如图所示，一轻质细绳的下端系一质量为m的小球，绳的上端固定于O点。现用手将小球拉至水平位置(绳处于水平拉直状态)，松手后小球由静止开始运动。在小球摆动过程中绳突然被拉断，绳断时与竖直方向的夹角为α。已知绳能承受的最大拉力为F，若想求出cosα值，你有可能不会求解，但是你可以通过一定的物理分析，对下列结果自的合理性做出判断。根据你的判断cosα值应为                  （   ）

A．                                     B．

C．                                           D．

（8分）

（1）（4分）如图所示，甲图中螺旋测微器的读数为         mm，乙图中游标卡尺（游标尺规格为20分度）的读数为         cm．

（2）（4分）用电磁打点计时器记录一小车做匀变速直线运动的纸带，如图所示。图中1、2、3、4、5是每隔0.1s所取的计数点，由实验数据可知，小车运动的加速度大小为       m/s²，小车通过计数点2的瞬时速率为          m/s。

（10 分）

现有以下器材：

A．电流表一只（量程适当，内阻为r，待测，带有按钮开关K₁，按下按钮，电流表与电路接通，有电流通过电流表，电流表显出一定的读数）

B．阻值已知为R 的固定电阻一个

C．阻值未知的待测电阻R_x一个

D．直流电源一个（电动势为E、内阻忽略不计）

E．单刀双掷开关K一个，接线用的导线若干

试设计一个实验电路，用它既能测量直流电源的电动势E 和电流表内阻r，又能测量待测电阻的阻值R_x（ 注意：此电路接好后，在测量过程中不许再拆开，只许操作开关，读取数据）。具体要求：

（1）画出所设计的电路图。

（2）写出测量E、R_x和r主要的实验步骤。

（3）导出用已知量和实验中测量出的量表示的E、r 和R_x的表达式。

（16分）

某学习小组，为了研究电梯的运行情况。利用传感器进行实验。在竖直方向运行的电梯中，拉力的传感器下方悬挂一重物，电梯从某楼层由静止出发，到另一楼层停止，途中有一阶段做匀速直线运动。传感器的屏幕上显示出传感器受的拉力与时间的关系图像，如图所示。（重力加速度g=10m/s²）

（1）说明电梯在前2秒内加速度、速度怎么变化，并判定电梯是上行还是下行。

（2）求电梯运动中加速度的最大值。

（3）求全过程拉力对重物的冲量。

（18分）

图为“双聚焦分析器”质谱仪的结构示意图，其中，加速电场的电压为，静电分析器中与圆心等距离的各点场强大小相等、方向沿径向，磁分析器中以为圆心、圆心角为90°的扇形区域内，分布着方向垂直于纸面的匀强磁场，其左边界与静电分析器的右端面平行。由离子源发出的一质量为、电荷量为的正离子（初速度为零，重力不计）经加速电场加速后，从点从垂直于电场方向进入静电分析器，沿半径为的四分之一圆弧轨迹做匀速圆周运动，从点射出，接着由点垂直磁分析器的左边界射入，最后垂直于下边界从点射出并进入收集器。已知点与圆心的距离为。求：

（1）磁分析器中磁场的磁感应强度的大小和方向；

（2）静电分析器中离子运动轨迹处电场强度的大小；

（3）现将离子换成质量为、电荷量仍为的另一种正离子，其它条件不变。试分析指出该离子进入磁分析器时的位置，它射出磁场的位置在点的左侧还是右侧？

（20分）

一种电磁缓冲装置，能够产生连续变化的电磁斥力，有效缓冲车辆间的速度差，避免车辆间发生碰撞和追尾事故。下图虚线框内为某种电磁缓冲车的结构示意图，在缓冲车的底部还安装有电磁铁(图中未画出)，能产生垂直于导轨平面的匀强磁场，磁场的磁感应强度为B，在缓冲车的PQ、MN导轨内有一个由高强度材料制成的缓冲滑块K，滑块K可以在导轨上无摩擦地滑动。在滑块K上绕有闭合矩形线圈abcd，线圈的总电阻为R，匝数为n，ab的连线长为L，缓冲车在光滑水平面上运动。

（1）如果缓冲车以速度v0与障碍物碰撞后滑块K立即停下，求缓冲车厢速度减半时滑块K上线圈内的感应电流大小和方向；

（2）如果缓冲车以速度v0与障碍物碰撞后滑块K立即停下，求缓冲车厢从碰撞到停下过程中通过的位移（设缓冲车厢与滑块K始终不相撞)；

（3）设缓冲车厢质量为m₁ ，滑块K质量为m₂，如果缓冲车以速度v匀速运动时．在它前进的方向上有一个质量为m₃的静止物体C，滑块K与物体C相撞后粘在一起。碰撞时间极短。设m₁ = m₂ = m₃ = m， cd边进入磁场之前，缓冲车（包括滑块K)与物体C达到相同的速度，求相互作用的整个过程中线圈abcd产生的焦耳热。(物体C与水平面间摩擦不计）

用起重机将质量为m的物体减速地吊起一段距离，那么作用在物体上的各力的做功情况，正确的是（    ）

A．重力做正功，拉力做负功，合力做负功

B．重力做负功，拉力做正功，合力做正功

C．重力做正功，拉力做负功，合力做正功

D．重力做负功，拉力做正功，合力做负功

如图所示，一斜面体放在光滑的水平面上，一个小物体从斜面顶端无摩擦的自由滑下，则在下滑的过程中下列结论正确的是（    ）

A．斜面对小物体的弹力做的功为零

B．小物体的重力势能完全转化为小物体的动能

C．小物体的机械能守恒

D．小物体，斜面和地球组成的系统机械能守恒

原来静止在光滑水平桌面上的木块，被水平飞来的子弹击中，当子弹深入木块ΔS深度时，木块相对桌面移动了S₂，然后子弹和木块以共同速度运动，设阻力恒为f，对这一过程，下列说法正确的是（   ）

A．因为系统合外力为零，子弹与木块组成的系统机械能守恒

B．子弹机械能的减少量为f ΔS

C．系统机械能转变为内能的量等于fΔS

D．系统损失的机械能等于f (ΔS+S₂)

从距地面相同高度处，水平抛出两个质量相同的球A和B，抛出A球的初速为v₀，抛出B球的初速为2v₀，若两球运动到落地的过程中重力的平均功率为P₁,落地时重力的瞬时功率为P₂,则

A．P₁相同，P₂相同   B．P₁相同，P₂不同  C．P₁不同，P₂相同  D．P₁不同，P₂不同