22．(14分)在原子核物理中，研究核子与核子关联的最有效途径是“双电荷交换反应”,这类反应的前半部分过程和下述力学模型类似。两个小球A和B用轻质弹簧相连,在光滑的水平直轨道上处于静止状态。在它们左边有一垂直于轨道的固定挡板P,右边有一小球C沿轨道以速度v0射向B球，如图所示。C与B发生碰撞并立即结成一个整体D。在它们继续向左运动的过程中，当弹簧长度变到最短时，长度突然被锁定，不再改变。然后,A球与挡板P发生碰撞，碰后A、D都静止不动，A与P接触而不粘连，过一段时间，突然解锁定(锁定及解除锁定均无机械能损失)。已知A、B、C三球的质量均为m。

(1)求弹簧长度刚被锁定后A球的速度。

(2)求在A球离开挡板P之后的运动过程中，弹簧的最大弹性势能。　

2000年全国普通高等学校招生全国统一考试

21．(13分)图示为一种可用于测量电子电量e与质量m比例e/m的阴极射线管，管内处于真空状态。图中L是灯丝，当接上电源时可发出电子。A是中央有小圆孔的金属板，当L和A间加上电压时(其电压值比灯丝电压大很多)，电子将被加速并沿图中虚直线所示的路径到达荧光屏S上的O点，发出荧光。P₁、P₂为两块平行于虚直线的金属板，已知两板间距为d。在虚线所示的圆形区域内可施加一匀强磁场，已知其磁感强度为B，方向垂直纸面向外。a、b₁、b₂、c₁、c₂都是固定在管壳上的金属引线，E₁、E₂、E₃是三个电压可调并可读出其电压值的直流电源。

(1)试在图中画出三个电源与阴极射线管的有关引线的连线。

(2)导出计算e/m的表达式。要求用应测物理量及题给已知量表示。

20．(12分)2000年1月26日我国发射了一颗同步卫星，其定点位置与东经98°的经线在同一平面内。若把甘肃省嘉峪关处的经度和纬度近似取为东经98°和北纬α＝40°，已知地球半径R、地球自转周期T、地球表面重力加速度g(视为常量)和光速c。试求该同步卫星发出的微波信号传到嘉峪关处的接收站所需的时间(要求用题给的已知量的符号表示)。

19．(13分)面积很大的水池，水深为H，水面上浮着一正方体木块。木块边长为a，密度为水的1/2，质量为m。开始时，木块静止，有一半没入水中，如图所示。现用力F将木块缓慢地压到池底。不计摩擦。求

(1)从木块刚好完全没入水中到停在池底的过程中,池水势能的改变量。

(2)从开始到木块刚好完全没入水的过程中，力F所做的功。

18．(2分)一小型发电机的矩形线圈的匀强磁场中以恒定的角速度ω绕垂直于磁场方向的固定轴转动。线圈匝数n＝100．穿过每匝线圈的磁通φ随时间按正弦规律变化，如图所示，发电机内阻r＝5．0Ω，外电路电阻R＝95Ω。已知感应电动势的最大值Em＝nωφm，其中φm为穿过每匝线圈磁通量的最大值。求串联在外电路中的交流电流表(内阻不计)的读数。

17．(11分)一横截面积为S的气缸水平放置，固定不动。气缸壁是导热的。两个活塞A

和B将气缸分融为1、2两气室，达到平衡时1、2两气室体积之比为3:2，如图所示，在室温不变的条件下，缓慢推动活塞A，使之向右移动一段距离d。求活塞B向右移动的距离。不计活塞与气缸壁之间的摩擦。

16．(8分)从下表中选出适当的实验器材，设计一电路来测量电流表A₁的内阻r₁，要求方法简捷，有尽可能高的测量精度，并能测得多组数据。

　(1)在虚线方框中画出电路图，标明所用器材的代号。

　(2)若选测量数据中的一组来计算r₁，则所用的表达式为r₁＝ ________________，式中各符号的意义是：________________________________________________________________.

15．(6分)如图，一光源位于金属圆筒内部轴线上A点，与筒B端的距离为d，d无法直接测量。另有凸透镜、光屏、米尺及带支架的光具座。现用这些器材测量d。为此，先将圆筒、凸透镜、光屏依次放在光具座支架上，令圆筒轴线与透镜主光轴重合，屏与江源的距离足够远，使得移动透镜时,可在屏上两次出现光源的象。将圆筒及光屏位置固定。由光路的可逆性可知,第一次成象的象距等于第二次成象的象距。然后进行以下的测量：

　__________________________ 　__________________________ 　__________________________ 　__________________________.　　　　　　　　　　　　　　　　　　

用测得的物理量可得 　　d＝________________________________________.(应说明各符号所代表的物理量)

14．(6分)某同学用图1所示装置通过半径相同的A、B两球的碰撞来验证动量守恒定律。图中PQ是斜槽，以为水平槽，实验时先使A球从斜槽上某一固定位置G由静止开始滚下，落到位于水平地面的记录纸上，留下痕迹。重复上述操作10次，得到10个落点痕迹。再把B 球放在水平槽上靠近槽末端的地方，让A球仍从位置G由静止开始滚下，和下球碰撞后，A、B球分别在记录纸上留下各自的落点痕迹，重复这种操作10次。图：中0点是水平槽未 端R在记录纸上的垂直投影点，B球落点痕迹如图2所示，其中米尺水平放置，且平行于 G、R、O所在的平面，米尺的零点与O点对齐。

(1)碰撞后B球的水平射程应取为________cm。

(2)在以下选项中，哪些是本次实验必须进行的测量？答_________(填选项号)。

A．水平槽上未放日球时，测量人球落点位置到O点的距离

B．A球与B球碰撞后，测量A球落点位置到O点的距离

C．测量A球或B球的直径

D．测量A球和B球的质量(或两球质量之比)

E．测量G点相对于水平槽面的高度

13．假设在NaCl蒸气中存在由钠离子Na⁺和氯离子Cl^－靠静电相互作用构成的单个氯化

钠NaCl分子。

若取Na⁺与Cl^-相距无限远时其电势能力零，一个NaCl分子的电势能为 一6．1eV。已知使一个中性钠原子Na最外层的电子脱离钠原子而形成钠离子Na⁺所需的 能量(电离能)为5．1 eV，使一个中性氯原子Cl结合一个电子形成氯离子Cl^-所放出的能 量(亲和能)为3．8 eV。由此可算出，在将一个NaCl分子分解成彼此远离的中性钠原子Na和中性氯原子Cl的过程中，外界供给的总能量等于____________eV。