21．(18分)

Ⅰ. (6分)用纳米技术处理过的材料叫纳米材料，其性质与处理前相比会发生很多变化，如机械性能会成倍地增加，对光的反射能力会变得非常低，熔点会大大降低，甚至有特殊的磁性质。现有一种纳米合金丝，欲测定出其伸长量x与所受拉力F、长度L、截面直径D的关系。

(1)若实验中测量的数据如下表所示，根据这些数据请写出x与F、L、D间的关系式：x=　　　　　　 (若用到比例系数，可用k表示)。

长度L/cm		50.0	100.0	200.0
5.00	0.040	0. 20	0.40	0.80
10.00	0.040	0. 40	0.80	1.60
5.00	0.080	0. 10	0.20	0.40

(2)若有一根合金丝的长度为20cm，用螺旋测微器测量其截面直径，测量结果如图所示，则截面直径为　　　 mm。使用中要求合金的伸长量不能超过其原长的百分之一，那么这根合金丝能承受的最大拉力为　　 N。

Ⅱ. (12分)有两组同学进行了如下实验：

　(1)甲组同学器材有：电源，滑动变阻器，电流表A1(0－200mA，内阻约11Ω)，电流表A(0－300mA，内阻约8Ω)，定值电阻R1=24Ω，R2=12Ω，开关一个，导线若干。为了测量A1的内阻，该组同学共设计了下图中A、B、C、D四套方案：

其中最佳的方案是___________套，若用此方案测得A1、A2示数分别为180 mA和270mA，则A1的内阻为___________Ω。

(2)乙组同学将甲组同学的电流表A1拿过来，再加上电阻箱R(最大阻值9.9Ω)，定值电阻R0=6.0Ω，一个开关和若干导线用来测量一个电源(电动势E约为6.2V，内阻r约为2.1Ω)的电动势及内阻。请在方框中画出设计电路图。

若记录实验中电阻箱的阻值R和对应的A1示数的倒数，得到多组数据后描点作出R－图线如图所示，则该电源的电动势E=___________V，内阻r=___________Ω。(结果保留两位有效数字)

22(14分)如图所示，在竖直面内有一光滑水平直轨道与半径为R＝0.25m的光滑半圆形轨道在半圆的一个端点B相切，半圆轨道的另一端点为C。在直轨道上距B为x(m)的A点，有一可看做质点、质量为m＝0.1kg的小物块处于静止状态。现用水平恒力将小物块推到B处后撤去恒力，小物块沿半圆轨道运动到C处后，恰好落回到水平面上的A点，取g＝10m/s²。求

　(1)水平恒力对小物块做功W与x的关系式

　(2)水平恒力做功的最小值

　(3)水平恒力的最小值

20．如图所示，一个有界匀强磁场，磁感应强度大小均为B，方向分别垂直纸面向里和向外，磁场宽度均为L，在磁场区域的左侧相距为L处，有一边长为L的正方形导体线框，总电阻为R，且线框平面与磁场方向垂直。现使线框以速度v匀速穿过磁场区域。若以初始位置为计时起点，规定电流逆时针方向时的电流和电动势方向为正，B垂直纸面向里时为正，则以下四个图象中对此过程描述错误的是：(　　 )

第II卷 (非选择题 )

19．示波器是一种多功能电学仪器，可以在荧光屏上显示出被检测的电压波形。它的工作原理等效成下列情况：(如图甲所示)真空室中电极K发出电子(初速不计)，经过电压为U₁的加速电场后，由小孔S沿水平金属板A、B间的中心线射入板中。在两极板右侧且与极板右端相距D处有一个与两板中心线垂直的范围很大的荧光屏，中心线正好与屏上坐标原点相交，电子通过极板打到荧光屏上将出现亮点，若在A、B两板间加上如图乙所示的变化电压，则荧光屏上的亮点运动规律是 　　 (　　 )

A．沿y轴方向做匀速运动　　　　　 　 B．沿x轴方向做匀速运动

　　 C．沿y轴方向做匀加速运动　　　　 　 D．沿x轴方向做匀加速运动

18．如图所示，平行于纸面有一匀强电场(电场未画出)，在纸面内建了一个直角坐标系xoy,以o为圆心，做半径r=2cm的圆。如果在圆上任取一点P,设OP与x轴正方向的夹角为,P点的电势与角函数关系满足.则下列说法正确的是：(　　 )

A.当=90⁰时，P点的电势为10V

B.当=330⁰时，P点的电势与当=90⁰时P点的电势相等

C.该电场强度的方向与x轴负方向成60⁰角斜向下

D该圆周上的电势最低点是=30⁰时的P点.

