淮安市2008―2009学年度高三年级第四次调研考试

15．（16分）如图（甲）所示，一对平行光滑轨道放置在水平面上，两轨道相距l=1m，两轨道之间用R=3Ω的电阻连接，一质量m=0.5kg、电阻r=1Ω的导体杆与两轨道垂直，静止放在轨道上，轨道的电阻可忽略不计。整个装置处于磁感应强度B=2T的匀强磁场中，磁场方向垂直轨道平面向上，现用水平拉力沿轨道方向拉导体杆，拉力F与导体杆运动的位移s间的关系如图（乙）所示，当拉力达到最大时，导体杆开始做匀速运动，当位移s=2.5m时撤去拉力，导体杆又滑行了一段距离s' 后停下，在滑行s' 的过程中电阻R上产生的焦耳热为12J。求：

（1）拉力F作用过程中，通过电阻R上电量q；

（2）导体杆运动过程中的最大速度v_m；

（3）拉力F作用过程中，电阻R上产生的焦耳热。

（3）因P点的位置随着磁场周期的变化而变化，试求P点的纵坐标的最大值为多少？

14．（16分）在坐标系xOy平面的第一象限内，有一个匀强磁场，磁感应强度大小恒为B₀，方向垂直于xOy平面，且随时间作周期性变化，如图所示，规定垂直xOy平面向里的磁场方向为正。一个质量为m，电荷量为q的正粒子，在t=0时刻从坐标原点以初速度v₀沿x轴正方向射入，不计重力的影响，经过一个磁场变化周期T（未确定）的时间，粒子到达第Ⅰ象限内的某点P，且速度方向仍与x轴正方向平行同向。则

（1）粒子进入磁场后做圆周运动的半径是多大？

（2）若O、P连线与x轴之间的夹角为45°，则磁场变化的周期T为多大？

13．（15分）如图，光滑圆弧轨道与光滑斜面在B点平滑连接，圆弧半径为R=0.4m，一半径很小、质量为m=0.2kg的小球从光滑斜面上A点由静止释放，恰好能通过圆弧轨道最高点D，g取10m/s²。

求：（1）小球最初离最低点C的高度h；

（2）小球运动到C点时对轨道的压力大小F_N；

（3）若斜面倾斜角与图中θ相等，均为53°，小球离开D点至落到斜面上运动了多长时间？

（3）如图所示，质量为m的小球B连接着轻质弹簧，静止在光滑水平面上。质量为m的小球A以某一速度向右运动，与弹簧发生碰撞，当A、B两球距离最近时弹簧的弹性势能为E_P，则碰撞前A球的速度v₀=__________________

（3）如图所示，直角玻璃棱镜中∠A=70°，入射光线垂直于AB面。已知玻璃的折射率为，光在AC面上反射后经BC面反射从AC面第一次射出，则光线在BC面_______（填“发生”或“不发生”）全反射，光线从棱镜AC边第一次射入空气时的折射角为_______。

C．（选修模块3―5：计12分）

（1）关于光电效应现象，下列说法中正确的是

A．在光电效应现象中，入射光的强度越大，光电子的最大初动能越大

B．在光电效应现象中，光电子的最大初动能与照射光的频率成正比

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

（2）处于激发状态的原子，在入射光的电磁场的影响下，从高能态向低能态跃迁，两个状态之间的能量差以辐射光子的形式发射出去，这种辐射叫做受激辐射。原子发生受激辐射时，发出的光子频率、发射方向等，都跟入射光子完全一样，这样使光得到加强，这就是激光产生的机理。那么，发生受激辐射时，产生激光的原子的总能量E_n、电势能E_p、电子动能E_k的变化情况是__________

A．E_p增大、E_k减小、E_n减小

B．E_p减小、E_k增大、E_n减小

C．E_p增大、E_k增大、E_n增大

D．E_p减小、E_k增大、E_n不变

（3）地面上放一开口向上的气缸，用一质量为m=0.8kg的活塞封闭一定质量的气体，不计一切摩擦，外界大气压为P₀=1.0×10⁵Pa，活塞截面积为S= 4cm²，重力加速度g取10m/s²，则活塞静止时，气体的压强为         Pa；若用力向下推活塞而压缩气体，对气体做功为6×10⁵J，同时气体通过气缸向外传热4.2×10⁵J，则气体内能变化为          J。

B．（选修模块3―4：计12分）

（1）有两个单摆做简谐运动，位移与时间关系是：x₁=3asin(4πbt+π/4)和x₂=9asin(8πbt+π/2)，其中a、b为正的常数，则它们的：①振幅之比为__________；②摆长之比为_________。

（2）下列说法中正确的是______

A．变化的电场一定产生变化的磁场

B．白光通过三棱镜产生的彩色光带是光的干涉现象

C．发射电磁波时需要对电磁波信号进行调制

D．在不同的惯性系中，一切物理规律是相同的

（1）如图所示，一导热性能良好的金属气缸静放在水平面上，活塞与气缸壁间的摩擦不计。气缸内封闭了一定质量的理想气体。现缓慢地向活塞上倒一定质量的沙土，忽略环境温度的变化，在此过程中____

A．气体的内能增大

B．气缸内分子平均动能增大

C．气缸内气体分子密度增大

D．单位时间内撞击气缸壁单位面积上的分子数增多

（2）下列说法中正确的是______

A．布朗运动是分子无规则运动的反映

B．气体分子间距离减小时，分子间斥力增大，引力也增大

C．导热性能各向同性的固体，一定不是单晶体

D．机械能不可能全部转化为内能