（15分）如圖，頂角為90°的光滑金屬導軌MON固定在水平面上，導軌MO、NO的長度相等，M、N兩點間的距離l＝2m，整個裝置處于磁感應強度大小B＝0.5T、方向豎直向下的勻強磁場中。一根粗細均勻、單位長度電阻值r＝0.5Ω/m的導體棒在垂直于棒的水平拉力作用下，從MN處以速度v＝2m/s沿導軌向右勻速滑動，導體棒在運動過程中始終與導軌接觸良好，不計導軌電阻，求：

⑴導體棒剛開始運動時所受水平拉力F的大��；

⑵開始運動后0.2s內(nèi)通過導體棒的電荷量q；

⑶導體棒通過整個金屬導軌的過程中產(chǎn)生的焦耳熱Q。

 

（選修模塊3-5）（12分）

⑴下列相互作用的過程中，可以認為系統(tǒng)動量守恒的是     ▲   

 

 

⑵北京時間2011年3月11日在日本海域發(fā)生強烈地震，強震引發(fā)了福島核電站危機。下列關(guān)于核裂變和核輻射的方程中書寫正確的是  ▲  

A．   

B．

C．             

D．

⑶已知中子的質(zhì)量，質(zhì)子的質(zhì)量，粒子的質(zhì)量，真空中的光速為c。求粒子

的比結(jié)合能。

（選修模塊3-4）（12分）

⑴下列說法中正確的是　 ▲　

A．當某列聲波產(chǎn)生多普勒效應時，相應聲源的振動頻率一定發(fā)生變化

B．狹義相對論指出：電磁相互作用在真空中的傳播速度c是自然界中速度的極限

C．家用微波爐的工作應用了一種電磁波，而軍用雷達的工作應用了一種脈沖超聲波

D．大豆色拉油中的氣泡看起來特別明亮，是因為光從氣泡射向油時，一部分光在界面上發(fā)生了全反射的緣故

(2)圖甲為某一簡諧橫波在t=0時刻的波動圖象，P為其傳播方向上的一個質(zhì)點，圖乙為質(zhì)點P的振動圖象。根據(jù)圖象可知：波的傳播速度為 ▲ m/s，波沿x軸的 ▲ 方向傳播（選填“正”或 “負”），質(zhì)點P振動12s所通過的路程為 　▲ m。

⑶如圖ABC為等腰三棱鏡的橫截面，已知頂角A為60°，圖中EF∥BC，一束光線在AB邊上的入射角為45°，真空中的光速為c。試求光在該種介質(zhì)中的折射率n及傳播速度v。

（選修模塊3-3）（12分）

⑴如圖，固定的導熱氣缸內(nèi)用活塞密封一定質(zhì)量的理想氣體，氣缸置于溫度不變的環(huán)境中。現(xiàn)用力使活塞緩慢地向上移動，密閉氣體的狀態(tài)發(fā)生了變化。下列圖象中p、V和U分別表示該氣體的壓強、體積和內(nèi)能，表示該氣體分子的平均動能，n表示單位體積內(nèi)氣體的分子數(shù)，a、d為雙曲線，b、c為直線。能正確反映上述過程的是   ▲  

⑵2010年諾貝爾物理學獎授予安德烈·海姆和康斯坦丁·諾沃肖洛夫，以表彰他們在石墨烯材料方面的卓越研究。他們通過透明膠帶對石墨進行反復的粘貼與撕開使得石墨片的厚度逐漸減小，最終尋找到了厚度只有0.34nm的石墨烯，是碳的二維結(jié)構(gòu)。如圖所示為石墨、石墨烯的微觀結(jié)構(gòu)，根據(jù)以上信息和已學知識判斷，下列說法中正確的是   ▲    

A．石墨是晶體，石墨烯是非晶體

B．石墨是單質(zhì)，石墨烯是化合物

C．石墨、石墨烯與金剛石都是晶體

D．他們是通過物理變化的方法獲得石墨烯的

⑶為保證駕乘人員的安全，轎車中設有安全氣囊。轎車在發(fā)生一定強度的碰撞時，利用疊氮化鈉（NaN₃）爆炸產(chǎn)生氣體(假設都是N₂)充入氣囊。若氮氣充入后安全氣囊的容積V=56L，囊中氮氣密度ρ=2.5kg/m³，已知氮氣摩爾質(zhì)量M=2.8×10^-2kg/mol，阿伏加德羅常數(shù)N_A=6.02×10²³mol^-1，試估算囊中氮氣分子的總個數(shù)N（結(jié)果保留一位有效數(shù)字）。

 

 

（10分）現(xiàn)有以下器材：電流表A（量程0.6A、內(nèi)阻=0.5Ω），電阻箱R（量程99.99Ω），待測電阻R_x，直流電源（電動勢E和內(nèi)阻r待測），單刀單擲開關(guān)S₁，單刀雙擲開關(guān)S₂，帶鐵夾的導線若干。

