15．(16分)如图所示，水平地面上有一辆固定有竖直光滑绝缘管的小车，管的底部有一质量m=0.2g、电荷量q =8×10^-5C的小球，小球的直径比管的内径略小．在管口所在水平面MN的下方存在着垂直纸面向里、磁感应强度B₁= 15T的匀强磁场，MN面的上方还存在着竖直向上、场强E = 25V/m的匀强电场和垂直纸面向外、磁感应强度B₂ =5T的匀强磁场．现让小车始终保持v = 2m/s的速度匀速向右运动，以带电小球刚经过场的边界PQ为计时的起点，测得小球对管侧壁的弹力F_N随高度h变化的关系如图所示．g取10m/s²，不计空气阻力．求：

⑴小球刚进入磁场B₁时加速度a的大小；

⑵绝缘管的长度L；

⑶小球离开管后再次经过水平面MN时距管口的距离△x．

14．(16分)如图所示，质量M = 8kg的长木板放在光滑水平面上，在长木板的右端施加一水平恒力F = 8N，当长木板向右运动速率达到v₁ =10m/s时，在其右端有一质量m = 2kg的小物块(可视为质点)以水平向左的速率v₂ = 2m/s滑上木板，物块与长木板间的动摩擦因数μ = 0.2，小物块始终没离开长木板，取10m/s²，求：

⑴经过多长时间小物块与长木板相对静止；

⑵长木板至少要多长才能保证小物块始终不滑离长木板；

⑶上述过程中长木板对小物块摩擦力做的功．

13．(15分)如图所示，两根足够长的光滑金属导轨，相距为L=10cm，竖直放置，导轨上端连接着电阻R₁=1Ω，质量为m = 0.01kg、电阻为R₂ =0.2Ω的金属杆ab与导轨垂直并接触良好，导轨电阻不计．整个装置处于与导轨平面垂直的磁感应强度为B =1T的匀强磁场中．ab杆由静止释放，经过一段时间后达到最大速率，g取10m/s²，求此时：

⑴杆的速率；

⑵ab间的电压；

⑶电阻R₁消耗的电功率．

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)

⑴(4分)奥运祥云火炬的燃烧系统由燃气罐(内有液态丙烷)、稳压装置和燃烧器三部分组成，当稳压阀打开以后，燃气以气态形式从气罐里出来，经过稳压阀后进入燃烧室进行燃烧．则以下说法中正确的是　 ▲　　 ．

A．燃气由液态变为气态的过程中要对外做功

B．燃气由液态变为气态的过程中分子的分子势能减少

C．燃气在燃烧室燃烧的过程是熵增加的过程

D．燃气在燃烧后释放在周围环境中的能量很容易被回收再利用

⑵(4分)对于一定质量的理想气体，下列说法正确的是　 ▲　　　

　A．如果保持气体的体积不变，温度升高，压强减小

　B．如果保持气体的体积不变，温度升高，压强增大

　C．如果保持气体的温度不变，体积越小，压强越大

　D．如果保持气体的压强不变，温度越高，体积越小

⑶(4分)某运动员吸一口气，吸进400cm³的空气，据此估算他所吸进的空气分子的总数为　　　 ▲　　 个．已知1mol气体处于标准状态时的体积是22.4L．(结果保留一位有效数字)

B．(选修模块3-4)(12分)

⑴(4分)在以下各种说法中，正确的是　　 ▲　　　

A．今年5月12日四川汶川县发生8.0级强烈地震，地震波是机械波，其中既有横波也有纵波

B．相对论认为，真空中的光速在不同惯性参考系中都是相同的

C．如果测量到来自遥远星系上某些元素发出的光波波长比地球上这些元素静止时发光的波长长，这说明该星系正在远离我们而去

D．照相机镜头采用镀膜技术增加透射光，这是利用了光的衍射原理

⑵(4分)一列横波在x轴上传播，图甲为t=0时的波动图象，图乙为介质中质点P的振动图象．该波的波长为　　 ▲　　 m，频率为　 ▲　　 Hz，波速为　　 ▲　　 m/s，传播方向为　　 ▲　　 ．

⑶(4分)如图所示，一单色光束a，以入射角i=60°从平行玻璃砖上表面O点入射．已知平行玻璃砖厚度为d =10cm，玻璃对该单色光的折射率为n =．则光束从上表面进入玻璃砖的折射角为　 ▲　　 ，光在玻璃砖中传播的时间为　 ▲　　 ．

C．(选修模块3-5)(12分)

⑴在光电效应现象中，下列说法正确的是　 ▲　　

　 A．入射光的强度越大，光电子的最大初动能越大

　 B．光电子的最大初动能随照射光的频率增大而增大

　 C．对于任何一种金属都存在一个“最大波长”，入射光的波长必须小于此波长，才能产生光电效应

　 D．对于某种金属，只要入射光的强度足够大，就会发生光电效应

⑵(4分)铀()经过α、β衰变形成稳定的铅()，问在这一变化过程中，共转变为质子的中子数是　 ▲　 个．

　⑶在橄榄球比赛中，一个95kg的橄榄球前锋以5m/s的速度跑动，想穿越防守队员到底线触地得分．就在他刚要到底线时，迎面撞上了对方两名均为75kg的队员，一个速度为2m/s，另一个为4m/s，然后他们就扭在了一起．

