如圖，豎直放置的光滑平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ相距L，在M點(diǎn)和P點(diǎn)間接一個(gè)阻值為R的電阻，在兩導(dǎo)軌間OO₁O₁′O′矩形區(qū)域內(nèi)有垂直導(dǎo)軌平面向里、寬為d的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。一質(zhì)量為m、電阻為r的導(dǎo)體棒ab垂直擱在導(dǎo)軌上，與磁場(chǎng)上邊邊界相距d₀。現(xiàn)使ab棒由靜止開(kāi)始釋放，棒ab在離開(kāi)磁場(chǎng)前已經(jīng)做勻速直線運(yùn)動(dòng)（棒ab與導(dǎo)軌始終保持良好的電接觸且下落過(guò)程中始終保持水平，導(dǎo)軌電阻不計(jì)）。求：

（1）棒ab在離開(kāi)磁場(chǎng)下邊界時(shí)的速度；

（2）棒ab在通過(guò)磁場(chǎng)區(qū)的過(guò)程中產(chǎn)生的焦耳熱；

（3）試分析討論ab棒在磁場(chǎng)中可能出現(xiàn)的運(yùn)動(dòng)情況。

圖示是我國(guó)的“探月工程”向月球發(fā)射一顆繞月探測(cè)衛(wèi)星“嫦娥一號(hào)”過(guò)程簡(jiǎn)圖。“嫦娥一號(hào)”進(jìn)入月球軌道后，在距離月球表面高為h的軌道上繞月球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。

（1）若已知月球半徑為R_月，月球表面的重力加速度為g_月，則“嫦娥一號(hào)”環(huán)繞月球運(yùn)行的周期為多少？

（2）若已知R_月=R_地，g_月=g_地，則近月衛(wèi)星的運(yùn)行速度約為近地衛(wèi)星運(yùn)行速度的多少倍？

如圖甲所示，質(zhì)量為M=10 kg的滑塊放在水平地面上，滑塊上固定一個(gè)輕細(xì)桿ABC，∠ABC=45°。在A端固定一個(gè)質(zhì)量為m=2 kg的小球，滑塊與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.5�，F(xiàn)對(duì)滑塊施加一個(gè)水平向右的推力F₁=84 N，使滑塊做勻加速運(yùn)動(dòng)。求此時(shí)輕桿對(duì)小球作用力F₂的大小和方向。（取g＝10 m/s²）

有位同學(xué)是這樣解的：

小球受到重力及桿的作用力F₂，因?yàn)槭禽p桿，所以F₂方向沿桿向上，受力情況如圖乙所示。根據(jù)所畫(huà)的平行四邊形，可以求得：

F₂＝＝×2×10 N＝20 N。

你認(rèn)為上述解法是否正確？如果不正確，請(qǐng)說(shuō)明理由，并給出正確的解答。

（選修3-5模塊選做題）

（1）判斷以下說(shuō)法的正誤，在相應(yīng)的括號(hào)內(nèi)打“√”或“×”。

A．普朗克在研究黑體輻射問(wèn)題中提出了能量子假說(shuō)（    ）

B．康普頓效應(yīng)說(shuō)明光子有動(dòng)量，即光具有粒子性（    ）

C．玻爾建立了量子理論，成功解釋了各種原子發(fā)光現(xiàn)象（    ）

D．天然放射現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)揭示了原子的核式結(jié)構(gòu)（    ）

（2）氣墊導(dǎo)軌是常用的一種實(shí)驗(yàn)儀器。它是利用氣泵使帶孔的導(dǎo)軌與滑塊之間形成氣墊，使滑塊懸浮在導(dǎo)軌上，滑塊在導(dǎo)軌上的運(yùn)動(dòng)可視為沒(méi)有摩擦。我們可以用帶豎直擋板C和D的氣墊導(dǎo)軌以及滑塊A和B來(lái)驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律，實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示（彈簧的長(zhǎng)度忽略不計(jì)），采用的實(shí)驗(yàn)步驟如下：

A．用天平分別測(cè)出滑塊A、B的質(zhì)量m_A、m_B；

B．調(diào)整氣墊導(dǎo)軌，使導(dǎo)軌處于水平；

C．在A和B間放入一個(gè)被壓縮的輕彈簧，用電動(dòng)卡銷(xiāo)鎖定，靜止地放置在氣墊導(dǎo)軌上；

D．用刻度尺測(cè)出A的左端至C板的距離L₁；

E．按下電鈕放開(kāi)卡銷(xiāo)，同時(shí)使分別記錄滑塊A、B運(yùn)動(dòng)時(shí)間的計(jì)時(shí)器開(kāi)始工作。當(dāng)A、B滑塊分別碰撞C、D擋板時(shí)停止計(jì)時(shí)，記下A、B分別到達(dá)C、D的運(yùn)動(dòng)時(shí)間t₁和t₂。

本實(shí)驗(yàn)中還應(yīng)測(cè)量的物理量是_____________，利用上述測(cè)量的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律的表達(dá)式是_____________。

