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4．在如圖甲所示的電路中，電磁鐵D在通電時(shí)能將銜鐵S吸起使電燈電路斷開．圖乙電路能實(shí)現(xiàn)與圖甲相同的功能．則圖乙中虛線框內(nèi)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(gè)橢圓軌道上繞地球運(yùn)行，衛(wèi)星甲與衛(wèi)星乙的運(yùn)行軌道在P點(diǎn)相切．不計(jì)大氣阻力．以下說法正確的是　

A．衛(wèi)星甲運(yùn)行時(shí)的周期最大

B．衛(wèi)星乙運(yùn)行時(shí)的機(jī)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(diǎn)時(shí)的速度相等

2．如圖所示的電路中，電源內(nèi)阻不計(jì)，L為直流電阻不計(jì)的理想線圈，D₁、D₂、D₃為三個(gè)完全相同的小燈泡．電鍵S閉合時(shí)D₁、D₂、D₃均發(fā)光，則在電鍵S斷開后的一小段時(shí)間內(nèi)，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(zhì)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(dòng)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(dòng)能增加了10 J

C．滑塊和彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能增加了10 J

D．滑塊和彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒

15．2007年3月1日，國家重大科學(xué)工程項(xiàng)目“EAST超導(dǎo)托卡馬克核聚變實(shí)驗(yàn)裝置”在合肥順利通過了國家發(fā)改委組織的國家竣工驗(yàn)收。作為核聚變研究的實(shí)驗(yàn)設(shè)備，EAST可為未來的聚變反應(yīng)堆進(jìn)行較深入的工程和物理方面的探索，其目的是建成一個(gè)核聚變反應(yīng)堆，屆時(shí)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(yīng)，釋放可利用能量相當(dāng)于燃燒300公升汽油所獲得的能量，這就相當(dāng)于人類為自己制造了一個(gè)小太陽，可以得到無窮盡的清潔能源。作為核聚變研究的實(shí)驗(yàn)設(shè)備，要持續(xù)發(fā)生熱核反應(yīng)，必須把溫度高達(dá)幾百萬攝氏度以上的核材料約束在一定的空間內(nèi)，約束的辦法有多種，其中技術(shù)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(qiáng)磁場b區(qū)域，圍著磁感應(yīng)強(qiáng)度為零的圓形a區(qū)域，a區(qū)域內(nèi)的離子向各個(gè)方向運(yùn)動(dòng)，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(shè)離子質(zhì)量為m，電荷量為q，環(huán)形磁場的內(nèi)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(shí)都不能越出磁場的外邊界，則b區(qū)域磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度至少為多大?

⑵若b區(qū)域內(nèi)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，離子從a區(qū)域中心O點(diǎn)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(nèi)運(yùn)動(dòng)一個(gè)周期的軌跡，并求出周期。

　 �、女�(dāng)離子的速度沿與內(nèi)邊界圓相切的方向射入磁場，且軌道與磁場外圓相切時(shí)所需磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B₁，即為要求的值。設(shè)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(yùn)動(dòng)的離子不能穿越磁場，則其在環(huán)形磁場內(nèi)的運(yùn)動(dòng)軌跡圓中最大值與磁場外邊界圓相切。設(shè)這時(shí)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(yùn)動(dòng)的周期T₁= 　　(1分)

　 離子在b區(qū)域中一次運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t₁ =　 　　　　　(1分)

　 離子在a區(qū)域中由O到M點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)時(shí)間t₂ =　 　　(1分)

　 離子在a、b區(qū)域內(nèi)運(yùn)動(dòng)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(zhì)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(jì)．垂直框架兩邊放一質(zhì)量為m、電阻為R的金屬棒cd，它們之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，棒通過細(xì)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(yùn)動(dòng)，引起棒的運(yùn)動(dòng)可看成是緩慢的．水平桌面位于豎直向上的勻強(qiáng)磁場中，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B．問：

　　 (1)框架和棒剛開始運(yùn)動(dòng)的瞬間，框架的加速度為多大?

　　 (2)框架最后做勻速運(yùn)動(dòng)(棒處于靜止?fàn)顟B(tài))時(shí)的速度多大?

