4．在如圖甲所示的電路中，電磁鐵D在通電時能將銜鐵S吸起使電燈電路斷開．圖乙電路能實現(xiàn)與圖甲相同的功能．則圖乙中虛線框內的門電路是　　

A．或門　　 　　B．與門　　 　　C．與非門　　 　　D．或非門

3．衛(wèi)星甲、乙、丙在如圖所示的三個橢圓軌道上繞地球運行，衛(wèi)星甲與衛(wèi)星乙的運行軌道在P點相切．不計大氣阻力．以下說法正確的是　

A．衛(wèi)星甲運行時的周期最大

B．衛(wèi)星乙運行時的機械能最大

C．衛(wèi)星丙的加速度始終大于衛(wèi)星乙的加速度

D．衛(wèi)星甲、乙分別經(jīng)過P點時的速度相等

2．如圖所示的電路中，電源內阻不計，L為直流電阻不計的理想線圈，D₁、D₂、D₃為三個完全相同的小燈泡．電鍵S閉合時D₁、D₂、D₃均發(fā)光，則在電鍵S斷開后的一小段時間內，以下說法正確的是

A．D₁慢慢變暗　 　 B．D₁慢慢變亮

C．D₃亮度不變　 　　D．D₃慢慢熄滅

1．滑塊靜止于光滑水平面上，與之相連的輕質彈簧處于自然伸直狀態(tài)，現(xiàn)用恒定的水平外力F作用于彈簧右端，在向右移動一段距離的過程中拉力F做了l0 J的功．在上述過程中　

A．彈簧的彈性勢能增加了10 J

B．滑塊的動能增加了10 J

C．滑塊和彈簧組成的系統(tǒng)機械能增加了10 J

D．滑塊和彈簧組成的系統(tǒng)機械能守恒

15．2007年3月1日，國家重大科學工程項目“EAST超導托卡馬克核聚變實驗裝置”在合肥順利通過了國家發(fā)改委組織的國家竣工驗收。作為核聚變研究的實驗設備，EAST可為未來的聚變反應堆進行較深入的工程和物理方面的探索，其目的是建成一個核聚變反應堆，屆時從1升海水中提取氫的同位素氘，在這里和氚發(fā)生完全的核聚變反應，釋放可利用能量相當于燃燒300公升汽油所獲得的能量，這就相當于人類為自己制造了一個小太陽，可以得到無窮盡的清潔能源。作為核聚變研究的實驗設備，要持續(xù)發(fā)生熱核反應，必須把溫度高達幾百萬攝氏度以上的核材料約束在一定的空間內，約束的辦法有多種，其中技術上相對較成熟的是用磁場約束核材料。

如圖所示為EAST部分裝置的簡化模型：垂直紙面的有環(huán)形邊界的勻強磁場b區(qū)域，圍著磁感應強度為零的圓形a區(qū)域，a區(qū)域內的離子向各個方向運動，離子的速度只要不超過某值，就不能穿過環(huán)形磁場的外邊界而逃逸，從而被約束。

設離子質量為m，電荷量為q，環(huán)形磁場的內半徑為R₁，

　 外半徑R₂ =(1+)R₁。

⑴若要使從a區(qū)域沿任何方向，速率為v的離子射入磁場時都不能越出磁場的外邊界，則b區(qū)域磁場的磁感應強度至少為多大?

⑵若b區(qū)域內磁場的磁感應強度為B，離子從a區(qū)域中心O點沿半徑OM方向以某一速度射入b區(qū)，恰好不越出磁場的外邊界。請畫出在該情況下離子在a、b區(qū)域內運動一個周期的軌跡，并求出周期。

　 　⑴當離子的速度沿與內邊界圓相切的方向射入磁場，且軌道與磁場外圓相切時所需磁場的磁感應強度B₁，即為要求的值。設軌跡圓的半徑為r₁，

則r₁＝＝(1分) 由：qvB₁＝m(1分)

解之得：B₁=(2分)

⑵如圖(2分)。要使沿OM方向運動的離子不能穿越磁場，則其在環(huán)形磁場內的運動軌跡圓中最大值與磁場外邊界圓相切。設這時軌跡圓的半徑為r₂，速度為v₂，則：

r₂² +R₁²＝(R₂一r₂)²　(1分)　 解之得：r ₂ ＝R₁ (1分)

由qv₂B＝m　 　解之得：v₂ = (1分)

　 離子在b區(qū)域中做勻速圓周運動的周期T₁= 　　(1分)

