如图所示，两平行的光滑金属导轨安装在一光滑绝缘斜面上，导轨间距为l、足够长且电阻忽略不计，导轨平面的倾角为α，条形匀强磁场的宽度为d，磁感应强度大小为B、方向与导轨平面垂直．长度为2d的绝缘杆将导体棒和正方形的单匝线框连接在一起组成“
”型装置，总质量为m，置于导轨上．导体棒中通以大小恒为I的电流（由外接恒流源产生，图中未画出）．线框的边长为d（d＜l），电阻为R，下边与磁场区域上边界重合．将装置由静止释放，导体棒恰好运动到磁场区域下边界处返回，导体棒在整个运动过程中始终与导轨垂直．重力加速度为g．
求：（1）装置从释放到开始返回的过程中，线框中产生的焦耳热Q；
（2）线框第一次穿越磁场区域所需的时间t
1；
（3）经过足够长时间后，线框上边与磁场区域下边界的最大距离Χ
m．
考点分析：
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如图所示，竖直平面xOy内存在水平向右的匀强电场，场强大小E=10N/c，在y≥0的区域内还存在垂直于坐标平面向里的匀强磁场，磁感应强度大小B=0.5T一带电量q=+0.2C、质量m=0.4kg的小球由长l=0.4m的细线悬挂于P点小球可视为质点，现将小球拉至水平位置A无初速释放，小球运动到悬点P正下方的坐标原点O时，悬线突然断裂，此后小球又恰好能通过O点正下方的N点．（g=10m/s
2），求：
（1）小球运动到O点时的速度大小；
（2）悬线断裂前瞬间拉力的大小；
（3）ON间的距离．
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一质量M=0.2kg的长木板静止在水平面上，长木板与水平面间的滑动摩擦因数μ
1=0.1，一质量m=0.2kg的小滑块以v
=1.2m/s的速度从长木板的左端滑上长木板，滑块与长木板间滑动摩擦因数μ
2=0.4（如图所示）．求：
（1）经过多少时间小滑块与长木板速度相同？
（2）从小滑块滑上长木板到最后静止下来的过程中，小滑块滑动的距离为多少？（滑块始终没有滑离长木块）
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本题包括A、B、C三小题，请选定其中两题，并在相应的答题区域内作答，若三题都做，则按A、B两题评分．
B．（选修模块3-4 ）
（1）下列说法中正确的是______
A．牛顿环是薄膜干涉的结果，当用频率更低的单色光照射时，牛顿环变密
B．电子表的液晶显示应用了光的偏振原理
C．雷达利用超声波来测定物体的距离和方位
D．狭义相对性原理认为：在不同的惯性参考系中，一切物理规律都是相同的
（2）如图甲所示，A、B、C为等腰棱镜，D为AB的中点．a、b两束不同频率的单色光垂直AB边射入棱镜，两束光在AB面上的入射点到D的距离相等，两束光通过棱镜折射后相交于图中的P点．则a光通过棱镜的时间______b光通过棱镜的时间（选填“大于”、“等于”或“小于”）．a、b两束光从同一介质射入真空过程中，a光发生全反射临界角______b光发生全反射临界角（选填“大于”、“等于”或“小于”）
（3）一列简谐横波沿x轴正方向传播，t=0时刻的波形如图乙所示，经0.3s质点a第一次达到波峰位置，则质点b的起振方向为______，质点b的位移第一次为-
cm的时刻为______s．
C．（选修模块3-5）
（1）（4分）下列说法正确的是______
A．黑体辐射时电磁波的强度按波长的分布只与黑体的温度有关
B．比结合能越小，表示原子核中核子结合得越牢靠，原子核越稳定
C．宏观物体的物质波波长非常小，极易观察到它的波动性
D．用质子流工作的显微镜比用相同速度的电子流工作的显微镜分辨率高
（2）如图丙所示为氢原子的能级图．让一束单色光照射到大量处于基态（量子数n=1）的氢原子上，被激发的氢原子能自发地发出3种不同频率的色光，则照射氢原子的单色光的光子能量为______eV．用这种光照射逸出功为4.54eV的金属表面时，逸出的光电子的最大初动能是______eV．
（3）静止的
核俘获一个速度v
1=7.7×10
4m/s的中子而发生核反应，生成两个新核．其中
的速度大小为v
2=2.0×10
4m/s，其方向与反应前中子速度方向相同．
①写出上述核反应方程______
3
Li+
n→
He+
H
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某课题研究组需要研究某种导电材料的导电规律，他们用该种导电材料制作成线状元件z进行实验，测出元件Z中对应的电流、电压的数值．实验记录数据如下表所示：
| U/V | | 1.6 | 2.2 | 3.1 | 3.8 | 4.4 | 5.4 | 6.0 |
| I/A | | 0.20 | 0.40 | 0.80 | 1.20 | 1.60 | 2.40 | 3.00 |
（1）由表中数据可知他们应选用下图所示的哪个电路进行实验？答：______
（2）按照正确的电路图，连接图（1）中的实物图，且要求开关闭合时，元件Z上的电压最小．
（3）根据表中数据，绘出元件Z的伏安特性曲线如图（2）所示．由图可知该元件的电阻随电流增大而______．（选填“增大”，“不变”，“减小”）
（4）若图（2）中的曲线是某同学按照第（1）问中的B电路而得到的曲线，且已知安培表的内阻为0.5Ω，试在图（2）中绘出元件Z更为准确的伏安特性曲线．
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某物理课外小组想探究“带风帆的玩具小车所受的阻力与运动速度的关系”，他们进行了以下实验探究：
（1）猜想：
①f
阻与车的速度v无关 ②f
阻∝v ③f
阻∝v
2（2）探究步骤
①将带有风帆的玩具小车、己连接好电源的打点计时器和纸带按如图甲所示安装在光滑倾斜的长木板上：②接通打点计时器电源（电源频率f=50Hz），使玩具小车从静止开始加速运动，足够长的时间后关闭打点计时器；③改变长木板的倾角，重复以上实验，记录实验数据如下表所示：请你根据该小组的探究完成下列的问题：
（Ⅰ）图乙是倾角θ=10°的一条打点纸带，通过计算完成表中对应的空白项．
| 实验次数 | 木板倾角θ | sinθ | 小车匀速运动时的速度v（m/s） | 小车匀速运动时速度的平方v2（m/s）2 |
| 1 | 4° | 0.07 | 0.60 | 0.36 |
| 2 | 10° | 0.18 | 1.50 | 2.25 |
| 3 | 24° | 0.41 | 3.51 | 12.32 |
| 4 | 36° | 0.59 | 5.06 | 25.60 |
| 5 | 48° | 0.74 | 6.34 | 40.20 |
| 6 | 60° | 0.87 | 7.46 | 55.65 |
（Ⅱ）通过观察表中的实验数据，试写出倾角θ=60°时小车匀速运动的速度并填在表中对应的空白处．
（Ⅲ）结论：在实验误差范围内，通过对数据的观察分析，玩具小车所受的阻力与运动速度的定性关系是______．
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