真空中放置的平行金属板可以用作光电转换装置，如图所示，光照前两板都不带电，以光照射 A 板，则板中的电子可能吸收光的能量而逸出。电子逸出时其速度是向各个方向的，作为一种简化模型，我们假设所有逸出的电子都垂直于 A 板向 B 板运动，且电子离开 A 板时的动能在 0 到 Ekm 之间概率均匀，即动能在任意 Ek 到 Ek+∆Ek 之间的电子数都相等。已知单位时间内从 A 板逸出的电子数为 N0，忽略电子的重力及它们之间的相互作用，保持光照条件不变，a 和 b 为接线柱。电子逸出时的最大动能为 Ekm，元电荷为 e．

（1）图示装置可看作直流电源，试判断该电源的正负极并求其电动势 E。

（2）当 ab 间接有用电器时，AB 板间电压为某一小于电动势的值 Uab，此时初速度较小的电子将不能到达 B 板，求此时能够到达 B 板的电子数 N 与 N0 的比值，以及此时电路中电流强度 I 与短路电流 I0 的比值。

（3）在对外供电时，并不是所有的电源其路端电压与电源电动势之间都满足 U=E-Ir，其中 r 为一与外电路无关的量，但可以证明在上述简化模型中这一关系成立。试证明之，并求出相应的 r。

1932 年美国物理学家劳伦斯发明了回旋加速器，巧妙地利用带电粒子在磁场中的运动特点，解决了粒子的加速问题。现在回旋加速器被广泛应用于科学研究和医学设备中。某型号的回旋加速器的工作原理如图甲所示，图乙为俯视图。回旋加速器的核心部分为两个 D 形盒，分别为 D1、D2。D 形盒装在真空容器里，整个装置放在巨大的电磁铁两极之间的强大磁场中，磁场可以认为是匀强磁场，且与 D 形盒

底面垂直。两盒间的狭缝很小，带电粒子穿过的时间可以忽略不计。D 形盒的半径为 R，磁场的磁感应强

度为 B。设质子从粒子源 A 处进入加速电场的初速度不计。质子质量为 m、电荷量为+q。加速器接入一定频率的高频交变电源，加速电压为 U。加速过程中不考虑相对论效应和重力作用。求：

（1）质子第一次经过狭缝被加速后进入 D2 盒时的速度大小 v1 和进入 D2 盒后运动的轨道半径 r1；

（2）质子被加速后获得的最大动能 Ek 和交变电压的频率 f；

（3）若两 D 形盒狭缝之间距离为 d，且 d<<R。计算质子在电场中运动的总时间 t1 与在磁场中运动总时间 t2，并由此说明质子穿过电场时间可以忽略不计的原因。

可爱的企鹅喜欢在冰面上玩游戏，如图所示，有一企鹅在倾角为 37°的倾斜冰面上，先以加速度 a=0.5m/s2 从冰面底部由静止开始沿直线向上“奔跑”，t=8s 时，突然卧倒以肚皮贴着冰面向前滑行，最后退滑到出发点，完成一次游戏（企鹅在滑动过程中姿势保持不变）。已知企鹅肚皮与冰面间的动摩擦因数 µ=0.25， sin37°=0.60，cos37°=0.80，重力加速度 g 取 10m/s2。求：

（1）企鹅向上“奔跑”的位移大小；

（2）企鹅在冰面向前滑动的加速度大小；

（3）企鹅退滑到出发点时的速度大小。（结果可用根式表示）

降噪耳机越来越受到年轻人的喜爱。某型号降噪耳机工作原理如图所示，降噪过程包括如下几个环节：首先，由安置于耳机内的微型麦克风采集耳朵能听到的环境中的中、低频噪声（比如 100Hz～1000Hz）；接下来，将噪声信号传至降噪电路，降噪电路对环境噪声进行实时分析、运算等处理工作；在降噪电路处理完成后，通过扬声器向外发出与噪声相位相反、振幅相同的声波来抵消噪声；最后，我们的耳朵就会感觉到噪声减弱甚至消失了。对于该降噪耳机的下述说法中，正确的有

A. 该耳机正常使用时，降噪电路发出的声波与周围环境的噪声能够完全抵消

B. 该耳机正常使用时，该降噪耳机能够消除来自周围环境中所有频率的噪声

C. 如果降噪电路能处理的噪声频谱宽度变小，则该耳机降噪效果一定会更好

D. 如果降噪电路处理信息的速度大幅度变慢，则耳机使用者可能会听到更强的噪声

一切物体的分子都在做永不停息的无规则热运动，但大量分子的运动却有一定的统计规律。氧气分子在 0°C 或 100°C 温度下单位速率间隔的分子数占总分子数的百分比（以下简称占比）随气体分子速率的变化如图中两条曲线所示。对于图线的分析，下列说法正确的是

A. 温度升高，所有分子的动能都增大

B. 100°C 温度下，速率在 200-300m/s 的那一部分分子占比较 0°C 的占比多

C. 由于分子之间的频繁碰撞，经过足够长时间，各种温度下的氧气分子都将比现在速率更趋于一样

D. 如果同样质量的氧气所占据体积不变，100°C 温度下氧气分子在单位时间与单位面积器壁碰撞的次数较 0°C 时更多

如图，M 为半圆形导线框，圆心为 OM；N 是圆心角为直角的扇形导线框，圆心为 ON；两导线框在同一竖直面（纸面）内；两圆弧半径相等；过直线 OMON 的水平面上方有一匀强磁场，磁场方向垂直于纸面向里。现使线框 M、N 在 t=0 时从图示位置开始，分别绕垂直于纸面、且过 OM 和 ON 的轴，以相同的周期T 逆时针匀速转动，则

A. 两导线框中均会产生正弦交流电

B. M 导线框中感应电流的周期等于 N 导线框中周期的二倍

C. 两导线框产生的感应电动势的最大值相等

D. 两导线框的电阻相等时，两导线框中感应电流的有效值也相等

在均匀介质中坐标原点 O 处有一波源做简谐运动，其表达式 y  5sin( π2 t) ，它在介质中形成的简谐横波沿 x 轴正方向传播，某时刻波刚好传播到 x=12 m 处，形成的波形图象如图所示，则

A. 这一列波的波速等于 12m/s

B. M 点在此后第 3 s 末的振动方向沿 y 轴正方向

C. 波源开始振动时的运动方向沿 y 轴负方向

D. 此后 M 点第一次到达 y=5m 处所需时间是 2 s

如图所示是某种频率的光常温下从真空向介质入射时几种介质对真空的折射率，由表中数据结合相关知识可以知道

A. 这种光在玻璃中的速度大于在水中的速度

B. 这种频率的光用同一装置在水中进行双缝干涉实验观测的条纹间距大于在空气中观测的条纹间距

C. 光密介质的密度一定大于光疏介质密度

D. 这种频率的光从水晶射入空气比从水射入空气更容易发生全反射

如图所示，小芳在体重计上完成下蹲动作，下列反映体重计示数随时间变化的 F-t 图像可能正确的是

A.     B.     C.     D.

如图所示是小明同学画的几种人造地球卫星轨道的示意图，视地球为均匀质量的球体，其中 a 卫星的轨道平面过地轴，b 卫星轨道与地轴夹角为一锐角，c 卫星轨道为与地轴垂直的椭圆。则

A. 三个卫星都不可能是地球同步卫星

B. 各轨道运行的卫星的速度大小始终不变

C. 如果各卫星质量相等，它们的机械能也相等

D. c 卫星在远地点的速度可能大于第一宇宙速度