　　 (3)若框架通過位移s后開始勻速運(yùn)動(dòng)，已知彈簧彈性勢能的表達(dá)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(zhì)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(yùn)動(dòng)，同時(shí)在M處一個(gè)大小不計(jì)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(shí)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(dá)地面時(shí)小球必須落到管內(nèi)，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(shè)經(jīng)時(shí)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(shè)小球初速度，空管經(jīng)時(shí)間到達(dá)地面，則

得………………(1分)

小球在時(shí)間下落高度為…………………………(2分)

小球落入管內(nèi)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(nèi). …………………(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(yīng)的括號(hào)內(nèi)打“√”或“×”

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

B．從地面上觀察，在高速運(yùn)行的飛船上，一切物理、化學(xué)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(yuǎn)去，由此可以推測出地球上接受到遙遠(yuǎn)星球發(fā)出的光的波長要變短　　 　　　　　　　　　　　　　　 　　　　(　 ×　 )

D．電磁波中每一點(diǎn)的電場強(qiáng)度和磁感應(yīng)強(qiáng)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(shí)刻O點(diǎn)由平衡位置開始振動(dòng)，產(chǎn)生向右沿直線傳播的簡諧橫波,圖乙為從t=O時(shí)刻開始描繪的P點(diǎn)的振動(dòng)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(shí)刻，振源O振動(dòng)的方向沿y軸正方向

D．t=t₂時(shí)刻，P點(diǎn)的振動(dòng)方向沿y軸負(fù)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(jìn)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(jìn)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(yīng)的括號(hào)內(nèi)打“√”或“×”

A．衰變所釋放的電子是原子核內(nèi)的中子轉(zhuǎn)變?yōu)橘|(zhì)子時(shí)所產(chǎn)生的　　　　　　 (　 √　 )

B．已知能使某種金屬發(fā)生光電效應(yīng)的極限頻率為，則當(dāng)用頻率為2的單色光照射該金屬時(shí)，產(chǎn)生光電子的最大初動(dòng)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?yàn)榘┘?xì)胞對射線的耐受能力比健康細(xì)胞弱，所以在射線的照射下，癌細(xì)胞破壞得比健康細(xì)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(jié)合成氦核的核反應(yīng)方程如下：

①這個(gè)核反應(yīng)稱為　　　　　

②要發(fā)生這樣的核反應(yīng)，需要將反應(yīng)物質(zhì)的溫度加熱到幾百萬開爾文。式中17.6MeV是核反應(yīng)中　　　 (選填“放出”或“吸收”)的能量，核反應(yīng)后生成物的總質(zhì)量比核反應(yīng)前物質(zhì)的總質(zhì)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(zhì)量分別為m₁，m₂，它們分別沿東西方向的一直線相向運(yùn)動(dòng)，其中甲物體以速度6m/s由西向東運(yùn)動(dòng)，乙物體以速度2m/s由東向西運(yùn)動(dòng)。碰撞后兩物體都沿各自原方向的反方向運(yùn)動(dòng)，速度的大小都是4m/s。求：

①甲乙兩物體的質(zhì)量之比

②通過計(jì)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(diǎn)或c點(diǎn)(1分)　 (2)①電壓檔　 斷開S₁ 閉合S₂(3分) 　(測出電動(dòng)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(shí)閉合S₁和S₂，測出路端電壓U=Z，

③ X(2分)

④ (4分)

11．?dāng)?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(jī)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(dú)特的優(yōu)點(diǎn)。

具體表現(xiàn)在：測量精度高，以型號(hào)“DF930”普通數(shù)字萬用表為例，其電壓擋所有量程內(nèi)阻高達(dá)10M，而機(jī)械指針式電壓表內(nèi)阻一般為幾千歐到幾十千歐，內(nèi)電阻高出2-3個(gè)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(nèi)電阻非常理想。

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

實(shí)驗(yàn)要求：利用這些器材，盡量采用最簡單的測量方法，分兩步進(jìn)行。首先測量電動(dòng)勢，待電動(dòng)勢測定之后再測量其內(nèi)電阻。

(1)連接數(shù)字萬用表。在圖乙中，電路中的各個(gè)元器件都已連接妥當(dāng)，數(shù)字萬用表的一個(gè)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(yīng)接在　　　 點(diǎn)．

(2)操作步驟：

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

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

③　　　 即為干電池的電動(dòng)勢．(填“X”、“Y”或“Z”)

④干電池的內(nèi)電阻的表達(dá)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(nèi)電阻．