　 離子在b區(qū)域中一次運動的時間t₁ =　 　　　　　(1分)

　 離子在a區(qū)域中由O到M點的運動時間t₂ =　 　　(1分)

　 離子在a、b區(qū)域內運動的周期T= 4t₁+8t₂ =(2分)

14．如圖所示，在一光滑水平的桌面上，放置一質量為M、寬為L的足夠長“U”形框架，其ab部分電阻為R，框架其他部分的電阻不計．垂直框架兩邊放一質量為m、電阻為R的金屬棒cd，它們之間的動摩擦因數(shù)為μ，棒通過細線跨過一定滑輪與勁度系數(shù)為k、另一端固定的輕彈簧相連．開始彈簧處于自然狀態(tài)，框架和棒均靜止．現(xiàn)在讓框架在大小為2 μmg的水平拉力作用下，向右做加速運動，引起棒的運動可看成是緩慢的．水平桌面位于豎直向上的勻強磁場中，磁感應強度為B．問：

　　 (1)框架和棒剛開始運動的瞬間，框架的加速度為多大?

　　 (2)框架最后做勻速運動(棒處于靜止狀態(tài))時的速度多大?

　　 (3)若框架通過位移s后開始勻速運動，已知彈簧彈性勢能的表達式為(x為彈簧的形變量)，則在框架通過位移s的過程中，回路中產(chǎn)生的電熱為多少?

13．如圖所示，離地面足夠高處有一豎直的空管，質量為2kg，管長為24m， M、N為空管的上、下兩端，空管受到16N豎直向上的拉力作用，由靜止開始豎直向下做加速運動，同時在M處一個大小不計的小球沿管的軸線豎直上拋，小球只受重力，取g=10m/s².求：

　 (1)若小球上拋的初速度為10m/s，經(jīng)過多長時間從管的N端穿出.

　 (2)若此空管的N端距離地面64m高，欲使在空管到達地面時小球必須落到管內，在其他條件不變的前提下，求小球的初速度大小的范圍.

解析: (1)取向下為正，小球初速度，加速度，

對空管，由牛頓第二定律可得　得　…………………(2分)

設經(jīng)時間，小球從N端穿出，小球下落的高度………………(1分)

空管下落的高度；………………(1分)　

則，

聯(lián)立得: ,…………………………(2分)

代入數(shù)據(jù)解得：；s(舍)…………………(2分)

(2)設小球初速度，空管經(jīng)時間到達地面，則

得………………(1分)

小球在時間下落高度為…………………………(2分)

小球落入管內的條件是64m≤≤88m　 解得：≥≥　

所以小球的初速度大小必須在到范圍內. …………………(2分)

12．選做題

　　　　　　　 B．(選修模塊3-4)(12分)

(1)分析判斷以下說法的正誤，在相應的括號內打“√”或“×”

A．雨后，馬路上的油膜在陽光照射下會呈現(xiàn)彩色，這是由于光具有波動性的緣故 (　 √　 )

B．從地面上觀察，在高速運行的飛船上，一切物理、化學過程和生命過程都變慢了(　 √　 )

C．根據(jù)大爆炸理論，我們所生活的宇宙是在不斷膨脹的，各星球都離地球而遠去，由此可以推測出地球上接受到遙遠星球發(fā)出的光的波長要變短　　 　　　　　　　　　　　　　　 　　　　(　 ×　 )

D．電磁波中每一點的電場強度和磁感應強度總是相互垂直，且與波的傳播方向垂直(　 √　 )

(2)如圖甲所示，O為振源，OP=S，t=0時刻O點由平衡位置開始振動，產(chǎn)生向右沿直線傳播的簡諧橫波,圖乙為從t=O時刻開始描繪的P點的振動圖象，下列判斷中正確的是。AC

　　 A．該波的頻率為

　　 B．這列波的波長為

　　 C．t=0時刻，振源O振動的方向沿y軸正方向

D．t=t₂時刻，P點的振動方向沿y軸負方向

(3)如圖所示，某透明液體深1m，一束與水平面成30°的光線照向該液體，進入該液體的光線與水平面的夾角為45°.則該液體的折射率為　　 　　，進入液面后的光線經(jīng)過　　 秒可以照到底面。

　　　　　　　 C．(選修模塊3-5)(12分)

(1)分析判斷以下說法的正誤，在相應的括號內打“√”或“×”

A．衰變所釋放的電子是原子核內的中子轉變?yōu)橘|子時所產(chǎn)生的　　　　　　 (　 √　 )

