如图所示为一个内、外半径分别为R₁和R₂的圆环状质量分布均匀的平面，其单位面积质量为σ。取环面中心O为原点，以垂直于环面的轴线为x轴。设轴上任意点P到O点的的距离为x，在P点放置质量为m的质点所受的万有引力大小为F。下面给出F的四个表达式（式中G为万有引力常量），其中只有一个是合理的。你可能不会求解此处的质点所受的万有引力F，但是你可以通过一定的物理分析，对下列表达式的合理性做出判断。根据你的判断，F的合理表达式应为

A．

B．

C．

D．

（15分）如图，足够长的斜面倾角θ＝37°，一物体以v₀＝12m/s的初速度，从斜面A点沿斜面向上运动，加速度大小为a＝8.0m／s²．已知重力加速度g=10m/s²，sin 37°= 0.6，cos 37°= 0.8．求：

（1）物体沿斜面上滑的最大距离s；

（2）物体与斜面间的动摩擦因数μ；

（3）物体沿斜面到达最高点后返回下滑至A点时的速度大小v。

（16分）如图所示，在质量为M＝0.99kg的小车上，固定着一个质量为m＝10g、电阻R＝1W的矩形单匝线圈MNPQ，其中MN边水平，NP边竖直，高度l＝0.05m。小车载着线圈在光滑水平面上一起以v₀＝10m/s的速度做匀速运动，随后进入一水平有界匀强磁场，完全穿出磁场时小车速度v₁＝2m/s。磁场方向与线圈平面垂直并指向纸内、磁感应强度大小B＝1.0T。已知线圈与小车之间绝缘，小车长度与线圈MN边长度相同。求：

（1）小车刚进入磁场时线圈中感应电流I的大小和方向；

（2）小车通过磁场的过程中线圈电阻的发热量Q；

（3）小车进入磁场过程中线圈克服安培力所做的功W_克。

（08年鄂尔多斯市一模）如图所示，金属棒AB的电阻R=2.0Ω，在拉力F=2N的水平力作用下以速度v=0.2m/s沿金属棒导轨匀速滑动，磁场方向与金属导轨所在平面垂直，设电流表与导轨的电阻不计，且金属棒在滑动过程中80%的机械能转化成电能，那么电流表读数为            。

（4分）在光滑水平面上，甲、乙两物体的质量分别为m₁、m₂，它们沿一条直线相向运动，其中甲物体运动速度v₁的大小是6m/s，乙物体运动速度v₂的大小是2m/s。已知两物体碰撞后各自沿着原方向的反方向运动，速度v的大小都是4m/s，求甲乙两物体的质量之比。

（4分）我国科学家经过艰苦努力，率先建成了世界上第一个全超导托克马克试验装置并调试成功。这种装置被称为“人造太阳”，它能够承受上亿摄氏度高温且能够控制等离子态的核子发生聚变并稳定持续的输出能量，就像太阳一样为人类提供无限清洁能源。在该装置内发生的核反应方程是 ，其中粒子X的符号是      。已知的质量是m₁，的质量是m₂，的质量是m₃，X的质量是m₄，光速是c，则发生一次上述聚变反应所释放的核能表达式为           。

下列说法中正确的是

A．天然放射现象的发现揭示了原子核内部具有复杂结构

B．原子核中的核子之所以能够紧紧地束缚在一起，是因为相互之间存在万有引力

C．中等大小的原子核的比结合能最大，因此这些核最稳定

D．在微观物理学中不能同时准确地知道粒子的位置和动量

（4分）如图所示，一个横截面为直角三角形的三棱镜，ÐA=30°，ÐC＝90°，三棱镜材料的折射率n=。一条与BC面成θ＝30°角的光线射向BC面，经过AC边一次反射，再从AB边射出，则从AB边出射光线的折射角是多少？

以下说法中正确的是

A．简谐运动过程中质点每次经过同一位置时回复力相同

B．在同种均匀介质中传播的声波，频率越高，波长越短   

C．变化的电场一定产生变化的磁场，变化的磁场一定产生变化的电场

D．真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的，与光源、观察者间的相对运动没有关系

（4分）如图所示，气缸内封闭一定质量的理想气体，活塞通过定滑轮与一重物m相连并处于静止状态，此时活塞距缸口的距离 h=0.2m，活塞面积 S=10cm²，封闭气体的压p=5×10⁴Pa．现通过电热丝对缸内气体加热，使活塞缓慢上升直至缸口。在此过程中封闭气体吸收了Q=60J的热量，假设气缸壁和活塞都是绝热的，活塞质量及一切摩擦不计，则在此过程中气体内能增加了多少？