1 . 磁力刹车是为了保证过山车在进站前降到安全速度而设计的一种刹车方式，在轨道上安装可产生很强磁场的长条钕磁铁，刹车金属片安装在过山车底部或两侧。磁力刹车的结构原理可简化为如图1所示，相距为L，水平放置的导轨处于磁感应强度大小为B，方向竖直向下的匀强磁场中，整个回路的等效电阻为R。将过山车上的刹车金属片等效为一根金属杆MN。设过山车的质量为m，不计轨道摩擦和空气阻力。
（1）若过山车水平行驶的速度为v，采用磁力刹车时，求此时过山车的加速度大小a。
（2）我们已经学过放射性同位素衰变的快慢遵循一定的统计规律。任意半衰期T初始时刻的放射性同位素个数为N。时间T内发生衰变的放射性同位素个数为ΔN，满足。某同学经过分析发现过山车的速度变化与放射性同位素衰变规律相似，即过山车任意相等短时间内速度变化与初速度的比为定值，请推导过山车速度每减小一半所用时间的表达式。并根据该结论在图2中定性画出水平行驶的过山车在磁力刹车过程中的速度大小v随时间t的变化图像。
（3）结合（1）、（2）的研究，对比摩擦力刹车方式，从刹车效果分析，简要说明磁力刹车的优势和不足。

2 . 如图1所示，磁铁将一张厚纸片压在竖直磁性黑板上保持不动。若将这张厚纸片两次折叠后仍能被该磁铁压在黑板上保持不动，如图2所示。图1中黑板对厚纸片的摩擦力为，最大静摩擦力为，图2中黑板对厚纸片的摩擦力为。最大静摩擦力为下列判断正确的是（  ）

A．

B．

C．

D．

3 . 重锤打桩机打桩过程可简化为如图所示的模型：用动力装置将质量为的重锤提升到高处自由释放，重锤下落后与质量为的桩发生碰撞，碰撞时间极短，碰后二者一起运动。设桩受到泥土的阻力恒为，重力加速度取，不计空气阻力。求：
（1）m与M碰撞前瞬时速度的大小；
（2）m与M碰撞后速度的大小v；
（3）本次打桩后，桩下降的距离d。

4 . 如图所示，变压器为理想变压器，原线圈接有效值恒定的交流电源及理想电表A，副线圈接定值电阻、滑动变阻器R及理想电表V。若将滑动变阻器的滑片向b端移动，则（  ）

A．A示数变大

B．A示数不变

C．V示数变大

D．V示数不变

5 . 某小组同学在“验证机械能守恒定律”实验中，将打点计时器固定在铁架台上，使重锤带动纸带从静止开始自由下落。
(1)在实验操作中出现如图1所示的四种情况，其中操作正确的是________（填选项下字母）。

A．	B．
C．	D．

(2)实验中，按照正确的操作得到如图所示的一条纸带。在纸带上选取三个连续打出的点A、B、C，测得它们到起始点O的距离分别为、、。已知当地重力加速度为g，打点计时器打点的周期为T。设重锤的质量为m，从打O点到打B点的过程中，重锤的重力势能减少量∆E_p=________，动能增加量∆E_k=________。在误差允许的范围内，如果∆E_p=∆E_k，则可验证机械能守恒。

(3)在实验中，该组同学根据测得的数据计算发现∆E_p<∆E_k，检查测量与计算均无错误，他们发现是操作错误引起的，即先松手后接通电源。他仅利用这条纸带能否实现验证机械能守恒定律的目的，并说明理由              。
(4)利用本实验的实验器材，不能完成的实验是________（填选项前字母）。

A．研究自由落体运动规律	B．探究加速度与物体质量大小的关系
C．研究匀变速直线运动的规律	D．测量重力加速度的大小

6 . 对于同一个物理问题，经常可以从宏观与微观两个不同角度进行研究，找出其内在联系，加深理解。给定一段粗细均匀的导体AB，横截面积为S、长为L。单位体积内有n个自由电子，每个电子的电荷量为e。该导体AB两端加某一电压时，自由电子定向移动的平均速率为v。
（1）求导体中的电流I；
（2）经典物理学认为，金属的电阻源于定向运动的自由电子与金属离子（即金属原子失去电子后的剩余部分）的碰撞。电子与金属离子碰撞的平均结果表现为导体给电子以连续的阻力，这是导体形成电阻的原因。设阻力的大小与电子定向移动速率成正比，即，k是阻力系数。请推导导体的电阻率。
（3）自由电子与金属离子发生碰撞，会使金属离子的热运动更加剧烈，电子将能量转移给金属离子，从而使金属导体发热。某段时间内，将导体中所有自由电子因与正离子碰撞而损失的动能之和设为，将这段时间内导体产生的焦耳热设为Q，请证明：。

7 . 在“测量电源的电动势和内阻”实验中，
（1）若将一电压表与干电池两极直接相连，用U表示电压表的示数，用E表示该干电池电动势的真实值，从理论上分析，仅考虑电压表影响，则U________E（选填“”或“”）；
（2）某同学利用电流表和电压表测定一节干电池的电动势和内阻，实验电路图如图1所示。他根据记录的数据作出的图像如图2所示。通过图像可求出电池的电动势________V，内阻________。（均保留小数点后两位）

8 . 在“测量玻璃的折射率”的实验中，如图所示，当光以一定的入射角透过一块两面平行的玻璃砖时，只要找出与入射光线AO相对应的出射光线，就可以画出光从空气射入玻璃后的折射光线，于是就能测量入射角、折射角。根据折射定律，就可以求出玻璃的折射率n=________

9 . 黑洞是广义相对论预言的奇异天体，对于质量为M的球对称简单黑洞，可以定义一个以黑洞中心为球心、半径为r的球面，称为视界。按照经典理论，视界以内所有物质都无法逃离黑洞。按照牛顿力学，如果一个粒子在质量为M的球对称天体表面的逃逸速度恰好等于真空中的光速c，此天体即为黑洞，其半径r的表达式为，其中G为引力常量。由牛顿力学得到的r恰好与广义相对论给出的同质量黑洞的视界半径结果一致。按照贝肯斯坦和霍金的理论，黑洞的熵S正比于其视界面积A，即，其中、均为常量。当两个质量均为的简单黑洞塌缩成一个质量为（）的简单黑洞时，其系统的熵的变化量为（  ）

A．	B．
C．	D．

10 . 如图所示，某物理兴趣小组设计了验证“向心力与线速度大小关系”的实验装置。测得小钢球的直径为d，细线长为L，当地的重力加速度为g。小钢球悬挂静止不动时，恰好位于光电门中央，力的传感器示数为。现将小钢球拉到适当高度处且细线拉直，由静止释放小钢球，光电门记录小钢球遮光时间t，力的传感器示数最大值为，由此可知（       ）

A．

B．小钢球经过光电门时的速度为

C．小钢球经过光电门时所需向心力为F

D．在误差允许的范围内，本实验需要验证小钢球经过光电门时所受合力和所需向心力相等，即