15．(16分)如图所示，间距为L的两条足够长的平行金属导轨MN、PQ与水平面夹角为α，导轨的电阻不计，导轨的N、P端连接一阻值为R的电阻，导轨置于磁感应强度大小为B、方向与导轨平面垂直的匀强磁场中．将一根

质量为m、电阻不计的导体棒ab垂直放在导轨上，

导体棒ab恰能保持静止．现给导体棒一个大小为v₀、

方向沿导轨平面向下的初速度，然后任其运动，导体

棒在运动过程中始终与导轨垂直并接触良好．设导体

棒所受滑动摩擦力与最大静摩擦力大小相等．求：

(1)导体棒与导轨间的动摩擦因数µ；

(2)导体棒在导轨上移动的最大距离x；

(3)整个运动过程中电阻R上产生的焦耳热Q．

14．(16分)在光滑绝缘的水平面上建有如图所示的平面直角坐标系，在此水平面上可视为质点的不带电小球a静止于坐标系的原点O，可视为质点的带正电小球b静止在坐标为(0，﹣h)的位置上．现加一方向沿y轴正方

向、电场强度大小为E、范围足够大的匀强电场，

同时给a球以某一速度使其沿x轴正方向运动．当

b球到达坐标系原点O时速度为v₀，此时立即撤去

电场而改加一方向垂直于绝缘水平面向上、磁感应

强度大小为B、范围足够大的匀强磁场，最终b球能与a球相遇．求：

(1)b球的比荷；

(2)从b球到达原点O开始至b球与a球相遇所需的时间；

(3)b球从开始位置运动到原点O时，a球的位置．

13．(15分)如图所示，光滑固定的竖直杆上套有一个质量m=0.4kg的小物块A，不可伸长的轻质细绳通过固定在墙壁上、大小可忽略的定滑轮D，连接物块A和小物块B，虚线CD水平，间距d=1.2m，此时连接物块A的细绳与竖直

杆的夹角为37，物块A恰能保持静止．现在物块B的下端

挂一个小物块Q，物块A可从图示位置上升并恰好能到达C

处．不计摩擦和空气阻力，、，

重力加速度g取10m/s²．求：

(1)物块A到达C处时的加速度大小；

(2)物块B的质量；

(3)物块Q的质量．

12．[选做题]本题包括A、B、C三小题，请选定其中两题，并在答题卡相应的答题区域内作答．若三题都做，则按A、B两题评分．

A．(选修模块3-3)(12分)

(1)下列说法正确的是　 ▲　 ．(填写选项前的字母)

(A)机械能和内能的转化具有方向性　　　

(B)大颗粒的盐磨成细盐，就变成了非晶体

(C)第二类永动机虽然不违反能量守恒定律，但它是制造不出来的　

(D)当温度由20℃变为40℃，物体分子的平均动能应变为原来的2倍

(2) 首先在显微镜下研究悬浮在液体中的小颗粒总在不停地运动的科学家是英国植物学家　 ▲　 ，他进行了下面的探究：

①把有生命的植物花粉悬浮在水中，观察到了花粉在不停地做无规则运动；②把保存了上百年的植物标本微粒悬浮在水中，观察到了微粒在不停地做无规则运动；③把没有生命的无机物粉末悬浮在水中，观察到了粉末在不停地做无规则运动；由此可说明　 ▲　．

(3)　 如图所示的圆柱形气缸固定于水平面上，缸内用活塞密封一定质量的理想气体，已知气缸的横截面积为S，活塞重为G，大气压强为P₀．将活塞固定，使气缸内气体温度升高1℃，气体吸收的热量为Q₁；如果让活塞可以缓慢自由滑动(活塞与气缸间无摩擦、不漏气，且不计气体的重力)，也使气缸内气体温度升高1℃，其吸收的热量为Q₂．

①简要说明Q₁和Q₂哪个大些？

②求气缸内气体温度升高1℃时活塞向上移动的高度h．

B．(选修模块3-4)(12分)

(1)下列说法正确的是　 ▲　 ．(填写选项前的字母)

(A)用透明的标准样板和单色光检查平面的平整度是利用了光的偏振

(B)如果做振动的质点所受的合外力总是指向平衡位置，质点的运动就是简谐运动

(C)变化的电场周围不一定产生变化的磁场

(D)狭义相对论认为：在惯性参照系中，光速与光源、观察者间的相对运动无关

(2) 一列简谐横波沿x轴正方向传播，在t=0时刻的波形如图所示，波刚好传到x=3m处．此后x＝1m处的质点比x＝-1m处的质点

　 ▲　 (选填“先” 、“后”或“同时”)到达波峰

位置；若该波的波速为10m/s，经过时间，

在x轴上-3m~3m区间内的波形与t=0时刻的

正好相同，则=　 ▲　 ．

(3)被称为“光纤之父”的华裔物理学家高锟，由于在光纤传输信息研究方面做出了巨大贡献，与两位美国科学家共获2009年诺贝尔物理学奖．光纤由内芯和外套两层组成．某光纤内芯的折射率为，外套的折射率为，其剖面如图所示．在该光纤内芯和外套分界面上发生全反射的临界角为60⁰，为保证从该光纤一端入射的光信号都不会通过外套“泄漏”出去，求内芯的折射率的最小值．

