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1．如圖所示，甲圖方框中a、b接線柱輸入電壓和c接線柱輸出電壓如圖乙所示，則方框中的電路可能是　 (　　　 )

16．如圖所示，正方形區域邊長=8cm，內有平行于方向指向邊的勻強電場，場強E=3750V／m，一帶正電的粒子電荷量=lOC，質量=10㎏，從坐標原點O點開始沿電場中心線(軸方向)飛入電場，初速度=2×10⁶m／s。粒子飛出電場后經過界面寬度=12㎝的、PS間的無電場區域后，進入磁感應強度為2.5×lOT、寬度為=12 ㎝的PS、MN間的勻強磁場區域。(不計粒子的重力，已知靜電力常量=9×10⁹ N·m²／C²)試求：

(1)粒子穿過界面PS時偏離軸的距離y；

(2)粒子穿過界面PS時的速度大小與方向；

(3)粒子再一次到達軸時的位置；

(4)粒子從O點到再次到達軸上的總時間。

15．磁懸浮列車是一種高速低耗的新型交通工具。它的驅動系統簡化為如下模型，固定在列車下端的動力繞組可視為一個矩形純電阻金屬框，電阻為R，金屬框置于xOy平面內，長邊MN長為l，平行于y軸，寬為d的NP邊平行于x軸，如圖1所示。列車軌道沿Ox方向，軌道區域內存在垂直于金屬框平面的磁場，磁感應強度B沿Ox方向按正弦規律分布，其空間周期為λ，最大值為B₀，如圖2所示，金屬框同一長邊上各處的磁感應強度相同，整個磁場以速度v₀沿Ox方向勻速平移。設在短暫時間內，MN、PQ邊所在位置的磁感應強度隨時間的變化可以忽略，并忽略一切阻力。列車在驅動系統作用下沿Ox方向加速行駛，某時刻速度為v(v<v₀)。

(1)簡要敘述列車運行中獲得驅動力的原理；

(2)為使列車獲得最大驅動力，寫出MN、PQ邊應處于磁場中的什么位置及λ與d之間應滿足的關系式：

(3)計算在滿足第(2)問的條件下列車速度為v時驅動力的大小。

15[解析]

(1)由于列車速度與磁場平移速度方向相同，導致穿過金屬框的磁通量發生變化，由于電磁感應，金屬框中會產生感應電流，該電流受到安培力即為驅動力。

(2)為使列車獲得最大驅動力，MM、PQ應位于磁場中磁感應強度同為最大值且反向的地方，這會使得金屬框所圍面積的磁通量變化率最大，導致線框中電流最強，也會使得金屬框長邊中電流收到的安培力最大，因此，d應為的奇數倍，即

①

(3)由于滿足(2)問條件，則MM、PQ邊所在處的磁感應強度大小均為B₀且方向總相反，經短暫的時間Δt，磁場沿Ox方向平移的距離為v₀Δt，同時，金屬框沿Ox方向移動的距離為vΔt。

因為v₀>v，所以在Δt時間內MN邊掃過磁場的面積

S=(v₀-v)lΔt

在此Δt時間內，MN邊左側穿過S的磁通量移進金屬框而引起框內磁通量變化

ΔΦ_MN = B₀l(v₀-v)Δt②

同理，該Δt時間內，PQ邊左側移出金屬框的磁通引起框內磁通量變化

ΔΦ_PQ = B₀l(v₀-v)Δt③

故在Δt內金屬框所圍面積的磁通量變化

ΔΦ = ΔΦ_MN +ΔΦ_PQ④

根據法拉第電磁感應定律，金屬框中的感應電動勢大小

⑤

根據閉合電路歐姆定律有

⑥

根據安培力公式，MN邊所受的安培力

F_MN = B₀Il

PQ邊所受的安培力

F_PQ = B₀Il

根據左手定則，MM、PQ邊所受的安培力方向相同，此時列車驅動力的大小

F = F_MN + F_PQ = 2 B₀Il⑦

聯立解得

⑧．

點拔：本題是聯系實際的問題，能很好考查電磁感應和力學結合的試題，有一定的難度，復習時要注意各知識的靈活運用．

14．

解：(1)設衛星在半徑為r的軌道上做勻速圓周運動的速度為v，地球的質量為M，

衛星的質量為m。有萬有引力提供衛星做圓周運動的向心力：

所以，人造衛星的動能：　　　 　　　

　　　　　　　　　 衛星在軌道上具有的引力勢能為：　　　 　　　

　　　　　　　 所以衛星具有的機械能為：

所以：　　　　　　 　　　　　　　　　　

　 (2)設物體在地于表面的速度為v₂，當它脫離地球引力時，此時速度為零，由機械能守恒定律得：

得：　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

　 (3)第一宇宙速度即為繞地球表面運行的速度，故有：

得　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

所以有： 　　　　　　　　

14．人造地球衛星繞地球旋轉(設為勻速圓周運動)時，既具有動能又具有引力勢能(引力勢能實際上是衛星與地球共有的，簡略地說此勢能是人造衛星所具有的)。設地球的質量為M，以衛星離地還需無限遠處時的引力勢能為零，則質量為m的人造衛星在距離地心為r處時的引力勢能為(G為萬有引力常量)。

　 (1)試證明：在大氣層外任一軌道上繞地球做勻速圓周運動的人造衛星所具有的機械能的絕對值恰好等于其動能。

　 (2)當物體在地球表面的速度等于或大于某一速度時，物體就可以掙脫地球引力的束縛，成為繞太陽運動的人造行星，這個速度叫做第二宇宙速度，用v₂表示。用R表示地球的半徑，M表示地球的質量，G表示萬有引力常量.試寫出第二宇宙速度的表達式。

