如图所示为一种获得高能粒子的装置。环形区域内存在垂直纸面向外、大小可调的匀强磁场。M、N为两块中心开有小孔的距离很近的极板，板间距离为d，每当带电粒子经过M、N板时，都会被加速，加速电压均为U；每当粒子飞离电场后，M、N板间的电势差立即变为零。粒子在电场中一次次被加速，动能不断增大，而绕行半径R不变。当t=0时，质量为m、电荷量为+q的粒子静止在M板小孔处。

⑴求粒子绕行n圈回到M板时的速度大小v_n；

⑵为使粒子始终保持在圆轨道上运动，磁场必须周期性递增，求粒子绕行第n圈时磁感应强度B_n的大小；

⑶求粒子绕行n圈所需总时间t_总。

如图所示，光滑足够长导轨倾斜放置，导轨间距为L=1m，导轨平面与水平面夹角为θ=30^o，其下端连接一个灯泡，灯泡电阻为R=3Ω，导体棒ab垂直于导轨放置，除灯泡外其它电阻不计。两导轨间的匀强磁场的磁感应强度为B=T，方向垂直于导轨所在平面向上。将导体棒从静止释放，当导体棒的速度v=2.4m/s时通过灯泡电量q=0.9C。随着导体棒的下滑，其位移x随时间t的变化关系趋近于x=3t－1.6。g=10 m/s²。求：

⑴导体棒的质量m；

⑵当导体棒速度为v=2.4m/s时，灯泡产生的热量Q；

⑶为了提高ab棒下滑到稳定状态时小灯泡的功率，试通过计算提出两条可行的措施。

如图1所示，在2010上海世博会上，拉脱维亚馆的风洞飞行表演，令参观者大开眼界，最吸引眼球的就是正中心那个高为H=10m，直径D=4m的透明“垂直风洞”。风洞是人工产生和控制的气流，以模拟飞行器或物体周围气体的流动。在风力作用的正对面积不变时，风力F=0.06v²（v为风速）。在本次风洞飞行上升表演中，表演者的质量m=60kg，为提高表演的观赏性，控制风速v与表演者上升的高度h间的关系如图2所示。g=10 m/s²。求：

⑴表演者上升达最大速度时的高度h₁。

⑵表演者上升的最大高度h₂。

⑶为防止停电停风事故，风洞备有应急电源，若在本次表演中表演者在最大高度h₂时突然停电，为保证表演者的人身安全，则留给风洞自动接通应急电源滞后的最长时间t_m。（设接通应急电源后风洞一直以最大风速运行）

(选修模块3－5)

⑴日本东部海域9.0级大地震所引发的福岛核电站泄漏事故，让全世界都陷入了恐慌.下面关于核辐射说法正确的是

A．核泄漏中放射性物质都是天然放射性元素

B．放射性辐射对人类不一定都是有害的

C．α、β、γ三种射线中只有γ射线是不带电的

D．可以通过改变放射性物质的外部环境来改变放射性衰变的快慢

⑵能自发衰变.

  ①完成衰变反应方程         .

②衰变为，共经过           次α衰变.

⑶氢原子的能级如图，有一群处于n = 4能级的氢原子.如果原子从n=2向n=1跃迁所发出的光正好使某种金属材料产生光电效应，则：

  ①这群氢原子发出的光谱中共有几条谱线能使该金属产生光电效应？

②从能级n=4向n=1发出的光照射该金属材料，所产生 

的光电子的最大初动能为多少？

(选修模块3－4)

⑴图a、图b为两次用单色光做双缝干涉实验时，屏幕上显示的图样，图a条纹间距明显大于图b，比较这两次实验

A．若光屏到双缝的距离相等，则图a对应的波长一定大

B．若光源、双缝间隙相同，则图a光屏到双缝的距离较大

C．若光源、光屏到双缝的距离相同，则图a双缝间隙较小

D．若光屏到双缝的距离、双缝间隙都相同，则图a的光更容易产生明显的衍射现象

⑵如图为某一简谐横波在t＝0时刻的波形图，此时a点振动方向沿y轴正方向.从这一时刻开始，a、b、c第一次最快回到平衡位置的是________点，若t＝0.02 s时，质点c第一次到达波谷处， 从此时刻起开始计时，c点的振动方程为             .

