[物理——選修3－4]（15分）

（1）（5分）一列簡諧橫波以10m/s的速度沿x軸正方向傳播，t ＝ 0時刻這列波的波形如圖所示。則a質點的振動圖象為                                                                                        （　�。�

（2）（10分）如圖所示，△ABC為一直角三棱鏡的截面，其頂角θ＝30°，P為垂直于直線BCD的光屏，現一寬度等于AB的單色平行光束垂直射向AB面，在屏P上形成一條寬度等于的光帶，試作出光路圖并求棱鏡的折射率。

（18分）如圖甲所示，在邊界MN左側存在斜方向的勻強電場E₁，在MN的右側有豎直向上、場強大小為E₂＝0．4N/C的勻強電場，還有垂直紙面向內的勻強磁場B（圖甲中未畫出）和水平向右的勻強電場E₃（圖甲中未畫出），B和E₃隨時間變化的情況如圖乙所示，P₁P₂為距MN邊界2．295m的豎直墻壁，現有一帶正電微粒質量為4×10^－7kg，電量為1×10^－5C，從左側電場中距MN邊界m的A處無初速釋放后，沿直線以1m/s速度垂直MN邊界進入右側場區(qū)，設此時刻t＝0， 取g ＝10m/s²。求：

（1）MN左側勻強電場的電場強度E₁（sin37°＝0．6）；

（2）帶電微粒在MN右側場區(qū)中運動了1．5s時的速度；

（3）帶電微粒在MN右側場區(qū)中運動多長時間與墻壁碰撞？（≈0．19）

（14分）鐵路列車與其它車輛的運行方式不同，列車自重加載重達千余噸甚至數千噸，列車奔馳在軌道上時的動能很大。當鐵路機車司機駕駛機車發(fā)現前方有險情或障礙物時，從采取緊急剎車的地點開始至列車停止地點為止，這段距離稱之為制動距離。制動距離不僅與列車重量有關，還與列車的行駛速度密切相關。目前，我國一般的普通列車行駛的速度約為v₀₁＝80km/h，其制動距離為s₀＝800m左右，提速后的“K”字號的快速列車，行駛時的速度均超過100 km/h。今后，隨著列車不斷地提速，速度v₀₂將達到120～140 km/h，其制動距離也將相應加大，這么長的制動距離無疑是對行車安全提出了更高的要求。目前，上海地區(qū)的鐵路與公路（道路）平交道口就有240余處，行人和車輛在穿越平交道口時，要充分注意到火車的制動距離，以保證安全。求（假設列車的制動加速度不變）：

（1）我國一般的普通快車的制動加速度為多少？

（2）提速后的“K”字號列車的制動距離至少為多少？

（3）當火車時速達到v₀₂＝140 km/h時，在鐵路與公路的平交道口處，為保證行人和車輛的安全，道口處的報警裝置或柵欄至少應提前多少時間報警或放下？

（11分）利用如圖所示的電路測定電源的電動勢和內電阻，提供的器材有

       （A）干電池兩節(jié)，每節(jié)電池的電動勢約為1．5V，內阻未知

       （B）直流電壓表V₁、V₂，內阻很大

       （C）直流電流表A，內阻可忽略不計

       （D）定值電阻R₀，阻值未知，但不小于5Ω

       （E）滑動變阻器

       （F）導線和開關

（1）甲同學利用該電路完成實驗時，由于某根導線發(fā)生斷路故障，因此只記錄了一個電壓表和電流表的示數，如下表所示：

試利用表格中的數據作出U－I圖，由圖象可知，該同學測得兩節(jié)干電池總的電動勢值為　　　　　V，總內阻為　　　　　Ω。由計算得到的數據可以判斷能夠正確示數的電壓表應為表　　　　　　（選填“V₁”或“V₂”）。

（2）乙同學在找出斷路的導線并調換好的導線后，連接該電路繼續(xù)實驗時，由于電流表發(fā)生短路故障，因此只能記下兩個電壓表的示數，該同學利用表中的數據，以表V₁的示數U₁為橫坐標、表V₂的示數U₂為縱坐標作圖象，也得到一條不過原點的直線，已知直線的斜率為k，截距大小為b，則兩節(jié)干電池總的電動勢大小為　　　　　　，兩節(jié)干電池的總內阻　　　　　　（選填“可以”或“不可以”）求出。

（4分）讀出下圖給出的螺旋測微器和游標卡尺的示數， 螺旋測微器的示數為

　　　　mm，游標卡尺的示數為　　　　cm。

一個位于豎直平面內的正方形閉合導體框，其上下兩條邊水平，從靜止開始下落一定高度后，垂直穿越一個磁感線沿水平方向且與線圈平面垂直的有界勻強磁場區(qū)域，該區(qū)域上下邊界也水平。下圖是自導體框開始下落到完全穿越磁場區(qū)域的過程中，導體框中的感應電流隨時間變化的圖象，其中肯定與實際不相符的是（忽略空氣阻力的影響，線圈始終在豎直平面內平動）                                                                   （    ）

2008年1月下旬以來，我國南方遭遇50年未遇的雨雪冰凍災害。新華網長沙1月26日電，馬路上的冰層堅硬如鐵、光滑如玻璃，高壓電線覆冰后有成人大腿般粗，為清除高壓輸電線上的冰凌，有人設計了這樣的融冰思路：利用電流的熱效應除冰。若在正常供電時，高壓線上送電電壓為U，電流為I，熱損耗功率為ΔP；除冰時，輸電線上的熱損耗功率需變?yōu)?ΔP，則除冰時（認為輸電功率和輸電線電阻不變）           （    ）

       A．輸電電流為                                  B．輸電電流為9I

       C．輸電電壓為3U                            D．輸電電壓為

如圖所示電路中，三只燈泡原來都正常發(fā)光，當滑動變阻器的滑動觸頭P向右移動時，下面判斷正確的是（    ）

       A．L₁和L₃變暗，L₂變亮

       B．L₁變暗，L₂變亮，L₃亮度不變

       C．L₁中電流變化值大于L₃中電流變化值

       D．L₁上電壓變化值小于L₂上的電壓變化值

如圖所示，a、b、c、d是某勻強電場中的四個點，它們是一個四邊形的四個頂點，ab∥cd，ab⊥bc,2ab＝cd＝bc＝2L，電場線與四邊形所在平面平行。已知a點電勢為20V，b點電勢為24V，d點電勢為8V。一個質子經過b點的速度大小為v₀，方向與bc成45°，一段時間后經過c點。不計質子的重力，則 （    ）

       A．a點電勢低于c點電勢

       B．場強的方向由a指向c

       C．質子從b運動到c所用的時間為

       D．質子從b運動到c，電場力做功為4eV

如圖所示為牽引力F和車速倒數的關系圖象，若汽車質量為2×10³kg，它由靜止開始沿平直的公路行駛，設阻力恒定，且最大車速為30m/s，則                             （    ）

       A．汽車所受的阻力為2×10³N

       B．汽車的速度為15m/s時，功率為6×10⁴W

       C．汽車勻加速運動的加速度為3m/s²

       D．汽車勻加速所需的時間為5s