(18分)

       (1)甲同学要把一个量程为200μA的直流电流计，改装成量度范围是0~4V的直流电压表。

       ①她按图1所示电路、用半偏法测定电流计的内电阻r_g，其中电阻R₀约为1k。为使r_g的测量值尽量准确，在以下器材中，电源E应选用       ，电阻器R₁应选用     ，电阻器R₂应选用         （选填器材前的字母）。

       A.电源（电动势1.5V）                    B.电源（电动势6V）

       C.电阻箱(0~999.9)                        D.滑动变阻器(0~500)

       E.电位器（一种可变电阻，与滑动变阻器相当）(0~5.1k)

       F.电位器（0~51k）

       ②该同学在开关断开情况下，检查电路连接无误后，将R₂的阻值调至最大。后续的实验操作步骤依次是：          ,          ,         ,          ,最后记录R₁的阻值并整理好器材。（请按合理的实验顺序，选填下列步骤前的字母）

       A.闭合S₁

       B.闭合S₂

       C.调节R₂的阻值，使电流计指针偏转到满刻度

       D.调节R₂的阻值，使电流计指针偏转到满刻度的一半

       E.调节R₁的阻值，使电流计指针偏转到满刻度的一半

       F.调节R₁的阻值，使电流计指针偏转到满刻度

③如果所得的R₁的阻值为300.0，则图1中被测电流计的内阻r_g的测量值为    ，该测量值    实际值（选填“略大于”、“略小于”或“等于”）。

       ④给电流计        联（选填“串”或“并”）一个阻值为        k的电阻，就可以将该电流计改装为量程4V的电压表。

        (2)乙同学要将另一个电流计改装成直流电压表，但他仅借到一块标准电压表、一个电池组E、一个滑动变阻器R′和几个待用的阻值准确的定值电阻。

       ①该同学从上述具体条件出发，先将待改装的表直接与一个定值电阻R相连接，组成一个电压表；然后用标准电压表校准。请你画完图2方框中的校准电路图。

       ②实验中，当定值电阻R选用17.0k时，调整滑动变阻器R′的阻值，电压表的示数是4.0V时，表的指针恰好指到满量程的五分之二；当R选用7.0k时，调整R′的阻值，电压表的示数是2.0V时，表的指针又指到满量程的五分之二。

       由此可以判定，表的内阻r_g是            k，满偏电流I_g是          mA。若要将表改装为量程是15V的电压表，应配备一个       k的电阻。

（16分）

       如图，跳台滑雪运动员经过一段加速滑行后从O点水平飞出，经过3.0 s落到斜坡上的A点。已知O点是斜坡的起点，斜坡与水平面的夹角＝37°，运动员的质量m＝50 kg。不计空气阻力。（取sin37°＝0.60，cos37°＝0.80;g取10 m/s²）求

       （1）A点与O点的距离L;

       （2）运动员离开O点时的速度大小;

       （3）运动员落到A点时的动能。

（18分）

       利用霍尔效应制作的霍尔元件以及传感器，广泛应用于测量和自动控制等领域。

       如图1，将一金属或半导体薄片垂直置于磁场B中，在薄片的两个侧面a、b间通以电流I时，另外两侧c、f间产生电势差，这一现象称为霍尔效应。其原因是薄片中的移动电荷受洛伦兹力的作用向一侧偏转和积累，于是c、f间建立起电场E_H，同时产生霍尔电势差U_H。当电荷所受的电场力与洛伦兹力处处相等时，E_H和U_H达到稳定值，U_H的大小与I和B以及霍尔元件厚度d之间满足关系式U_H＝R_H，其中比例系数R_H称为霍尔系数，仅与材料性质有关。

       （1）设半导体薄片的宽度（c、f间距）为l，请写出U_H和E_H的关系式;若半导体材料是电子导电的，请判断图1中c、f哪端的电势高;[

       （2）已知半导体薄片内单位体积中导电的电子数为n，电子的电荷量为e，请导出霍尔系数R_H的表达式。（通过横截面积S的电流I＝nevS，其中v是导电电子定向移动的平均速率）;

       （3）图2是霍尔测速仪的示意图，将非磁性圆盘固定在转轴上，圆盘的周边等距离地嵌装着m个永磁体，相邻永磁体的极性相反。霍尔元件置于被测圆盘的边缘附近。当圆盘匀速转动时，霍尔元件输出的电压脉冲信号图像如图3所示。

       a.若在时间t内，霍尔元件输出的脉冲数目为P，请导出圆盘转速N的表达式。

       b.利用霍尔测速仪可以测量汽车行驶的里程。除此之外，请你展开“智慧的翅膀”，提出另一个实例或设想。

（20分）

       雨滴在穿过云层的过程中，不断与漂浮在云层中的小水珠相遇并结合为一体，其质量逐渐增大。现将上述过程简化为沿竖直方向的一系列碰撞。已知雨滴的初始质量为m₀，初速度为v₀，下降距离l后与静止的小水珠碰撞且合并，质量变为m₁。此后每经过同样的距离l后，雨滴均与静止的小水珠碰撞且合并，质量依次变为m₂、m₃……m_n……（设各质量为已知量）。不计空气阻力。

