12、(22分)如图(甲)所示为一种研究高能粒子相互作用的装置，两个直线加速器均由k个长度逐个增长的金属圆筒组成(整个装置处于真空中。图中只画出了6个圆筒，作为示意)，它们沿中心轴线排列成一串，各个圆筒相间地连接到正弦交流电源的两端，设金属圆筒内部没有电场，且每个圆筒间的缝隙宽度很小，带电粒子穿过缝隙的时间可忽略不计。为达到最佳加速效果，需要调节至粒子穿过每个圆筒的时间恰为交流电的半个周期，粒子每次通过圆筒缝隙时，都恰为交流电压的峰值。

质量为m、电荷量为e的正、负电子分别经过直线加速器加速后，从左、右两侧被导入装置送入位于水平面内的圆环型真空管道、且被导入的速度方向与圆环形管道中粗虚线相切。在管道内控制电子转弯的是一系列圆形电磁铁，即图(甲)中的A₁、A₂、A₃……A_n，共n个，均匀分布在整个圆周上(图中只示意性地用细实线画了几个，其余的用细虚线表示)，每个电磁铁内的磁场都是磁感应强度均相同的匀强磁场，磁场区域都是直径为d的圆形。改变电磁铁内电流的大小，就可改变磁场的磁感应强度，从而改变电子偏转的角度。经过精确的调整，可使电子在环形管道中沿图中粗虚线所示的轨迹运动，这时电子经过每个电磁铁时射入点和射出点都在电磁铁内圆形匀强磁场区域的同一条直径的两端，如图(乙)所示。这就为实现正、负电子的对撞作了准备。

　 (1)若正、负电子经过直线加速器后的动能均为E₀，它们对撞后发生湮灭，电子消失，且仅产生一对频率相同的光子，则此光子的频率为多大？(已知普朗克恒量为k，真空中的光速为e。)

　 (2)若电子刚进入直线加速器第一个圆筒时速度大小为V₀，为使电子通过直线加速器加速后速度为v，加速器所接正弦交流电电压的最大值应当多大？

　 (3)电磁铁内匀强磁场的磁感应强度B为多大？

11、(18分)如图甲所示，空间存在B=0.5T，方向竖直向下的匀强磁场，MN、PQ是处于同一水平面内相互平行的粗糙长直导轨，间距L=0.2m，R是连在导轨一端的电阻，ab是跨接在导轨上质量m=0.1kg的导体棒。从零时刻开始，通过一小型电动机对ab棒施加一个牵引力F，方向水平向左，使其从静止开始沿导轨做加速运动，此过程中棒始终保持与导轨垂直且接触良好。图线是棒的v-t图象，其中OA段是直线，AC是曲线，DE是曲线图象的渐近线，小型电动机在12s末达到额定功率，P_额=4.5W，此后功率保持不变。除R以外，其余部分的电阻均不计，g=10m/s²。

　 (1)求导体棒在0-12s内的加速度大小；

　 (2)求导体棒与导轨间的动摩擦因数及电阻R的阻值；

　 (3)若t=17s时，导体棒ab达最大速度，从0-17s内共发生位移100m，试求12-17s内，R上产生的热量是多少？

10、(16分)北京时间2009年3月1日下午15时36分，在距月球表面100km的圆轨道上运行的质量为1.2×10³kg(连同燃料)的“嫦娥一号”卫星，在北京航天飞行控制中心科技人员的控制下发动机点火，在极短的时间内以4.92km/s的速度(相对月球表面)向前喷出质量为50㎏的气体后，卫星减速，只在月球引力的作用下下落，最后成功撞击到月球东经52.36度、南纬1.50度的预定的丰富海区域，实现了预期目标，为中国探月工程画上一个圆满的句号。已知月球的半径R=1.7×10³km,月球表面的重力加速度g’=1.8m/s²，求：

　(1)“嫦娥一号”在圆轨道上的运行速度；

　 　(2)若忽略卫星下落过程中重力加速度的变化，求“嫦娥一号”撞击到月球表面时的速度。

9、(A)(4分)一个小球从倾角为37⁰的斜面上O点以初速V₀水平抛出，落在斜面上A点，如图所示，则小球在空中的飞行时间为t= 　　　　　。

(B)、(6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，对纸带上的点痕进行测量，即验证机械能守恒定律．

(1)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“直流输出”上；

C．用天平测出重锤的质量；

D．释放悬挂纸带的夹子，同时接通电源开关打出一条纸带；

E．测量纸带上某些点间的距离；

F．根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势能是否等于增加的动能．

其中没有必要进行的或者操作不当的步骤是　　　　　　　　　 ．(将其选项对应的字母填在横线处)　　

(2)利用这个装置也可以测量重锤下落的加速度a的数值．如图所示，根据打出的纸带，选取纸带上的连续的五个点A、B、C、D、E，测出A距起始点O的距离为s₀，点AC间的距离为s₁，点CE间的距离为s₂，使用交流电的频率为f，根据这些条件计算重锤下落的加速度a＝_________．

(3)在上述验证机械能守恒定律的实验中发现，重锤减小的重力势能总是大于重锤动能的增加，其原因主要是因为在重锤下落的过程中存在阻力作用，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公认的较准确的值为g，还需要测量的物理量是　　　　 ．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的过程中受到的平均阻力大小F＝　　　　　　　 ．

(C)、(6分)某课题小组通过实验测量海河水的电阻率．现备有一根均匀的长玻璃管(两端各有一个圆形电极，可装入样品水，接触电阻不计)、电压表(量程12V，内阻约l00Ω电流表(量程100μA阻约50Ω)、滑动变阻器(10Ω)，1A)、电池组(电动势E=12V，内阻不计)、开关、导线若干、直尺、待测的水样品。

　如图a是他们用伏安法多次测量并计算出对应的水柱长度L与柱电阻R描点画出的图象；实验中还用10分度的游标卡尺测量了玻璃管的内径，结果如图b所示.

请回答下面的问题：

(1)玻璃管内径d的测量值为____________cm；

(2)请在虚线框内画出测量水柱电阻的电路图；

(3)所测水的电阻率为___________________Ω·m(保留两位有效数字)

8、如图为两列水波发生干涉的部分区域，实线表示波峰，虚线表示波谷，设两列波的振幅均为5cm，且图示范围内振幅不变，波速为1m/s，波长为0.5m，C点是BE连线的中点，下列说法正确的是( 　　)

A、C、E两点静止不动

B、图示时刻，A、B两质点的竖直高度差为20cm

C、图示时刻，C点正处在平衡位置　　　　　　　　　

D、从图示时刻起到0.25s，B质点通过的路程为20cm

物理部分

第Ⅱ卷

本卷共4题，共72分