有一种质谱仪的工作原理图如图所示，加速电场的电压为U，静电分析器中有会聚电场，即与圆心O1等距各点的电场强度大小相同，方向沿径向指向圆心O1。磁分析器中以O2为圆心、圆心角为90°的扇形区域内，分布着方向垂直于纸面的匀强磁场，其左边界与静电分析器的右边界平行。由离子源发出一个质量为m、电荷量为q的正离子（初速度为零，重力不计），经加速电场加速后，从M点沿垂直于该点的电场方向进入静电分析器，在静电分析器中，离子沿半径为R的四分之一圆弧轨道做匀速圆周运动，并从N点射出静电分析器。而后离子由P点沿着既垂直于磁分析器的左边界，又垂直于磁场方向射入磁分析器中，最后离子沿垂直于磁分析器下边界的方向从Q点射出，并进入收集器。已知磁分析器中磁场的磁感应强度大小为B。

（1）求静电分析器中离子运动轨迹处电场强度E的大小；
（2）求出Q点与圆心O2的距离为d；
（3）若仅离子的质量变为m1（m1≠m），而离子的电荷量q及其他条件不变，试判断该离子能否还从Q点射出磁分析器，并简要说明理由。
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

如图所示，A₁D是水平面，AC是倾角为的斜面，小物块从A点由静止释放沿ACD滑动，到达D点时速度刚好为零。将上述过程改作平抛运动，小明作了以下三次尝试，物块最终也能到达D点：第一次从A点以水平初速度v₁向右抛出物块，其落点为斜面AC的中点B；第二次从A点以水平初速度v₂向右抛出物块，其落点为斜面的底端C；第三次从A点以水平初速度v₃向右抛出物块，其落点刚好为水平面上的D点。已知，长度，物块与斜面、水平面之间的动摩擦因数均相同，不计物块经C点的机械能损失。

（1）求物块与斜面间的动摩擦因数；

（2）求初速度之比；

（3）试证明物块落到B、C两点前瞬时速度v_B、v_C大小满足：。

如图所示，两平行光滑的金属导轨MN、PQ固定在水平面上，相距为L，处于竖直方向的磁场中，整个磁场由若干个宽度皆为d的条形匀强磁场区域1、2、3、4……组成，磁感应强度B₁、B₂的方向相反，大小相等，即B₁=B₂=B。导轨左端MP间接一电阻R，质量为m、电阻为r的细导体棒ab垂直放置在导轨上，与导轨接触良好，不计导轨的电阻。现对棒ab施加水平向右的拉力，使其从区域1磁场左边界位置开始以速度v₀向右作匀速直线运动并穿越n个磁场区域。（1）求棒ab穿越区域1磁场的过程中电阻R产生的焦耳热Q；

（2）求棒ab穿越n个磁场区域的过程中拉力对棒ab所做的功W；

（3）规定棒中从a到b的电流方向为正，画出上述过程中通过棒ab的电流I随时间t变化的图象；

（4）求棒ab穿越n个磁场区域的过程中通过电阻R的净电荷量q。

（选修模块3-5）

（1）一个质子以1.0×10^７m/s的速度撞入一个静止的铝原子核后被俘获，铝原子核变为硅原子核，已知铝核的质量是质子的27倍，硅核的质量是质子的28倍，则下列判断中正确的是  ▲   。

A．核反应方程为Al＋H →Si

B．核反应方程为Al＋n →Si

C．硅原子核速度的数量级为10^７m/s，方向跟质子的初速度方向一致

D．硅原子核速度的数量级为10^５m/s，方向跟质子的初速度方向一致

(2)目前，日本的“核危机”引起了全世界的瞩目，核辐射放出的三种射线超过了一定的剂量会对人体产生伤害。三种射线穿透物质的本领由弱到强的排列是    ▲   

A．α射线，β射线，γ射线

B．β射线，α射线，γ射线

C．γ射线，α射线，β射线

D．γ射线，β射线，α射线

（3）太阳能量来源于太阳内部氢核的聚变，设每次聚变反应可以看作是4个氢核（H）结合成1个氦核（He），同时释放出正电子（e）。已知氢核的质量为m_P，氦核的质量为m_α，正电子的质量为m_e，真空中光速为c。计算每次核反应中的质量亏损及氦核的比结合能。

