一．选择与填空（每题8分，共30分）
1,斜面小车停在水平面上，把砖块A轻轻地放在斜面上，由于斜面是粗糙的，砖块不滑动。小车与水平面间的摩擦忽略不计，则小车将受到的块的作用力而作（4 ）
1水平面向左运动；
沿水平面向右运动； 水平面上左右振动； 保持静止不动。2,质量为m的物体在恒定合力F的作用下，由静止开始，经过时间t，向前运动了距离s,那么，质量为0.5F的物体恒定合力0,5F作用下，经过0.50时间，前进的距离为 (4)。
s ；②1/2s；32s；41/4s；54s。3,我们把相互作用的物体的全体叫做系统,当系统的动量守恒条件成立时,其机械能守恒条件(2 )成立
当系统的机械能守恒条作成立时，其动量守恒条件( 1)成立。
一定 ②不一定 ③一定不。4． 0℃的水分子跟0℃的冰分子比较,前者具有( 3 )
展开剩余90%①相等的势能和动能
②较大的势能和动能
③较大的势能但动能相等
大的动能但势能相等5．一定质量的理想气体，其吸收的热量金部用来增加气体的内能，那么气体的变化过程是(3)。
①等温过型 ②等压过程 ③等容过程 4绝热过程
6．两个阻值相同的电热丝，用它们来加热一定质量的水，若将它们串联起来接上电源时，需要16分钟才能把这些水煮沸，若将它们并联起米接上原电源时， (设电源内阻不计，水的质量和初温相同，热量散失不计)把这些水煮沸需要( 1 )。
①4分钟 ②8分钟 316分钟 412分钟 5以上答案均不对7.图中，当滑动变阻器滑动触头C向左移动时，安培计和伏特计的读数变化为( 4 )。
①安培计、伏特计1、伏特计2都增大
安培计增大，伏特计1和伏特计2减小 安培计和伏特计1增大，伏特计2减小 安培计和伏特计2增大，伏特计1减小 以上答案均不对。8,直导线中通入交变电流i=IMC0UT,则在矩形线框abcd中产生的感生电流，在一个周期内其强度随时间的变化是(3)。
①先增后减
先减后增③增减增减
4减增减增
5上答案均不对。
9.一束光由空气射向玻瑞、水，若加大入射角a，则光束将会(3 )
①在空气和玻璃交界面上发生金反射现象。
②在破璃和水交界面上发生全反射现象。
3不可能出现全反射现象。
①无法确定。
10.①1个质子的质量为1.67×10-27 千克，
②1个质子带的电量为1.67×10-19 库仑
核反应中质子的符号是 11H二.计算题：
计算题（每题10分）
已知一个氘核和一个氚核聚变时，可以释放出17.6Mev的能量。0.5千克氘和0,5千克氚完全发生聚变，共放出多少焦耳的能量？(N=6.02×1023)解：计算氘和氚的摩尔质量, 氘的摩尔质量M1=2g/mol,
氚的摩尔质量为：M2=3g/mol
氘的物质的量：m1=500/2=250mol
氚的物质的量：m2=500/3mol
聚变反应中，氘和氚是1:1反应，因此，氚的物质的量更少，反应的物质的量由氚决定，即n=500/3mol
原子核数N=n×N0=500/3×6.02×1023=1.0033×1026
单个聚变释放能量E0=17.6×1.6×10-13=2.816×10-12J
总能量：E=N×E0=1.0033×1026×2.816×10-12=2.83×1014J
一根铜棒MN重0.1千克，静止横放在相距20厘米的足够长的水平平行导轨CD、EF上，它与导轨间摩擦系数u=0.2,电源电动势E=2伏，整个电路的电阻恒等于0,5Ω，磁场方向竖直向下，B=1特斯拉，求：(1)当K接通时，铜棒MN的起动加速度 多大？（2）铜棒MN运动的最大速度多大？
(3)若突然撤去磁场，那么最终通过MN的电流强度和MN的速度又是多大？
解：（1）当K接通时，铜棒MN的起动加速度：
电路的总电阻为R=0.5，电动势E=2V,所以电流I=E/R=4A
安培力大小：F安=BIL=1×4×0.2=0.8N(方向由左手定则判断，水平向右)
摩擦力大小：f=umg=0.2×0.1×9.8=0.196N0.2N
F合= F安- f=0.8-0.2=0.6N
a=F/m=0.6/0.1=6m/s2
（2）当铜棒运动后，切割磁感线产生反向感应电动势感=BIv，与电源电动势反向，因此回路电流减小，安培力减小。
当安培力等于摩擦力时，合力为零，加速度为零，速度达到最大值vm
此时，F安= f=BIL=umg
此时电流I=E-BLvm/R
代入安培力公式：解得：vm=E/BL-umgR/B2L2=2/1×02-0.2×0.1×100.5/12×0.22=7.5m/s2
撤去磁场后，B=0，因此，安培力消失，F安=BIL=0无感应电动势：ε感=BIv=0
回路中仅剩电源电动势驱动电流。但此时，铜棒在运动中会因惯性继承滑行，同时受摩擦力减速，最终静止。最终状态：速度v=0
