注意：1.共13道题，满分120分。
1.现时60分钟。
一．选择题（每题6分，共48分）
1.在密封的盒子内装有一个质量为的金属小球，球刚能在盒子内自由活动，若将盒子在空气中竖直向上抛出，抛出后上升、下降的过程中（空气阻力不能忽略） （
a．上升对盒底有压力，下降对盒顶有压力。
b．上升对盒顶有压力，下降对盒底有压力。
c．上升、下降时均对盒底有压力。
d．上升、下降时对盒均无有压力。
2 下面关于惯性的说法正确的是（ ）
a．物体的惯性一定随物体速度变化而变化
b．物体具有保持运动速度不变的性质
c．物体不受外力时才有惯性
d．物体做变速直线运动时没有惯性。
3. 如图所示，一根轻弹簧，下端系有质量为m的物体a，在a的下面再挂一个质量也是m的物体b．在a、b保持静止时烧断a、b间的细绳，如果a回到原平衡位置的速率为v，而此时b的速率为u，那么，在这段时间内弹力对a的冲量的大小为（ ）
a．m(v+u) b．mv c．m(v-u) d．mu
4. 2024年2月11日，俄罗斯的“宇宙-2251”卫星和美国的“铱-33”卫星在西伯利亚上空约805km处发生碰撞。这是历史上首次发生的完整在轨卫星碰撞事件。
碰撞过程中产生的大量碎片可能会影响太空环境。假定有甲、乙两块碎片，绕地球运动的轨道都是圆，甲的运行速率比乙的大，则下列说法中正确的是。
a. 甲的运行周期一定比乙的长 b. 甲距地面的高度一定比乙的高。
c. 甲的向心力一定比乙的小 d. 甲的加速度一定比乙的大。
5. 如图所示，a、b、c三点都在匀强电场中，已知ac⊥bc，∠abc=60°,bc=20 cm.把一个电荷量q=10-5 c的正电荷从a移到b，电场力做功为零；从b移到c，电场力做功为-1.
73×10-3 j.则该匀强电场的场强大小和方向是（ ）
a.865 v/m,垂直ac向左 b.865 v/m，垂直ac向右。
c.1 000 v/m，垂直ab斜向上 d.1 000 v/m，垂直ab斜向下。
6. 用隔板将一绝热容器隔成 a和 b两部分，a中盛有一定质量的理想气体，b为真空现把隔板抽去，a中的气体自动充满整个容器（如图），这个过程称为气体的自由膨胀。下列说法正确的是 （
a．自由膨胀过程中，气体分子只作定向运动
b．自由膨胀前后，气体的压强不变
c．自由膨胀前后，气体的温度不变
d．容器中的气体在足够长的时间内，能全部自动回到 a部分。
7. 已知某理想气体的内能e与该气体分子总数n和热力学温度t的乘积成正比。即e=knt,现对一有孔的金属容器加热， 加热前后容器内气体的质量分别为m1、m2,则加热前后容器内气体的内能e之比为（ ）
c.1 d.无法确定
8. 如图所示，一条形磁铁放在水平桌面上在其左上方固定一根与磁铁垂直的长直导线，当导线通以如图所示方向电流时（ ）
a．磁铁对桌面的压力减小，且受到向左的摩擦力作用。
b．磁铁对桌面的压力减小，且受到向右的摩擦力作用。
c．磁铁对桌面的压力增大，且受到向左的摩擦力作用。
d．磁铁对桌面的压力增大，且受到向右的摩擦力作用。
二．实验**题（满分13分）
9. 量程为3 v的电压表v（内阻约3 kω），现要求测出该电压表内阻的精确值。实验室中可提供的器材有：
电阻箱r′（阻值范围0～9999.9 ω）在本实验中，通过电阻箱的电流不会超过所允许的最大电流；滑动变阻器r（阻值范围0～1000 ω，允许通过的最大电流为0.2 a）；电源e（e为5 v，内阻忽略不计）；电键k；导线若干。
（6分）
1）选用适当器材设计测量的电路，要求在虚线框内画出电路图并标上代号。
2）叙述操作步骤。
10. 有一根细而均匀的导电材料，截面为同心圆环如图所示，已知这种材料的电阻率为ρ，长度为l,欲测量该样品的内径，但内径太小，无法直接测量。现提供以下实验器材：
a．螺旋测微器。
b．电流表a1（量程50ma，内阻r1=100ω）
c．电流表a2（量程100ma，内阻r2约为40ω）
d．滑动变阻器r1（0-10ω，额定电流2a）
e．直流电源e（12v，内阻很小）
f．上述导电材料r2（长l约为5cm，电阻约为100ω）
g．开关一只，导线若干。
请用上述器材设计一个尽可能精确地测量该样品内径d的实验方案，（7分）
用螺旋测微器测得该样品的外径如右图所示，其示数。
d= mm.
在所给的方框中画出设计的实验电路图，并标明所选器材。
用已知的物理量和所测得的物理量的符号表示样品的内径d= .
三．计算与论述题（59分）
11. 如图所示，一块铜块左右两面接入电路中。有电流i自左向右流过铜块，当一磁感应强度为b的匀强磁场垂直前表面穿入铜块，从后表面垂直穿出时，在铜块上、下两面之间产生电势差，若铜块前、后两面间距为d，上、下两面间距为l。
铜块单位体积内的自由电子数为n，电子电量为e，求铜板上、下两面之间的电势差u为多少？并说明哪个面的电势高。（12分）
12. 如图所示，在水平正交的匀强电场和匀强磁场中，半径为r的光滑绝缘竖直圆环上，套有一个带正电的小球，已知小球所受电场力与重力相等，小球在环顶端a点由静止释放，当小球运动的圆弧为周长的几分之几时，所受磁场力最大（14分）
13. 如图示，长为 l 的平板小车 c 静止在光滑水平面上。现有 a、b 两个小物体（可视为质点），分别从小车 c 的两端同时水平地滑上小车，初速度 ，，两物体与小车间的动摩擦因素相同，三个物体的质量之比为 。
最后两物体恰好相遇而未碰撞，且与小车 c 相对静止。若重力加速度为 g，求：
1）两物体与小车间的动摩擦因素 m；
2）现增大物体 b 的初速度，保持其它条件不变，要使物体 b 在物体 a 的速度还未反向前与 a相碰，试确定物体 b 的初速度满足的条件。（16分）
下图是一种家用电熨斗的电原理图（额定电压为220v）. r0是定值电阻，r是可变电阻（调温开关），其电阻值均不受温度影响。
1）该电熨斗温度最低时的耗电功率为121w，温度最高时的耗电功率为484w，求r0的阻值及r的阻值变化范围。
2）假定电熨斗每秒钟散发的热量q跟电熨斗表面温度与环境温度的温差关系如右图所示，现在温度为20℃的房间使用该电熨斗来熨烫毛料西服，要求熨斗表面温度为220℃，且保持不变，问应将r的阻值调为多大？（17分）
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