15．(16分)如图所示，固定在竖直平面内的半径为R的光滑圆环的最高点C处有一个光滑的小孔，一质量为m的小球套在圆环上，一根细线的一端栓着这个小球，细线的另一端穿过小孔C，手拉细线使小球从A处沿圆环向上移动．在下列两种情况下，当小球通过B处，即时，求细线对小球的拉力F的大小和圆环对小球的弹力N的大小．

(1)小球沿圆环极缓慢地移动；

(2)小球以线速度v沿圆环做匀速圆周运动．

14．(16分)如图所示，两条“”型足够长的光滑金属导轨PME和QNF平行放置，两导轨间距，导轨两侧均与水平面夹角°，导体棒甲、乙分别放于MN两边导轨上，且与导轨垂直并接触良好．两导体棒的质量均为，电阻也均为，导轨电阻不计，MN两边分别存在垂直导轨平面向上的匀强磁场，磁感应强度大小均为．设导体棒甲、乙只在MN两边各自的导轨上运动，sin37°=0.6，cos37°=0.8，g取10m/s²．

(1)将乙导体棒固定，甲导体棒由静止释放，问甲导体棒的最大速度为多少?

(2)若甲、乙两导体棒同时由静止释放，问两导体棒的最大速度为多少?

(3)若仅把乙导体棒的质量改为，电阻不变，在乙导体棒由静止释放的同时，让甲导体棒以初速度沿导轨向下运动，问在时间内电路中产生的电能为多少?

13．(15分)一绝缘“”形杆由两段相互平行的足够长的水平直杆PQ、MN和一半径为R的光滑半圆环MAP组成，固定在竖直平面内，其中MN杆是光滑的，PQ杆是粗糙的．现将一质量为m的带正电荷的小环套在MN杆上，小环所受的电场力为重力的．

(1)若将小环由D点静止释放，则刚好能到达P点，求DM间的距离．

(2)若将小环由M点右侧5R处静止释放，设小环与PQ杆间的动摩擦因数为，小环所受最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等，求小环在整个运动过程中克服摩擦力所做的功．

12．选做题(请从A、B和C三小题中选定两小题作答．并在答题卡上把所选题目对应字母后的方框涂满涂黑．如都作答则按A、B两小题评分)

A．

B．(选修模块3-4)(12分)

(1)关于声波与光波，下列说法正确的是　 ▲　

　 A．声波在空气中是纵波，光波是横波，声波不能在真空中传播，光波可在真空中传播

B．声波由空气进入水中波长变长，波速变大

C．光波由空气进入水中波长变长，波速变大

D．波源与观察者发生相对运动时，声波会产生多普勒效应，光波不会产生多普勒效应

(2)P、Q是一列简谐横波中的两质点，相距30m，各自的振动 图象如图所示．

①此列波的频率，　 ▲　Hz．

②如果P比Q离波源近，且P与Q间距离小于1个波长，那么波长　　 ▲　　 m，波速　　 ▲　 m/s．

③如果P比Q离波源远，那么波长　 ▲ 　．

C．(选修模块3-5)(12分)

(1)一个质点受到外力的作用，若作用前后的动量分别为p、，动量的变化量为，速度的变化量为，动能的变化量为．则下列说法正确的是　 　▲　

　　 　A．是不可能的

B．垂直于p是可能的

　　 C．垂直于是可能的

　　 D．，是可能的

(2)一群氢原子处于量子数能级状态，氢原子的能级　　　 示意图如图所示，那么

　 　 ①氢原子可能发射　　 ▲　　 种频率的光子．

②氢原子由量子数的能级跃迁到的能级时辐射光子的频率是　 　▲　Hz，用这样的光子照射右表中几种金属，金属　▲　 能发生光电效应，发生光电效应时，发射光电子的最大初动能是　　 ▲　 eV．(普朗克常量，)