某探究實驗小組設計如圖甲所示的實驗電路，用來測定待測電阻的阻值R_x、直流電源的電動勢E和內(nèi)阻r。

⑴按圖甲所示的電路，將圖乙所示的實物連線補畫完整

⑵測量電阻R_x的阻值

①將開關(guān)S₁閉合、開關(guān)S₂接a，讀出電流表的示數(shù)I₁

②保持開關(guān)S₁閉合，將開關(guān)S₂接b，調(diào)節(jié)電阻箱R的阻值，使得電流表的示數(shù)也

為I₁，此時電阻箱的阻值R= 4.00Ω，則R_x=  ▲  Ω

⑶測電源的電動勢E和內(nèi)阻r

將開關(guān)S₁閉合、開關(guān)S₂接b，調(diào)節(jié)電阻箱R的阻值，記下電流表的示數(shù)I，得到若

干組 R、I的數(shù)據(jù)（見下表），請在圖丙所示的坐標紙上作出-R的圖象，并根據(jù)圖

象求得電動勢E=  ▲  V，內(nèi)阻r=  ▲  Ω

（保留兩位有效數(shù)字）。

 

次數(shù)	1	2	3	4	5
R/Ω	3.00	6.00	9.00	12.00	15.00
I/A	0.59	0.37	0.27	0.21	0.18
A-1	1.70	2.70	3.70	4.75	5.60

 

（8分）某研究性學習小組利用氣墊導軌驗證機械能守恒定律，實驗裝置如圖甲所示。在氣墊導軌上相隔一定距離的兩處安裝兩個光電傳感器A、B，滑塊P上固定一遮光條，若光線被遮光條遮擋，光電傳感器會輸出高電壓，兩光電傳感器采集數(shù)據(jù)后與計算機相連。滑塊在細線的牽引下向左加速運動，遮光條經(jīng)過光電傳感器A、B時，通過計算機可以得到如圖乙所示的電壓U隨時間t變化的圖象。

⑴實驗前，接通氣源，將滑塊（不掛鉤碼）置于氣墊導軌上，輕推滑塊，當圖乙中的

Δt₁  ▲  Δt₂（選填“＞”、“=”或“＜”）時，說明氣墊導軌已經(jīng)水平。

⑵用螺旋測微器測遮光條寬度d，測量結(jié)果如圖丙所示，則d =  ▲  mm。

⑶滑塊P用細線跨過氣墊導軌左端的定滑輪與質(zhì)量為m的鉤碼Q相連，將滑塊P由圖甲所示位置釋放，通過計算機得到的圖象如圖乙所示，若Δt₁、Δt₂和d已知，要驗證滑塊和砝碼組成的系統(tǒng)機械能是否守恒，還應測出  ▲  和  ▲  （寫出物理量的名稱及符號）。

⑷若上述物理量間滿足關(guān)系式   ▲   ，則表明在上述過程中，滑塊和砝碼組成的系統(tǒng)機械能守恒。

 

低碳、環(huán)保是未來汽車的發(fā)展方向。某汽車研發(fā)機構(gòu)在汽車的車輪上安裝了小型發(fā)電機，將減速時的部分動能轉(zhuǎn)化并儲存在蓄電池中，以達到節(jié)能的目的。某次測試中，汽車以額定功率行駛一段距離后關(guān)閉發(fā)動機，測出了汽車動能E_k與位移x的關(guān)系圖象如圖，其中①是關(guān)閉儲能裝置時的關(guān)系圖線，②是開啟儲能裝置時的關(guān)系圖線。已知汽車的質(zhì)量為1000kg，設汽車運動過程中所受地面阻力恒定，空氣阻力不計。根據(jù)圖象所給的信息可求出

A．汽車行駛過程中所受地面的阻力為1000N

B．汽車的額定功率為80kW

C．汽車加速運動的時間為22.5s

D．汽車開啟儲能裝置后向蓄電池提供的電能為5×10⁵J

如圖甲所示的電路中，理想變壓器原、副線圈匝數(shù)比為5︰l，原線圈接入圖乙所示的電壓，副線圈接火災報警系統(tǒng) (報警器未畫出)，電壓表和電流表均為理想電表，R₀為定值電阻，R為半導體熱敏電阻，其阻值隨溫度的升高而減小。下列說法中正確的是

A．圖乙中電壓的有效值為110V    B．電壓表的示數(shù)為44V  

C．R處出現(xiàn)火警時電流表示數(shù)增大    D．R處出現(xiàn)火警時電阻R₀消耗的電功率增大

 

如圖是醫(yī)用回旋加速器示意圖，其核心部分是兩個D形金屬盒，兩金屬盒置于勻強磁場中，并分別與高頻電源相連�，F(xiàn)分別加速氘核（）和氦核（）。下列說法中正確的是

A．它們的最大速度相同

B．它們的最大動能相同

C．它們在D形盒中運動的周期相同

D．僅增大高頻電源的頻率可增大粒子的最大動能

我國將于今年下半年發(fā)射目標飛行器“天宮一號”，若“天宮一號”能在離地面約300km高的圓軌道上正常運行，兩月后再發(fā)射“神舟八號”飛船并與其進行對接試驗。下列說法中正確的是

A．“天宮一號”的發(fā)射速度應大于第二宇宙速度

B．對接前，“神舟八號”欲追上“天宮一號”，必須在同一軌

C．對接時，“神舟八號”與“天宮一號”的加速度相等

D．對接后，“天宮一號”的速度小于第一宇宙速度