15．一摆长为l的单摆做简谐运动，从某时刻开始计时，经过t=，摆球具有负向最大加速度，下面四个图像分别记录了该单摆从计时时刻开始到的振动图像，其中正确的是　　

14．下图为氢原子的能级示意图，图中①、②、③分别表示氢原子由所处激发态向低能级的跃迁，跃迁时所发射的光子的频率和波长分别为ν₁、ν₂、ν₃和λ₁、λ₂、λ₃。下列说法正确的是

A. λ₁>λ₂ 　　　　B. λ₁>λ₃ 　　

C．ν₁>ν₂ D．ν₂<ν₃

13．物理学是一门以实验为基础的科学，任何学说和理论的建立都离不开实验。下面给出了几个在物理学发展史上有重要地位的物理实验，以及与之相关的物理学发展史实的说法，其中错误的是

A、α粒子散射实验是原子核式结构理论的实验基础

B、光电效应实验表明光具有粒子性

C、电子的发现揭示了原子不是构成物质的最小微粒

D、天然放射现象的发现证实了玻尔原子理论是正确的

24．(20分)如图所示，在坐标系中，以(r，0)为圆心、r为半径的圆形区域内存在匀强磁场，磁场的磁感应强度大小为B，方向垂直于纸面向里。在y>r的足够大的区域内，存在沿y轴负方向的匀强电场，场强大小为E。从O点以相同速率向不同方向发射质子，质子的运动轨迹均在纸面内，且质子在磁场中运动的轨迹半径也为r。已知质子的电荷量为q，质量为m，不计质子所受重力及质子间相互作用力的影响。

(1)求质子从O点射入磁场时速度的大小；

(2)若质子沿x轴正方向射入磁场，求质子从O点射入磁场到第二次离开磁场经历的时间；

(3)若质子沿与x轴正方向成夹角θ的方向从O点射入第一象限的磁场中，求质子在磁场中运动的总时间。

23．(18分)2010年11月5日，在新疆召开的“引渤入疆”(指引渤海水进入新疆)研讨会，引起了全国舆论的广泛关注。其中一个方案是：从天津取水，由黄旗海一库布齐沙漠一毛乌素沙漠一腾格里沙漠一乌兰布和沙漠-巴丹吉林沙漠，走河西走廊，经疏勒河自流进入罗布泊。此路径中最高海拔约为1200m，从罗布泊到下游的艾丁湖，又有近1000m的落差。此方案是否可行，涉及到环境、能源、技术等多方面的因素。下面我们仅从能量角度来分析这个方案。

　　 取重力加速度g=10m／s²，水的密度。

(1)通过管道提升海水，电能的利用率=60%，将1吨海水提升到海拔1200m，需要耗多少电能?利用水的落差发电，发电效率也为=60%，在1000m的落差中1吨水可以发多少电能?

　 (2)如果每年调4×10⁹m³海水入疆，尽管利用落差发的电可以全部用来提升海水，但还需要额外提供电能。

(i)额外需要的电能可从三峡水电站输送。已知三峡水电站水库面积约1．0×10⁹m²，年平均流量Q=5．0×10¹¹m³，水库水面与发电机所在位置的平均高度差h=100m，发电站的发电效率=60%。求在一年中“引渤入疆”工程额外需要的电能占三峡电站发电量的比例。

(ii)我国西北地区风能充足，额外需要的电能也可通过风力发电来解决。通过风轮机一个叶片旋转一周扫过面积的最大风能为可利用风能。取空气密度=1．25kg／m³。某风力发电机的发电效率=40%，其风轮机一个叶片旋转一周扫过的面积S=400m²。某地区风速不低于=l0m／s的时间每年约为5500小时(合2．0×10⁷s)。

求在该地区最多建多少台这样的风力发电机就能满足“引渤入疆”工程额外需要的电能?

22．(16分)如图所示，两根足够长的光滑平行导轨与水平面成θ=60°角，导轨间距为L。将直流电源、电阻箱和开关串联接在两根导轨之间。整个装置处在磁感应强度为B的匀强磁场中。质量为m的导体棒MN垂直导轨水平放置在导轨上，导体棒与两根导轨都接触良好。重力加速度为g。

(1)若磁场方向垂直导轨平面向上，当电阻箱接入电路的电阻为R₁时，闭合开关后，导体棒MN恰能静止在导轨上。请确定MN中电流I₁的大小和方向；

(2)若磁场方向竖直向上，当电阻箱接入电路的电阻为R₂时，闭合开关后，导体棒MN也恰能静止在导轨上，请确定MN中的电流I₂的大小；

(3)导轨的电阻可忽略，而电源内阻、导体棒MN的电阻均不能忽略，求电源的电动势。

21．实验题(18分)利用电火花计时器做如下实验。

(1)(10分)甲同学使用如图1所示的装置来验证“机械能守恒定律”。

①下面是操作步骤：

a．按图1安装器材；

b．松开铁夹，使重锤带动纸带下落；

c．接通电火花计时器电源，使计时器开始工作

d．进行数据处理：

e．根据需要，在纸带上测量数据。

把上述必要的操作步骤按正确的顺序排列　　　　　 .

