过山车是一项富有刺激性的娱乐工具。那种风驰电掣、有惊无险的快感令不少人着迷。如果你对物理学感兴趣的话，那么在乘坐过山车的过程中不仅能够体验到冒险的快感，还有助于理解力学定律。实际上，过山车的运动包含了许多物理学原理，人们在设计过山车时巧妙地运用了这些原理。如果能亲身体验一下由能量守恒、加速度和力交织在一起产生的效果，那感觉真是妙不可言。这次同物理学打交道不用动脑子，只要收紧你的腹肌，保护好肠胃就行了。当然，如果你受身体条件和心理承受能力的限制，无法亲身体验过山车带来的种种感受，你不妨站在一旁仔细观察过山车的运动和乘坐者的反应。

在刚刚开始时，过山车的小列车是依靠一个机械装置的推力推上最高点的，但在第一次下行后，就再也没有任何装置为它提供动力了。事实上，从这时起，带动它沿轨道行驶的唯一的“发动机”将是重力势能，即由重力势能转化为动能、又由动能转化为重力势能这样一种不断转化的过程构成的。重力势能是物体因其所处位置而自身拥有的能量，它是由于物体和地球的引力相互作用而产生的。对过山车来说，它的重力势能在处于最高点时达到了最大值，也就是当它爬升到“山丘”的顶峰时最大。当过山车开始下降时，它的重力势能就不断地减少（因为高度下降了），但能量不会消失，而是转化成了动能，也就是运动的能量。不过，在能量的转化过程中，由于过山车的车轮与轨道的摩擦而产生了热量，从而损耗了少量的机械能（动能和重力势能）。这就是为什么在设计中随后的小山丘比开始时的小山丘略矮一点的原因。

过山车最后一节小车厢里是过山车赠送给勇敢的乘客最为刺激的礼物。事实上，下降的感受在过山车的尾部车厢最为强烈。因为最后一节车厢通过最高点时的速度比过山车头部的车厢要快，这是由于过山车中部的重心最高时，重力势能最大，而当尾部到达最高点时，重心位置已经不在最高位置，已经有一部分重力势能转化为动能了。这样，乘坐在最后一节车厢的人就能够快速地达到和跨越最高点，从而就会产生一种要被抛离的感觉，因为重心正在加速向下运动。尾部车厢的车轮是牢固地扣在轨道上的，否则在到达顶峰附近时，小车厢就可能脱轨飞出去。中前部的车厢情况就不同了，过山车的重心心在“身后”，在短时间内，它虽然处在下降的状态，但是它要“等待”重心越过高点被重力推动。

（1）过山车上升阶段，其重力势能 __________。（填“增加”、“减少”、“不变”）

（2）过山车在轨道的最低处，运动最快，动能最大，说明物体的动能同_________有关。

（3）设计师所设计的过山车轨道中，过山车依次通过的竖直回环的高度一次比一次低的原因是___________________________________________。

（4）在过山车运行起来以后，坐在过山车不同位置的乘客，通过某一竖直回环的最高点时，乘坐在_____________（ 选填“车中部”、“车尾部”）通过时速度最大。

POS刷卡机的广泛应用给人们的生活带来了便利．POS机刷卡位置有一个饶有线圈的小铁环制成的检测头（如图所示）．在使用时，将带有磁条的信用卡在POS机指定位置刷一下，检测头的线圈中就会产生变化的电流，POS机便可读出磁条上的信息．下图中能反映POS刷卡机读出信息原理的是

A. B.

C. D.

地理的两极和地磁两极并不重合，存在磁偏角，最早发现磁偏角的是

A. 奥斯特

B. 安培

C.    沈括

D. 法拉第

如图所示的装置中，当闭合开关、导体ab中有电流通过时，导体ab就会运动起来，关于这一现象的说法，正确的是（ ）

A. 此现象说明磁可以生电

B. 导体ab运动方向与电流方向和磁场方向有关

C. 发电机是利用这一现象来工作的

D. 在该现象中，机械能转化为电能

小关在探究磁现象的活动中能够实现的是（ ）

A. 用小磁针吸起铜块或铝块

B. 用放大镜能看到磁铁周围的磁感线

C. 用磁铁吸起铜导线制成的通有电流的轻质螺线管

D. 把小磁针放在磁铁周围的任何位置，静止后小磁针的北极都指向地理北极

小明将微风电风扇与小灯泡按如图所示的电路连接并进行实验，用手快速拨动风扇叶片，这时发现小灯泡发光，微风电风扇居然变成了“发电机”。关于该实验，下列说法正确的是

A. 小灯泡发光是把光能转化为电能 B. 电风扇发电的原理是通电导线在磁场中受到力的作用

C. 电风扇发电过程是把电能转化为机械能 D. 电风扇发电的原理是电磁感应

如图所示，a和b分别为闭合电路中的一部分导体，当磁体绕垂直于纸面的轴O逆时针转动的一瞬间，导体a和b中

A. 均有感应电流产生，且电流方向相反                   B. 均有感应电流产生，且电流方向相同

C. 均无感应电流产生                                               D. 无法判断有无感应电流产生

小磁针静止在螺线管的附近，闭合开关S后，通电螺线管磁感线方向如图所示，则下列判断正确的是

A. 电源的右端为正极 B. 通电螺线管的左端为S极

C. 小磁针一直保持静止 D. 小磁针N极向右转动

下列说法正确的是

A. 磁感线是磁场中真实存在的曲线

B. 在用磁感线描述磁场时，磁感线都是从磁体的S极出发，回到N极

C. 小磁针的N极在任何情况下都指向地理的南极

D. 物理学中，把小磁针静止时N极所指的方向规定为该点磁场的方向

关于如图所示的电和磁知识描述错误的是（　　）

A. 甲图说明同种电荷相互排斥

B. 乙图说明电流周围存在磁场

C. 丙图是电动机工作原理示意图

D. 丁图是有金属外壳的家用电器使用的插座