　　 (3)設第一宇宙速度為v₁，證明：。

13、(1)①混凝土　 ②β；γ或“β和γ”　　 (2)BEJ

(3)解：①研究子彈、物體打擊過程，動量守恒有：mv₀=mv′+ M_A v

代入數據得

同理分析M和M_A系統自子彈穿出后直至相對靜止有：

M_A v =(M+M_A)v_車

代入數據得平板車最后速度為：

注意：也可全過程研究三者組成的系統，根據動量守恒求平板車最后的速度。

②根據能量轉化和守恒得：系統損失的動能即為全程損失的機械能

所以E_損=E_km-(E′_km+E_KM+E_KMA)= 2392J

③同理，經分析可知，物體和平板車損失的機械能全轉化為系統發熱，假設A在平板車上滑行距離為s

則有Q=μM_A gs=

所以代入數據得 s=0.8m

13．(選修3-5)(1)核能是一種高效的能源。

①在核電站中，為了防止放射性物質泄漏，核反應堆有三道防護屏障：燃料包殼，壓力殼和安全殼(見圖甲)。結合圖乙可知，安全殼應當選用的材料是　　　　　　 。

②圖丙是用來監測工作人員受到輻射情況的胸章，通過照相底片被射線感光的區域，可以判斷工作人員受到何種輻射。當胸章上1 mm鋁片和3 mm鋁片下的照相底片被感光，而鉛片下的照相底片未被感光時，結合圖2分析工作人員受到了　　 射線的輻射；當所有照相底片被感光時，工作人員受到了　　 射線的輻射。

(2)下列說法正確的是

A．盧瑟福的a粒子散射實驗揭示了原子核有復雜的結構

B．受普朗克量子論的啟發，愛因斯坦在對光電效應的研究中，提出了光子說

C．核反應方程屬于裂變

D．宏觀物體的物質波波長非常小，極易觀察到它的波動性

E．根據愛因斯坦質能方程，物體具有的能量和它的質量之間存在著正比關系

F．β衰變中產生的β射線實際上是原子的核外電子掙脫原子核的束縛而形成的

G．中子與質子結合成氘核的過程中需要吸收能量

H．升高放射性物質的溫度，可縮短其半衰期

I．氫原子輻射出一個光子后,根據玻爾理論可知氫原子的電勢能增大，核外電子的運動加速度增大

J．對于任何一種金屬都存在一個“最大波長”，入射光的波長必須小于這個波長，才能產生光電效應

(3)如圖所示，質量為M=2kg的足夠長的小平板車靜止在光滑水平面上，車的一端靜止著質量為M_A=2kg的物體A(可視為質點)。一個質量為m=20g的子彈以500m/s的水平速度迅即射穿A后，速度變為100m/s，最后物體A靜止在車上。若物體A與小車間的動摩擦因數μ=0.5。(g取10m / s²)

①平板車最后的速度是多大？

②全過程損失的機械能為多少？

③A在平板車上滑行的距離為多少？

12、(1)BEFG (2)400(m/s) 方向向右；1200(m/s)　 方向向左

(3)．解：S發出的臨界光線光路如圖所示，由幾何關系有

①

根據折射定律有　 ②

由①②解得　

此橫截面上標尺上被照亮的長度

代入數據得　 m

設此液體的臨界角為θ，則

所示

則液面上能射出光線部分的長度

代入數據得　 m=2.2m

12．(選修3-4) (1)有以下說法：其中正確的是__________

A、聲波與無線電波都是機械振動在介質中的傳播

B、對于同一障礙物，波長越大的光波，越容易繞過去

C、白光通過三棱鏡在屏上出現彩色條紋是光的一種干涉現象

D、用光導纖維傳播信號是光的干涉的應用

E、用透明的標準樣板和單色光檢查平面的平整度是利用了光的干涉

F、某同學觀察實驗室內兩個單擺甲和乙的振動，發現單擺甲每完成4次全振動，單擺乙就完成9次全振動，則單擺甲和乙的擺長l_甲與l_乙之比l_甲與l_乙為81：16

G、相對論認為：無論參照物的運動速度多大，光相對于它的速度都不變

(2)一列簡諧橫波如圖所示，波長λ＝8m。實線表示t₁=0時刻的波形圖，虛線表示t₂=0.005s時刻第一次出現的波形圖．求這列波的波速。

(3) 如圖所示，矩形ABCD為長方體水池橫截面，寬度m，高 m，水池里裝有高度為m、折射率為的某種液體，在水池底部水平放置寬度m的平面鏡，水池左壁高m處有一點光源S，在其正上方放有一長等于水池寬度的標尺AB，S上方有小擋板，使光源發出的光不能直接射到液面，不考慮光在水池面上的反射，求在此橫截面上標尺上被照亮的長度和液面上能射出光線部分的長度。

11．[解析]本題考查《探究彈簧彈力與彈簧伸長量之間關系》的實驗的遷移能力、游標卡尺的讀數原理和從圖表歸納所需信息。考查邏輯推理能力、運用數學知識解決物理問題能力和實驗探究能力。

(1)將懸索樣品水平放置在光滑水平面上，用滑輪將豎直向下的重力變為水平的拉力。(2分)

(2)0.830cm；　　　　　　　　　 (3分)

(3)①F＝2×10⁶X(N)　 　　　(3分)　　

②平方的倒數(2分)、的大小(2分)。