（16分）如圖所示，兩條間距l=1m的光滑金屬導軌制成傾角37°的斜面和水平面，上端用阻值為R=4Ω的電阻連接。在斜面導軌區(qū)域和水平導軌區(qū)域內分別有垂直于斜面和水平面的勻強磁場B₁ 和B₂，且B₁ =B₂=0.5T。ab和cd是質量均為m=0.1kg，電阻均為r=4Ω的兩根金屬棒，ab置于斜面導軌上，cd置于水平導軌上，均與導軌垂直且接觸良好。已知t=0時刻起，cd棒在外力作用下開始水平向右運動（cd棒始終在水平導軌上運動），ab棒受到F＝0.6－0.2t（N）沿斜面向上的力作用，處于靜止狀態(tài)。不計導軌的電阻，試求：

（1）流過ab棒的電流強度I_ab隨時間t變化的函數關系；

（2）分析并說明cd棒在磁場B₂中做何種運動；

（3）t=0時刻起，1s內通過cd棒的電量q；

（4）若t=0時刻起，1.2s內作用在cd棒上外力做功為W=16J，則這段時間內電阻R上產生的焦耳熱Q_R多大？

（12分）繼滬寧高鐵開通運行之后，滬杭高鐵也在2010年10月26日順利開通運行。滬寧高鐵使上海到南京最快只需要73分鐘；而滬杭高鐵使上海、杭州的旅行時間壓縮到38分鐘，滬寧杭的時空距離將進一步拉近，“長三角高鐵時代”的腳步將邁得更為堅實。設重為1×10⁵N的列車從上海虹橋站出發(fā)，始終以恒定的功率行駛，列車沿著傾角為10°的立交斜坡向上行駛，能達到的最大速度為306km/h，當它沿相同坡度的斜坡下坡行駛最大速度為360km/h，若斜坡足夠長，已知列車所受阻力始終與其速度成正比（即f=kv），取sin10°=0.174。試求：

（1）比例系數k和列車發(fā)動機的功率；

（2）在水平路面上行駛時，列車的最大速度。

（12分）如圖所示為“S”形玩具軌道，該軌道是用內壁光滑的薄壁細圓管彎成，放置在豎直平面內，軌道彎曲部分是由兩個半徑相等的半圓對接而成，圓半徑比細管內徑大得多，軌道底端與水平地面相切，軌道不可移動。彈射裝置將一個小球（可視為質點）從A點以v₀水平彈射向B點并進入軌道，經過軌道后從最高點D水平拋出，已知小球與地面AB段間的動摩擦因數μ＝0.2，不計其他機械能損失，AB段長L＝1.25 m，問：

（1）若圓的半徑R＝0.25m，v₀至少多大才能使小球從D點拋出？

（2）若v₀＝9.22m/s，圓的半徑R取何值時，小球從D點拋出后的水平位移最大（拋出后小球不會再碰到軌道）？

（10分）如圖所示，靜止的氣缸內封閉了一定質量的氣體，水平輕桿一端固定在墻壁上，另一端與氣缸內的活塞相連。已知大氣壓強為1.0×10⁵Pa，氣缸的質量為50kg，活塞質量不計，其橫截面積為0.01m²，氣缸與地面間的最大靜摩擦力為氣缸重力的0.4倍，活塞與氣缸之間的摩擦可忽略。開始時被封閉氣體壓強為1.0×10⁵Pa、溫度為27°C，試求：

（1）緩慢升高氣體溫度，氣缸恰好開始向左運動時氣體的壓強P和溫度t；

（2）某同學認為封閉氣體的溫度只有在27°C到（1）問中t之間，才能保證氣缸靜止不動，你是否同意他的觀點？若同意，請說明理由；若不同意，計算出正確的結果。

（8分）某同學利用電流、電壓傳感器描繪小燈泡的伏安特性曲線，采用了如圖甲所示的電路。實驗中得出了如下一組數據：

（1）圖甲中矩形框1中應接       ，矩形框2中應接       ，矩形框3中應接       ；（選填“電流傳感器”、“電壓傳感器”或“小燈泡”）

（2）在圖乙中畫出小燈泡的U—I圖線；

（3）把與本題中相同的兩個燈泡接到如圖丙所示的電路中，若電源電動勢E = 4.5V，內阻不計，定值電阻R = 10Ω，此時每個燈泡的實際功率是     W。（結果保留兩位有效數字）

（6分）如圖為利用氣墊導軌（滑塊在該導軌上運動時所受阻力可忽略）“驗證機械能守恒定律”的實驗裝置，完成以下填空。

實驗步驟如下：

①將氣墊導軌放在水平桌面上，桌面高度不低于1m，將導軌調至水平。

②測出擋光條的寬度l和兩光電門中心之間的距離s。

③將滑塊移至光電門1左側某處，待砝碼靜止不動時，釋放滑塊，要求砝碼落地前擋光條已通過光電門2。

④讀出滑塊分別通過光電門1和光電門2時的擋光時間Δt₁和Δt₂。

⑤用天平稱出滑塊和擋光條的總質量M，再稱出托盤和砝碼的總質量m。

⑥滑塊通過光電門1和光電門2時，可以確定系統(tǒng)（包括滑塊、擋光條、托盤和砝碼）的總動能分別為E_k1=        和E_k2=        。

⑦在滑塊從光電門1運動到光電門2的過程中，系統(tǒng)勢能的減少ΔE_p=        。（重力加速度為g）

⑧如果滿足關系式                ，則可認為驗證了機械能守恒定律。

（6分）如圖為“研究電磁感應現象”的實驗裝置。

（1）將圖中所缺的導線補接完整。

（2）（不定項選擇）如果在閉合電鍵時發(fā)現靈敏電流計的指針向右偏了一下，那么合上電鍵后[        ]

A．將原線圈迅速插入副線圈時，電流計指針向右偏轉一下。

B．將原線圈插入副線圈后，電流計指針一直偏在零點右側。

C．原線圈插入副線圈后，將滑動變阻器觸頭迅速向左拉時，電流計指針向右偏轉一下。

D．原線圈插入副線圈后，將滑動變阻器觸頭迅速向左拉時，電流計指針向左偏轉一下。

（4分）如圖為“研究有固定轉軸物體的平衡條件”實驗裝置。

（1）在進行具體的操作前，應對力矩盤做檢查，如檢查力矩盤是否處在豎直平面內、                      等。（請再寫出一個）

（2）若右圖中三處分別用細線懸掛鉤碼后，力矩盤平衡。已知每個鉤碼所受的重力為1N，力矩盤上各同心圓的間距相等，則此時彈簧秤示數為        N。

如圖所示，木箱高為L，其底部有一個小物體Q（可視為質點），現用力豎直向上拉木箱，使木箱由靜止開始向上運動。若保持拉力的功率不變，經過時間t，木箱達到最大速度，這時讓木箱突然停止，小物體會繼續(xù)向上運動，且恰能到達木箱頂端。已知重力加速度為g，不計空氣阻力，則木箱的最大速度為        ，時間t內木箱上升的高度為        。

同種介質中兩列簡諧機械波相向傳播，在t=0時刻波形如圖所示，實線表示的波向右傳播，虛線表示的波向左傳播，已知虛線波的頻率2Hz，兩列波已相遇并疊加。則實線波的波速為        m/s；t=0.25s時，在x=4m處的質點位移為        m。