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15．(16分)如圖所示，固定在豎直平面內(nèi)的半徑為R的光滑圓環(huán)的最高點(diǎn)C處有一個(gè)光滑的小孔，一質(zhì)量為m的小球套在圓環(huán)上，一根細(xì)線的一端栓著這個(gè)小球，細(xì)線的另一端穿過(guò)小孔C，手拉細(xì)線使小球從A處沿圓環(huán)向上移動(dòng)．在下列兩種情況下，當(dāng)小球通過(guò)B處，即時(shí)，求細(xì)線對(duì)小球的拉力F的大小和圓環(huán)對(duì)小球的彈力N的大小．

(1)小球沿圓環(huán)極緩慢地移動(dòng)；

(2)小球以線速度v沿圓環(huán)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)．

14．(16分)如圖所示，兩條“”型足夠長(zhǎng)的光滑金屬導(dǎo)軌PME和QNF平行放置，兩導(dǎo)軌間距，導(dǎo)軌兩側(cè)均與水平面夾角°，導(dǎo)體棒甲、乙分別放于MN兩邊導(dǎo)軌上，且與導(dǎo)軌垂直并接觸良好．兩導(dǎo)體棒的質(zhì)量均為，電阻也均為，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，MN兩邊分別存在垂直導(dǎo)軌平面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為．設(shè)導(dǎo)體棒甲、乙只在MN兩邊各自的導(dǎo)軌上運(yùn)動(dòng)，sin37°=0.6，cos37°=0.8，g取10m/s²．

(1)將乙導(dǎo)體棒固定，甲導(dǎo)體棒由靜止釋放，問(wèn)甲導(dǎo)體棒的最大速度為多少?

(2)若甲、乙兩導(dǎo)體棒同時(shí)由靜止釋放，問(wèn)兩導(dǎo)體棒的最大速度為多少?

(3)若僅把乙導(dǎo)體棒的質(zhì)量改為，電阻不變，在乙導(dǎo)體棒由靜止釋放的同時(shí)，讓甲導(dǎo)體棒以初速度沿導(dǎo)軌向下運(yùn)動(dòng)，問(wèn)在時(shí)間內(nèi)電路中產(chǎn)生的電能為多少?

13．(15分)一絕緣“”形桿由兩段相互平行的足夠長(zhǎng)的水平直桿PQ、MN和一半徑為R的光滑半圓環(huán)MAP組成，固定在豎直平面內(nèi)，其中MN桿是光滑的，PQ桿是粗糙的．現(xiàn)將一質(zhì)量為m的帶正電荷的小環(huán)套在MN桿上，小環(huán)所受的電場(chǎng)力為重力的．

(1)若將小環(huán)由D點(diǎn)靜止釋放，則剛好能到達(dá)P點(diǎn)，求DM間的距離．

(2)若將小環(huán)由M點(diǎn)右側(cè)5R處?kù)o止釋放，設(shè)小環(huán)與PQ桿間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，小環(huán)所受最大靜摩擦力與滑動(dòng)摩擦力大小相等，求小環(huán)在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中克服摩擦力所做的功．

12．選做題(請(qǐng)從A、B和C三小題中選定兩小題作答．并在答題卡上把所選題目對(duì)應(yīng)字母后的方框涂滿(mǎn)涂黑．如都作答則按A、B兩小題評(píng)分)

A．(選修模塊3-3)(12分)

(1)下列說(shuō)法正確的是 　 ▲　

A．布朗運(yùn)動(dòng)就是液體分子的運(yùn)動(dòng)

B．兩分子之間同時(shí)存在著引力和斥力，引力和斥力都隨分子間的距離增大而減小，但斥力　　 比引力減小得更快

C．熱力學(xué)溫標(biāo)的最低溫度為0K，它沒(méi)有負(fù)值，它的單位是物理學(xué)的基本單位之一

D．第一類(lèi)永動(dòng)機(jī)違背能的轉(zhuǎn)化和守恒定律，第二類(lèi)永動(dòng)機(jī)不違背能的轉(zhuǎn)化和守恒定律，隨　　 著科技的進(jìn)步和發(fā)展，第二類(lèi)永動(dòng)機(jī)可以制造出來(lái)

(2)如圖所示為一豎直放置的圓筒形注射器，活塞上端接有氣壓表，能夠直接表示出注射器內(nèi)密閉理想氣體的壓強(qiáng)．開(kāi)始時(shí)活塞處于靜止?fàn)顟B(tài)，若用力推動(dòng)活塞，使活塞緩慢向下移動(dòng)一段距離，不計(jì)活塞與注射器內(nèi)壁問(wèn)的摩擦，環(huán)境溫度保持不變，密閉氣體與外界保持良好的熱交換．在活塞移動(dòng)過(guò)程中，密閉氣體的壓強(qiáng)　　 ▲　　 (選填“增大”、“減小”或“不變”)，密閉氣體　　 ▲ 　(選填“吸熱”或“放熱”)．

