(17分)I.(6分)为了较准确的测量某细线能承受的最大拉力,小聪、小明分别进行了如下实验:小聪在实验室里找到一把弹簧测力计,按图甲所示安装细线和测力计后,他用力缓慢竖直向下拉测力计,直到测力计的示数达到量程(细线没有断裂),读出测力计的示数F,将F记为细线能承受的最大拉力。
小明在实验室里还找到一把刻度尺和一个玩具小熊,接着进行了如下的操作:
①用刻度尺测出细线的长度L,用弹簧测力计测出玩具小熊的重力G;
②按图乙所示安装玩具小熊、细线(玩具小熊悬挂在细线的中点);
③两手捏着细线缓慢向两边移动直到细线断裂,读出此时两手间的水平距离d;
④利用平衡条件算出结果。
在不计细线质量和伸长影响的情况下,请回答:
(1)小明算出的细线能承受的最大拉力是 (用L、G、d表示);两位同学中, (选填“小聪”或“小明”)的测量结果较准确。
(2)在小明两手捏着细线缓慢向两边移动的上述过程中,下列说法正确的是 (填选项序号字母)。
A.细线上的拉力大小不变
B.细线上的拉力大小减小
C.细线上拉力的合力大小不变
D.细线上拉力的合力大小增大
如图甲所示,绝缘轻质细绳一端固定在方向相互垂直的匀强电场和匀强磁场中的O点,另一端连接带正电的小球,小球电荷量,在图示坐标中,电场方向沿竖直方向,坐标原点O的电势为零。当小球以2m/s的速率绕O点在竖直平面内做匀速圆周运动时,细绳上的拉力刚好为零。在小球从最低点运动到最高点的过程中,轨迹上每点的电势随纵坐标y的变化关系如图乙所示,重力加速度.则下列判断正确的是
A.匀强电场的场强大小为
B.小球重力势能增加最多的过程中,电势能减少了2.4J
C.小球做顺时针方向的匀速圆周运动
D.小球所受的洛伦兹力的大小为3N
下图是小丽自制的电流表原理图,质量为m的均匀细金属杆MN与一竖直悬挂的绝缘轻弹簧相连,弹簧劲度系数为k,在边长为ab=L1,bc=L2的矩形区域abcd内均有匀强磁场,磁感应强度大小为B,方向垂直纸面向外。MN的右端连接一绝缘轻指针,可指示出标尺上的刻度,MN的长度大于ab,当MN中没有电流通过且处于静止时,MN与ab边重合,且指针指在标尺的零刻度;当MN中有电流时,指针示数可表示电流大小。MN始终在纸面内且保持水平,重力加速度为g,则
A.要使电流表正常工作,金属杆中电流方向应从M至N
B.当该电流表的示数为零时,弹簧的伸长量为零
B.该电流表的量程是
D.该电流表的刻度在范围内是不均匀的
如图所示的电路中,开关K闭合.在开关接a且电路稳定后,电流表A1、A2和电压表V的示数分别为和,电源的输出功率为,平行金属板所带电荷量为;这时让带电微粒从P点水平射入平行板间,恰能沿图示水平直线射出。若把平行板的上板向上移动少许,且S接b,当电路稳定后,A1、A2和V表的示数分别为和,电源的输出功率为,平行板所带电荷量为;再让相同微粒仍从P点水平射人。则下列判断正确的是
A.,
B.
C.
D.该粒子带负电,且第二次从P射入后,有可能打在下极板上
如图所示,质量均为的木块A和B,用劲度系数为的轻质弹簧连接,最初系统静止.用大小、方向竖直向上的恒力拉A直到B刚好离开地面,则在此过程中
A.A上升的初始加速度大小为2g
B.弹簧对A和对B的弹力是一对作用力与反作用力
C.A上升的最大高度为
D.A上升的速度先增大后减少
图甲所示的“轨道康复者”航天器可在太空中给“垃圾”卫星补充能源,延长卫星的使用寿命。图乙是“轨道康复者”在某次拯救一颗地球同步卫星前,二者在同一平面内沿相同绕行方向绕地球做匀速圆周运动的示意图,此时二者的连线通过地心、轨道半径之比为1:4.若不考虑卫星与“轨道康复者”之间的引力,则下列说法正确的是
A.在图示轨道上,“轨道康复者”的速度大于
B.在图示轨道上,“轨道康复者”的加速度大小是地球同步卫星的4倍
C.在图示轨道上,“轨道康复者”的周期为3h,且从图示位置开始经1.5h与同步卫星的距离最近
D.若要对该同步卫星实施拯救,“轨道康复者”应从图示轨道上加速,然后与同步卫星对接