1932年.劳伦斯和利文斯设计出了回旋加速器.回旋加速器的工作原理如图所示.置于高真空中的D形金属盒半径为R.两盒间的狭缝很小.带电粒子穿过的时间可以忽略不计.磁感应强度为B的匀强磁场与盒面垂直.A处——青夏教育精英家教网—

14.(16分)1932年，劳伦斯和利文斯设计出了回旋加速器。回旋加速器的工作原理如图所示，置于高真空中的D形金属盒半径为R，两盒间的狭缝很小，带电粒子穿过的时间可以忽略不计。磁感应强度为B的匀强磁场与盒面垂直。A处粒子源产生的粒子，质量为m、电荷量为+q ，在加速器中被加速，加速电压为U。加速过程中不考虑相对论效应和重力作用。

(1)　　　求粒子第2次和第1次经过两D形盒间狭缝后轨道半径之比；

(2)　　　求粒子从静止开始加速到出口处所需的时间t ；

(3)　　　实际使用中，磁感应强度和加速电场频率都有最大值的限制。若某一加速器磁感应强度和加速电场频率的最大值分别为B_m、f_m，试讨论粒子能获得的最大动能E_㎞。

13.(15分)航模兴趣小组设计出一架遥控飞行器，其质量m =2㎏，动力系统提供的恒定升力F =28 N。试飞时，飞行器从地面由静止开始竖直上升。设飞行器飞行时所受的阻力大小不变，g取10m/s²。

　 (1)第一次试飞，飞行器飞行t₁ = 8 s 时到达高度H = 64 m。求飞行器所阻力f的大小；

　 (2)第二次试飞，飞行器飞行t₂ = 6 s 时遥控器出现故障，飞行器立即失去升力。求飞行器能达到的最大宽度h；

　 (3)为了使飞行器不致坠落到地面，求飞行器从开始下落到恢复升力的最长时间t₃ 。

12．[选做题]本题包括、、C三个小题，请选定其中两题，并在相应的答题区域内作

　　答。若三题都做，则按A、B两题评分

A．(选修模块3-3)(12分)

(1)若一气泡从湖底上升到湖面的过程中温度保持不变，则在此过程中关于气泡中的气体，

　下列说法正确的是　　　▲　　　。(填写选项前的字母)

　 (A)气体分子间的作用力增大　　　　　(B)气体分子的平均速率增大

　 (C)气体分子的平均动能减小　　　　　 (D)气体组成的系统地熵增加

(2)若将气泡内的气体视为理想气体，气泡从湖底上升到湖面的过程中，对外界做了0.6J的功，则此过程中的气泡　　 ▲　 (填“吸收”或“放出”)的热量是　　 ▲　　 J。气泡到达湖面后，温度上升的过程中，又对外界做了0.1J的功，同时吸收了0.3J的热量，则此过程中，气泡内气体内能增加了　　 ▲　　 J

(3)已知气泡内气体的密度为1.29kg/，平均摩尔质量为0.29kg/mol。阿伏加德罗常数

　，取气体分子的平均直径为，若气泡内的气体能完全变为液体，请估算液体体积与原来气体体积的比值。(结果保留以为有效数字)

B．(选修模块3-4)(12分)

(1)如图甲所示，强强乘电梯速度为0.9(为光速)的宇宙飞船追赶正前方的壮壮，壮壮的飞行速度为0.5，强强向壮壮发出一束光进行联络，则壮壮观测到该光束的传播速度为　　　 ▲　　　。(填写选项前的字母)

(A)0.4c　　　　　 (B)0.5c

(2)在时刻，质点A开始做简谐运动，其振动图象如

　图乙所示。

　质点A振动的周期是租　　 ▲　　 s；时，质点A的运动沿轴的　　 ▲　　方向(填“正”或“负”)；质点B在波动的传播方向上与A相距16m，已知波的传播速度为2m/s，在时，质点B偏离平衡位置的位移是　　　 cm

　(3)图丙是北京奥运会期间安置在游泳池底部的照相机拍摄的一张照片，照相机的镜头竖直向上。照片中，水利方运动馆的景象呈限在半径的圆型范围内，水面上的运动员手到脚的长度，若已知水的折射率为，请根据运动员的实际身高估算该游泳池的水深，(结果保留两位有效数字)

C．(选修模块3-5)(12分)

　在衰变中常伴有一种称为“中微子”的例子放出。

中微子的性质十分特别，因此在实验中很难探测。1953年，莱尼斯和柯文建造了一个由大水槽和探测器组成的实验系统，利用中微子与水中的核反应，间接地证实了中微子的存在。

(1)中微子与水中的发生核反应，产生中子()和正电子()，即

中微子+→+

　　　可以判定，中微子的质量数和电荷数分别是　　▲　。(填写选项前的字母)

　　 (A)0和0　　　　　　 (B)0和1　　　　 (C)1和 0　　　 (D)1和1

(2)上述核反应产生的正电子与水中的电子相遇，与电子形成几乎静止的整体后，可以转变为两个光子()，即　　　　　　 +2

　　已知正电子和电子的质量都为9.1×10^-31㎏，反应中产生的每个光子的能量约为　 ▲

　　　　J.正电子与电子相遇不可能只转变为一个光子，原因是　　 ▲　　。

(3)试通过分析比较，具有相同动能的中子和电子的物质波波长的大小。

11.(10分)“探究加速度与物体质量、物体受力的关系”的实验装置如图甲所示.

(1)在平衡小车与桌面之间摩擦力的过程中，打出了一条纸袋如图乙所示。计时器大点的时间间隔为0.02s.从比较清晰的点起，每5个点取一个计数点，量出相邻计数点之间的距离。该小车的加速度a=______m/s².(结果保留两位有效数字)

(2)平衡摩擦力后，将5个相同的砝码都放在小车上.挂上砝码盘，然后每次从小车上取一个砝码添加到砝码盘中，测量小车的加速度。小车的加速度a与砝码盘中砝码总重力F的实验数据如下表：

砝码盘中砝码总重力F(N)	0.196	0.392	0.588	0.784	0.980
加速度a(m·s^-2)	0.69	1.18	1.66	2.18	2.70

请根据实验数据作出a-F的关系图像.

(3)根据提供的试验数据作出的-F图线不通过原点，请说明主要原因。

[必做题]

10.(8分)有一根圆台状均匀质合金棒如图甲所示，某同学猜测其电阻的大小与该合金棒的电阻率ρ、长度L和两底面直径d、D有关。他进行了如下实验：

(1)用游标卡尺测量合金棒的两底面直径d、D和长度L。图乙中游标卡尺(游标尺上有20个等分刻度)的读书L=________cm.

(2)测量该合金棒电阻的实物电路如图丙所示(相关器材的参数已在图中标出)。该合金棒的电阻约为几个欧姆。图中有一处连接不当的导线是__________.(用标注在导线旁的数字表示)

(3)改正电路后，通过实验测得合金棒的电阻R=6.72Ω.根据电阻定律计算电阻率为ρ、长为L、直径分别为d和D的圆柱状合金棒的电阻分别为R_d=13.3Ω、R_D=3.38Ω.他发现：在误差允许范围内，电阻R满足R²=R_d_·R_D，由此推断该圆台状合金棒的电阻R=_______.(用ρ、L、d、D表述)

9.如图所示，两质量相等的物块A、B通过一轻质弹簧连接，B足够长、放置在水平面上，所有接触面均光滑。弹簧开始时处于原长，运动过程中始终处在弹性限度内。在物块A上施加一个水平恒力，A、B从静止开始运动到第一次速度相等的过程中，下列说法中正确的有