(3)在做用油膜法估測(cè)分子的大小實(shí)驗(yàn)中，油酸酒精溶液的濃度為每10⁴mL溶液中有純油酸6mL．用注射器測(cè)得50滴這樣的溶液為1mL．把l滴該溶液滴入盛水的淺盤(pán)里，待水面穩(wěn)定后，將玻璃板放在淺水盤(pán)上，在玻璃板上描出油膜的輪廓，隨后把玻璃放在坐標(biāo)紙上，其形狀如圖所示，坐標(biāo)紙正方形小方格的邊長(zhǎng)為20mm．則油酸膜的面積是　 ▲　 m²，每一滴油酸酒精溶液中含有純油酸的體積是　　 ▲　　 m³，根據(jù)上述數(shù)據(jù)，可估算出油酸分子的直徑．

B．(選修模塊3-4)(12分)

(1)關(guān)于聲波與光波，下列說(shuō)法正確的是　 ▲　

　 A．聲波在空氣中是縱波，光波是橫波，聲波不能在真空中傳播，光波可在真空中傳播

B．聲波由空氣進(jìn)入水中波長(zhǎng)變長(zhǎng)，波速變大

C．光波由空氣進(jìn)入水中波長(zhǎng)變長(zhǎng)，波速變大

D．波源與觀察者發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，聲波會(huì)產(chǎn)生多普勒效應(yīng)，光波不會(huì)產(chǎn)生多普勒效應(yīng)

(2)P、Q是一列簡(jiǎn)諧橫波中的兩質(zhì)點(diǎn)，相距30m，各自的振動(dòng) 圖象如圖所示．

①此列波的頻率，　 ▲　Hz．

②如果P比Q離波源近，且P與Q間距離小于1個(gè)波長(zhǎng)，那么波長(zhǎng)　　 ▲　　 m，波速　　 ▲　 m/s．

③如果P比Q離波源遠(yuǎn)，那么波長(zhǎng)　 ▲　 ．

C．(選修模塊3-5)(12分)

(1)一個(gè)質(zhì)點(diǎn)受到外力的作用，若作用前后的動(dòng)量分別為p、，動(dòng)量的變化量為，速度的變化量為，動(dòng)能的變化量為．則下列說(shuō)法正確的是　 　▲　

　　 A．是不可能的

B．垂直于p是可能的

　　 C．垂直于是可能的

　　 D．，是可能的

(2)一群氫原子處于量子數(shù)能級(jí)狀態(tài)，氫原子的能級(jí)　　　 示意圖如圖所示，那么

　 　 ①氫原子可能發(fā)射　　 ▲　　 種頻率的光子．

②氫原子由量子數(shù)的能級(jí)躍遷到的能級(jí)時(shí)輻射光子的頻率是　 　▲　Hz，用這樣的光子照射右表中幾種金屬，金屬　▲　 能發(fā)生光電效應(yīng)，發(fā)生光電效應(yīng)時(shí)，發(fā)射光電子的最大初動(dòng)能是　　 ▲　 eV．(普朗克常量，)

11．(10分)在測(cè)定電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻的實(shí)驗(yàn)中，小何同學(xué)所用電路圖和測(cè)得的數(shù)據(jù)如下．

(1)在右邊的坐標(biāo)系中用測(cè)得的數(shù)據(jù)畫(huà)出圖線(橫、縱坐標(biāo)的起點(diǎn)已經(jīng)規(guī)定好)，從圖象中可以發(fā)現(xiàn)該同學(xué)記錄的第　▲　組數(shù)據(jù)有誤．

求得電動(dòng)勢(shì)　　 ▲　V(保留兩位有效數(shù)字，下同)，內(nèi)電阻　▲　　 ．

(2)該實(shí)驗(yàn)的系統(tǒng)誤差主要是由　　 ▲　　 引起的．由于系統(tǒng)誤差，實(shí)驗(yàn)得到電動(dòng)勢(shì)的測(cè)量值　▲　真實(shí)值，內(nèi)電阻的測(cè)量值　　 ▲ 　 真實(shí)值．(均選填“小于”、“等于”或“大于”)

(3)誤差有系統(tǒng)誤差和偶然誤差兩種，用畫(huà)圖線求電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻的優(yōu)點(diǎn)在于可以盡量減小實(shí)驗(yàn)的　　 ▲　　 誤差．(選填“系統(tǒng)”或“偶然”)

