如圖所示，質(zhì)量為M的人在遠(yuǎn)離任何星體的太空中，與他旁邊的飛船相對靜止。由于沒有力的作用，他與飛船總保持相對靜止的狀態(tài)。這個(gè)人手中拿著一個(gè)質(zhì)量為m的小物體，他以相對飛船為v的速度把小物體拋出，在拋出物體后他相對飛船的速度大小為

A． B． C． D．

應(yīng)用物理知識(shí)分析生活中的常見現(xiàn)象，可以使物理學(xué)習(xí)更加有趣和深入。如圖所示，某同學(xué)坐在列車的車廂內(nèi)，列車正在前進(jìn)中，桌面上有一個(gè)小球相對桌面靜止。如果他發(fā)現(xiàn)小球突然運(yùn)動(dòng)，可以根據(jù)小球的運(yùn)動(dòng)，分析判斷列車的運(yùn)動(dòng)。下列判斷正確的是

A. 小球相對桌面向后運(yùn)動(dòng)，可知列車在勻速前進(jìn)

B. 小球相對桌面向后運(yùn)動(dòng)，可知列車在減速前進(jìn)

C. 小球相對桌面向前運(yùn)動(dòng)，可知列車在加速前進(jìn)

D. 小球相對桌面向前運(yùn)動(dòng)，可知列車在減速前進(jìn)

某同學(xué)利用電流傳感器研究電容器的放電過程，他按如圖1所示連接電路。先使開關(guān)S接1，電容器很快充電完畢。然后將開關(guān)擲向2，電容器通過R放電，傳感器將電流信息傳入計(jì)算機(jī)，屏幕上顯示出電流隨時(shí)間變化的I-t曲線如圖2所示。他進(jìn)一步研究滑動(dòng)變阻器的阻值變化對曲線的影響，斷開S，先將滑片P向右移動(dòng)一段距離，再重復(fù)以上操作，又得到一條I-t曲線。關(guān)于這條曲線，下列判斷正確的是

A．曲線與坐標(biāo)軸所圍面積將增大

B．曲線與坐標(biāo)軸所圍面積將減小

C．曲線與縱軸交點(diǎn)的位置將向上移動(dòng)

D．曲線與縱軸交點(diǎn)的位置將向下移動(dòng)

光導(dǎo)纖維按沿徑向折射率的變化可分為階躍型和連續(xù)型兩種。階躍型的光導(dǎo)纖維分為內(nèi)芯和外套兩層，內(nèi)芯的折射率比外套的大。連續(xù)型光導(dǎo)纖維的折射率中心最高，沿徑向逐漸減小，外表面附近的折射率最低。關(guān)于光在連續(xù)型光導(dǎo)纖維中的傳播，下列四個(gè)圖中能正確表示傳播路徑的是

用游標(biāo)為10分度（測量值可準(zhǔn)確到0．1mm）的卡尺測量小球的直徑，測量的示數(shù)如圖所示，讀出小球直徑d的值為 mm。

如圖1所示，將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在鐵架臺(tái)上，用重物帶動(dòng)紙帶從靜止開始自由下落，利用此裝置可“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”。

①已準(zhǔn)備的器材有：打點(diǎn)計(jì)時(shí)器（帶導(dǎo)線）、紙帶、復(fù)寫紙、帶鐵夾的鐵架臺(tái)和帶夾子的重物，此外還必需的器材是 （只有一個(gè)選項(xiàng)符合要求。填選項(xiàng)前的符號）。

A．直流電源、天平及砝碼

B．直流電源、刻度尺

C．交流電源、天平及砝碼

D．交流電源、刻度尺

②安裝好實(shí)驗(yàn)裝置，正確進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，從打出的紙帶中選出符合要求的紙帶，如圖3所示（其中一段紙帶圖中未畫出）。圖中O點(diǎn)為打出的起始點(diǎn)，且速度為零。

