(18分)

       (1)甲同學(xué)要把一個量程為200μA的直流電流計，改裝成量度范圍是0~4V的直流電壓表。

       ①她按圖1所示電路、用半偏法測定電流計的內(nèi)電阻r_g，其中電阻R₀約為1k。為使r_g的測量值盡量準(zhǔn)確，在以下器材中，電源E應(yīng)選用       ，電阻器R₁應(yīng)選用     ，電阻器R₂應(yīng)選用         （選填器材前的字母）。

       A.電源（電動勢1.5V）                    B.電源（電動勢6V）

       C.電阻箱(0~999.9)                        D.滑動變阻器(0~500)

       E.電位器（一種可變電阻，與滑動變阻器相當(dāng)）(0~5.1k)

       F.電位器（0~51k）

       ②該同學(xué)在開關(guān)斷開情況下，檢查電路連接無誤后，將R₂的阻值調(diào)至最大。后續(xù)的實驗操作步驟依次是：          ,          ,         ,          ,最后記錄R₁的阻值并整理好器材。（請按合理的實驗順序，選填下列步驟前的字母）

       A.閉合S₁

       B.閉合S₂

       C.調(diào)節(jié)R₂的阻值，使電流計指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度

       D.調(diào)節(jié)R₂的阻值，使電流計指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度的一半

       E.調(diào)節(jié)R₁的阻值，使電流計指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度的一半

       F.調(diào)節(jié)R₁的阻值，使電流計指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度

③如果所得的R₁的阻值為300.0，則圖1中被測電流計的內(nèi)阻r_g的測量值為    ，該測量值    實際值（選填“略大于”、“略小于”或“等于”）。

       ④給電流計        聯(lián)（選填“串”或“并”）一個阻值為        k的電阻，就可以將該電流計改裝為量程4V的電壓表。

        (2)乙同學(xué)要將另一個電流計改裝成直流電壓表，但他僅借到一塊標(biāo)準(zhǔn)電壓表、一個電池組E、一個滑動變阻器R′和幾個待用的阻值準(zhǔn)確的定值電阻。

       ①該同學(xué)從上述具體條件出發(fā)，先將待改裝的表直接與一個定值電阻R相連接，組成一個電壓表；然后用標(biāo)準(zhǔn)電壓表校準(zhǔn)。請你畫完圖2方框中的校準(zhǔn)電路圖。

       ②實驗中，當(dāng)定值電阻R選用17.0k時，調(diào)整滑動變阻器R′的阻值，電壓表的示數(shù)是4.0V時，表的指針恰好指到滿量程的五分之二；當(dāng)R選用7.0k時，調(diào)整R′的阻值，電壓表的示數(shù)是2.0V時，表的指針又指到滿量程的五分之二。

       由此可以判定，表的內(nèi)阻r_g是            k，滿偏電流I_g是          mA。若要將表改裝為量程是15V的電壓表，應(yīng)配備一個       k的電阻。

（16分）

       如圖，跳臺滑雪運動員經(jīng)過一段加速滑行后從O點水平飛出，經(jīng)過3.0 s落到斜坡上的A點。已知O點是斜坡的起點，斜坡與水平面的夾角＝37°，運動員的質(zhì)量m＝50 kg。不計空氣阻力。（取sin37°＝0.60，cos37°＝0.80;g取10 m/s²）求

       （1）A點與O點的距離L;

       （2）運動員離開O點時的速度大小;

       （3）運動員落到A點時的動能。

（18分）

       利用霍爾效應(yīng)制作的霍爾元件以及傳感器，廣泛應(yīng)用于測量和自動控制等領(lǐng)域。

       如圖1，將一金屬或半導(dǎo)體薄片垂直置于磁場B中，在薄片的兩個側(cè)面a、b間通以電流I時，另外兩側(cè)c、f間產(chǎn)生電勢差，這一現(xiàn)象稱為霍爾效應(yīng)。其原因是薄片中的移動電荷受洛倫茲力的作用向一側(cè)偏轉(zhuǎn)和積累，于是c、f間建立起電場E_H，同時產(chǎn)生霍爾電勢差U_H。當(dāng)電荷所受的電場力與洛倫茲力處處相等時，E_H和U_H達到穩(wěn)定值，U_H的大小與I和B以及霍爾元件厚度d之間滿足關(guān)系式U_H＝R_H，其中比例系數(shù)R_H稱為霍爾系數(shù)，僅與材料性質(zhì)有關(guān)。

       （1）設(shè)半導(dǎo)體薄片的寬度（c、f間距）為l，請寫出U_H和E_H的關(guān)系式;若半導(dǎo)體材料是電子導(dǎo)電的，請判斷圖1中c、f哪端的電勢高;[

       （2）已知半導(dǎo)體薄片內(nèi)單位體積中導(dǎo)電的電子數(shù)為n，電子的電荷量為e，請導(dǎo)出霍爾系數(shù)R_H的表達式。（通過橫截面積S的電流I＝nevS，其中v是導(dǎo)電電子定向移動的平均速率）;

       （3）圖2是霍爾測速儀的示意圖，將非磁性圓盤固定在轉(zhuǎn)軸上，圓盤的周邊等距離地嵌裝著m個永磁體，相鄰永磁體的極性相反�；魻栐�件置于被測圓盤的邊緣附近。當(dāng)圓盤勻速轉(zhuǎn)動時，霍爾元件輸出的電壓脈沖信號圖像如圖3所示。

       a.若在時間t內(nèi)，霍爾元件輸出的脈沖數(shù)目為P，請導(dǎo)出圓盤轉(zhuǎn)速N的表達式。

       b.利用霍爾測速儀可以測量汽車行駛的里程。除此之外，請你展開“智慧的翅膀”，提出另一個實例或設(shè)想。

（20分）

       雨滴在穿過云層的過程中，不斷與漂浮在云層中的小水珠相遇并結(jié)合為一體，其質(zhì)量逐漸增大�，F(xiàn)將上述過程簡化為沿豎直方向的一系列碰撞。已知雨滴的初始質(zhì)量為m₀，初速度為v₀，下降距離l后與靜止的小水珠碰撞且合并，質(zhì)量變?yōu)?i>m₁。此后每經(jīng)過同樣的距離l后，雨滴均與靜止的小水珠碰撞且合并，質(zhì)量依次變?yōu)?i>m₂、m₃……m_n……（設(shè)各質(zhì)量為已知量）。不計空氣阻力。

