如图所示，是类氢结构的氦离子能级图。已知基态的氦离子能量为E1=－54.4eV。在具有下列能量的光子中，能被基态氦离子吸收而发生跃迁的是
电子，质量为m，电量为e，N板中点处有一小孔S1，其右侧有一内壁光滑半径为R的金属圆筒，圆筒内有垂直圆筒横截面方向的匀强磁场，磁感应强度为B，圆筒壁上有一小孔S2，电子与S1、S2和圆心O在同一直线上，S2与圆心O的距离为d (d>R)，电子经电场加速后射入圆筒，在圆筒壁上碰撞n次后回到出发点，求电子运动的周期(不计重力，设碰撞过程无动能损失)．
，
T=2t,+2t2+
解：M表示地球的质量,m表示同步卫星的质量,r表示同步卫星距地心的距离．对同步卫星有
，
,
卫星绕地球做匀速圆周运动时处于完全失重状态，物体对支持面几乎没有压力，所以在这种环境中已无法用天平称量物体的质量．假设某同学在这种环境设计了如图所示装置(图中O为光滑的小孔)来间接测量物体的质量：给待测物体一个初速度，使它在桌面上做匀速圆周运动．设航天器中具有基本测量工具．
B．有一根细长而均匀的金属管线样品，横截面如图所示．此金属材料重约1-2 N，长约为30 cm，电阻约为10Ω．已知这种金属的电阻率为
，密度为
．因管内中空部分截面积形状不规则，无法直接测量，请设计一个实验方案，测量中空部分的截面积S0，现有如下器材可选：
13 (12分) A同学利用下列方法测量B同学的反应時間：A同学拿著一把有刻度的直尺，其中直尺成鉛垂，零刻度在下端。B同学將手指靠近直尺下端(見圖6)。在沒有提出警告的情況下，A同学释放直尺B同学則尽快用手指夾住直尺。結果显示B同学夾着直尺位置的刻度為 45 cm (見圖17)。(取g=10m/s2)
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圖16 圖17
(1)计算B同学的反应時間 (4分)
(2) 若改用一把較重的直尺進行以上測試，對結果有何影响？試用重力公式及牛顿第二定律加以解释。 (4分)
(3)古希腊哲学家亚里士多德最早认为，物体下落的快慢是由它们的重量大小决定的，物体越重，下落得越快，但是物理学家伽利略用简单明了的科学推理，巧妙地揭示了亚里士多德的理论内容包含的矛盾．指出：根据亚里士多德的论断，一块大石头的下落速度要比一块小石头的下落速度大，假定大石头下落速度为8，小石头下落的速度为4，当我们把石头拴在一起时，下落快的会被下落慢的拖着而减慢，下落慢的会被下落快的拖着而加快，结果整体系统的下落速度应该小于8．但是两块石头拴在一起，加起来比大石头还要重，根据亚里士多德的理论，整个系统的下落速度应该大于8．这样就使得亚里士多德的理论陷入了自相矛盾的境地．伽利略由此推断重的物体不会比轻的物体下落得快．根据伽利略的推理方法，假设用两块同样重的石头为研究对象，你又如何推翻亚里士多德的结论呢？(回答应简明)(4分)
14．
(14分)我国“神舟”六号宇宙已经发射成功，当时在飞船控制中心的大屏幕上出现的一幅卫星运行轨迹图，如图所示，它记录了“神舟”六号飞船在地球表面垂直投影的位置变化；图中表示在一段时间内飞船绕地球圆周飞行四圈，依次飞经中国和太平洋地区的四次轨迹①、②、③、④，图中分别标出了各地点的经纬度(如：在轨迹①通过赤道时的经度为西经157.5°，绕行一圈后轨迹②再次经过赤道时经度为180°……)，若地球半径为R=6400Km，地球表面处的重力加速度g=10m/s2，从图中的信息计算“神舟”六号宇宙飞船的 (1)运行的周期 (2)飞船离地面的高度 (3)运行的线速度大小
15．(15分)有一平行板电容器，內部為真空，兩個电极板的間距為d，每一個正方形电极板的長均為L。电容器內有一均勻电場， U為兩個电极板間的电压，如圖 所示。电子从电容器左端的正中央以初速vo射入，其方向平行于电极板之一边，並打在圖上的D点。电子的电荷以
