1、2002-2003学年度第一学期期末考试理综（物理部分）试题选择题（每小题6分）1.两个铅块沿光滑水平面上的同一条直线相向运动，它们的质量之和是m，动能之和是E，发生正碰后合为一体为了使碰撞中该系统的动能尽可能多地转化为内能，在碰撞前这两个铅块必须 A.具有相同的动能 B.具有相同大小的动量C.具有相同大小的速度 D.具有相同的质量 LLB2.如图所示，虚线范围内有垂直于纸面向外的匀强磁场，宽度为L一个边长也为L的正方形闭合导线框在竖直面内，下底边恰好位于磁场上边界将导线框由静止释放后开始做加速运动；当其下底边到达磁场下边界时，导线框刚好开始做匀速运动，直到导线框完全离开磁场关于以上两个阶段中
2、的能量转化情况，下列说法正确的是A.第一阶段导线框重力势能的减少量等于其动能的增加量B.第一阶段导线框机械能的减少量大于导线框内产生的电热C.第一阶段导线框内产生的电热小于第二阶段导线框内产生的电热D.第一阶段导线框机械能的减少量大于第二阶段导线框机械能的减少量3.每逢重大节日，天安门广场就会燃放起美丽的焰火按照设计要求，装有焰火的礼花弹从专用炮筒中射出后，在4s末到达离地面100m的最高点，随即炸开，构成各种美丽的图案假设礼花弹从炮筒中射出时的初速度是v0，上升过程中所受的平均阻力大小始终是自身重力的k倍，那么v0和k分别等于 A.25m/s，1.25 B.40m/s，0.25 C.50m/
3、s，0.25 D.80m/s，1.254.在图中实线框所示的区域内同时存在着匀强磁场和匀强电场一个负离子（不计重力）恰好能沿直线MN通过这一区域那么匀强磁场和匀强电场的方向不可能为下列哪种情况 MNA.匀强磁场和匀强电场的方向都水平向右B.匀强磁场方向竖直向上，匀强电场方向垂直于纸面向里 C.匀强磁场方向垂直于纸面向里，匀强电场方向竖直向下D.匀强磁场方向垂直于纸面向外，匀强电场方向竖直向下 v0v0v0v05.一个带电粒子以初速v0垂直于电场方向向右飞入匀强电场区域，穿出电场后接着又飞入匀强磁场区域在下图所示的几种轨迹中，可能出现的是 A.只有 B.只有 C.只有 D.只有V1V2S1 2R
4、1 R2MN6.已知如图，MN间有恒定电压U0R1、R2是两只阻值较大的定值电阻，V1、V2是两只完全相同的电压表，其内阻对电路的影响不可忽略先后将单刀双掷开关接1和2，测得电压表V1、V2的示数分别是8V、4V下列结论正确的是 A.U0=12V B.R1=2R2 C.R12R2 D.R12R2非选择题（共4题）ACDMNFBot/sF/Not/sI/A1.（18分）如图所示水平面上固定有用均匀金属杆作成的形导轨ACD，=37匀强磁场的方向与导轨所在平面垂直，磁感应强度为B=4.0T另一根金属杆MN保持与导轨ACD接触良好，并保持与CD杆垂直用水平拉力F向右拉动MN，使其从C点起以v=40cm
5、/s的速度向右匀速运动导轨ACD和金属杆MN每米长度的电阻都是r0=0.3，其余电阻忽略不计求拉力F随时间t而变的关系式和回路中的电流强度I随时间t而变的关系式在两个坐标系中分别作出F-t图象和I-t图象（要标出必要的横、纵坐标值）Fba2.（20分）如图所示，离水平地面高1.5L的一个光滑小定滑轮上，静止地搭着一根链条该链条长为L，质量为m （可以看作质量分布均匀）由于受到一个小小的扰动，链条开始无初速滑动，最后落到水平面上当该链条的一端刚要接触地面的瞬间（整个链条还在空间），链条的速度是多大？现在用一根细绳的一端a系住链条的一端，轻绳跨过定滑轮后，将绳拉紧，并在其另一端b用竖直向下的力F缓
