如图甲所示，间距为L、足够长的固定光滑平行金属导轨MN、PQ与水平面成θ角，下端M、P之间连接有电流传感器和阻值为R的定值电阻．导轨上垂直停放一质量为m、电阻为r的金属杆ab．ab与导轨接触良好，整个装置处于磁感应强度方向垂直导轨平面向下、大小为B的匀强磁场中．在t=0时刻，用一沿斜面向上的力向上拉金属杆ab，使之由静止开始斜向上做直线运动，电流传感器将通过R的电流i即时采集并输入电脑，可获得电流i随时间t变化的关系图线，设图乙中的I
1和t
1为已知数．电流传感器和导轨的电阻及空气阻力均忽略不计，重力加速度大小为g．
（1）若电流i随时间t变化的关系如图乙所示，求任意t时刻杆ab的速度v；
（2）判断杆ab的运动性质，并求任意t时刻斜向上拉力的功率P的大小．
考点分析：
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如图所示，静止放在水平光滑的桌面上的纸带，其上有一质量为m=1.0kg的铁块，它与纸带右端的距离为L=0.5m，铁块与纸带间的动摩擦因数为μ=0.1．现用力F水平向左将纸带从铁块下抽出，当纸带全部抽出时铁块恰好到达桌面边缘，铁块抛出后落地点离抛出点的水平距离为s=0.8m．已知g=10m/s
2，桌面高度为H=0.8m，不计纸带质量，不计铁块大小，铁块不翻滚．求：
（1）铁块抛出时速度大小；
（2）纸带从铁块下抽出所用的时间t；
（3）纸带抽出过程产生的内能Q．
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（选修模块3-5）
（1）下列关于原子结构和原子核的说法中正确的是______
A．卢瑟福在α粒子散射实验的基础上提出了原子的核式结构模型
B．天然放射性元素在衰变过程中核电荷数和质量数守恒，其放射线在磁场中不偏转的是γ射线
C．由图可知，原子核A裂变成原子核B和C要放出核能
D．由图可知，原子D和E聚变成原子核F要吸收能量
（2）第一代核反应堆以铀235为裂变燃料，而在天然铀中占99%的铀238不能被利用，为了解决这个问题，科学家们研究出快中子增殖反应堆，使铀238变成高效核燃料．在反应堆中，使用的核燃料是钚239，裂变时释放出快中子，周围的铀238吸收快中子后变成铀239，铀239（
）很不稳定，经过______次β次衰变后变成钚239（
），写出该过程的核反应方程式：______
92
U→
U+2
e
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（选修模块3-4）
（1）下列叙述中正确的有______
A．在不同的惯性参考系中，光在真空中的速度都是相同的
B．两列波相叠加产生干涉现象，则振动加强区域与减弱区域交替变化
C．光的偏振现象说明光波是横波
D．夜视仪器能在较冷的背景上探测出较热物体的红外辐射
（2）如图1所示是一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t=0时刻的波形图，已知波的传播速度v=2m/s．试回答下列问题：
①写出x=0.5m处的质点做简谐运动的表达式：______cm；
②x=0.5m处质点在0～0.5s内通过的路程为______cm．
（3）如图2所示是光从介质 1 进入介质 2 的折射情况，根据光路图可知：两种介质相比较，介质______是光密介质；光在介质中1的频率______在介质中2的频率（选填“＞”、“=”或“＜”）；若介质2是空气（视为真空），则在此界面发生全反射的临界角的正弦值为______（用θ
1、θ
2表示）
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弹性势能是发生形变的物体所具有的能量．弹性势能跟形变的大小有关，例如弹簧的弹性势能跟弹簧被拉伸或压缩的长度（即形变量）有关，形变量越大，恢复原状时对外做的功越多，弹簧的弹性势能就越大．弹性势能跟形变量之间应该是怎样的定量关系呢？甲和乙两位同学为了解决这个问题，在实验室进行了探究弹簧压缩时具有的弹性势能与压缩量之间的关系的实验．以下是两位同学经历的一些实验探究过程，请你根据题目要求回答问题．
（1）甲同学在实验前提出了如下猜想：动能是物体运动具有的能量，动能的大小与运动速度有关，且跟运动速度的平方成正比，弹性势能是物体发生形变具有的能量，弹性势能的大小与形变有关，由此可以猜想弹性势能的大小也应该是跟形变量的平方成正比的关系．乙同学根据所学的物理知识用图象法从理论上证实了甲同学的猜想，他所用到的物理知识是：①弹簧发生形变时弹力与形变量的关系F=kx，②克服弹簧的弹力所做的功等于弹簧弹性势能的增加．请你完成甲同学的证明过程．
（2）两位同学为了用实验来证实他们的猜想，设计了如图所示的实验装置．在离地面高度为h的光滑水平桌面上，沿着与桌子边缘垂直的方向放置一轻质弹簧，其左端固定，右端与质量为m的一小钢球接触．当弹簧处于自然长度时，小钢球恰好在桌子边缘．让钢球向左压缩弹簧一段距离后由静止释放，使钢球沿水平方向射出桌面，小球在空中飞行后落到水平地面，水平距离为s．为了完成实验，还需下列哪些器材？
A．秒表 B．刻度尺 C．白纸
D．复写纸 E．小球 F．游标卡尺
答：______．
（3）如果在实验中，得到弹簧压缩量x和小球离开桌面后的水平位移s的一些数据如下表：
| 实验次序 | 1 | 2 | 3 | 4 |
| x/cm | 2.00 | 3.00 | 4.00 | 5.00 |
| s/cm | 10.20 | 15.14 | 20.10 | 25.30 |
从上面的实验数据，你能得出什么结论？再结合你学过的物理知识，能否推断出弹簧压缩时具有的弹性势能E
P与压缩量x的平方成正比的关系？（要求写出分析过程）．
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（1）有一游标卡尺，主尺的最小分度是1mm，游标上有20个小的等分刻度．用它测量一小球的直径，如图1所示的读数是______mm．
（2）用螺旋测微器测量一根金属丝的直径，如图2所示的读数是______mm．
（3）某电阻丝R的额定电压为3V，为测量其电阻值，①某同学先用多用电表粗测其电阻．用已经调零且选择开关指向欧姆挡“×10”档位的多用电表测量，发现指针的偏转角度太大，这时他应将选择开关换成欧姆挡的“______”档位（选填“×100”或“×1”），然后进行______，再次测量电阻丝的阻值，其表盘及指针所指位置如图3所示，则此段电阻丝的电阻为______Ω．
（4）现要进一步精确测量其阻值实验室提供了下列可选用的器材
A：电流表A
1（量程300mA，内阻约1Ω）
B：电流表A
2（量程0.6A，内阻约0.3Ω）
C：电压表V
1（量程3.0V，内阻约3kΩ）
D：电压表V
2（量程5.0V，内阻约5kΩ）
E：滑动变阻器R
1（最大阻值为10Ω）
F：滑动变阻器R
2（最大阻值为500Ω）
G：电源E（电动势4V，内阻可忽略）
H：电键、导线若干．
为了尽可能提高测量准确度，应选择的器材为（只需添器材前面的字母即可）
电流表______．电压表______．滑动变阻器______．
（5）下列给出的测量电路中，最合适的电路是______．
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