必做題

10．(8分)設(shè)想一雨滴從距地面2.0km高空靜止開(kāi)始下落，如果不計(jì)空氣阻力，通過(guò)計(jì)算到達(dá)地面時(shí)速度將達(dá)到200 m/s，事實(shí)上誰(shuí)也未見(jiàn)過(guò)如此高速的雨滴．實(shí)際雨滴在下落過(guò)程中肯定受到空氣阻力的作用，那么雨滴究竟是如何運(yùn)動(dòng)的呢?小黃同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)實(shí)驗(yàn)，用膠木球在水中的下落來(lái)模擬雨滴在空氣中的下落．實(shí)驗(yàn)中，讓膠木球在水面豎直落下，用閃光照相方法拍攝了膠木球在水中不同時(shí)刻的位置，如圖所示．

(1)請(qǐng)你根據(jù)此閃光照片定性描述膠木球的運(yùn)動(dòng)情況：　 　 ▲　　　 ．

(2)膠木球在水中下落時(shí)受重力、浮力和水的粘滯阻力作用，小黃同學(xué)假設(shè)粘滯阻力(F)與小球速度(v)的平方成正比，即(為粘滯系數(shù))．已知閃光照相機(jī)的閃光頻率為f，圖中刻度尺的最小分度為，膠木球的質(zhì)量為m，所受浮力為，且．根據(jù)小黃同學(xué)的假設(shè)及上述已知條件可求得膠木球在水中下落時(shí)的粘滯系數(shù)　　 ▲　　 ．

9．如圖(甲)所示，等離子氣流(由高溫高壓的等電量的正、負(fù)離子組成)由左方連續(xù)不斷地以速度射入和兩極板間的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，ab直導(dǎo)線與、相連接，線圈A與直導(dǎo)線cd相連接．線圈A內(nèi)存在如圖(乙)所示的變化磁場(chǎng)，且磁感應(yīng)強(qiáng)度B的正方向規(guī)定為向左，則下列敘述正確的是

A．0~ls內(nèi)ab、cd線互相排斥　　　　　 B．1~2s內(nèi)ab、cd導(dǎo)線互相吸引

C．2~3s內(nèi)ab、cd導(dǎo)線互相吸引　　　　 D．3~4s內(nèi)ab、cd導(dǎo)線互相排斥

8．如圖所示，一名消防隊(duì)員在模擬演習(xí)訓(xùn)練中，沿著豎立在地面上的鋼管往下滑．已知這名消防隊(duì)員的質(zhì)量為60kg，他從鋼管頂端由靜止開(kāi)始先勻加速再勻減速下滑，滑到地面時(shí)速度恰好為零．如果他加速時(shí)的加速度大小是減速時(shí)的2倍，下滑的總時(shí)間為3s，下滑的總距離為l2m，g取l0m/s²，那么該消防隊(duì)員

A．下滑過(guò)程中的最大速度為8m/s

B．加速與減速過(guò)程的時(shí)間之比為2:1

C．加速與減速過(guò)程中摩擦力做的功之比為l:14

D．消防隊(duì)員加速過(guò)程是超重狀態(tài)，減速過(guò)程是失重狀態(tài)

7．我國(guó)發(fā)射的“亞洲一號(hào)”地球同步通信衛(wèi)星的質(zhì)量為l．24t，在某一確定的軌道上運(yùn)行．下列說(shuō)法正確的是

A．“亞洲一號(hào)”衛(wèi)星定點(diǎn)在北京正上方太空，所以我國(guó)可以利用它進(jìn)行電視轉(zhuǎn)播

B．“亞洲一號(hào)”衛(wèi)星的軌道平面一定與赤道平面重合

C．若要發(fā)射一顆質(zhì)量為2.48t的地球同步通信衛(wèi)星，則該衛(wèi)星的軌道半徑將比“亞洲一　　 號(hào)”衛(wèi)星軌道半徑小

D．若要發(fā)射一顆質(zhì)量為2.48t的地球同步通信衛(wèi)星，則該衛(wèi)星的軌道半徑和“亞洲一號(hào)”　　 衛(wèi)星軌道半徑一樣大

6．我國(guó)“西電東送”采用高壓輸電，繼三峽至常州500kV直流輸電工程后，又實(shí)現(xiàn)了三峽至廣東的500kV直流輸電工程．采用高壓直流輸電有利于不同發(fā)電機(jī)為同一電網(wǎng)供電和不同電網(wǎng)的互聯(lián)．關(guān)于高壓直流輸電，下列說(shuō)法正確的是

A．高壓輸電可以減少輸電電流，從而減少輸電線的能量損失

B．恒定的直流輸電可以有效消除交流高壓輸電中感抗和容抗的影響

C．可以加快輸電的速度

D．為實(shí)現(xiàn)高壓直流輸電，可以用變壓器直接改變恒定電流的電壓