20.如图所示，在直角坐标系xOy内，有一质量为m、电量为+q的电荷从原点O沿y轴正方向以初速度v₀出发，电荷重力不计。现要求该电荷能通过点P(a，-b)。试设计在电荷运动适当的空间范围内加上“电场”或“磁场”

并运用物理知识求解出一种简单、常规的方案。

(tan2α =)

　 (1)说明电荷由O到P的运动性质并在图中绘出电荷运动轨迹；

　 (2)用必要的运算说明你设计的方案中相关物理量的表达式(用题设已知条件和有关常数)

19．t=0时，磁场在xOy平面内的分布如题23图所示。其磁感应强度的大小均为B₀，方向垂直于xOy平面，相邻磁场区域的磁场方向相反。每个同向磁场区域的宽度均为l₀。整个磁场以速度v沿x轴正方向匀速运动。

(1)若在磁场所在区间，xOy平面内放置一由a匝线圈串联而成的矩形导线框abcd，线框的bc边平行于x轴。bc=l_B、ab=L，总电阻为R，线框始终保持静止。求

①线框中产生的总电动势大小和导线中的电流大小；

②线框所受安培力的大小和方向。

(2)该运动的磁场可视为沿x轴传播的波，设垂直于纸面向外的磁场方向为正，画出L=0时磁感应强度的波形图，并求波长和频率f。

题23图

18.如图所示，质量为m的由绝缘材料制成的球与质量为M=19m的金属球并排悬挂。现将绝缘球拉至与竖直方向成θ=60°的位置自由释放，下摆后在最低点处与金属球发生弹性碰撞。在平衡位置附近存在垂直于纸面的磁场。已知由于磁场的阻尼作用，金属球将于再次碰撞前停在最低点处。求经过几次碰撞后绝缘球偏离竖直方向的最大角度将小于45°。

17．环保汽车将为2008年奥运会场馆服务。某辆以蓄电池为驱动能源的环保汽车，总质量。当它在水平路面上以v=36km/h的速度匀速行驶时，驱动电机的输入电流I=50A，电压U=300V。在此行驶状态下

(1)求驱动电机的输入功率；

(2)若驱动电机能够将输入功率的90%转化为用于牵引汽车前进的机械功率P_机，求汽车所受阻力与车重的比值(g取10m/s²)；

(3)设想改用太阳能电池给该车供电，其他条件不变，求所需的太阳能电池板的最小面积。结合计算结果，简述你对该设想的思考。

已知太阳辐射的总功率，太阳到地球的距离，太阳光传播到达地面的过程中大约有30%的能量损耗，该车所用太阳能电池的能量转化效率约为15%。

16.(12分)有一电注表A，量程为1mA，内阻r_g约为100Ω。要求测量其内阻。可选用器材有，电阻器R₀，最大阻值为99999.9Ω；滑动变阻器甲，最大阻值为10kΩ；滑动变阻器乙，最大阻值为2kΩ；电源E₁，电动势约为2V，内阻不计；电源E₂，电动势约为6V，内阻不计；开关2个，导线若干。

采用的测量电路图如图所示，实验步骤如下：a.断开S₁和S₂，将R调到最大；b.合上S₁调节R使A满偏；c.合上S₂，调节R₁使A半偏，此时可以认为A的内阻r_g＝R₁，试问：

(ⅰ)在上述可供选择的器材中，可变电阻R₁应该选择　 ①　 ；为了使测量尽量精确，可变电阻R应该选择　 ②　 ；电源E应该选择　 ③　 。

(ⅱ)认为内阻r_g＝R₁，此结果与r_g的真实值相比　 ④　 。(填“偏大”、“偏小”或“相等”)

解答题(4小题，每小题17分，共68分)应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤、只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位：

实验题2小题(共24分)

15.(12分)碰撞的恢复系数的定义为e=，其中v₁₀和v₂₀分别是碰撞前两物体的速度，v₁和v₂分别是碰撞前两物体的速度。弹性碰撞的恢复系数e=1。非弹性碰撞的e<1，某同学借用验证动量守恒定律的实验装置(如图所示)验证弹性碰撞的恢复系数是否为1，实验中使用半径相等的钢质小球1和2，(它们之间的碰撞可近似视为弹性碰撞)，且小球1的质量大于小球2的质量。