17．一简谐横波在x轴上传播，波源振动周期T=0.1s，在某一时刻的波形如图所示，且此时a点向下运动。则(　　 )

　　 A．波速为20m/s，波沿x轴负向传播

　　 B．波速为10m/s，波沿x轴负向传播

　　 C．波速为20m/s，波沿x轴正向传播

　　 D．波速为10m/s，波沿x轴正向传播

16．如图所示是中国探月工程的两颗卫星的轨道比较图，其中“嫦娥一号”卫星已于2009年3月1日16时13分，在北京航天飞控中心科技人员的精确控制下，成功撞击月球，为中国探月一期工程画上了圆满的句号。作为“嫦娥一号”的姐妹星“嫦娥二号”卫星也将于2010年底发射升空，从而拉开中国探月二期工程的序幕。下列有关探月卫星的说法正确的是(　)

A．从图中轨道高度可知“嫦娥一号”卫星在轨运行速度比“嫦娥二号”在轨运行速度大

B．从图中轨道高度可知“嫦娥一号”卫星所在位置的重力加速度比“嫦娥二号”所在位置的重力加速度小

C．“嫦娥一号”卫星在图示轨道上运行时的加速度大于地球表面的重力加速度

D．“嫦娥一号”卫星在绕月轨道上经过加速变轨，才能靠近月球

15．如图所示，传送带通过滑道将长为L、质量为m的柔软匀质物体以初速度V₀向右送上水平台面，物体前端在台面上滑动S距离停下来。已知滑道上的摩擦不计，物体与台面间的动摩擦因数为μ而且S>L，则物体的初速度V₀为：(　　 )

14．如图所示，质量为10kg的物体A拴在一个被水平拉伸的弹簧一端，弹簧的拉力为5N时，物体A 处于静止状态，若小车以1m/s²的加速度向右运动后，则(g=10m/s²) ( 　)

A．物体A相对小车向左运动

B．物体A受到的摩擦力减小

C．物体A受到的摩擦力大小不变

D．物体A受到的弹簧拉力增大

253．湖南省长沙市一中2010届高三第五次月考一电路如图10-21所示，电源电动势，内阻，电阻，，，C为平行板电容器，其电容C=3.0pF，虚线到两极板距离相等，极板长，两极板的间距。

(1)若开关S处于断开状态，则当其闭合后，求流过R₄的总电量为多少？

(2)若开关S断开时，有一带电微粒沿虚线方向以的初速度射入C的电场中，刚好沿虚线匀速运动，问：当开关S闭合后，此带电微粒以相同初速度沿虚线方向射入C的电场中，能否从C的电场中射出？(要求写出计算和分析过程，g取)

解析：(1)S断开时，电阻R₃两端电压为

S闭合后，外阻为　　　　

端电压为

电阻R₃两端电压为

则所求流过R₄的总电量为

(2)设微粒质量为m，电量为q，当开关S断开时有：

当开关S闭合后，设微粒加速度为a，则

设微粒能从C的电场中射出，则水平方向：

竖直方向：

由以上各式求得：

故微粒不能从C的电场中射出。

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252. 河南省实验中学2010届高三上学期第二次月考用下面的方法可以测量物体的带电量。图10-19中小球是一个外表面镀有金属膜的空心塑料球，用绝缘丝线悬挂于O点，O点固定一个可测量丝线偏离竖直方向角度的量角器，M、N是两块相同的、正对着平行放置的金属板(加上电压后其内部电场可视为匀强电场).另外还要用到的器材有天平、刻度尺、电压表、直流电源、开关、滑动变阻器及导线若干。　　 简要的实验步骤如下：(请按要求完成相应的解答)

　(1)用天平测出小球的质量m，按图所示进行器材的安装，并用刻度尺测出M、N板之间的距离d，使小球带上一定的电量；

　(2)连接电路(请在图中的虚线框内画出实验所用的电路图，电源、开关已画出)；

　(3)闭合开关，调节滑动变阻器滑片的位置，读出多组相应的电压表的示数和丝线的偏转角度θ；

　(4)以电压U为纵坐标，以________为横坐标作出过原点的直线，求出直线的斜率k；

　(5)小球的带电量q =___________。(用m、d、k等物理量表示)

答案：13、⑴如右图(a)所示： (2) tanθ，⑶

高频考点五十五　 含有电容的电路问题