（15分）如圖，頂角為90°的光滑金屬導(dǎo)軌MON固定在水平面上，導(dǎo)軌MO、NO的長度相等，M、N兩點(diǎn)間的距離l＝2m，整個(gè)裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B＝0.5T、方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場中。一根粗細(xì)均勻、單位長度電阻值r＝0.5Ω/m的導(dǎo)體棒在垂直于棒的水平拉力作用下，從MN處以速度v＝2m/s沿導(dǎo)軌向右勻速滑動(dòng)，導(dǎo)體棒在運(yùn)動(dòng)過程中始終與導(dǎo)軌接觸良好，不計(jì)導(dǎo)軌電阻，求：

⑴導(dǎo)體棒剛開始運(yùn)動(dòng)時(shí)所受水平拉力F的大�。�

⑵開始運(yùn)動(dòng)后0.2s內(nèi)通過導(dǎo)體棒的電荷量q；

⑶導(dǎo)體棒通過整個(gè)金屬導(dǎo)軌的過程中產(chǎn)生的焦耳熱Q。

 

（選修模塊3-5）（12分）

⑴下列相互作用的過程中，可以認(rèn)為系統(tǒng)動(dòng)量守恒的是     ▲   

 

 

⑵北京時(shí)間2011年3月11日在日本海域發(fā)生強(qiáng)烈地震，強(qiáng)震引發(fā)了福島核電站危機(jī)。下列關(guān)于核裂變和核輻射的方程中書寫正確的是  ▲  

A．   

B．

C．             

D．

⑶已知中子的質(zhì)量，質(zhì)子的質(zhì)量，粒子的質(zhì)量，真空中的光速為c。求粒子

的比結(jié)合能。

（選修模塊3-4）（12分）

⑴下列說法中正確的是　 ▲　

A．當(dāng)某列聲波產(chǎn)生多普勒效應(yīng)時(shí)，相應(yīng)聲源的振動(dòng)頻率一定發(fā)生變化

B．狹義相對(duì)論指出：電磁相互作用在真空中的傳播速度c是自然界中速度的極限

C．家用微波爐的工作應(yīng)用了一種電磁波，而軍用雷達(dá)的工作應(yīng)用了一種脈沖超聲波

D．大豆色拉油中的氣泡看起來特別明亮，是因?yàn)楣鈴臍馀萆湎蛴蜁r(shí)，一部分光在界面上發(fā)生了全反射的緣故

(2)圖甲為某一簡諧橫波在t=0時(shí)刻的波動(dòng)圖象，P為其傳播方向上的一個(gè)質(zhì)點(diǎn)，圖乙為質(zhì)點(diǎn)P的振動(dòng)圖象。根據(jù)圖象可知：波的傳播速度為 ▲ m/s，波沿x軸的 ▲ 方向傳播（選填“正”或 “負(fù)”），質(zhì)點(diǎn)P振動(dòng)12s所通過的路程為 　▲ m。

⑶如圖ABC為等腰三棱鏡的橫截面，已知頂角A為60°，圖中EF∥BC，一束光線在AB邊上的入射角為45°，真空中的光速為c。試求光在該種介質(zhì)中的折射率n及傳播速度v。

（選修模塊3-3）（12分）

⑴如圖，固定的導(dǎo)熱氣缸內(nèi)用活塞密封一定質(zhì)量的理想氣體，氣缸置于溫度不變的環(huán)境中。現(xiàn)用力使活塞緩慢地向上移動(dòng)，密閉氣體的狀態(tài)發(fā)生了變化。下列圖象中p、V和U分別表示該氣體的壓強(qiáng)、體積和內(nèi)能，表示該氣體分子的平均動(dòng)能，n表示單位體積內(nèi)氣體的分子數(shù)，a、d為雙曲線，b、c為直線。能正確反映上述過程的是   ▲  