实验步骤如下：

安装实验装置，做好测量前的准备，并记下重垂线所指的位置O。

第一步，不放小球2，让小球1从斜槽上A点由静止滚下，并落在地面上。重复多次，用尽可能小的圆把小球的所有落点圈在里面，其圆心就是小球落点的平均位置。

第二步，把小球2放在斜槽前端边缘处的C点，计小球1从A点由静止滚下，使它们碰撞，重复多次，并使用与第一步同样的方法分别标出碰撞后两小球落点的平均位置。

第三步，用刻度尺分别测量三个落地点的平均位置离O点的距离，即线段OM、OP、ON的长度。

在上述实验中，

①P点是　　　　　　　　　　 的平均位置。

M点是　　　　　　　　　　 的平均位置。

N点是　　　　　　　　　　　 的平均位置。

②请写出本实验的原理_________________________________。写出用测量量表示的的恢复系数的表达式________________________________。

③三个落地点距O点的距离OM、OP、ON与实验所用的小球质量是否有关？

________________________________

(二)选做题(共10分)

　　　 请考生从下面给出的A、B两组选做题中选择其中的一组进行答题。考生只能选其中的一组，不能同时选做两组，也不能交叉选做，否则选做题无效，不能得分。

A组选做[选考选修3-3(含选修2-2)的考生做] 13.分子动理论内容包括三方面：①　　　　　　　　　　　 　②分子永不停息做无规则的热运动③分子间存在相互作用力，引力和斥力同时存在，都随距离的增大而减小，但斥力变化得　　　 内能的改变有两种方式：做功和　　　　　　 热学第二定律的实质:涉及热现象(自然界中)的宏观过程都具有　　　　　 ,是不可逆的 可以从两个角度描述：①热传递方向表述：②　　　　　　 与内能转化表述：

B组选做题[选考选修3-4的考生做] 14.一列简谐横波沿x轴传播．T=0时的波形如图所示，质点A与质点B相距lm，A点速度沿y轴正方向；t=0．02s时，质点A第一次到达正向最大位移处．由此可知(05江苏) 此波沿x轴　　　　 (填正或负)方向传播 ，传播速度为　　　　　　 从t=0时起，经过0．04s，质点A运动的路程为　　　　 ，此时速度沿y轴　　　　　 (填正或负)方向，此时加速度　　　　　 (填最小还是最小)

1．2006年美国和俄罗斯的科学家利用回旋加速器，通过Ca(钙48)轰击Cf(锎249)发生核反应，成功合成了第118号元素，这是迄今为止门捷列夫元素周期表中原子序数最大的元素，实验表明，该元素的原子核先放出3个相同的粒子x，再连续经过3次α衰变后，变成质量为282的第112号元素的原子核，则上述过程中的粒子x是

A．中子　　 　B．质子　　　 C．电子　　　 D．α粒子

2．设氢原子由n=3的状态向n=2的状态跃迁时放出能量为E、频率为v的光子。氢原子

　　 A．跃迁时可以放出或吸收能量为任意值的光子

　　 B．由n=2的状态向n=1的状态跃迁时放出光子的能量大于E

　　 C．由n=3的状态向n=1的状态跃迁时放出光子的能量等于6.4E

　　 D．由n=4的状态向n=3的状态跃迁时放出光子的频率大于v

3.16世纪末，伽利略用实验和推理,推翻了已在欧洲流行了近两千年的亚里士多德关于力和运动的理论,开启了物理学发展的新纪元。在以下说法中，与亚里士多德观点相反的是

A.四匹马拉的车比两匹马拉的车跑得快；这说明，物体受的力越大，速度就越大

B.一个运动的物体，如果不再受力了，它总会逐渐停下来；这说明，静止状态才是物体长不受力时的“自然状态”

C.两物体从同一高度自由下落，较重的物体下落较快

D.一个物体维持匀速直线运动，不需要力

4.如图，卷扬机的绳索通过定滑轮用力F拉位于粗糙面上的木箱，使之沿斜面加速向上移动。在移动过程中，下列说法正确的是

A.F对木箱做的功等于木箱增加的动能与木箱克服摩擦力所做的功之和

B.F对木箱做的功等于木箱克服摩擦力和克服重力所做的功之和

C.木箱克服重力所做的功等于木箱增加的重力势能

D.F对木箱做的功等于木箱增加的机械能与木箱克服摩擦力做的功之和

5.如图所示，光滑水平面上放置质量分别为m和2m的四个木块，其中两个质量为m的木块间用一不可伸长的轻绳相连，木块间的最大静摩擦力是μmg。现用水平拉力F拉其中一个质量为2 m的木块，使四个木块以同一加速度运动，则轻绳对m的最大拉力为