（选修模块3-4）

（1）下列说法中正确的是  ▲  

A．X射线穿透物质的本领比γ射线更强

B．在电磁波发射技术中，使电磁波随各种信号而改变的技术叫做调谐

C．根据宇宙大爆炸学说，遥远星球发出的红光被地球接收到时可能是红外线

D．爱因斯坦狭义相对论指出：真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的

（2）如图所示，直角三角形ABC为一棱镜的横截面，∠A=30^o，棱镜材料的折射率n=。在此截面所在的平面内，空气中的一条光线平行于底边AB从AC边上的M点射入棱镜，经折射射到AB边。光线从AC边进入棱镜时的折射角为  ▲  ，试判断光线能否从AB边射出，  ▲   （填“能”或“不能”）。

（3）一列简谐横波由P点向Q点沿直线传播，P、Q两点相距1m。甲、乙分别为P、Q两质点的振动图象，如图所示，如果波长1m，则波的传播速度为多少？ 

（选修模块3-3）

封闭在气缸内一定质量的理想气体由状态A变到状态D，其体积V与热力学温度关T系如图所示，该气体的摩尔质量为M，状态A的体积为V₀，温度为T₀，O、A、D三点在同一直线上，阿伏伽德罗常数为N_A。

（1）由状态A变到状态D过程中     ▲      

A．气体从外界吸收热量，内能增加

B．气体体积增大，单位时间内与器壁单位面积碰撞的分子数减少

C．气体温度升高，每个气体分子的动能都会增大

D．气体的密度不变

（2）在上述过程中，气体对外做功为5J，内能增加9J，则气体    ▲   （选“吸收”或“放出”）热量   ▲   J。

（3）在状态D，该气体的密度为ρ，体积为2V₀，则状态D的温度为多少？该气体的分子数为多少？

某同学在用电流表和电压表测电池的电动势和内阻的实验中，串联了一只2.5Ω的保护电阻R₀，实验电路如甲图所示。

（1）按图甲电路原理图将图乙实物连接起来；

（2）该同学按上述电路正确连接好实验电路，合上开关S后，当滑动变阻器的滑动触头P由A端向B端逐渐滑动时，发现电流表的示数逐渐增大，而电压表的示数几乎不变，直到当滑动触头P滑至临近B端时，电压表的示数急剧变化，出现上述情况的原因是　　　 ▲　　　　　　 。

（3）该同学顺利完成实验，测出的数据如下表所示。请你根据这些数据帮他在下面坐标图中画出U—I图象，并由图得出电池的电动势E = 　 ▲　　 V，内阻r = 　　▲　 Ω；

（4）考虑电表本身电阻对测量结果的影响，造成本实验的系统误差的原因是　　 ▲　 （选填“电流表的分压”或“电压表的分流”） 。

⑴某同学用螺旋测微器测量一圆柱体的直径，示数如图所示，则=   ▲   mm

⑵在“探究求合力的方法”实验中，关于操作步骤和注意事项，

下列说法中正确的是     ▲  （填字母代号）

A、两细绳必须等长

B、拉橡皮条时，橡皮条、细绳和弹簧秤平行贴近木板

C、用两弹簧秤同时拉细绳时两拉力之差应尽可能大

D、拉橡皮条的细绳要长些，标记同一细绳方向的两点要远些

⑶某同学利用“验证机械能守恒定律”的实验装置探究重锤的速度随时间的变化规律。使用交流电源的频率为50Hz，让重锤自由下落，在纸带上打出了一系列的点，每相邻两计数点间还有4个打下的点（图中未标出），打下图中D点时纸带的速度v_D＝   ▲   m/s  (保留三位有效数字)，该同学处理纸带后得数据如下表，请在坐标纸上作出其速度v—时间t图象。若该同学根据图线测出的重力加速度明显小于当地实际的重力加速度，试分析可能的原因：

    ▲   。

如图所示，弧面体M置于光滑水平地面上，其光滑的四分之一圆弧面上有一小物块m从顶端由静止下滑。关于物块下滑过程，下列说法中正确的是

A．物块的重力势能减少等于其动能的增加

B．物块经圆弧最低点时受到的支持力大小等于其重力的3倍

C．弧面体对物块的支持力做负功

D．弧面体对物块的支持力做功与物块对斜面的压力做功的总和为零

如图甲所示，MN左侧有一垂直纸面向里的匀强磁场。现将一边长为l、质量为m、电阻为R的正方形金属线框置于该磁场中，使线框平面与磁场方向垂直，且bc边与磁场边界MN重合。当t=0时，对线框施加一水平拉力F，使线框由静止开始向右做匀加速直线运动；当t=t₀时，线框的ad边与磁场边界MN重合。图乙为拉力F随时间t变化的图线。由以上条件可知，磁场的磁感应强度B的大小及t₀时刻线框的速率v为

A．     B．    C．     D．