15．(16分)如图甲所示，M和N是相互平行的金属板，OO₁O₂为中线，O₁为板间区域的中点，P是足够大的荧光屏．带电粒子连续地从O点沿OO₁方向射入两板间．

(1)若两板间只存在一个以O₁点为圆心的圆形匀强磁场区域，磁场方向垂直纸面向里，已知磁感应强度B=0.50T，两板间距d=cm，板长L=1.0cm，带电粒子质量m=2.0×10^-25kg，电量q=8.0×10^-18C，入射速度v =×10⁵m/s．若能在荧光屏上观察到亮点，试求粒子在磁场中运动的轨道半径r，并确定磁场区域的半径R应满足的条件．

(2)若只在两板间加恒定电压U，M和N相距为d，板长为L(不考虑电场边缘效应)．若入射粒子是电量为e、质量为m的电子，它们的速度v满足0< v ≤v₀，试求打在荧光屏P上偏离点O₂最远的粒子的动能．

(3)若只在两板间加如图乙所示的交变电压u，M和N相距为d，板长为L(不考虑电场边缘效应)．入射粒子是电量为e、质量为m的电子．某电子在t₀=L/4v₀时刻以速度v₀射入电场，要使该电子能通过平行金属板，试确定U₀应满足的条件．

14．(16分)如图甲所示，相距为L的两平行金属导轨MN、PQ固定在绝缘水平面上，处于竖直向上的匀强磁场中，磁场的磁感应强度为B，导轨足够长且电阻不计．两相同金属棒c和d与导轨垂直放置，它们的质量均为m，电阻均为R，间距为s₀，与导轨间动摩擦因数均为μ，设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等．在t=0时刻，对c棒施加一水平向右的力，使其从静止开始做匀加速直线运动．在t₀时刻，d棒开始运动，此后保持水平力不变，由速度传感器测得两金属棒的v-t图象如图乙所示，从t₁时刻开始两金属棒以相同的加速度做匀加速直线运动，此时两金属棒的间距为s．试求：

(1)在0至t₁时间内通过c棒的电量；

(2)t₀时刻回路的电功率和c棒的速度大小；

(3)t₁时刻开始两金属棒的加速度大小．

13．(15分)如图所示，一根不可伸长的轻绳跨过光滑的水平轴O，两端分别连接质量为m的小球A和质量为4m的物块B，物块B置于O点正下方的水平面上，拉直绳使OA水平，此时OA的长度为L．

(1)小球A由静止释放绕O点转过90°时，求小球的速度大小和物块对地面的压力．

(2)若保持A的质量不变，将B换成质量也为m的物块，使绳OA水平，当小球A由静止释放转到O点正下方时，物块B的速度大小为v，求小球A的速度大小和方向(设A与B不会相碰，方向用三角函数表示)．

12．选做题(请从A、B和C三小题中选定两小题作答，并在答题卡上把所选题目对应字母后的方框涂满涂黑．如都作答，则按A、B两小题评分．)

A．(选修模块3-3)(12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．

B．(选修模块3-4)(12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).

C．(选修模块3-5)(12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？

11．用如图甲所示的装置探究直流电机转动时线圈的电热功率与输入电流的关系，图中电路图未画出．现备有如下实验器材：

A．直流电机M(3.0V　 1W)　　　　　　 　 B．3V直流电源

C．电流表(0-0.6A　 0.5Ω)　　　　　　　　　　　　　　 D．电流表(0-3A　 0.1Ω)

E．电压表(0-3V　 内阻约3 kΩ)　 　　　　　　　 F．滑动变阻器(0-5Ω)

G．开关、导线若干　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 H．秒表

I．电火花打点计时器　　　　 　　　　　　　　　　　 J．重锤P(约0.1kg)

K．纸带　　　　 L．刻度尺　　　 M．弹簧测力计　　　 N．游标卡尺

(1)为测量电机线圈的电热功率，上述提供的器材中多余的是　　　　　 (写出器材序号)；

(2)根据实验要求，在图甲虚线框内画全实验电路图；

(3)实验中，若测出电压表的读数为U，电流表的读数为I，重锤的重力为G，电机匀速提升重物的速度为v，则电机线圈的电热功率可表示为　　　 ；若在某一输入电流下，电机提升重锤运动时打点纸带如图乙所示(图中相邻计数点的时间间隔T=0.04s)，根据纸带数据，可求得重锤匀速向上运动时的速度v=　　　　 m/s．

(4)改变电路中的电流，得出电机线圈在不同电流I下的电热功率P_热，作出P_热-I²图线如图丙中实线所示．发现实验图线与理论图线存在较大偏差，你认为产生这种偏差的原因可能是　　　 　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　 　　　 　　　　(回答一个原因即可)

必做题

10．(6分)图甲为“探究求合力的方法”的实验装置．

(1)下列说法中正确的是　　　　

A．在测量同一组数据F₁、F₂和合力F的过程中，橡皮条结点O的位置不能变化

B．弹簧测力计拉细线时，拉力方向必须竖直向下

C．F₁、F₂和合力F的大小都不能超过弹簧测力计的量程

D．为减小测量误差，F₁、F₂方向间夹角应为90°

(2)弹簧测力计的指针如图乙所示，由图可知拉力的大小为_____N.

9．如图所示，从同一竖直线上的A、B两点，分别以速度v₁、v₂水平向右抛出甲、乙两小球，两球同时着地(不考虑空气阻力)．上述过程中

A．甲先抛出，且v₁＞v₂

B．乙在甲运动到与B点等高位置时抛出

C．两球都在运动时，甲相对乙做匀速直线运动

D．若甲、乙落于地面同一点，则v₁< v₂

第Ⅱ卷(非选择题　共89分)

8．如图所示，小球从A点以初速度v₀沿粗糙斜面向上运动，到达最高点B 后返回A，C为AB的中点．下列说法中正确的是

A．小球从A出发到返回A的过程中，位移为零，外力做功为零

B．小球从A到C过程与从C到B过程，减少的动能相等

C．小球从A到B过程与从C到B过程，损失的机械能相等

D．小球从A到C过程与从C到B过程，速度的变化量相等

7．如图是磁流体发电机的示意图，在间距为d的平行金属板A、C间，存在磁感应强度为B、方向垂直纸面向外的匀强磁场，两金属板通过导线与变阻器R相连，等离子体以速度v平行于两金属板垂直射入磁场．若要增大该发电机的电动势，可采取的方法是

A．增大d　　　 B．增大R　　　　　　　　　　　　 C．增大B　　　　　 D．增大v

6．下列说法中正确的是　　　　　　　　　　　　　　　　

A．物理学公式在确定物理量关系的同时，也确定了物理量间的单位关系

B．牛顿第一定律在非惯性参考系中同样成立

C．在远离其它星系的太空深处，改变物体的运动状态比在地球上容易

D．地面物体所受的重力是万有引力在地球表面附近的一种表现