地球和某行星在同一轨道平面内同向绕太阳做匀速圆周运动。地球的轨道半径为R=1.50×1011m，运转周期为T=3.16×107s。地球和太阳中心的连线与地球和行星的连线所夹的角叫地球对该行星的观察视角（简称视角）。当行星处于最大视角处时，是地球上的天文爱好者观察该行星的最佳时期，如图甲或图乙所示，该行星的最大视角θ=14.5°。求：
（1）该行星的轨道半径r和运转周期T1（sin14.5°=0.25，最终计算结果均保留两位有效数字）
（2）若已知地球和行星均为逆时针转动，以图甲和图乙为初始位置，分别经过多少时间能再次出现观测行星的最佳时期。（最终结果用T、T1、θ 来表示）
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质量为m的小球在竖直向上的恒定拉力作用下，由静止开始从水平地面向上运动，经一段时间，拉力做功为W，此后撤去拉力，球又经相同时间回到地面，以地面为零势能面，不计空气阻力。求：
（1）球回到地面时的动能
；
（2）撤去拉力前球的加速度大小a及拉力的大小F；
（3）球动能为W/5时的重力势能
。
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图5为气流加热装置的示意图，使用电阻丝加热导气管，视变压器为理想变压器，原线圈接入电压有效值恒定的交流电并保持匝数不变，调节触头P，使输出电压有效值由220V降至110V，调节前后
A．副线圈中的电流比为1∶2 B．副线圈输出功率比为2∶1
C．副线圈的接入匝数比为2∶1 D．原线圈输入功率比为1∶2
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（1）(8分)某同学使用打点计时器测量当地的重力加速度。
①请完成以下主要实验步骤：按图14(a)安装实验器材并连接电源；竖直提起系起有重物的纸带，使重物 (填“靠近”或“远离”)计时器下端； ， ，使重物自由下落；关闭电源，取出纸带；换新纸带重复实验。
②图14(b)和(c)是实验获得的两条纸带，应选取 (填“b”
或“c”)来计算重力加速度。在实验操作和数据处理都正确的情况下，得到的结果仍小于当地重力加速度，主要原因
是空气阻力和 。
图14
（2）(10分)某实验小组研究两个未知元件X和Y的伏安特性，使用的器材包括电压表(内阻约为3kΩ)、电流表(内阻约为1Ω)、定值电阻等。
图15
①使用多用电表粗测元件X的电阻。选择“×1”欧姆档测量，示数如图15(a)所示，读数为 Ω。据此应选择图15中的 （填“b”或“c”）电路进行实验。
②连接所选电路，闭合S；滑动变阻器的滑片P从左向右滑动，电流表的示数逐渐 (填“增大”或“减小”)；依次记录电流及相应的电压；将元件X换成元件Y，重复实验。
图16
③图16(a)是根据实验数据作出的U-I图线，由图可判断元件 (填“X”或“Y”)是非线性元件。
④该小组还借助X和Y中的线性元件和阻值R＝21Ω的定值电阻，测量待测电池组的电动势E和电阻r，如图16(b)所示。闭合S1和S2，电压表读数为3.00V；断开S2，读数为1.00V，利用图16(a)可算得E＝ V，r＝ Ω(结果均保留两位有效数字，视电压表为理想电压表)。
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一个圆柱形的竖直的井里存有一定量的水，井的侧面和底部是密闭的，在井中固定地插着一根两端开口的薄壁圆管，管和井共轴，管下端未触及井底. 在圆管内有一不漏气的活塞，它可沿圆管上下滑动.开始时，管内外水面相齐，且活塞恰好接触水面，如图所示. 现用卷扬机通过绳子对活塞施加一个向上的力F，使活塞缓慢向上移动，已知管筒半径r＝0.100m，井的半径R＝2r，水的密度r＝1.00×103kg/m/3，大气压r0＝1.00×105Pa. 求活塞质量，不计摩擦，重力加速度g＝10m/s2.）
