（16分）如图所示，两条间距l=1m的光滑金属导轨制成倾角37°的斜面和水平面，上端用阻值为R=4Ω的电阻连接。在斜面导轨区域和水平导轨区域内分别有垂直于斜面和水平面的匀强磁场B₁ 和B₂，且B₁ =B₂=0.5T。ab和cd是质量均为m=0.1kg，电阻均为r=4Ω的两根金属棒，ab置于斜面导轨上，cd置于水平导轨上，均与导轨垂直且接触良好。已知t=0时刻起，cd棒在外力作用下开始水平向右运动（cd棒始终在水平导轨上运动），ab棒受到F＝0.6－0.2t（N）沿斜面向上的力作用，处于静止状态。不计导轨的电阻，试求：

（1）流过ab棒的电流强度I_ab随时间t变化的函数关系；

（2）分析并说明cd棒在磁场B₂中做何种运动；

（3）t=0时刻起，1s内通过cd棒的电量q；

（4）若t=0时刻起，1.2s内作用在cd棒上外力做功为W=16J，则这段时间内电阻R上产生的焦耳热Q_R多大？

（12分）继沪宁高铁开通运行之后，沪杭高铁也在2010年10月26日顺利开通运行。沪宁高铁使上海到南京最快只需要73分钟；而沪杭高铁使上海、杭州的旅行时间压缩到38分钟，沪宁杭的时空距离将进一步拉近，“长三角高铁时代”的脚步将迈得更为坚实。设重为1×10⁵N的列车从上海虹桥站出发，始终以恒定的功率行驶，列车沿着倾角为10°的立交斜坡向上行驶，能达到的最大速度为306km/h，当它沿相同坡度的斜坡下坡行驶最大速度为360km/h，若斜坡足够长，已知列车所受阻力始终与其速度成正比（即f=kv），取sin10°=0.174。试求：

（1）比例系数k和列车发动机的功率；

（2）在水平路面上行驶时，列车的最大速度。

（12分）如图所示为“S”形玩具轨道，该轨道是用内壁光滑的薄壁细圆管弯成，放置在竖直平面内，轨道弯曲部分是由两个半径相等的半圆对接而成，圆半径比细管内径大得多，轨道底端与水平地面相切，轨道不可移动。弹射装置将一个小球（可视为质点）从A点以v₀水平弹射向B点并进入轨道，经过轨道后从最高点D水平抛出，已知小球与地面AB段间的动摩擦因数μ＝0.2，不计其他机械能损失，AB段长L＝1.25 m，问：

（1）若圆的半径R＝0.25m，v₀至少多大才能使小球从D点抛出？

（2）若v₀＝9.22m/s，圆的半径R取何值时，小球从D点抛出后的水平位移最大（抛出后小球不会再碰到轨道）？

（10分）如图所示，静止的气缸内封闭了一定质量的气体，水平轻杆一端固定在墙壁上，另一端与气缸内的活塞相连。已知大气压强为1.0×10⁵Pa，气缸的质量为50kg，活塞质量不计，其横截面积为0.01m²，气缸与地面间的最大静摩擦力为气缸重力的0.4倍，活塞与气缸之间的摩擦可忽略。开始时被封闭气体压强为1.0×10⁵Pa、温度为27°C，试求：

（1）缓慢升高气体温度，气缸恰好开始向左运动时气体的压强P和温度t；

（2）某同学认为封闭气体的温度只有在27°C到（1）问中t之间，才能保证气缸静止不动，你是否同意他的观点？若同意，请说明理由；若不同意，计算出正确的结果。

（8分）某同学利用电流、电压传感器描绘小灯泡的伏安特性曲线，采用了如图甲所示的电路。实验中得出了如下一组数据：

（1）图甲中矩形框1中应接       ，矩形框2中应接       ，矩形框3中应接       ；（选填“电流传感器”、“电压传感器”或“小灯泡”）

（2）在图乙中画出小灯泡的U—I图线；

（3）把与本题中相同的两个灯泡接到如图丙所示的电路中，若电源电动势E = 4.5V，内阻不计，定值电阻R = 10Ω，此时每个灯泡的实际功率是     W。（结果保留两位有效数字）

（6分）如图为利用气垫导轨（滑块在该导轨上运动时所受阻力可忽略）“验证机械能守恒定律”的实验装置，完成以下填空。

实验步骤如下：

①将气垫导轨放在水平桌面上，桌面高度不低于1m，将导轨调至水平。

②测出挡光条的宽度l和两光电门中心之间的距离s。

③将滑块移至光电门1左侧某处，待砝码静止不动时，释放滑块，要求砝码落地前挡光条已通过光电门2。

④读出滑块分别通过光电门1和光电门2时的挡光时间Δt₁和Δt₂。

⑤用天平称出滑块和挡光条的总质量M，再称出托盘和砝码的总质量m。

⑥滑块通过光电门1和光电门2时，可以确定系统（包括滑块、挡光条、托盘和砝码）的总动能分别为E_k1=        和E_k2=        。

⑦在滑块从光电门1运动到光电门2的过程中，系统势能的减少ΔE_p=        。（重力加速度为g）

⑧如果满足关系式                ，则可认为验证了机械能守恒定律。

（6分）如图为“研究电磁感应现象”的实验装置。

（1）将图中所缺的导线补接完整。

（2）（不定项选择）如果在闭合电键时发现灵敏电流计的指针向右偏了一下，那么合上电键后[        ]

A．将原线圈迅速插入副线圈时，电流计指针向右偏转一下。

B．将原线圈插入副线圈后，电流计指针一直偏在零点右侧。

C．原线圈插入副线圈后，将滑动变阻器触头迅速向左拉时，电流计指针向右偏转一下。

D．原线圈插入副线圈后，将滑动变阻器触头迅速向左拉时，电流计指针向左偏转一下。

（4分）如图为“研究有固定转轴物体的平衡条件”实验装置。

（1）在进行具体的操作前，应对力矩盘做检查，如检查力矩盘是否处在竖直平面内、                      等。（请再写出一个）

（2）若右图中三处分别用细线悬挂钩码后，力矩盘平衡。已知每个钩码所受的重力为1N，力矩盘上各同心圆的间距相等，则此时弹簧秤示数为        N。

如图所示，木箱高为L，其底部有一个小物体Q（可视为质点），现用力竖直向上拉木箱，使木箱由静止开始向上运动。若保持拉力的功率不变，经过时间t，木箱达到最大速度，这时让木箱突然停止，小物体会继续向上运动，且恰能到达木箱顶端。已知重力加速度为g，不计空气阻力，则木箱的最大速度为        ，时间t内木箱上升的高度为        。

同种介质中两列简谐机械波相向传播，在t=0时刻波形如图所示，实线表示的波向右传播，虚线表示的波向左传播，已知虚线波的频率2Hz，两列波已相遇并叠加。则实线波的波速为        m/s；t=0.25s时，在x=4m处的质点位移为        m。