       （1）若不计重力，求第n次碰撞后雨滴的速度v_n′；

       （2）若考虑重力的影响，

              a.求第1次碰撞前、后雨滴的速度v₁和v₁′；

              b.求第n次碰撞后雨滴的动能 v_n′²；

高台滑雪运动员腾空跃下，如果不考虑空气阻力，则下落过程中该运动员机械能的转换关系是（   ）。

A．动能减少，重力势能减少      B．动能减少，重力势能增加

C．动能增加，重力势能减少      D．动能增加，重力势能增加

民间常用“拔火罐”来治疗某些疾病，方法是将点燃的纸片放入一个小罐内，当纸片燃烧完时，迅速将火罐开口端紧压在皮肤上，火罐就会紧紧地被“吸”在皮肤上。其原因是，当火罐内的气体（   ）。

A．温度不变时，体积减小，压强增大

B．体积不变时，温度降低，压强减小

C．压强不变时，温度降低，体积减小

D．质量不变时，压强增大，体积减小

如右图，水平桌面上放置一根条形磁铁，磁铁中央正上方用绝缘弹簧悬挂一水平直导线，并与磁铁垂直。当直导线中通入图中所示方向的电流时，可以判断出（   ）。

A．弹簧的拉力增大，条形磁铁对桌面的压力减小

B．弹簧的拉力减小，条形磁铁对桌面的压力减小

C．弹簧的拉力增大，条形磁铁对桌面的压力增大

D．弹簧的拉力减小，条形磁铁对桌面的压力增大

右图是位于锦江乐园的摩天轮，高度为108m，直径是98m。一质量为50kg的游客乘坐该摩天轮做匀速圆周运动旋转一圈需25min。如果以地面为零势能面，则他到达最高处时的（取g=10m/s2）（    ）。

A．重力势能为5.4×104J，角速度为0.2rad/s

B．重力势能为4.9×104J，角速度为0.2rad/s

C．重力势能为5.4×104J，角速度为4.2×10-3rad/s

D．重力势能为4.9×104J，角速度为4.2×10-3rad/s

使用照相机拍摄清晰满意的照片，必须选择合适的曝光量。曝光量P可以表示为：

P=，式中为常数，为照相机镜头“通光孔径”的直径，为照相机镜头的焦距，为曝光时间，将的倒数称为照相机的光圈数。一摄影爱好者在某次拍摄时，选择的光圈数是8，曝光时间是s。 若他想把曝光时间减少一半，但不改变曝光量，那么光圈数应选择（  ）。

A．4          B．5.6          C．8              D．11

（本题共15分）上海世博会于2010年5月1日精彩开幕。各场馆新颖的环保设计、新能源汽车的闪亮登场、太阳能的广泛利用……令人耳目一新。“一切始于世博会！”——世博会展现的高科技将使我们的生活更美好。

1.太阳能是清洁的新能源，为了环保，我们要减少使用像煤炭这样的常规能源而大力开发新能源。划分下列能源的类别，把编号填入相应的表格。

①石油  ②地热能  ③核能  ④天然气  ⑤风能   ⑥潮汐能

2.中国馆、世博中心和主题馆等主要场馆，太阳能的利用规模达到了历届世博会之最，总发电装机容量达到4.6×103kW。设太阳能电池板的发电效率为18%，已知地球表面每平方米接收太阳能的平均辐射功率为1.353kW，那么所使用的太阳能电池板的总面积为     m²。

3.各场馆的机器人非常引人注目。在下图设计的机器人模块中，分别填入传感器和逻辑门的名称，使该机器人能够在明亮的条件下，听到呼唤声就来为你服务。

4.纯电动概念车E1是中国馆的镇馆之宝之一。若E1概念车的总质量为920kg，在16s内从静止加速到100km/h（即27.8m/s），受到恒定的阻力为1500N，假设它做匀加速直线运动，其动力系统提供的牵引力为        N。当E1概念车以最高时速120km/h（即33.3m/s）做匀速直线运动时，其动力系统输出的功率为          kW。

5.在世博园区，运行着许多氢燃料汽车，其动力来源是氢燃料电池（结构如图）。

（1）以下是估测氢燃料电池输出功率的实验步骤：

       ①把多用表的选择开关调至电流档，并选择恰当量程，串联在电路中。读出电流I；

       ②把多用表的选择开关调至电压档，把红、黑表笔并联在电动机两端，其中红表笔应该接在图中         （填“A”或“B”）端。读出电压U；

       ③重复步骤①和②，多次测量，取平均值；

       ④根据公式P=        计算氢燃料电池输出功率。

（2）在上述第②步中遗漏的操作是                      ；

（3）如果该电动机的效率为，汽车运动的速度为v，则汽车的牵引力为         。