3．英国《新科学家(New Scientist)》杂志评选出了2008年度世界8项科学之最，在XTEJ1650-500双星系统中发现的最小黑洞位列其中，若某黑洞的半径约45km，质量和半径的关系满足(其中为光速，为引力常量)，则该黑洞表面重力加速度的数量级为

　　　 A．　　　　　 B．　　　 C．　　　　 D．

答案：C

[解析]处理本题要从所给的材料中，提炼出有用信息，构建好物理模型，选择合适的物理方法求解。黑洞实际为一天体，天体表面的物体受到的重力近似等于物体与该天体之间的万有引力，对黑洞表面的某一质量为m物体有：，又有，联立解得，带入数据得重力加速度的数量级为，C项正确。

2．用一根长1m的轻质细绳将一副质量为1kg的画框对称悬挂在墙壁上，已知绳能承受的最大张力为，为使绳不断裂，画框上两个挂钉的间距最大为(取)

　　　 A．　　　　　 B．

　　　 C．　　　　　　 D．

答案：A

[解析]熟练应用力的合成和分解以及合成与分解中的一些规律，是解决本题的根本；一个大小方向确定的力分解为两个等大的力时，合力在分力的角平分线上，且两分力的夹角越大，分力越大。题中当绳子拉力达到F=10N的时候，绳子间的张角最大，即两个挂钉间的距离最大；画框受到重力和绳子的拉力，三个力为共点力，受力如图。绳子与竖直方向的夹角为θ，绳子长为L₀=1m,则有，两个挂钉的间距离，解得m，A项正确。

1．两个分别带有电荷量和+的相同金属小球(均可视为点电荷)，固定在相距为的两处，它们间库仑力的大小为。两小球相互接触后将其固定距离变为，则两球间库仑力的大小为

　　　 A．　　　　　 B．　　　　　 C．　　　　　 D．

答案：C

[解析]本题考查库仑定律及带电题电量的转移问题。接触前两个点电荷之间的库仑力大小为，两个相同的金属球各自带电，接触后再分开，其所带电量先中和后均分，所以两球分开后各自带点为+Q，距离又变为原来的，库仑力为，所以两球间库仑力的大小为，C项正确。如两球原来带正电，则接触各自带电均为+2Q。

15．(16分)如图所示，间距为L的两条足够长的平行金属导轨与水平面的夹角为θ，导轨光滑且电阻忽略不计．场强为B的条形匀强磁场方向与导轨平面垂直，磁场区域的宽度为d₁，间距为d₂．两根质量均为m、有效电阻均为R的导体棒a和b放在导轨上，并与导轨垂直． (设重力加速度为g)

(1)若a进入第2个磁场区域时，b以与a同样的速度进入第1个磁场区域，求b穿过第1个磁场区域过程中增加的动能△E_k．

(2)若a进入第2个磁场区域时，b恰好离开第1个磁场区域；此后a离开第2个磁场区域时，b 又恰好进入第2个磁场区域．且a．b在任意一个磁场区域或无磁场区域的运动时间均相．求b穿过第2个磁场区域过程中，两导体棒产生的总焦耳热Q．

(3)对于第(2)问所述的运动情况，求a穿出第k个磁场区域时的速率

14．(16分)在场强为B的水平匀强磁场中，一质量为m、带正电q的小球在O静止释放，小球的运动曲线如图所示．已知此曲线在最低点的曲率半径为该点到z轴距离的2倍，重力加速度为g．求：

(1)小球运动到任意位置P(x，y)的速率

　　 (2)小球在运动过程中第一次下降的最大距离y_m.

　　 (3)当在上述磁场中加一竖直向上场强为E()的匀强电场时，小球从O静止释放后获得的最大速率．

　 必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤．只写出最后答案的不能得分．有数值计算的题。答案中必须明确写出数值和单位．

13．(15分)抛体运动在各类体育运动项目中很常见，如乒乓球运动．现讨论乒乓球发球问题，设球台长2L、网高h，乒乓球反弹前后水平分速度不变，竖直分速度大小不变、方向相反，且不考虑乒乓球的旋转和空气阻力．(设重力加速度为g)

(1)若球在球台边缘O点正上方高度为h₁处以速度，水平发出，落在球台的P₁点(如图

　 实线所示)，求P₁点距O点的距离x₁。．

(2)若球在O点正上方以速度水平发出，恰好在最高点时越过球网落在球台的P₂(如图虚线所示)，求的大小．

(3)若球在O正上方水平发出后，球经反弹恰好越过球网且刚好落在对方球台边缘P₃，求发球点距O点的高度h₃．

31．(选修模块3-5)(12分)

(1)下列实验中，深入地揭示了光的粒子性一面的有　　　　．

(2)场强为E、方向竖直向上的匀强电场中有两小球A、B，它们的质量分别为m₁、m₂，电量分别为q₁、 q₂．A、B两球由静止释放，重力加速度为g，则小球A和B组成的系统动量守恒应满足的关系式为　　　　　　　　．

(3)约里奥·居里夫妇因发现人工放射性而获得了1935年的诺贝尔化学奖，他们发现的放射性元素衰变成的同时放出另一种粒子，这种粒子是　　　　．是的同位素，被广泛应用于生物示踪技术．1mg随时间衰变的关系如图所示，请估算4 mg的经多少天的衰变后还剩0.25 mg?

30．(选修模块3-4)(12分)

(1)一列沿着x轴正方向传播的横波，在t=0时刻的波形如图甲所示．图甲中某质点的振动图象如图乙所示．质点N的振幅是　　　　　 m，振动周期为　　　　　 s，图乙表示质点　　　 (从质点K、L、M、N中选填)的振动图象．该波的波速为　　　　　　 m／s．

(2)惯性系S中有一边长为l的正方形(如图A所示)，从相对S系沿x方向以接近光速匀速飞行的飞行器上测得该正方形的图象是　　　　 　　　　　

．

　 (3)描述简谐运动特征的公式是x＝　　　　．自由下落的篮球缓地面反弹后上升又落下。若不考虑空气阻力及在地面反弹时的能量损失，此运动　　　　 (填“是”或“不是”)简谐运动．

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)空气压缩机在一次压缩过程中，活塞对气缸中的气体做功为2.0×10⁵J，同时气体的内能增加了1.5×l0⁵J．试问：此压缩过程中，气体　　　　　　 (填“吸收”或“放出”)的热量等于　　　　　　 J．

(2)若一定质量的理想气体分别按下图所示的三种不同过程变化，其中表示等压变化的是

　 　　　　　(填“A”、“B”或“C”)，该过程中气体的内能　　　　 (填“增加”、“减少”或“不变”)．

(3)设想将1g水均匀分布在地球表面上，估算1cm²的表面上有多少个水分子?(已知1mol　　 水的质量为18g，地球的表面积约为5×10¹⁴m²，结果保留一位有效数字)

11．(10分)某同学利用如图所示的实验装置验证机械能守恒定律．弧形轨道末端水平，离地面的高度为H。将钢球从轨道的不同高度h处静止释放，钢球的落点距轨道末端的水平距离为s．

　 (1)若轨道完全光滑，s²与h的理论关系应满足s²＝　　　(用H、h表示)．

　 (2)该同学经实验测量得到一组数据，如下表所示：

请在坐标纸上作出s²--h关系图．

(3)对比实验结果与理论计算得到的s²--h关系图线(图中已画出)，自同一高度静止释放的钢球，水平抛出的速率　　　　　 　(填“小于”或“大于”)理论值．

(4)从s²--h关系图线中分析得出钢球水平抛出的速率差十分显著，你认为造成上述偏差的可能原因是　　　　 ．