⑵2010年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)授予安德烈·海姆和康斯坦丁·諾沃肖洛夫，以表彰他們?cè)谑�墨烯材料方面的卓越研究。他們通過透明膠帶對(duì)石墨進(jìn)行反復(fù)的粘貼與撕開使得石墨片的厚度逐漸減小，最終尋找到了厚度只有0.34nm的石墨烯，是碳的二維結(jié)構(gòu)。如圖所示為石墨、石墨烯的微觀結(jié)構(gòu)，根據(jù)以上信息和已學(xué)知識(shí)判斷，下列說法中正確的是   ▲    

A．石墨是晶體，石墨烯是非晶體

B．石墨是單質(zhì)，石墨烯是化合物

C．石墨、石墨烯與金剛石都是晶體

D．他們是通過物理變化的方法獲得石墨烯的

⑶為保證駕乘人員的安全，轎車中設(shè)有安全氣囊。轎車在發(fā)生一定強(qiáng)度的碰撞時(shí)，利用疊氮化鈉（NaN₃）爆炸產(chǎn)生氣體(假設(shè)都是N₂)充入氣囊。若氮?dú)獬淙牒蟀踩珰饽业娜莘eV=56L，囊中氮?dú)饷芏?i>ρ=2.5kg/m³，已知氮?dú)饽�爾質(zhì)量M=2.8×10^-2kg/mol，阿伏加德羅常數(shù)N_A=6.02×10²³mol^-1，試估算囊中氮?dú)夥肿拥目倐�(gè)數(shù)N（結(jié)果保留一位有效數(shù)字）。

 

 

（10分）現(xiàn)有以下器材：電流表A（量程0.6A、內(nèi)阻=0.5Ω），電阻箱R（量程99.99Ω），待測電阻R_x，直流電源（電動(dòng)勢E和內(nèi)阻r待測），單刀單擲開關(guān)S₁，單刀雙擲開關(guān)S₂，帶鐵夾的導(dǎo)線若干。

某探究實(shí)驗(yàn)小組設(shè)計(jì)如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)電路，用來測定待測電阻的阻值R_x、直流電源的電動(dòng)勢E和內(nèi)阻r。

⑴按圖甲所示的電路，將圖乙所示的實(shí)物連線補(bǔ)畫完整

⑵測量電阻R_x的阻值

①將開關(guān)S₁閉合、開關(guān)S₂接a，讀出電流表的示數(shù)I₁

②保持開關(guān)S₁閉合，將開關(guān)S₂接b，調(diào)節(jié)電阻箱R的阻值，使得電流表的示數(shù)也

為I₁，此時(shí)電阻箱的阻值R= 4.00Ω，則R_x=  ▲  Ω

⑶測電源的電動(dòng)勢E和內(nèi)阻r

將開關(guān)S₁閉合、開關(guān)S₂接b，調(diào)節(jié)電阻箱R的阻值，記下電流表的示數(shù)I，得到若

干組 R、I的數(shù)據(jù)（見下表），請(qǐng)?jiān)趫D丙所示的坐標(biāo)紙上作出-R的圖象，并根據(jù)圖

象求得電動(dòng)勢E=  ▲  V，內(nèi)阻r=  ▲  Ω

（保留兩位有效數(shù)字）。

 

次數(shù)	1	2	3	4	5
R/Ω	3.00	6.00	9.00	12.00	15.00
I/A	0.59	0.37	0.27	0.21	0.18
A-1	1.70	2.70	3.70	4.75	5.60

 

（8分）某研究性學(xué)習(xí)小組利用氣墊導(dǎo)軌驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示。在氣墊導(dǎo)軌上相隔一定距離的兩處安裝兩個(gè)光電傳感器A、B，滑塊P上固定一遮光條，若光線被遮光條遮擋，光電傳感器會(huì)輸出高電壓，兩光電傳感器采集數(shù)據(jù)后與計(jì)算機(jī)相連�；瑝K在細(xì)線的牽引下向左加速運(yùn)動(dòng)，遮光條經(jīng)過光電傳感器A、B時(shí)，通過計(jì)算機(jī)可以得到如圖乙所示的電壓U隨時(shí)間t變化的圖象。