6、慢地拉链条，使它仍然搭到定滑轮上去，最终重新静止在定滑轮上，那么拉力F做的功是多少？（不计空气阻力）3.(20分)电磁炉专用平底锅的锅底和锅壁均由耐高温绝缘材料制成起加热作用的是安在锅底的一系列半径不同的同心导电环导电环所用材料单位长度的电阻为R0=0.125m-1，从中心向外第n个同心圆环的半径为rn= (2n-1)r1（n=1，2，3，7），已知r1=1.0cm当电磁炉开启后，能产生垂直于锅底方向的变化磁场，若已知该磁场的磁感应强度B的变化率为，求： 半径为r1的导电圆环中感应电流的最大值是多少？ 假设导电圆环产生的热全部以波长为1.010-6m的红外线光子辐射出来，那么半径为r1的导电圆
7、环上每分钟辐射出的光子数是多少？ 若不计其它损失，所有导电圆环释放的总功率P是多大？（以上计算中可取2=10，h=6.610-34Js）4.（27分）在轨道上正常运行的大型人造卫星上都带有小型发动机，在需要调整卫星姿态或改变卫星速度大小、方向时，只要地面指挥中心发出指令，星上发动机就会自动执行指令这种小型发动机可以用肼（N2H4）作为燃料，以二氧化氮（NO2）为氧化剂，两者只要一接触就会立即发生反应使用时通过精确配备燃料和氧化剂的用量，可以使它们在极短的时间内恰好能完全发生反应反应生成的氮气和水气高速向外喷出，使卫星受到反冲力而改变运动状态写出肼和二氧化氮反应的化学方程式已知每燃烧l mol肼
8、可以释放出568kJ化学能一颗正在地球同步轨道上做匀速圆周运动的卫星，总质量为1.00103kg，某次按照地面指令进行轨道维持时燃烧了544g肼，并将反应生成的气体沿卫星运行的反方向喷出假设反应释放的化学能都转化动能，那么卫星的速度将增加多少？（可以把地球作为参照物，把点燃发动机前的卫星看作是静止的，那么卫星由反冲得到的速度就等于其速度的增加）答案和评分标准选择题（每小题6分）1.B 2.C 3.C 4.D 5.A 6.B 非选择题1.在时刻t，导线总长为3vt 3分 总电阻为R=3vtr0 1分 其中切割磁感线的导线长为l=0.75 vt 2分 感应电动势为E=Blv 2分 电流I= E/R
9、 2分ot/sF/Not/sI/A1 2 3 41 2 3 41.63.24.80.51.01.5 安培力F=BIl 2分 由以上各式得F=1.6t N 1分 I=1.33A 1分 F-t图象 2分 I-t图象 2分 2.从图中可以看出该过程链条重心下降的高度为3L/4 4分 链条下落过程用机械能守恒定律： 4分 解得 2分 从图中可以看出该过程链条重心上升的高度为5L/4 4分 将链条拉回的全过程用动能定理： 4分 因此 2分3.根据法拉第电磁感应定律 3分 第n环中的感应电动势最大值 3分 第n环的电阻Rn=0.1252rn=2.5rn 1分 因此第n环中电流最大值为 2分 将r1=1.0
10、cm=10-2m带入得I1m=4A 1分根据能量守恒，设t1=1分钟内辐射出的光子数为n， 电能全部转化为光能：I12R1t1=nhc/ 3分 其中I1是交变电流的有效值=4A 带入数据计算得n=1.21020 2分 由P1=I12R1=0.4W 2分 和Pn=In2Rnrn3 2分 得P=P1+ P2+ P3+ P7=(13+33+53+133)P1=1.9103W 1分 4.2N2H4+2NO23N2+4H2O 3分544g肼是17 mol 2分544g肼完全反应共放出化学能E=5.6810517=9.66106J 2分 喷出燃气的总质量为544+782=1326g=1.33kg 3分 化学能转化为火箭和燃气的总动能，因此总动能增加了E=9.66106J 3分 由动量守恒定律知，生成的燃气和火箭的动量大小相等 4分 因此动能跟质量成反比 4分 所以火箭得到的动能等于总动能E的 ，即E=1Mv2 3分 解得v=5.0m/s，即卫星的速度增加了5.0m/s 3分