⑶图示为用某种透明材料制成的一块柱体形棱镜的水平截面，弧FD为圆，圆心为O，光线从AB面入射，入射角θ₁＝60°，它射入棱镜后射在BF面上的O点并恰好不从BF面射出． 求该棱镜的折射率n和光线在棱镜中传播的速度大小v(光在真空中的传播速度c＝3.0×10⁸ m/s)．

(选修模块3－3)

⑴如图为某人在旅游途中对同一密封的小包装食品拍摄的两张照片，甲图摄于海拔500m、气温为18℃的环境下，乙图摄于海拔3200m、气温为10℃环境下.下列说法中正确的是

A．甲图中小包内气体的压强小于乙图小包内气体的压强

B．甲图中小包内气体的压强大于乙图小包内气体的压强

C．甲图中小包内气体分子间的引力和斥力都比乙图中大

D．甲图中小包内气体分子的平均动能大于乙图中小包内气体分子的平均动能

⑵如图所示，气缸内封闭一定质量的某种理想气体，活塞通过滑轮和一重物连接 并保持平衡，已知活塞距缸口0.2m，活塞面积10cm²，大气压强1.0×10⁵Pa，物重50N，活塞质量及一切摩擦不计，缓慢升高环境温度，使活塞刚好升到缸口，封闭气体吸收了60J的热量.则气体对外做　　　　 J功，气体内能变化量为_________J.

⑶一只气球内气体的体积为2L，密度为3 kg/m³，平均摩尔质量为15 g/mol，

阿伏加德罗常数N_A= 6.02×10²³mol^-1，试估算这个气球内气体的分子个数.（保留两位有效数字）

电子技术兴趣小组为了研究某种二极管的特性，用如图所示的电路测定该元件的U-I关系图线.实验发现当电源反接时，电路中无电流，当正向电压较小时也无电流，记录的部分数据如下表.

⑴请根据以上实验数据用描点法在所给的坐标纸上作出这个二极管的U－I图线；

⑵根据要求用导线连接实物电路；

⑶若电源电动势为6V，内阻不计，当电流表示数为0.012A时，滑动变阻器接入电路的电阻为      Ω.

某同学设计了如图所示的装置来探究加速度与力的关系.弹簧秤固定在一合适的木板上，桌面的右边缘固定一支表面光滑的铅笔以代替定滑轮，细绳的两端分别与弹簧秤的挂钩和矿泉水瓶连接.在桌面上画出两条平行线MN、PQ，并测出间距d.开始时让木板置于MN处，现缓慢向瓶中加水，直到木板刚刚开始运动为止，记下弹簧秤的示数F₀ ，以此表示滑动摩擦力的大小.再将木板放回原处并按住，继续向瓶中加水后，记下弹簧秤的示数F₁，然后释放木板，并用秒表记下木板运动到PQ处的时间t.

⑴木板的加速度可以用d、t表示为a=　　　 ；为了减小测量加速度的偶然误差可以采用的方法是（一种即可）　　　　 .

⑵改变瓶中水的质量重复实验，确定加速度a与弹簧秤示数F₁的关系.下列图象能表示该同学实验结果的是　　　　

⑶用加水的方法改变拉力的大小与挂钩码的方法相比，它的优点是　　　　

A．可以改变滑动摩擦力的大小

B．可以更方便地获取多组实验数据

C．可以比较精确地测出滑动摩擦力的大小

D．可以获得更大的加速度以提高实验精度

如图所示，等腰直角三角体OCD由不同材料A、B拼接而成，P为两材料在CD边上的交点，且DP>CP。现OD边水平放置，让小物块从C滑到D；然后将OC边水平放置，再让小物块从D滑到C，小物块两次滑动经过P点的时间相同。下列说法正确的是

A．A、B材料的动擦因数相同

B．两次滑动中物块到达P点速度相等

C．两次滑动中物块到达底端速度相等

D．两次滑动中物块到达底端摩擦生热相等

如图所示，绳系卫星系在航天器上方，航天飞机进行适当调控后关闭发动机，它们一起在赤道上空绕地球作匀速圆周运动（绳长不可忽略）。下列说法正确的是

A．长绳中一定没有弹力

B．卫星只能在航天飞机的正上方

C．绳系卫星的加速度比航天器的大

D．若连接它们的长绳突然断了，卫星将做离心运动