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(qū)域邊長=8cm，內(nèi)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(zhì)量=10㎏，從坐標(biāo)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(jīng)過界面寬度=12㎝的、PS間的無電場區(qū)域后，進入磁感應(yīng)強度為2.5×lOT、寬度為=12 ㎝的PS、MN間的勻強磁場區(qū)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(qū)動系統(tǒng)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(nèi)，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(qū)域內(nèi)存在垂直于金屬框平面的磁場，磁感應(yīng)強度B沿Ox方向按正弦規(guī)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(yīng)強度相同，整個磁場以速度v₀沿Ox方向勻速平移。設(shè)在短暫時間內(nèi)，MN、PQ邊所在位置的磁感應(yīng)強度隨時間的變化可以忽略，并忽略一切阻力。列車在驅(qū)動系統(tǒng)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(qū)動力的原理；

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

(3)計算在滿足第(2)問的條件下列車速度為v時驅(qū)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(dǎo)致穿過金屬框的磁通量發(fā)生變化，由于電磁感應(yīng)，金屬框中會產(chǎn)生感應(yīng)電流，該電流受到安培力即為驅(qū)動力。

(2)為使列車獲得最大驅(qū)動力，MM、PQ應(yīng)位于磁場中磁感應(yīng)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(dǎo)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(yīng)為的奇數(shù)倍，即

①

(3)由于滿足(2)問條件，則MM、PQ邊所在處的磁感應(yīng)強度大小均為B₀且方向總相反，經(jīng)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(nèi)MN邊掃過磁場的面積

S=(v₀-v)lΔt

在此Δt時間內(nèi)，MN邊左側(cè)穿過S的磁通量移進金屬框而引起框內(nèi)磁通量變化

ΔΦ_MN = B₀l(v₀-v)Δt②

同理，該Δt時間內(nèi)，PQ邊左側(cè)移出金屬框的磁通引起框內(nèi)磁通量變化

ΔΦ_PQ = B₀l(v₀-v)Δt③

故在Δt內(nèi)金屬框所圍面積的磁通量變化

ΔΦ = ΔΦ_MN +ΔΦ_PQ④

根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，金屬框中的感應(yīng)電動勢大小

⑤

根據(jù)閉合電路歐姆定律有

⑥

根據(jù)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(jù)左手定則，MM、PQ邊所受的安培力方向相同，此時列車驅(qū)動力的大小

F = F_MN + F_PQ = 2 B₀Il⑦

聯(lián)立解得

⑧．

點拔：本題是聯(lián)系實際的問題，能很好考查電磁感應(yīng)和力學(xué)結(jié)合的試題，有一定的難度，復(fù)習(xí)時要注意各知識的靈活運用．

14．

解：(1)設(shè)衛(wèi)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(zhì)量為M，

衛(wèi)星的質(zhì)量為m。有萬有引力提供衛(wèi)星做圓周運動的向心力：

所以，人造衛(wèi)星的動能：　　　 　　　

　　　　　　　　　 衛(wèi)星在軌道上具有的引力勢能為：　　　 　　　

　　　　　　　 所以衛(wèi)星具有的機械能為：

所以：　　　　　　 　　　　　　　　　　

　 (2)設(shè)物體在地于表面的速度為v₂，當(dāng)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(wèi)星繞地球旋轉(zhuǎn)(設(shè)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(wèi)星與地球共有的，簡略地說此勢能是人造衛(wèi)星所具有的)。設(shè)地球的質(zhì)量為M，以衛(wèi)星離地還需無限遠處時的引力勢能為零，則質(zhì)量為m的人造衛(wèi)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(wèi)星所具有的機械能的絕對值恰好等于其動能。

　 (2)當(dāng)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(zhì)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(shè)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(shù)據(jù)得

同理分析M和M_A系統(tǒng)自子彈穿出后直至相對靜止有：

M_A v =(M+M_A)v_車

代入數(shù)據(jù)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(tǒng)，根據(jù)動量守恒求平板車最后的速度。

②根據(jù)能量轉(zhuǎn)化和守恒得：系統(tǒng)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(jīng)分析可知，物體和平板車損失的機械能全轉(zhuǎn)化為系統(tǒng)發(fā)熱，假設(shè)A在平板車上滑行距離為s

則有Q=μM_A gs=

所以代入數(shù)據(jù)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(zhì)泄漏，核反應(yīng)堆有三道防護屏障：燃料包殼，壓力殼和安全殼(見圖甲)。結(jié)合圖乙可知，安全殼應(yīng)當(dāng)選用的材料是　　　　　　 。

②圖丙是用來監(jiān)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(qū)域，可以判斷工作人員受到何種輻射。當(dāng)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(jié)合圖2分析工作人員受到了　　 射線的輻射；當(dāng)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(fù)雜的結(jié)構(gòu)

B．受普朗克量子論的啟發(fā)，愛因斯坦在對光電效應(yīng)的研究中，提出了光子說

C．核反應(yīng)方程屬于裂變

D．宏觀物體的物質(zhì)波波長非常小，極易觀察到它的波動性

E．根據(jù)愛因斯坦質(zhì)能方程，物體具有的能量和它的質(zhì)量之間存在著正比關(guān)系

F．β衰變中產(chǎn)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(zhì)子結(jié)合成氘核的過程中需要吸收能量

H．升高放射性物質(zhì)的溫度，可縮短其半衰期

I．氫原子輻射出一個光子后,根據(jù)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(chǎn)生光電效應(yīng)

(3)如圖所示，質(zhì)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(zhì)量為M_A=2kg的物體A(可視為質(zhì)點)。一個質(zhì)量為m=20g的子彈以500m/s的水平速度迅即射穿A后，速度變?yōu)?00m/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(shù)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(fā)出的臨界光線光路如圖所示，由幾何關(guān)系有

①

根據(jù)折射定律有　 ②

由①②解得　

此橫截面上標(biāo)尺上被照亮的長度

代入數(shù)據(jù)得　 m

設(shè)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(shù)據(jù)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(zhì)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(xiàn)彩色條紋是光的一種干涉現(xiàn)象

D、用光導(dǎo)纖維傳播信號是光的干涉的應(yīng)用

E、用透明的標(biāo)準(zhǔn)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(xué)觀察實驗室內(nèi)兩個單擺甲和乙的振動，發(fā)現(xiàn)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(xiàn)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(biāo)尺AB，S上方有小擋板，使光源發(fā)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(biāo)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(guān)系》的實驗的遷移能力、游標(biāo)卡尺的讀數(shù)原理和從圖表歸納所需信息。考查邏輯推理能力、運用數(shù)學(xué)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?yōu)樗�平的拉力�?2分)

(2)0.830cm；　　　　　　　　　 (3分)

(3)①F＝2×10⁶X(N)　 　　　(3分)　　

②平方的倒數(shù)(2分)、的大小(2分)。