11．(10分)在测定电源电动势和内电阻的实验中，小何同学所用电路图和测得的数据如下．

(1)在右边的坐标系中用测得的数据画出图线(横、纵坐标的起点已经规定好)，从图象中可以发现该同学记录的第　▲　组数据有误．

求得电动势　　 ▲　V(保留两位有效数字，下同)，内电阻　▲　　 ．

(2)该实验的系统误差主要是由　　 ▲　　 引起的．由于系统误差，实验得到电动势的测量值　▲　真实值，内电阻的测量值　　 ▲ 　 真实值．(均选填“小于”、“等于”或“大于”)

(3)误差有系统误差和偶然误差两种，用画图线求电动势和内电阻的优点在于可以尽量减小实验的　　 ▲　　 误差．(选填“系统”或“偶然”)

必做题

10．(8分)设想一雨滴从距地面2.0km高空静止开始下落，如果不计空气阻力，通过计算到达地面时速度将达到200 m/s，事实上谁也未见过如此高速的雨滴．实际雨滴在下落过程中肯定受到空气阻力的作用，那么雨滴究竟是如何运动的呢?小黄同学设计了一个实验，用胶木球在水中的下落来模拟雨滴在空气中的下落．实验中，让胶木球在水面竖直落下，用闪光照相方法拍摄了胶木球在水中不同时刻的位置，如图所示．

(1)请你根据此闪光照片定性描述胶木球的运动情况：　 　 ▲　　　 ．

(2)胶木球在水中下落时受重力、浮力和水的粘滞阻力作用，小黄同学假设粘滞阻力(F)与小球速度(v)的平方成正比，即(为粘滞系数)．已知闪光照相机的闪光频率为f，图中刻度尺的最小分度为，胶木球的质量为m，所受浮力为，且．根据小黄同学的假设及上述已知条件可求得胶木球在水中下落时的粘滞系数　　 ▲　　 ．

9．如图(甲)所示，等离子气流(由高温高压的等电量的正、负离子组成)由左方连续不断地以速度射入和两极板间的匀强磁场中，ab直导线与、相连接，线圈A与直导线cd相连接．线圈A内存在如图(乙)所示的变化磁场，且磁感应强度B的正方向规定为向左，则下列叙述正确的是

A．0~ls内ab、cd线互相排斥　　 　　　B．1~2s内ab、cd导线互相吸引

C．2~3s内ab、cd导线互相吸引　　　　 D．3~4s内ab、cd导线互相排斥

8．如图所示，一名消防队员在模拟演习训练中，沿着竖立在地面上的钢管往下滑．已知这名消防队员的质量为60kg，他从钢管顶端由静止开始先匀加速再匀减速下滑，滑到地面时速度恰好为零．如果他加速时的加速度大小是减速时的2倍，下滑的总时间为3s，下滑的总距离为l2m，g取l0m/s²，那么该消防队员

A．下滑过程中的最大速度为8m/s

B．加速与减速过程的时间之比为2:1

C．加速与减速过程中摩擦力做的功之比为l:14

D．消防队员加速过程是超重状态，减速过程是失重状态

7．我国发射的“亚洲一号”地球同步通信卫星的质量为l．24t，在某一确定的轨道上运行．下列说法正确的是

A．“亚洲一号”卫星定点在北京正上方太空，所以我国可以利用它进行电视转播

B．“亚洲一号”卫星的轨道平面一定与赤道平面重合

C．若要发射一颗质量为2.48t的地球同步通信卫星，则该卫星的轨道半径将比“亚洲一号”卫星轨道半径小

D．若要发射一颗质量为2.48t的地球同步通信卫星，则该卫星的轨道半径和“亚洲一号”卫星轨道半径一样大

6．我国“西电东送”采用高压输电，继三峡至常州500kV直流输电工程后，又实现了三峡至广东的500kV直流输电工程．采用高压直流输电有利于不同发电机为同一电网供电和不同电网的互联．关于高压直流输电，下列说法正确的是

A．高压输电可以减少输电电流，从而减少输电线的能量损失

B．恒定的直流输电可以有效消除交流高压输电中感抗和容抗的影响

C．可以加快输电的速度

D．为实现高压直流输电，可以用变压器直接改变恒定电流的电压