（14分）如圖，一質量不計，可上下移動的活塞將圓筒分為上下兩室，兩室中分別封有理想氣體。筒的側壁為絕緣體，上底N、下底M及活塞D均為導體并按圖連接，活塞面積S＝2cm²。在電鍵K斷開時，兩室中氣體壓強均為p₀＝240Pa，ND間距l₁＝1mm，DM間距l₂＝3mm。將變阻器的滑片P滑到左端B，閉合電鍵后，活塞D與下底M分別帶有等量導種電荷，并各自產(chǎn)生勻強電場，在電場力作用下活塞D發(fā)生移動。穩(wěn)定后，ND間距l₁’＝3mm，DM間距l₂’＝1mm，活塞D所帶電量的絕對值q＝e₀SE（式中E為D與M所帶電荷產(chǎn)生的合場強，常量e₀＝8.85´10^－12C2/Nm²）。求：

（1）兩室中氣體的壓強（設活塞移動前后氣體溫度保持不變）；

（2）活塞受到的電場力大小F；

（3）M所帶電荷產(chǎn)生的場強大小E_M和電源電壓U；

（4）使滑片P緩慢地由B向A滑動，活塞如何運動，并說明理由。

（14分）如圖，寬度為L＝0.5m的光滑金屬框架MNPQ固定于水平面內(nèi)，并處在磁感應強度大小B＝0.4T，方向豎直向下的勻強磁場中，框架的電阻非均勻分布。將質量m＝0.1kg，電阻可忽略的金屬棒ab放置在框架上，并與框架接觸良好。以P為坐標原點，PQ方向為x軸正方向建立坐標。金屬棒從x₀＝1 m處以v₀＝2m/s的初速度，沿x軸負方向做a＝2m/s²的勻減速直線運動，運動中金屬棒僅受安培力作用。求：

（1）金屬棒ab運動0.5 m，框架產(chǎn)生的焦耳熱Q；

（2）框架中aNPb部分的電阻R隨金屬棒ab的位置x變化的函數(shù)關系；

（3）為求金屬棒ab沿x軸負方向運動0.4s過程中通過ab的電量q，某同學解法為：先算出經(jīng)過0.4s金屬棒的運動距離s，以及0.4s時回路內(nèi)的電阻R，然后代入q＝＝求解。指出該同學解法的錯誤之處，并用正確的方法解出結果。

（12分）傾角q＝37°，質量M＝5kg的粗糙斜面位于水平地面上。質量m＝2kg的木塊置于斜頂端，從靜止開始勻加速下滑，經(jīng)t＝2s到達底端，運動路程L＝4m，在此過程中斜面保持靜止（sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，g取10m/s²）。求：

（1）地面對斜面的摩擦力大小與方向；

（2）地面對斜面的支持力大��；

（3）通過計算證明木塊在此過程中滿足動能定理。

（10分）如圖，ABC和ABD為兩個光滑固定軌道，A、B、E在同一水平面上，C、D、E在同一豎直線上，D點距水平面的高度為h，C點的高度為2h，一滑塊從A點以初速度v₀分別沿兩軌道滑行到C或D處后水平拋出。

（1）求滑塊落到水平面時，落點與E點間的距離s_C和s_D；

（2）為實現(xiàn)s_C＜s_D，v₀應滿足什么條件？

（6分）某同學利用DIS、定值電阻R₀、電阻箱R₁等實驗器材測量電池a的電動勢和內(nèi)阻，實驗裝置如圖1所示。實驗時多次改變電阻箱的阻值，記錄外電路的總電阻阻值R，用電壓傳感器測得端電壓U，并在計算機上顯示出如圖2所示的1/U-1/R關系圖線a。重復上述實驗方法測量電池b的電動勢和內(nèi)阻，得到圖2中的圖線b。

（1）由圖線a可知電池a的電動勢E_a＝__________V，內(nèi)阻r_a＝__________W。

（2）若用同一個電阻R先后與電池a及電池b連接，則兩電池的輸出功率P_a_______P_b（填“大于”、“等于”或“小于”）；兩電池的效率h_a_______h_b（填“大于”、“等于”或“小于”）。

（6分）用DIS研究一定質量氣體在溫度不變時，壓強與體積關系的實驗裝置如圖1所示，實驗步驟如下：

①把注射器活塞移至注射器中間位置，將注射器與壓強傳感器、數(shù)據(jù)采集器、計算機逐一連接；

②移動活塞，記錄注射器的刻度值V，同時記錄對應的由計算機顯示的氣體壓強值p；

③用V-1/p圖像處理實驗數(shù)據(jù)，得到如圖2所示圖線。

（1）為了保持封閉氣體的質量不變，實驗中采取的主要措施是_________________________________。

（2）為了保持封閉氣體的溫度不變，實驗中采取的主要措施是___________________和____________________。

（3）如果實驗操作規(guī)范正確，但如圖所示的V-1/p圖線不過原點，則V₀代表____________________。

（6分）卡文迪許利用如圖所示的扭秤實驗裝置測量了引力常量G。

（1）（多選題）為了測量石英絲極微小的扭轉角，該實驗裝置中采取使“微小量放大”的主要措施是（            ）

（A）減小石英絲的直徑            

（B）增大T型架橫梁的長度

（C）利用平面鏡對光線的反射        

（D）增大刻度尺與平面鏡的距離

（2）已知T型架水平橫梁長度為l，質量分別為m和m’的球，位于同一水平面內(nèi)，當橫梁處于力矩平衡狀態(tài)時，測得m、m’連線長度為r，且與水平橫梁垂直，同時測得石英絲的扭轉角度為q，由此得到扭轉力矩kq（k為扭轉系數(shù)且已知），則引力常量的表達式G＝_______________。

（6分）在DIS描繪電場等勢線的實驗中

（1）電源通過正負電極a、b在導電物質上產(chǎn)生的穩(wěn)定電流分布模擬了由二個_______________產(chǎn)生的_________，用____________探測等勢點。

（2）（單選題）在安裝實驗裝置時，正確的做法是（            ）

（A）在一塊平整木板上依次鋪放復寫紙、白紙、導電紙

（B）導電紙有導電物質的一面應該向上

（C）連接電源正負極的電極a、b必須與導電物質保持絕緣

（D）連接電極a、b的電源電壓為交流4-6V

如圖，固定于豎直面內(nèi)的粗糙斜桿，與水平方向夾角為30°，質量為m的小球套在桿上，在大小不變的拉力作用下，小球沿桿由底端勻速運動到頂端。為使拉力做功最小，拉力F與桿的夾角a＝__________，拉力大小F＝_______________。

如圖，三個質點a、b、c質量分別為m₁、m₂、M（M≫m₁，M≫m₂），在c的萬有引力作用下，a、b在同一平面內(nèi)繞c沿逆時針方向做勻速圓周運動，軌道半徑之比為r_a:r_b＝1:4，則它們的周期之比T_a:T_b＝__________，從圖示位置開始，在b轉動一周的過程中，a、b、c共線有__________次。