②电火花计时器接在频率为50Hz的交流电源上，图2为实验中打出的一条纸带，从起始点O开始，将此后连续打出的7个点依次标为A、B、C、D……，

电火花计时器打F点时，重锤下落的速度为　　　　　　 m/s。(保留到小数点后两位)

③如果已知重锤的质量为0．50kg，当地的重力加速度为9．80m／s²。从打O点到打F点的过程中，重锤重力势能的减少量为　　　　　 J，重锤动能的增加量为　　 J。(保留到小数点后两位)

　 (2)(8分)乙同学采用如图3所示的装置进行了有关“动能定理”研究的实验。

a．按图3把实验器材安装好，不挂配重，反复移动垫木直到小车能够做匀速直线运动；

b．把细线系在小车上并绕过定滑轮悬挂质量为100g的配重。接通电源，放开小车，电火花计时器在被小车带动的纸带上打下一系列点。从某点A开始，此后在纸带上每隔4个点取一个计数点，依次标为B、C、D……；

c．测量出B、C、D、……各点与A点的距离，分别记为、、、……；

d．用配重受到的重力分别乘以、、、……，得到配重重力所做的功W₁、W₂、W₃、……；(重力加速度g=9．80m／s²)

e．求出B、C、D、……各点速度的大小，分别记为、、、……，再求出它们的平方、、、……；

f．用纵坐标表示速度的平方，横坐标表示配重重力所做的功W，作出图象，并在图象中描出(，)坐标点，再连成图线；

(以下计算保留到小数点后两位)

①在步骤d中，该同学测得，则配重重力所做的功　　　 J；

②该同学得到的图象如图4所示。通过图象可知，打A点时对应小车的速度

　　　 m／s；

③小车的质量M=　　 　　kg.

20．一个足够长的竖直放置的磁铁结构如图所示。在图1中磁铁的两个磁极分别为同心的圆形和圆环形。在两极之间的缝隙中，存在辐射状的磁场，磁场方向水平向外，某点的磁感应强度大小与该点到磁极中心轴的距离成反比。用横截面积一定的细金属丝制成的圆形单匝线圈，从某高度被无初速释放，在磁极缝隙间下落的过程中，线圈平面始终水平且保持与磁极共轴。线圈被释放后　　 (　　 )

　　 A．线圈中没有感应电流，线圈做自由落体运动

　　 B．在图l俯视图中，线圈中感应电流沿逆时针方向

　　 C．线圈有最大速度，线圈半径越大，最大速度越小

　　 D．线圈有最大速度，线圈半径越大，最大速度越大

19．如图所示，两个半径相同的小球A、B分别被不可伸长的细线悬吊着，两个小球静止时，它们刚好接触，且球心在同一条水平线上，两根细线竖直。小球A的质量小于B的质量。现向左移动小球A，使悬吊A球的细线张紧着与竖直方向成某一角度，然后无初速释放小球A，两个小球将发生碰撞。碰撞过程没有能量损失，且碰撞前后小球的摆动平面不变。已知碰撞前A球摆动的最高点与最低点的高度差为h。则小球B的质量越大，碰后(　　 )

　　 A．A上升的最大高度越大，而且可能大于

　　 B．A上升的最大高度越大，但不可能大于

　　 C．B上升的最大高度越大，而且可能大于

　　 D．B上升的最大高度越大，但不可能大于

18．一个电子只在电场力作用下从a点运动到b点的轨迹如图中虚线所示，图中一组平行实线可能是电场线也可能是等势面，下列说法中正确的是(　　 )

　　 A．如果实线是电场线，则a点的电势比b点的电势高　

　　 B．如果实线是等势面，则a点的电势比b点的电势低

　　 C．如果实线是电场线，则电子在a点的电势能比在b点的电势能大

　　 D．如果实线是等势面，则电子在a点的电势能比在b点的电势能大