20m/s時，啟動電磁鐵系統(tǒng)開始制動，車立即以加速度a1=2m/s2做勻減速直線運動，當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度增加到B1時就保持不變，直到模型車停止運動．已知模型車的總質(zhì)量為m1=36kg，空氣阻力不計．不考慮磁感應(yīng)強(qiáng)度的變化引起的電磁感應(yīng)現(xiàn)象以及線圈激發(fā)的磁場對電磁鐵產(chǎn)生磁場的影響．

（1）電磁鐵的磁感應(yīng)強(qiáng)度達(dá)到最大時，模型車的速度為多大？

（2）模型車的制動距離為多大？

（3）為了節(jié)約能源，將電磁鐵換成若干個并在一起的永磁鐵組，兩個相鄰的磁鐵磁極的極性相反，且將線圈改為連續(xù)鋪放，如圖丙所示，已知模型車質(zhì)量減為m2=20kg，永磁鐵激發(fā)的磁感應(yīng)強(qiáng)度恒為B2=0．1T，每個線圈匝數(shù)為N=10，電阻為R2=1Ω，相鄰線圈緊密接觸但彼此絕緣．模型車仍以v=20m/s的初速度開始減速，為保證制動距離不大于80m，至少安裝幾個永磁鐵？

如圖甲所示，兩平行金屬板間接有如圖乙所示的隨時間t變化的交流電壓u，金屬板間電場可看做均勻、且兩板外無電場，板長L=0．2m，板間距離d=0．1m，在金屬板右側(cè)有一邊界為MN的勻強(qiáng)磁場，MN與兩板中線OO′ 垂直，磁感應(yīng)強(qiáng)度 B=5×10－3T，方向垂直紙面向里�，F(xiàn)有帶正電的粒子流沿兩板中線OO′連續(xù)射入電場中，已知每個粒子的比荷=108C/kg，重力忽略不計，在0-0．8×10－5s時間內(nèi)兩板間加上如圖乙所示的電壓（不考慮極板邊緣的影響）。已知t = 0時刻進(jìn)入兩板間的帶電粒子恰好在0．2×10－5s時刻經(jīng)極板邊緣射入磁場。（不考慮粒子間相互影響及返回板間的情況）。

（1）求兩板間的電壓U0

（2）0-0．2×10－5s時間內(nèi)射入兩板間的帶電粒子都能夠從磁場右邊界射出，求磁場的最大寬度

（3）若以MN與兩板中線OO′ 垂直的交點為坐標(biāo)原點，水平向右為x軸，豎直向上為y軸建立二維坐標(biāo)系，請寫出在0．3×10－5s時刻射入兩板間的帶電粒子進(jìn)入磁場和離開磁場（此時，磁場只有左邊界，沒有右邊界）時的位置坐標(biāo)。

（4）兩板間電壓為0，請設(shè)計一種方案：讓向右連續(xù)發(fā)射的粒子流沿兩板中線OO′射入，經(jīng)過右邊的待設(shè)計的磁場區(qū)域后，帶電粒子又返回粒子源。

如圖所示為一個電池組和一只電阻R的U-I圖線。用該電池組與電阻R直接R電阻連接成閉合電路，則以下說法正確的是

A．電池組的內(nèi)阻是0．5

B．電阻的阻值為2

C．電池組的輸出功率將是5W

D．改變電阻R的阻值時，讀電池組的最大輸出功率為6．25W

靜電場方向平行于x軸，其電勢隨x的分布可簡化為如圖所示的折線。下列敘述正確的是

A．從0到電場的電勢先升高，后降低，再升高

B．從0到電場強(qiáng)度方向保持不變

C．從到電場強(qiáng)度方向保持不變

D．若一帶電粒子從運動到的過程中，電勢能先減小后增大

如圖所示，有兩個相互垂直的平面a和b，在兩個平面相交直線上M、N兩點有兩個等量點電荷。O點是中點MN點是平面a 上一點，A點是平面a上一點，B點是平面b上一點，AO和B0均垂直于 MN,且A0和 B0距離相等。則下列說法錯誤是

A．若M、N帶等量同種電荷，A和B點的電勢相同

B．若M、N帶等量同種電荷，A點和B點的場強(qiáng)相同

C．若M、N帶等量異種電荷，A點和B點的電勢相同

D．若M、N帶等量異種電荷，A點和B點的場強(qiáng)相同

阻值相等的四個電阻R、電容器C及電池E：內(nèi)阻可忽略）接成如圖所示的電路。保持S1閉合，開關(guān)S2斷開且電流穩(wěn)定時，C所帶的電荷量為Q1；閉合開關(guān)S2，電流再次穩(wěn)定后，C所帶的電荷量為Q2。Q1與Q2的比值為

A．5:3 B．2:1 C．1:2 D．1:3