表示，质量以m表示，重力可不計。回答下面各問題。(用已知物理量的字母表示)
(1) 求电子打到D点瞬間的动能
(2) 試問电子的初速vo至少必須大于何值，电子才能避開电极板，逸出电容器外？
(3) 若电容器內沒有电場，只有垂直進入紙面的均勻磁場，其值固定為B。电子从电容器左端的正中央以平行于电极板之一边的初速vo射入，如圖所示。若不計重力，則电子的初速vo为何值，电子才能避开电极板，逸出电容器外？
16((14分)某同学设计了一个利用线圈测量转轮转速的装置．如图所示，在轮子的边缘贴上小磁体，将小线圈靠近轮边放置，接上数据采集器和电脑(即DIS实验器材)．如果小线圈的面积为S，圈数为N匝，小磁体附近的磁感应强度最大值为B，回路的总电阻为R，实验发现，轮子转过θ角，小线圈的磁感应强度由最大值变为零．因此，他说“只要测得此时感应电流的平均值I，就可以测出转轮转速的大小．”请你运用所学的知识，通过计算对该同学的结论作出评价．
17．(14分)如图甲所示，，一宽度为L且足够长的光滑“匚”形金属导轨水平放置在匀强磁场中，匀强磁场的磁感应强度为B，方向竖直向下，“匚”形金属导轨上连接一阻值为R的电阻。一质量为m长为L的导体棒，刚好横跨在导轨上。现导体棒在水平恒力F作用下从静止开始向右运动，当棒获得某一最大速度时立即撤掉水平恒力F。设导体棒始终与导轨接触并且不分离，导轨和金属杆的电阻不计。
(1)求出棒的加速度a和速度v的关系式，并分析棒的运动情况。
(2)当撤掉水平恒力F后，求系统产生的电能。
(3)在图乙上画出棒的a－v图线。(要求标上有关坐标)
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图甲
图乙
18．
(17分)如图所示，质量均为m的两球AB间有压缩的轻、短弹簧处于锁定状态，放置在水平面上竖直光滑的发射管内(两球的大小尺寸和弹簧尺寸都可忽略，他们整体视为质点)，解除锁定时，A球能上升的最大高度为H，现在让两球包括锁定的弹簧从水平面出发，沿光滑的半径为R的半圆槽从右侧由静止开始下滑，至最低点时，瞬间锁定解除，求A球离开圆槽后能上升的最大高度。
12(14分)
A1电流表(量程40mA，内阻约0.5Ω) 
(2)(6分)传感器担负着信息的采集任务，在自动控制中发挥着重要作用，传感器能够将感受到的物理量(如温度、光、声等)转换成便于测量的量(通常是电学量)，例如热敏传感器，主要是应用了半导体材料制成的热敏电阻，热敏电阻随温度变化的图线如图甲所示，图乙是由热敏电阻Rt作为传感器制作的简单自动报警器线路图．问：11．
(11分)(1)在“探究恒力做功与动能改变的关系”实验中，某实验小组采用如图甲所示的装置．实验步骤如下：
1把纸带的一端固定在小车的后面，另一端穿过打点计时器
2改变木板的倾角，以重力的一个分力平衡小车及纸带受到的摩擦力
3用细线将木板上的小车通过一个定滑轮与悬吊的砂桶相连
4接通电源，放开小车，让小车拖着纸带运动，打点计时器就在纸带上打下一系列的点
5测出s、s1、s2(如图乙所示)，查得打点周期为T．
判断重力的一个分力是否已与小车及纸带受到的摩擦力平衡的直接证据是_______；
本实验还需直接测量的物理量是：______________________．(并用相应的符号表示)
探究结果的表达式是__________________________________．(用相应的符号表示)
(2)用同样的装置做“探究加速度与力、质量的关系”实验．以下是一实验小组所获取的部分实验数据，根据表格中数据，在图中取合适的坐标系，作出图象．
表格：小车受力相同(均取砂桶质量m＝50g)．
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根据图象判断，实验产生误差的最主要原因是：______________________________．