(14分) 宇航员在一行星上以10m/s的初速度竖直上抛一质量为0.2kg的物体，不计阻力，经2.5s后落回手中，已知该星球半径为7220km。

（1）该星球表面的重力加速度多大？

（2）要使物体沿水平方向抛出而不落回星球表面，沿星球表面抛出的速度至少是多大？

（3）若物体距离星球无穷远处时其引力势能为零，则当物体距离星球球心r时其引力势能（式中m为物体的质量，M为星球的质量，G为万有引力常量）。问要使物体沿竖直方向抛出而不落回星球表面，沿星球表面抛出的速度至少是多大？

（18分）如图所示，一带电粒子以某一速度在竖直平面内做匀速直线运动，经过一段时间后进入一垂直于纸面向里、磁感应强度为B的最小的圆形匀强磁场区域（图中未画出磁场区域），粒子飞出磁场后垂直电场方向进入宽为L的匀强电场. 电场强度大小为E，方向竖直向上. 当粒子穿出电场时速度大小变为原来的倍. 已知带电粒子的质量为m，电量为q，重力不计. 粒子进入磁场前的速度与水平方向成60°角. 试解答：

（1）粒子带什么电？

（2）带电粒子在磁场中运动时速度多大？

（3）该最小的圆形磁场区域的面积为多大？

(选修模块3-3)(15分)

（1）下列说法中正确的是          

A．扩散运动向着更为无序的方向进行，是可逆过程

B．物体的内能取决于温度、体积和物质的量

C．分子间作用力随分子间距离的增大而减小

D．液晶对不同颜色光的吸收强度随电场强度的变化而变化

（2）一定质量的理想气体从状态(p₁、V₁)开始做等温膨胀，状

态变化如图中实线所示．若该部分气体从状态(p₁、V₁)开始

做绝热膨胀至体积V₂，则对应的状态变化图线可能是图中虚

线（选填图中虚线代号）．（　　　）                                              

（3）如图所示，一定质量的理想气体用不导热的活塞封闭在内壁

光滑的绝热气缸内，气缸竖直放置，缸内安装一电热丝，活塞

质量m，横截面积S，外界大气压强p₀，重力加速度g．开始

时活塞处于静止状态，将电热丝通电给气体缓慢加热，测得电

热丝两端电压为U，通过的电流为I．经过时间t，活塞缓慢向

上移动距离L₀．

求：①气体对外所做的功；

②气体内能的增量．

(选修模块3-4)(15分)

（1）下列说法中正确的是          

A.全息照相技术利用了光的干涉原理

B.超声仪器使用超声波而不用普通声波，是因为超声波更容易发生衍射

C.电磁振荡的过程是电场能和磁场能交替转化的过程

D.狭义相对性原理认为，在任何参考系中物理规律都是相同的

（2）如图为光纤电流传感器示意图，它用来测量高压线路中的电流.激光器发出的光经过左侧偏振元件后变成线偏振光，该偏振光受到输电线中磁场作用，其偏振方向发生旋转，通过右侧偏振元件可测得最终偏振方向，由此得出高压线路中电流大小.图中左侧偏振元件是起偏器，出射光的偏振方向与其透振方向         ，右侧偏振元件称为         .

（3）如图是单摆振动时摆球位移随时间变化的图象（取重力加速度g=π² m/s²).

①求单摆的摆长l；

②估算单摆振动时偏离竖直方向的最大角度（单位用弧度表示）.

(选修模块3-5)(15分)

（1）关于原子结构和原子核，下列说法中正确的是             

       A．利用α粒子散射实验可以估算原子核的半径

       B．利用α粒子散射实验可以估算核外电子的运动半径

       C．原子的核式结构模型很好地解释了氢原子光谱的实验

       D．处于激发态的氢原子放出光子后，核外电子运动的动能将增大

（2）一个质量为m₀静止的ω介子衰变为三个静止质量都是m的π介子，它们在同一平面内运动，彼此运动方向的夹角为120°，光在真空中的传播速度为c，则每个π介子的动能为            ．

（3）如图所示，光滑水平面上A、B两小车质量都是M，A车头站立一质量为m的人，两车在同一直线上相向运动．为避免两车相撞，人从A车跃到B车上，最终A车停止运动，B车获得反向速度v₀，试求：

       ①两小车和人组成的系统的初动量大小；

②为避免两车相撞，且要求人跳跃速度尽量小，则人跳上B车后，A车的速度多大？

如图所示，有一固定的超导体圆环，在其右侧放着一条形磁铁，此时圆环中没有电流．当把磁铁向右方移动时，由于电磁感应，在超导体圆环中产生了一定电流：

A．该电流的方向如图中箭头所示，磁铁移走后，这电流很快消失

B．该电流的方向如图中箭头所示，磁铁移走后，这电流继续维持

C．该电流的方向与图中箭头方向相反，磁铁移走后，电流很快消失

D．该电流的方向与图中箭头方向相反，磁铁移走后，电流继续维持

如图所示为LC振荡电路中电容器极板上的电量q随时间t变化的图线，下列说法正确的是：

A．在t₁时刻，电路中的磁场能最大

B．从t₁到t₂，电路中的电流值不断变大

C．从t₂到t₃，电容器不断放电

D．在t₄时刻，电容器的电场能最大

要使LC振荡电路的周期增大一倍，可采用的办法是：

A．自感系数L和电容C都增大一倍

B．自感系数L和电容C都减小一半

C．自感系数L增大一倍，而电容C减小一半

D．自感系数L减小一半，而电容C增大一倍

如图所示，大小相等的匀强磁场分布在直角坐标系的四个象限里，相邻象限的磁感强度B的方向相反，均垂直于纸面，现在一闭合扇形线框OABO，以角速度ω绕Oz轴在xOy平面内匀速转动，那么在它旋转一周的过程中(从图中所示位置开始计时)，线框内感应电动势与时间的关系图线是：

交流发电机正常工作时，电动势的变化规律为。如果把发电机转子的转速减小一半，并且把电枢线圈的匝数增加一倍，其他条件不变，则：

A．只是电动势的最大值增加一倍

B．电动势的最大值和周期都增加一倍

C．电动势的最大值和周期都减小一半

D．只是频率减小一半，周期增加一倍