C．(选修模块3-5)(12分)

(1)下列说法正确的是　 ▲　 ．(填写选项前的字母)

(A)放射性元素的半衰期与核内部自身因素有关，与原子所处的化学状态和外部条件无关

(B)β射线为原子的核外电子电离后形成的电子流

(C)光电效应揭示了光具有粒子性，康普顿效应表明光子除了能量之外还具有动量

(D)比结合能越大，原子核中核子结合得越牢固，原子越稳定

(2)　根据核反应方程，完成填空：粒子中含有　 ▲　 个中子；物理学家卢瑟福用该粒子轰击氮核()，发现了　　　 ▲　　 ，该核反应方程是：　　 ▲　．

(3)普朗克常量h=6.63×10^-34J·s，铝的逸出功W₀=6.72×10^-19J，现用波长λ=200nm的光照射铝的表面 (结果保留三位有效数字) ．

　　 ①求光电子的最大初动能；

②若射出的一个具有最大初动能的光电子正对一个原来静止的电子运动，求在此运动过程中两电子电势能增加的最大值(电子所受的重力不计)．

11．(10分)某同学用电压表、电流表和滑动变阻器等常规器材研究标有额定电压为3.8 V字样(额定功率字迹不清)的小灯泡的伏安特性，测得的实验数据如下表所示．

请你根据上表数据：

(1) 在如图所示虚线框

中画出实验电路图．

(2) 在如图所示的坐标

系中，选取适当的

标度，画出小灯泡

的伏安特性曲线．

(3)实验中小灯泡两端的电压从零变化到额定电压的过程中，小灯泡的最大电阻约为

▲ Ω (保留三位有效数字) ；电阻大小发生变化的原因是　 ▲　▲　．　　　　　

(4)将本实验用的小灯泡接入右图所示的电路，电源电压

恒为6.0V，定值电阻R₁=30Ω，电流表(内阻不计)

读数为0.45A．根据你描绘出的小灯泡的伏安特性曲

线，此时小灯泡消耗的实际功率约为　 ▲　 W(保留两

位有效数字)．

[必做题]

10．(8分)利用实验探究“当合外力大小一定时，物体运动的加速度大小与其质量成反比”．给定的器材有：倾角可以调节的长斜面(如图)、小车、计时器、米尺、天平(含砝码)、钩码等．在实验过程中不考虑摩擦，重力加速度为g，请结合下列实验步骤回答相关问题．

(1)用天平测出小车的质量为m₀；

(2)让小车自斜面上方一固定点A₁从静止开始下滑到斜面底端A₂，用计时器记下所用的时间为t₀；

(3)用米尺测出A₁与A₂之间的距离为S；

则：小车的加速度大小a＝　　▲　　　．

(4)用米尺测出A₁相对于A₂的高度为h₀；

则：小车所受的合外力大小F＝　　　▲　　　．

(5)在小车中加钩码，用天平测出此时小车与　　　 钩码的总质量，同时通过改变斜面的倾角来改变固定点A₁相对于A₂的高度h，测出小车从A₁静止开始下滑到斜面底端A₂所需的时间t；

问：质量不相等的前后两次应怎样操作才能使小车所受合外力大小一定？答：

　 ▲　 ．

(6)多次改变小车与钩码的总质量进行实验，测出各次对应的、h、t的值．

以 ▲ 为纵坐标、▲ 为横坐标建立坐标系，根据各组数据在坐标系中描点．如果这些点在一条过原点的直线上，则可间接说明“当合外力大小一定时，物体运动的加速度大小与其质量成反比”．

9．如图所示，在光滑绝缘水平面上的a、b两点上固定两个带同种电荷的相同金属小球P、Q(均可视为点电荷)，P球所带的电荷量大于Q球所带的电荷量．在ab连线上的c点释放一带电小滑块M，滑块由静止开始向右运动．在滑块向右运动的过程中，下列说法正确的是

(A)滑块受到的电场力先减小后增大　　 　

(B)滑块的电势能一直减小

(C)滑块的动能先增大后减小　　

(D)在ab连线上必定有一点d，使得c、d两点间的电势差U_cd=0

8．如图所示，长方体物块C置于水平地面上，物块A、B用不可伸长的轻质细绳通过滑轮连接(不计滑轮与绳之间的摩擦)，A物块与C物块光滑接触，整个系统中的A、B、C三物块在水平恒定推力F作用下从静止开始以相同的加速度一起向左运动．下列说法正确的是　　　　　　　　　　　　　

(A)B与C之间的接触面可能是光滑的

(B)若推力F增大，则绳子对B的拉力必定增大

(C)若推力F增大，则定滑轮所受压力必定增大

(D)若推力F增大，则C物块对A物块的弹力必定增大