①他们碰撞后的共同速率是　　▲　；(结果保留一位有效数字)

②在右面方框中标出碰撞后他们动量的方向，并说明这名前锋能否得分：　▲　．

11．(10分)在“用电流表和电压表测定电池的电动势和内电阻”的实验中．

　⑴备有如下器材：

　 A．干电池1节； 　　　　　B．滑动变阻器(0-20Ω)；

　 C．滑动变阻器(0-1kΩ)；　 D．电压表(0-3V)；

　 E．电流表(0-0.6A)；　　　 F．电流表(0-3A)；

　 G．开关、导线若干

　 其中滑动变阻器应选　 　　　▲ 　　　　　，电流表应

　 选　 　　▲ 　　　．(只填器材前的序号)

⑵为了最大限度的减小实验误差，请在虚线框中画出该实验最合理的电路图．

　⑶某同学记录的实验数据如下表所示，试根据这些数据在图中画出U-I图线，根据图线

　 得到被测电池的电动势E =　 　▲ 　　V，内电阻r =　 　▲　　 Ω．

必做题

10．(8分)用如图所示的实验装置验证机械能守恒定律．实验所用的电源为学生电源，输出电压为6V的交流电和直流电两种．重锤从高处由静止开始下落，重锤上拖着的纸带打出一系列的点，对纸带上的点迹进行测量、分析，即可验证机械能守恒定律．

⑴(2分)下面列举了该实验的几个操作步骤：

A．按照图示的装置安装器件；

B．将打点计时器接到电源的“直流”上；

C．先释放纸带，再接通电源打出一条纸带；

D．测量纸带上某些点间的距离；

E．根据测量的结果，分别计算重锤下落过程中减少的重力势能和

增加的动能．

其中操作不当的步骤是：　　 ▲　　　 (填选项对应的字母)．

⑵(2分)正确操作后打出的纸带如图所示，根据打出的纸带，选取纸带上连续的五个点A、B、C、D、E，测出AC的距离为s₁，CE的距离为s₂，打点的频率为f，根据这些条件，计算打C点时重锤下落的速率v_c＝　　 ▲　　　 ．

⑶(4分)实验中发现，重锤减小的重力势能大于重锤动能的增量，其主要原因是在重锤下落的过程中存在阻力作用(设阻力恒定)，可以通过该实验装置测阻力的大小．若已知当地重力加速度为g，重锤的质量为m．试用这些物理量和上图纸带上的数据符号表示出重锤在下落过程中受到的阻力大小F ＝　　 ▲　　 ．

9．如图所示，一根不可伸长的轻绳两端分别系着小球A和物块B，跨过固定于斜面体顶端的小滑轮O，倾角为30°的斜面体置于水平地面上．A的质量为m，B的质量为4m．开

　 始时，用手托住A，使OA段绳恰处于水平伸直状态(绳中无拉力)，OB绳平行于斜面，

　 此时B静止不动．将A由静止释放，在其下摆过程中，斜面体始终保持静止，下列判断

　 中正确的是

　 A．物块B受到的摩擦力先减小后增大

　 B．地面对斜面体的摩擦力方向一直向右

　 C．小球A的机械能守恒

　 D．小球A的机械能不守恒，A、B系统的机械能守恒

7．绕有线圈的铁芯直立在水平桌面上，铁芯上套着一个铝环，线圈与电源、电键相连，如图所示．线圈上端与电源正极相连，闭合电键的瞬间，铝环向上跳起．若保持电键闭合，则

A．铝环不断升高　

B．铝环停留在某一高度

C．铝环跳起到某一高度后将回落

D．如果电源的正、负极对调，观察到的现象不变

　 8．如图所示，图线a是线圈在匀强磁场中匀速转动时所产生正弦交流电的图象，当调整线圈转速后，所产生正弦交流电的图象如图线b所示，以下关于这两个正弦交流电的说法正确的是

　 A．在图中t = 0时刻穿过线圈的磁通量均为零

　 B．线圈先后两次转速之比为3:2

　 C．交流电a的有效值为V

　 D．交流电b的最大值为5V

6．如图所示，质量相等的甲、乙两物体开始时分别位于同一水平线上的A、B两点．当甲物体被水平抛出的同时，乙物体开始自由下落．曲线AC为甲物体的运动轨迹，直线BC为乙物体的运动轨迹，两轨迹相交于C点，空气阻力忽略不计．则两物体　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

　 A．在C点相遇

　 B．经C点时速率相等

　 C．在C点时具有的机械能相等

　 D．在C点时重力的功率相等

5．研究表明，无限大的均匀带电平面在周围空间会形成与平面垂直的匀强电场．现有两块无限大的均匀绝缘带电平面，一块带正电，一块带负电，把它们正交放置如图甲所示，单位面积所带电荷量的数值相等．图甲中直线A₁B₁和A₂B₂分别为带正电的平面和带负电的平面与纸面正交的交线，O为两交线的交点．则图乙中能正确反映等势面分布情况的是