A、　 B、　 C、　 D、

6.两辆游戏赛车、在两条平行的直车道上行驶。时两车都在同一计时线处，此时比赛开始。它们在四次比赛中的图如图所示。哪些图对应的比赛中，有一辆赛车追上了另一辆(　　 )

7.如图所示，在倾角为30⁰的足够长的斜面上有一质量为m的物体，它受到沿斜面方向的力F的作用。力F可按图(a)、(b)(c)、(d)所示的四种方式随时间变化(图中纵坐标是F与mg的比值，力沿斜面向上为正)。

已知此物体在t=0时速度为零，若用v₁、v₂ 、v₃ 、v₄分别表示上述四种受力情况下物体在3秒末的速率，则这四个速率中最大的是(　　 )

A、v₁ B、v₂C、v₃ D、v₄

8.如图所示，某区域电场线左右对称分布，M、N为对称线上两点。下列说法正确的是

A．M点电势一定高于N点电势　　 　　　　　　　B．M点场强一定大于N点场强

C正电荷在M点的电势能大于在N点的电势能　 D将电子从M点移动到N点，电场力做正功

9.如图所示，固定在点的正点电荷的电场中有、两点，已知，下列叙述正确的是

A.若把一正的点电荷从点沿直线移到点，则电场力对该电荷做功，电势能减少

B.若把一正的点电荷从点沿直线移到点，则电场力对该电荷做功，电势能增加

C.若把一负的点电荷从点沿直线移到点，则电场力对该电荷做功，电势能减少

D.若把一负的点电荷从点沿直线移到点，再从点沿不同路径移回到点；则该电荷克服电场力做的功等于电场力对该电荷所做的功，电势能不变

10.两个质量相同的小球用不可伸长的细线连结，置于场强为E的匀强电场中，小球1和小球2均带正电，电量分别为q₁和q₂(q₁＞q₂)。将细线拉直并使之与电场方向平行，如图所示。若将两小球同时从静止状态释放，则释放后细线中的张力T为(不计重力及两小球间的库仑力)

A．　　 B．

C．　　 D．

11.在如图所示的电路中，E为电源电动势，r为电源内阻，R₁和R₃均为定值电阻，R₂为滑动变阻器。当R₂的滑动触点在a端时合上开关S，此时三个电表A₁、A₂和V的示数分别为I₁、I₂和U。现将R₂的滑动触点向b端移动，则三个电表示数的变化情况是

A．I₁增大，I₂不变，U增大　　 B．I₁减小，I₂增大，U减小

C．I₁增大，I₂减小，U增大　　 D．I₁减小，I₂不变，U减小

12.如图所示，在PQ、QR区域中存在着磁感应强度大小相等、方向相反的匀强磁场，磁场方向均垂直于纸面。一导线框abcdefa位于纸面内，框的邻边都互相垂直，bc边与磁场的边界P重合。导线框与磁场区域的尺寸如图所示。从t=0时刻开始，线框匀速很长两个磁场区域，以a→b→c→d→e→f为线框中的电动势的正方向，以下四个关系示意图中正确的是(C)

24、(12分)质量为0.2千克的小球从一弹性平面处以20米/秒的速度竖直上抛，能上升的最大高度为16m,然后落回平面，与平面发生碰撞后再次上升，上升的高度为7m，而后又落回平面……直到最后静止在平面上，设小球受到的空气阻力大小恒定，求：

(1)　　　　 小球所受空气阻力的大小

(2)　　　　 小球第一次上升时间和下落时间之比

(3)　　　　 从小球刚开始上抛到第二次落到平面之前的过程中损失的机械能

23．(12分)如图所示，边长为L的正方形区域abcd内存在着匀强电场。电量为q、动能为E_k的带电粒子从a点沿ab方向进入电场，不计重力。

(1)若粒子从c点离开电场，求电场强度的大小和粒子离开电场时的动能；

(2)若粒子离开电场时动能为E_k’，则电场强度为多大？