B．已知能使某種金屬發(fā)生光電效應的極限頻率為，則當用頻率為2的單色光照射該金屬時，產(chǎn)生光電子的最大初動能為　　　　　　　　　　　　　　 (×　 )

C．原子序數(shù)大于或等于83的元素，都能自發(fā)地發(fā)出射線；原子序數(shù)小于83的元素都不能自發(fā)地發(fā)出射線　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 (×　 )

D．因為癌細胞對射線的耐受能力比健康細胞弱，所以在射線的照射下，癌細胞破壞得比健康細胞快。這是射線能夠用于治療癌癥的原因　　　　　 　　　　　　　(　 √　 )

(2)在氘核和氚核結合成氦核的核反應方程如下：

①這個核反應稱為　　　　　

②要發(fā)生這樣的核反應，需要將反應物質的溫度加熱到幾百萬開爾文。式中17.6MeV是核反應中　　　 (選填“放出”或“吸收”)的能量，核反應后生成物的總質量比核反應前物質的總質量　　　　 (選填“增加”或“減少”)了　　 　㎏(保留一位有效數(shù)字)

(3)在光滑的水平面上，甲乙兩物體的質量分別為m₁，m₂，它們分別沿東西方向的一直線相向運動，其中甲物體以速度6m/s由西向東運動，乙物體以速度2m/s由東向西運動。碰撞后兩物體都沿各自原方向的反方向運動，速度的大小都是4m/s。求：

①甲乙兩物體的質量之比

②通過計算說明這次碰撞是彈性碰撞還是非彈性碰撞

聚變(熱核)，放出，減少，-

13．(13分)(1)b點或c點(1分)　 (2)①電壓檔　 斷開S₁ 閉合S₂(3分) 　(測出電動勢E=X)

　 ② 歐姆檔　 斷開S₂　 閉合S₁，(3分)(測出變阻器的阻值R=Y)再換成電壓檔 同時閉合S₁和S₂，測出路端電壓U=Z，

③ X(2分)

④ (4分)

11．數(shù)字萬用電表是近年來發(fā)展起來的高科技數(shù)碼產(chǎn)品，是傳統(tǒng)機械式表的更新?lián)Q代產(chǎn)品。如圖甲所示。數(shù)字萬用表有測量精度高、讀數(shù)方便等許多獨特的優(yōu)點。

具體表現(xiàn)在：測量精度高，以型號“DF930”普通數(shù)字萬用表為例，其電壓擋所有量程內阻高達10M，而機械指針式電壓表內阻一般為幾千歐到幾十千歐，內電阻高出2-3個數(shù)量級。直流電壓擋和直流電流擋的精度為0.05%，歐姆擋精度為0.08%，而用指針式電壓表、電流表的精度只有2.5%，歐姆表的精度更低，數(shù)字萬用表內電阻非常理想。

現(xiàn)有一塊型號為“DF930”的數(shù)字萬用電表，用它來測量一只電池的電動勢和內電阻。提供的測量器材還有：一只滑動變阻器R(0-30)，兩只開關，導線若干。

實驗要求：利用這些器材，盡量采用最簡單的測量方法，分兩步進行。首先測量電動勢，待電動勢測定之后再測量其內電阻。

(1)連接數(shù)字萬用表。在圖乙中，電路中的各個元器件都已連接妥當，數(shù)字萬用表的一個表筆也已與電路連接好，請將另一只表筆正確連入電路。答：另一只表筆應接在　　　 點．

(2)操作步驟：

①將數(shù)字萬用表選擇開關置于　　　　　 檔，選擇合適的量程，斷開開關　　　 ，閉合開關　　 ，記錄表的示數(shù)，然后反復測量多次，取平均值并記為X．

②將數(shù)字萬用表選擇開關置于　　　　　 檔，選擇合適的量程，斷開開關　　 ，閉合開關　　　 ，記錄表的示數(shù)，記為Y，緊接著進行以下的操作：將選擇開關置于　　　 檔，選擇合適的量程，然后同時閉合開關S₁和S₂，記錄表的示數(shù)并記作Z，把Y和對應的Z作為一組數(shù)據(jù)記錄下來，然后反復測量多次，得到多組數(shù)據(jù)。

③　　　 即為干電池的電動勢．(填“X”、“Y”或“Z”)

④干電池的內電阻的表達式r =　　　　　　　　　 (用X、Y、Z表示)，將步驟②測得的數(shù)據(jù)代入公式，求出r的平均值，即為干電池的內電阻．