此时，回路电流仅由电源提供：I=E/R=2/0.5=4A(因为无感应电动势，电路状态与刚接通时相同)
筒内装有100个大气压、27℃的氢气，用来对一个容积为1,5米3的真空器缓慢充气，当容器内压强达到某一数值时停止充气，这时钢简内氢气压强下降到25个大气压，把充好气的容器放到-23℃的冷藏库内，它的内部气体压强恰好等于1个大气压，求：(1)容器在刚充好气时的压强。(2)充入容器的氢气的质量。(3)钢筒的容积。解：（1）求容器刚充好气时的压强：
对冲入容器的气体，等容变化（容器容积不变），由查理定律p3/T3=p4/T4,得：p3=p4×T3/T4=1×300/250=1.2atm
（2）求充入容器的氢气的质量：
先由玻意耳定律分析钢筒内气体的等温变化：
钢筒内的初始气体：p1V=p2V+p3V容（剩余气体p2V+充入容器气体p3 V容）
代入数据求钢筒容积V，再结合理想气体状态方程：Pv=m/M×RT(氢气摩尔质量M=2×10-3kg/molR=0.082atm.m3/mol.K),计算充入容器气体的质量的量n=p3V/RT3=1.2×1.5/0.082×3000.0732kmol=73.2mol
质量m=nM
=73.2×2×10-3=146.2g
（3）求钢筒的容积：
由玻意耳定律：p1V=p2V+p3V容得：V=p3V容/p1-p2=1.2×1.8/100-25=0.024m3
重物M为15千克，通过绳子悬于滑轮的一侧，另一侧有一只m为10千克的猴子，以相对于绳子的加速度1米/秒2沿绳子匀加速向上爬行，求取相对于地的加速度多大。(g=10米/秒2)滑轮和绳子的重量、摩擦均不计。解：根据牛顿第二定律设方程为：
设重物的方程为：Mg-T=ma1 1
猴子的方程为：T-mg=ma2 2
加速度为a2-a1=a猴对绳=1，3
1+2得：Mg- mg=m（a2+a1）， a1+a2= Mg- mg/m=5 4
3+4得：2a2=6，a2=3m/s2，方向向下。
附图所示的电路中，U=12V,R1=30K, R2=6KΩ,R3=100KΩ,R1=10KΩ,R=R=R7=2KΩ,求电压Uab、Uac和Uad。解：R1/R2=Uab/Uac=30/6=5，Uab/Uac=5，又
Uab+Uac=12，所以，Uab=10v，又R1Uab=-10v
Uac=2v。
Uad/Ubd=R5R6/R5+R6/R7=1/2
Uad=1/2Ubd，
Ubd=Ub-Ud，Ub=12×100/101，Ud=12×1/101
Ubd=11.76v，Uad=5.9v
六、闭合矩形线圈ABCD在匀强磁场中绕0O’轴匀速转动，轴00'通过BC、AD的中点，并跟磁力线垂直。磁感应强度为特斯拉，线圈共N匝，转速为n转/秒，电阻为R欧姆，AB边和AD边的长度为L1米和L2米，求： (1)设线圈的转动从中性面开始，写出t秒末线圈中的感生电流的表达式。
(2)线圈转到什么位置时，磁场作用在线圈上的力矩最大，最大力矩多大？
解：（1）感应电流的表达式：线圈在匀强磁场中匀速转动，从中性面开始，感应电动势的最大值为|：Em=NBS
其中，面积S=l1×l2，角速度ω=2n（n为转速，单位为：转/秒）磁感应前强度为B,匝数为N，因此：
Em=NB l1×l2×2πn
从中性面开始，感应电动势的瞬时值为：
e= Emsinωt=2πN Bnl1l2sin2πnt
i=e/R=2πN Bnl1l2sin2πnt/R
（2）分析力矩最大的位置及最大力矩
当线圈平面与磁感线平行（即线圈平面和中性面垂直）时，磁场作用在线圈上的力矩最大，此时线圈的边AB、CD 收到的安培力力臂最大，力矩达到峰值。最大力矩计算：
安培力F=NBIml1（Im为电流最大值，Im=Em/R=2πN Bnl1l2/R）
力矩M=F×l2（力臂为l2），代入F得：
Mm=NBIml1l2=2πN 2B2nl12l22/2
七、长度为L的绳，一端系一个质量为m的小球，另一端挂在光滑水平面上的高h处(h<L),当小球在水平面上以n转/秒作匀速圆周运动时，水平面上受多大正压力？并讨论：为了使小球不离开水平面，转速n的取值范围。
解：设绳子与竖直方向的夹角为，小球做圆周运动的半径r=lsin，角速度为ω=2n，小球受重力mg，绳子拉力T,水平面支持力N,竖直方向受力平衡为：Tcos+N=mg
水平方向拉力的分力提供向心力：Tsin=mω2r=m（2πn）2 lsinθ,T=m4π2n2l
求水平方向平衡式：N =mg-Tcos,cos=h/l，因此，
N=mg-4π2n2mh
讨论小球不离开水平面的转速范围：N0
n2g/4π2h
即转速满足：01/2
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