（3）2008年北京奧運(yùn)會(huì)場(chǎng)館周?chē)?0％—90％的路燈將利用太陽(yáng)能發(fā)電技術(shù)來(lái)供電，奧運(yùn)會(huì)90％的洗浴熱水將采用全玻璃真空太陽(yáng)能集熱技術(shù)�？茖W(xué)研究發(fā)現(xiàn)太陽(yáng)發(fā)光是由于其內(nèi)部不斷發(fā)生從氫核到氦核的核聚變反應(yīng)，即在太陽(yáng)內(nèi)部4個(gè)氫核（）轉(zhuǎn)化成一個(gè)氦核（）和兩個(gè)正電子（）并放出能量。已知質(zhì)子質(zhì)量m_p=1.007 3 u，α粒子的質(zhì)量m_α=4.001 5 u，電子的質(zhì)量m_e=0.000 5 u。1 u的質(zhì)量相當(dāng)于931 MeV的能量。

①寫(xiě)出該熱核反應(yīng)方程；

②一次這樣的熱核反應(yīng)過(guò)程中釋放出多少兆電子伏的能量?（結(jié)果保留四位有效數(shù)字）

（選修3-4模塊選做題）

（1）判斷以下說(shuō)法的正誤，在相應(yīng)的括號(hào)內(nèi)打“√”或“×”。

A．光速不變?cè)�理是狹義相對(duì)論的兩個(gè)基本假設(shè)之一（    ）

B．拍攝玻璃櫥窗內(nèi)的物品時(shí)，往往在鏡頭前加一個(gè)偏振片以增加透射光的強(qiáng)度（    ）

C．光在介質(zhì)中的速度大于光在真空中的速度（    ）

D．變化的電場(chǎng)一定產(chǎn)生變化的磁場(chǎng)；變化的磁場(chǎng)一定產(chǎn)生變化的電場(chǎng)（    ）

（2）如圖所示，某同學(xué)用插針?lè)�測(cè)定一半圓形玻璃磚的折射率。在平鋪的白紙上垂直紙面插大頭針P₁、P₂，確定入射光線，并讓入射光線過(guò)圓心O，在玻璃磚（圖中實(shí)線部分）另一側(cè)垂直紙面插大頭針P₃，使P₃擋住P₁、P₂的像，連接OP₃。圖中MN為分界面，虛線半圓與玻璃磚對(duì)稱，B、C分別是入射光線、折射光線與圓的交點(diǎn)，AB、CD均垂直于法線并分別交法線于A、D點(diǎn)。設(shè)AB的長(zhǎng)度為l₁，AO的長(zhǎng)度為l₂，CD的長(zhǎng)度為l₃，DO的長(zhǎng)度為l₄，為較方便地表示出玻璃磚的折射率，需用刻度尺測(cè)量_____________（用上述給出量的字母表示），則玻璃磚的折射率可表示為_(kāi)____________。

（3）如圖所示是一列沿x軸正方向傳播的簡(jiǎn)諧橫波在t=0時(shí)刻的波形圖，已知波的傳播速度v=2 m/s。試回答下列問(wèn)題：

①寫(xiě)出x=1.0 m處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)函數(shù)表達(dá)式；

②求出x=2.5 m處質(zhì)點(diǎn)在0—4.5 s內(nèi)通過(guò)的路程及t=4.5 s時(shí)的位移。

（選修3-3模塊選做題）

（1）判斷以下說(shuō)法的正誤，在相應(yīng)的括號(hào)內(nèi)打“√”或“×”。

A．用手捏面包，面包體積會(huì)縮小，說(shuō)明分子之間有間隙（    ）

B．溫度相同的氫氣和氧氣，氫氣分子和氧氣分子的平均速率相同（    ）

C．夏天荷葉上小水珠呈球狀，是由于液體表面張力使其表面積具有收縮到最小趨勢(shì)的緣故（    ）

D．自然界中進(jìn)行的一切與熱現(xiàn)象有關(guān)的宏觀過(guò)程都具有方向性（    ）

（2）在“用油膜法估測(cè)分子的大小”的實(shí)驗(yàn)中，有下列操作步驟，請(qǐng)補(bǔ)充實(shí)驗(yàn)步驟C的內(nèi)容及實(shí)驗(yàn)步驟E中的計(jì)算式。

A．用滴管將濃度為0.05%的油酸酒精溶液逐滴滴入量筒中，記下滴入1 mL的油酸酒精溶液的滴數(shù)N；

B．將痱子粉末均勻地撒在淺盤(pán)內(nèi)的水面上，用滴管吸取濃度為0.05%的油酸酒精溶液，逐滴向水面上滴入，直到油酸薄膜表面足夠大，且不與器壁接觸為止，記下滴入的滴數(shù)n；

C．_________________________________________________________________

D．將畫(huà)有油酸薄膜輪廓的玻璃板放在坐標(biāo)紙上，以坐標(biāo)紙上邊長(zhǎng)1 cm的正方形為單位，計(jì)算輪廓內(nèi)正方形的個(gè)數(shù)m；