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如图所示，轻弹簧一端连于固定点O，可在竖直平面内自由转动，另一端连接一带电小球P,其质量m=2×10-2 kg,电荷量q=0.2 C.将弹簧拉至水平后，以初速度V0=20 m/s竖直向下射出小球P,小球P到达O点的正下方O1点时速度恰好水平，其大小V=15 m/s.若O、O1相距R=1.5 m,小球P在O1点与另一由细绳悬挂的、不带电的、质量M=1.6×10-1 kg的静止绝缘小球N相碰。碰后瞬间，小球P脱离弹簧，小球N脱离细绳，同时在空间加上竖直向上的匀强电场E和垂直于纸面的磁感应强度B=1T的弱强磁场。此后，小球P在竖直平面内做半径r=0.5 m的圆周运动。小球P、N均可视为质点，小球P的电荷量保持不变，不计空气阻力，取g=10 m/s2。那么，
（1）弹簧从水平摆至竖直位置的过程中，其弹力做功为多少？
（2）请通过计算并比较相关物理量，判断小球P、N碰撞后能否在某一时刻具有相同的速度。
(3)若题中各量为变量，在保证小球P、N碰撞后某一时刻具有相同速度的前提下，请推导出r的表达式(要求用B、q、m、θ表示，其中θ为小球N的运动速度与水平方向的夹角)。
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如图甲所示，A、B是一对平行放置的金属板，中心各有一小孔P、Q，PQ连线垂直金属板，从P点处连续不断地有质量为m、带电量为＋q地带电粒子（重力不计）沿PQ方向放出，初速可忽略，在A、B间某时间t＝0开始加有如图乙所示的交变电压，其电压大小为U，周期为T，带电粒子在A、B间运动过程中，粒子之间的相互作用力可忽略不计.
（1）请分别描述在0、T/8、T/4、3T/8时刻进入小孔P的粒子在两极板间的运动情况（设两板间距离足够大）。
（2）若在3T/8时刻前进入小孔P的粒子都可以从小孔Q中射出，则两板的间距d是多少？每个周期有多长时间有粒子从小孔Q中射出？
（3）若两板的间距d=5cm，U=2.5V。一质量m=2.0×10-27kg、电量q=+1.6×10-19C的带电粒子在t0=0时刻从紧临B板处无初速释放，刚好在2T时刻到达A板，则周期T应为多少？
（4）根据第（3）问的条件和结果，在T/5时刻进入小孔P的粒子，经过多长时间才能到达小孔Q。
34.如图所示，半径R = 0.8m的四分之一光滑圆弧轨道位于竖直平面内，与长CD = 2.0m的绝缘水平面平滑连接。水平面右侧空间存在互相垂直的匀强电场和匀强磁场，电场强度E = 40N/C，方向竖直向上，磁场的磁感应强度B = 1.0T，方向垂直纸面向外。两个质量均为m = 2.0×10-6kg的小球a和b，a球不带电，b球带q = 1.0×10-6C的正电，并静止于水平面右边缘处。将a球从圆弧轨道顶端由静止释放，运动到D点与b球发生正碰，碰撞时间极短，碰后两球粘合在一起飞入复合场中，最后落在地面上的P点。已知小球a在水平面上运动时所受的摩擦阻力f = 0.1mg， PN =
，取g =10m/s2。a、b均可作为质点。求：
（1）小球a与b相碰后瞬间速度的大小v；
（2）水平面离地面的高度h；
（3）从小球a开始释放到落地前瞬间的整个运动过程中，ab系统损失的机械能ΔE。
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如图所示，长度都为L的两金属棒C、D两端分别连接两根轻质的细软导线，悬挂在水平固定光滑绝缘的圆柱体两侧，空间存在两个边界水平、上下高度都为d的两个匀强磁场区域Ⅰ和Ⅱ，磁场方向与金属棒及其两端的竖直导线所确定的平面垂直，磁感应强度均为B，C的质量为2m，D的质量为m，C、D的电阻都为R，导线电阻不计，让两金属棒从静止（软导线棚紧）开始释放，经过一段时间，C刚进入Ⅰ区磁场，而D尚未进入Ⅱ区磁场，从此时开始直到D离开Ⅰ区磁场，C、D都做匀速直线运动。求：
⑴C进入磁场之前，每根导线中的张力T
⑵释放的位置，C离Ⅰ区磁场上边缘的距离h
⑶全过程中产生的焦耳热Q
⑷全过程中动过导线截面的电量q
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代入数据得
（2）t=
图像如题5图所示（竖直向上为正）。则货物受到升降机的支持力
与时间
关系的图像可能是