選取在紙帶上連續(xù)打出的點(diǎn)A、B、C、D、E、F、G作為計(jì)數(shù)點(diǎn)。其中測出D、E、F點(diǎn)距起始點(diǎn)O的距離如圖所示。已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打點(diǎn)周期為T=0．02s。由此可計(jì)算出物體下落到E點(diǎn)時(shí)的瞬時(shí)速度vE =______ m/s（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）。

③若已知當(dāng)?shù)刂亓�加速度為g，代入圖2中所測的數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算，并將與 進(jìn)行比較（用題中所給字母表示），即可在誤差范圍內(nèi)驗(yàn)證，從O點(diǎn)到E 點(diǎn)的過程中機(jī)械能是否守恒。

④某同學(xué)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理時(shí)不慎將紙帶前半部分損壞，找不到打出的起始點(diǎn)O了，如圖3所示。于是他利用剩余的紙帶進(jìn)行如下的測量：以A點(diǎn)為起點(diǎn)，測量各點(diǎn)到A點(diǎn)的距離h，計(jì)算出物體下落到各點(diǎn)的速度v，并作出v2-h圖像。圖4中給出了a、b、c三條直線，他作出的圖像應(yīng)該是直線_________；由圖像得出，A點(diǎn)到起始點(diǎn)O的距離為_________cm（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）。

⑤某同學(xué)在家里做“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)，他設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)裝置如圖5所示，用細(xì)線的一端系住一個(gè)較重的小鐵鎖（可看成質(zhì)點(diǎn)），另一端纏系在一支筆上，將筆放在水平桌面的邊上，用較重的書壓住。將鐵鎖拉至與桌面等高處（細(xì)線拉直），然后自由釋放。在筆的正下方某合適位置放一小刀，鐵鎖經(jīng)過時(shí)，細(xì)線立即被割斷，鐵鎖繼續(xù)向前運(yùn)動(dòng)，落在水平地面上。測得水平桌面高度為h，筆到鐵鎖的距離為l，筆到鐵鎖落地的水平距離為s。若滿足s2=___________（用l、h表示），即可驗(yàn)證鐵鎖從釋放至運(yùn)動(dòng)到筆的正下方的過程中機(jī)械能守恒。

質(zhì)譜儀是一種精密儀器，是測量帶電粒子的質(zhì)量和分析同位素的重要工具。圖中所示的質(zhì)譜儀是由加速電場和偏轉(zhuǎn)磁場組成。帶電粒子從容器A下方的小孔S1飄入電勢差為U的加速電場，其初速度幾乎為0，然后經(jīng)過S3沿著與磁場垂直的方向進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中，最后打到照相底片D上。不計(jì)粒子重力。

（1）若由容器A進(jìn)入電場的是質(zhì)量為m、電荷量為q的粒子，求：

a．粒子進(jìn)入磁場時(shí)的速度大小v；

b．粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的軌道半徑R。

（2）若由容器A進(jìn)入電場的是互為同位素的兩種原子核P1、P2，由底片上獲知P1、P2在磁場中運(yùn)動(dòng)軌跡的直徑之比是: 1。求P1、P2的質(zhì)量之比m1 :m2。

2016年2月11日，美國“激光干涉引力波天文臺(tái)”（LIGO）團(tuán)隊(duì)向全世界宣布發(fā)現(xiàn)了引力波，這個(gè)引力波來自于距離地球13億光年之外一個(gè)雙黑洞系統(tǒng)的合并。已知光在真空中傳播的速度為c，太陽的質(zhì)量為M0，萬有引力常量為G。

（1）兩個(gè)黑洞的質(zhì)量分別為太陽質(zhì)量的26倍和39倍，合并后為太陽質(zhì)量的62倍。利用所學(xué)知識(shí)，求此次合并所釋放的能量。