E．用上述測(cè)量的物理量可以估算出單個(gè)油酸分子的直徑d=_________ m。

（3）如圖所示，絕熱隔板S把絕熱的氣缸分隔成體積相等的兩部分，S與氣缸壁的接觸是光滑的。兩部分中分別盛有相同質(zhì)量、相同溫度的同種氣體a和b，氣體分子之間相互作用力可忽略不計(jì)�，F(xiàn)通過(guò)電熱絲對(duì)氣體a緩慢加熱一段時(shí)間后，a、b各自達(dá)到新的平衡狀態(tài)。試分析a、b兩部分氣體與初狀態(tài)相比，體積、壓強(qiáng)、溫度、內(nèi)能各如何變化。

有以下的可供選用的器材及導(dǎo)線若干條，要求盡可能精確地測(cè)量出待測(cè)電流表的滿偏電流。

A．待測(cè)電流表A₀：滿偏電流約為700—800 μA、內(nèi)阻約100 Ω，已知表盤(pán)刻度均勻、總格數(shù)為N。

B．電流表A：量程0.6 A、內(nèi)阻0.1 Ω。

C．電壓表V：量程3 V、內(nèi)阻3 kΩ。

D．滑動(dòng)變阻器R：最大阻值200 Ω。

E．電源E：電動(dòng)勢(shì)約3 V、內(nèi)阻約1.5 Ω。

F．開(kāi)關(guān)S一個(gè)。

(1)根據(jù)你的測(cè)量需要，“B．電流表A”“C．電壓表V”中應(yīng)選擇_________。（只需填寫(xiě)序號(hào)）

(2)在虛線框內(nèi)畫(huà)出你設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)電路圖。

(3)測(cè)量過(guò)程中，測(cè)出多組數(shù)據(jù)，其中一組數(shù)據(jù)中待測(cè)電流表A的指針偏轉(zhuǎn)了n格，可算出滿偏電流I_Amax=____________，式中除N、n外，其他字母符號(hào)代表的物理量是_____________

____________________________。

某研究性學(xué)習(xí)小組用如圖甲所示裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。讓一個(gè)擺球由靜止開(kāi)始從A位置擺到B位置，若不考慮空氣阻力，小球的機(jī)械能應(yīng)該守恒，即=mgh。因直接測(cè)量擺球到達(dá)B點(diǎn)的速度v比較困難，現(xiàn)讓小球在B點(diǎn)處脫離懸線做平拋運(yùn)動(dòng)，利用平拋的特性來(lái)間接地測(cè)出v。

如圖甲中，懸點(diǎn)正下方P點(diǎn)處有水平放置的熾熱電熱絲，當(dāng)懸線擺至電熱絲處時(shí)能輕易被燒斷，小球由于慣性向前飛出做平拋運(yùn)動(dòng)。在地面上放上白紙，其上面覆蓋著復(fù)寫(xiě)紙，當(dāng)小球落在復(fù)寫(xiě)紙上時(shí)，在下面的白紙上留有痕跡。用重垂線確定出A、B點(diǎn)的投影點(diǎn)N、M。重復(fù)實(shí)驗(yàn)10次（小球每一次都從同一點(diǎn)由靜止釋放），球的落點(diǎn)痕跡如圖乙所示，圖中米尺水平放置，零刻線與M點(diǎn)對(duì)齊。用米尺量出AN的高度h₁、BM的高度h₂，算出A、B兩點(diǎn)的豎直距離，再量出M、C之間的距離x，即可驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。已知重力加速度為g，小球的質(zhì)量為m。

（1）根據(jù)圖乙可以確定小球平拋時(shí)的水平射程為_(kāi)___________ cm。

（2）用題中所給字母表示出小球平拋時(shí)的初速度v₀=____________。

（3）用測(cè)出的物理量表示出小球從A到B過(guò)程中，重力勢(shì)能的減少量ΔE_p=___________，動(dòng)能的增加量ΔE_k=____________。

利用傳感器和計(jì)算機(jī)可以測(cè)量快速變化的力的瞬時(shí)值，如圖所示是用這種方法獲得的彈性細(xì)繩中拉力F隨時(shí)間t變化的圖線。實(shí)驗(yàn)時(shí)，把小球舉到懸點(diǎn)O處，然后放手讓小球自由落下，由圖線所提供的信息可以判斷

A．繩子的自然長(zhǎng)度為

B．t₂時(shí)刻小球的速度最大

C．t₁時(shí)刻小球處在最低點(diǎn)

D．t₁時(shí)刻到t₂時(shí)刻小球的速度先增大后減小

如圖所示的電路中，電源電動(dòng)勢(shì)為E，內(nèi)阻r不能忽略。R₁和R₂是兩個(gè)定值電阻，L是一個(gè)自感系數(shù)較大的線圈。開(kāi)關(guān)S原來(lái)是斷開(kāi)的。從開(kāi)關(guān)S閉合到電路中電流達(dá)到穩(wěn)定的時(shí)間內(nèi)，通過(guò)R₁的電流I₁和通過(guò)R₂的電流I₂的變化情況是

A．I₁開(kāi)始較大而后逐漸變小              B．I₁開(kāi)始很小而后逐漸變大

C．I₂開(kāi)始很小而后逐漸變大              D．I₂開(kāi)始較大而后逐漸變小