12．（10分）某同学设计了一个探究加速度a与物体所受合力F及质量m关系的实验，图（a）为实验装置简图。（交流电的频率为50Hz）

   （1）图（b）为某次实验得到的纸带，根据纸带可求出小车的加速度大小为      m/s²。（保留二位有效数字）

   （2）保持砂和砂桶质量不变，改变小车质量m，分别得到小车加速度a与质量m及对应的，数据如下表：

实验次数

1

2

3

4

5

6

7

8

小车加速度

a/m・s^―2

1.90

1.72

1.49

1.25

1.00

0.75

0.50

0.30

小车质量

m/kg

0.25

0.29

0.33

0.40

0.50

0.71

1.00

1.67

4.00

3.45

3.03

2.50

2.00

1.41

1.00

0.60

    请在方格坐标纸中画出图线，并从图线求出小车加速度a与质量倒数之间的关系式是              。

   （3）保持小车质量不变，改变砂和砂桶质量，该同学根据实验数据作出了加速度a随合力F的变化图线如图（c）所示。该图线不通过原点，其主要原因是               。

13．（11分）一只小灯泡，标有“3V、0.6W”字样。现用右下图给出的器材测量该小灯泡正常发光时的电阻R₁。（滑动变阻器最大阻值为10Ω；电源电动势为12V，内阻为1Ω；电流表内阻为1Ω，电压表的内阻为10kΩ）。

   （1）在设计电路的过程中，为了尽量减小实验误差，电流表应采用         （选填“内接”或“外接”）法。滑动变阻器的连接方式应采用         （选填“分压式”或“限流式”）

   （2）将你所设计的实验电路图（尽量减小实验误差）画在左下方的虚线框中。

   （3）用笔画线当导线，根据设计的电路图将实物图连成完整的电路（图中有三根导线已经接好）。开始时，滑动变阻器的滑动触头应该移到最          端（选填“左”或“右”）。

（4）若小灯泡发光暗时的电阻为R₂，你根据所学的知识可判断出R₁与R₂的大小关系为：R₁         R₂（选填“大于”、“等于”或“小于”）

14．（8分）如图所示，一个质量为10kg的木箱放在水平面上，木箱与水平面间的动摩擦因

数为0.5。现有一个与水平方向成53°角的拉力拉着木箱沿水平方向以4m/s速度匀速前进，求：

   （1）拉力F的大小是多少？

   （2）拉力F撤消后木箱还能滑行多远？（已知sin53°=0.8   cos53°=0.6   取g=10m/s²）

15．（10分）如图所示，某要乘雪橇从雪坡经A点滑到B点，接着沿水平路面滑至C点停止。人与雪橇的总质量为70kg。右表中记录了沿坡滑下过程中的有关数据，开始时人与雪橇距水平路面的高度h=20m，请根据右表中的数据解决下列问题：

   （1）人与雪橇从A到B的过程中，损失的机械能为多少？

   （2）设人与雪橇在BC段所受阻力恒定，求阻力的大小。

   （3）人与雪橇从B运动到C的过程中所对应的距离。（取g=10m/s²）

16．（10分）如图（a），面积S=0.2m²的线圈，匝数n=630匝，总电阻r=1.0Ω，线圈处在变化的磁场中，磁感应强度B随时间t按图（b）所示规律变化，方向垂直线圈平面。图（a）中传感器可看成一个纯电阻R，并标有“3V、0.9W”，滑动变阻器R₀上标有“10Ω、1A”，试回答下列问题：

   （1）设磁场垂直纸面向外为正方向，试判断通过电流表的电流方向。

   （2）为了保证电路的安全，求电路中允许通过的最大电流。

   （3）若滑动变阻器触头置于最左端，为了保证电路的安全，图（b）中的t₀最小值是多少？

17．（10分）如图所示，玻璃棱镜ABCD可以看成是由ADE、ABE、BCD三个直角三棱镜组成。一束频率5.3×10¹⁴Hz的单色细光束从AD面入射，在棱镜中的折射光线如图中ab所示，ab与AD面的夹角。已知光在真空中的速度c=3×10⁸m/s，玻璃的折射率n=1.5，求：

   （1）这束入射光线的入射角多大？

   （2）光在棱镜中的波长是多大？

   （3）该束光线第一次从CD面出射时的折射角。（结果可用三角函数表示）

18．（10分）选做题（请根据所学模块，任选一题作答）

    【选修3―3模块】

    某压力锅结构如图所示，盖好密封锅盖，将压力阀套在出气孔，给压力锅加热，当锅内气体压强达到一定值时，气体就把压力阀顶起。假定在压力阀顶起时，停止加热。

   （1）若此时锅内气体的体积为V，摩尔体积为V₀，阿伏加德罗常数为N_A，写出锅内气体分子数的估算表达式。

   （2）假定在一次放气过程中，锅内气体对压力阀及外界做功1.5J，并向外界释放了2.5J的热量，锅内原有气体的内能如何变化？变化了多少？

   （3）若已知某高压锅的压力阀质量为m=0.1kg，排气孔直径为d=0.3cm，则锅内气体的压强最大可达多少？设压强每增加3.6×10³Pa，水的沸点相应增加1℃，则锅内的最高温度可达多高？（外界大气压强p₀=1.0×10⁵Pa，取g=10m/s²）

【选修3―5模块】

一个静止的铀核（原子质量为232.0372u）放出一个α粒子（原子质量为4.0026u）后衰变成钍核（原子质量为228.0287u）。（已知：原子质量单位1u=1.67×10^―27kg，1u相当于931MeV）

   （1）写出核衰变反应方程；

   （2）算出该核衰变反应中释放出的核能；

   （3）假设反应中释放出的核能全部转化为钍核和α粒子的动能，则钍核获得的动能有多大？

19．（13分）一个质量为m带电量为+q的小球以水平初速度v₀自离地面h高度处做平抛运动。不计空气阻力。重力加速度为g。试回答下列问题：

   （1）小球自抛出到第一次落地至点P的过程中发生的位移s大小是多少？

   （2）若在空间加一个竖直方向的匀强电场，发现小球水平抛出后做匀速直线运动，则匀强电场强度E是多大？

   （3）若在空间再加一个垂直纸面向外的匀强磁场，发现小球第一次落地点仍然是P。试问磁感应强度B是多大？