（2）黑洞密度極大，質(zhì)量極大，半徑很小，以最快速度傳播的光都不能逃離它的引力，因此我們無法通過光學(xué)觀測直接確定黑洞的存在。假定黑洞為一個(gè)質(zhì)量分布均勻的球形天體。

a．因?yàn)楹诙磳ζ渌�天體具有強(qiáng)大的引力影響，我們可以通過其他天體的運(yùn)動(dòng)來推測黑洞的存在。天文學(xué)家觀測到，有一質(zhì)量很小的恒星獨(dú)自在宇宙中做周期為T，半徑為r0的勻速圓周運(yùn)動(dòng)。由此推測，圓周軌道的中心可能有個(gè)黑洞。利用所學(xué)知識(shí)求此黑洞的質(zhì)量M；

b．嚴(yán)格解決黑洞問題需要利用廣義相對論的知識(shí)，但早在相對論提出之前就有人利用牛頓力學(xué)體系預(yù)言過黑洞的存在。我們知道，在牛頓體系中，當(dāng)兩個(gè)質(zhì)量分別為m1、m2的質(zhì)點(diǎn)相距為r時(shí)也會(huì)具有勢能，稱之為引力勢能，其大小為（規(guī)定無窮遠(yuǎn)處勢能為零）。請你利用所學(xué)知識(shí)，推測質(zhì)量為M′的黑洞，之所以能夠成為“黑”洞，其半徑R最大不能超過多少？

（1）如圖1所示，固定于水平面的U形導(dǎo)線框處于豎直向下、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B0的勻強(qiáng)磁場中，導(dǎo)線框兩平行導(dǎo)軌間距為l，左端接一電動(dòng)勢為E0、內(nèi)阻不計(jì)的電源。一質(zhì)量為m、電阻為r的導(dǎo)體棒MN垂直導(dǎo)線框放置并接觸良好。閉合開關(guān)S，導(dǎo)體棒從靜止開始運(yùn)動(dòng)。忽略摩擦阻力和導(dǎo)線框的電阻，平行軌道足夠長。請分析說明導(dǎo)體棒MN的運(yùn)動(dòng)情況，在圖2中畫出速度v隨時(shí)間t變化的示意圖；并推導(dǎo)證明導(dǎo)體棒達(dá)到的最大速度為；

（2）直流電動(dòng)機(jī)是一種使用直流電流的動(dòng)力裝置，是根據(jù)通電線圈在磁場中受到安培力的原理制成的。如圖3所示是一臺(tái)最簡單的直流電動(dòng)機(jī)模型示意圖，固定部分（定子）裝了一對磁極，旋轉(zhuǎn)部分（轉(zhuǎn)子）裝設(shè)圓柱形鐵芯，將abcd矩形導(dǎo)線框固定在轉(zhuǎn)子鐵芯上，能與轉(zhuǎn)子一起繞軸OO（ 轉(zhuǎn)動(dòng)。線框與鐵芯是絕緣的，線框通過換向器與直流電源連接。定子與轉(zhuǎn)子之間的空隙很小，可認(rèn)為磁場沿徑向分布，線框無論轉(zhuǎn)到什么位置，它的平面都跟磁感線平行，如圖4所示（側(cè)面圖）。已知ab、cd桿的質(zhì)量均為M、長度均為L，其它部分質(zhì)量不計(jì)，線框總電阻為R。電源電動(dòng)勢為E，內(nèi)阻不計(jì)。當(dāng)閉合開關(guān)S，線框由靜止開始在磁場中轉(zhuǎn)動(dòng)，線框所處位置的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B。忽略一切阻力與摩擦。

a．求：閉合開關(guān)后，線框由靜止開始到轉(zhuǎn)動(dòng)速度達(dá)到穩(wěn)定的過程中，電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的內(nèi)能Q內(nèi)；

b．當(dāng)電動(dòng)機(jī)接上負(fù)載后，相當(dāng)于線框受到恒定的阻力，阻力不同電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)速度也不相同。求：ab、cd兩根桿的轉(zhuǎn)動(dòng)速度v多大時(shí)，電動(dòng)機(jī)的輸出功率P最大，并求出最大功率Pm。

分子間作用力與分子間距離的關(guān)系圖線如圖所示，下列說法正確的是：

A．分子之間的斥力和引力不是同時(shí)存在

B．分子之間的斥力和引力大小都隨分子間距離的增加而減小

C．分子之間的距離減小時(shí)，分子力一直在減小

D．分子間距離增大時(shí)，分子間引力增大，分子間斥力減小