⑴實(shí)驗(yàn)前，接通氣源，將滑塊（不掛鉤碼）置于氣墊導(dǎo)軌上，輕推滑塊，當(dāng)圖乙中的

Δt₁  ▲  Δt₂（選填“＞”、“=”或“＜”）時(shí)，說明氣墊導(dǎo)軌已經(jīng)水平。

⑵用螺旋測微器測遮光條寬度d，測量結(jié)果如圖丙所示，則d =  ▲  mm。

⑶滑塊P用細(xì)線跨過氣墊導(dǎo)軌左端的定滑輪與質(zhì)量為m的鉤碼Q相連，將滑塊P由圖甲所示位置釋放，通過計(jì)算機(jī)得到的圖象如圖乙所示，若Δt₁、Δt₂和d已知，要驗(yàn)證滑塊和砝碼組成的系統(tǒng)機(jī)械能是否守恒，還應(yīng)測出  ▲  和  ▲  （寫出物理量的名稱及符號(hào)）。

⑷若上述物理量間滿足關(guān)系式   ▲   ，則表明在上述過程中，滑塊和砝碼組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒。

 

低碳、環(huán)保是未來汽車的發(fā)展方向。某汽車研發(fā)機(jī)構(gòu)在汽車的車輪上安裝了小型發(fā)電機(jī)，將減速時(shí)的部分動(dòng)能轉(zhuǎn)化并儲(chǔ)存在蓄電池中，以達(dá)到節(jié)能的目的。某次測試中，汽車以額定功率行駛一段距離后關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)，測出了汽車動(dòng)能E_k與位移x的關(guān)系圖象如圖，其中①是關(guān)閉儲(chǔ)能裝置時(shí)的關(guān)系圖線，②是開啟儲(chǔ)能裝置時(shí)的關(guān)系圖線。已知汽車的質(zhì)量為1000kg，設(shè)汽車運(yùn)動(dòng)過程中所受地面阻力恒定，空氣阻力不計(jì)。根據(jù)圖象所給的信息可求出

A．汽車行駛過程中所受地面的阻力為1000N

B．汽車的額定功率為80kW

C．汽車加速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為22.5s

D．汽車開啟儲(chǔ)能裝置后向蓄電池提供的電能為5×10⁵J

如圖甲所示的電路中，理想變壓器原、副線圈匝數(shù)比為5︰l，原線圈接入圖乙所示的電壓，副線圈接火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng) (報(bào)警器未畫出)，電壓表和電流表均為理想電表，R₀為定值電阻，R為半導(dǎo)體熱敏電阻，其阻值隨溫度的升高而減小。下列說法中正確的是

A．圖乙中電壓的有效值為110V    B．電壓表的示數(shù)為44V  

C．R處出現(xiàn)火警時(shí)電流表示數(shù)增大    D．R處出現(xiàn)火警時(shí)電阻R₀消耗的電功率增大

 

如圖是醫(yī)用回旋加速器示意圖，其核心部分是兩個(gè)D形金屬盒，兩金屬盒置于勻強(qiáng)磁場中，并分別與高頻電源相連。現(xiàn)分別加速氘核（）和氦核（）。下列說法中正確的是

A．它們的最大速度相同

B．它們的最大動(dòng)能相同

C．它們?cè)贒形盒中運(yùn)動(dòng)的周期相同

D．僅增大高頻電源的頻率可增大粒子的最大動(dòng)能

我國將于今年下半年發(fā)射目標(biāo)飛行器“天宮一號(hào)”，若“天宮一號(hào)”能在離地面約300km高的圓軌道上正常運(yùn)行，兩月后再發(fā)射“神舟八號(hào)”飛船并與其進(jìn)行對(duì)接試驗(yàn)。下列說法中正確的是

A．“天宮一號(hào)”的發(fā)射速度應(yīng)大于第二宇宙速度

B．對(duì)接前，“神舟八號(hào)”欲追上“天宮一號(hào)”，必須在同一軌

C．對(duì)接時(shí)，“神舟八號(hào)”與“天宮一號(hào)”的加速度相等

D．對(duì)接后，“天宮一號(hào)”的速度小于第一宇宙速度