       （1）若不計重力，求第n次碰撞后雨滴的速度v_n′；

       （2）若考慮重力的影響，

              a.求第1次碰撞前、后雨滴的速度v₁和v₁′；

              b.求第n次碰撞后雨滴的動能 v_n′²；

高臺滑雪運動員騰空躍下，如果不考慮空氣阻力，則下落過程中該運動員機械能的轉(zhuǎn)換關(guān)系是（   ）。

A．動能減少，重力勢能減少      B．動能減少，重力勢能增加

C．動能增加，重力勢能減少      D．動能增加，重力勢能增加

民間常用“拔火罐”來治療某些疾病，方法是將點燃的紙片放入一個小罐內(nèi)，當(dāng)紙片燃燒完時，迅速將火罐開口端緊壓在皮膚上，火罐就會緊緊地被“吸”在皮膚上。其原因是，當(dāng)火罐內(nèi)的氣體（   ）。

A．溫度不變時，體積減小，壓強增大

B．體積不變時，溫度降低，壓強減小

C．壓強不變時，溫度降低，體積減小

D．質(zhì)量不變時，壓強增大，體積減小

如右圖，水平桌面上放置一根條形磁鐵，磁鐵中央正上方用絕緣彈簧懸掛一水平直導(dǎo)線，并與磁鐵垂直。當(dāng)直導(dǎo)線中通入圖中所示方向的電流時，可以判斷出（   ）。

A．彈簧的拉力增大，條形磁鐵對桌面的壓力減小

B．彈簧的拉力減小，條形磁鐵對桌面的壓力減小

C．彈簧的拉力增大，條形磁鐵對桌面的壓力增大

D．彈簧的拉力減小，條形磁鐵對桌面的壓力增大

右圖是位于錦江樂園的摩天輪，高度為108m，直徑是98m。一質(zhì)量為50kg的游客乘坐該摩天輪做勻速圓周運動旋轉(zhuǎn)一圈需25min。如果以地面為零勢能面，則他到達最高處時的（取g=10m/s2）（    ）。

A．重力勢能為5.4×104J，角速度為0.2rad/s

B．重力勢能為4.9×104J，角速度為0.2rad/s

C．重力勢能為5.4×104J，角速度為4.2×10-3rad/s

D．重力勢能為4.9×104J，角速度為4.2×10-3rad/s

使用照相機拍攝清晰滿意的照片，必須選擇合適的曝光量。曝光量P可以表示為：

P=，式中為常數(shù)，為照相機鏡頭“通光孔徑”的直徑，為照相機鏡頭的焦距，為曝光時間，將的倒數(shù)稱為照相機的光圈數(shù)。一攝影愛好者在某次拍攝時，選擇的光圈數(shù)是8，曝光時間是s。 若他想把曝光時間減少一半，但不改變曝光量，那么光圈數(shù)應(yīng)選擇（  ）。

A．4          B．5.6          C．8              D．11

（本題共15分）上海世博會于2010年5月1日精彩開幕。各場館新穎的環(huán)保設(shè)計、新能源汽車的閃亮登場、太陽能的廣泛利用……令人耳目一新�！耙磺惺加谑啦�會！”——世博會展現(xiàn)的高科技將使我們的生活更美好。

1.太陽能是清潔的新能源，為了環(huán)保，我們要減少使用像煤炭這樣的常規(guī)能源而大力開發(fā)新能源。劃分下列能源的類別，把編號填入相應(yīng)的表格。

①石油  ②地?zé)崮?nbsp; ③核能  ④天然氣  ⑤風(fēng)能   ⑥潮汐能

2.中國館、世博中心和主題館等主要場館，太陽能的利用規(guī)模達到了歷屆世博會之最，總發(fā)電裝機容量達到4.6×103kW。設(shè)太陽能電池板的發(fā)電效率為18%，已知地球表面每平方米接收太陽能的平均輻射功率為1.353kW，那么所使用的太陽能電池板的總面積為     m²。

3.各場館的機器人非常引人注目。在下圖設(shè)計的機器人模塊中，分別填入傳感器和邏輯門的名稱，使該機器人能夠在明亮的條件下，聽到呼喚聲就來為你服務(wù)。

4.純電動概念車E1是中國館的鎮(zhèn)館之寶之一。若E1概念車的總質(zhì)量為920kg，在16s內(nèi)從靜止加速到100km/h（即27.8m/s），受到恒定的阻力為1500N，假設(shè)它做勻加速直線運動，其動力系統(tǒng)提供的牽引力為        N。當(dāng)E1概念車以最高時速120km/h（即33.3m/s）做勻速直線運動時，其動力系統(tǒng)輸出的功率為          kW。

5.在世博園區(qū)，運行著許多氫燃料汽車，其動力來源是氫燃料電池（結(jié)構(gòu)如圖）。

（1）以下是估測氫燃料電池輸出功率的實驗步驟：

       ①把多用表的選擇開關(guān)調(diào)至電流檔，并選擇恰當(dāng)量程，串聯(lián)在電路中。讀出電流I；

       ②把多用表的選擇開關(guān)調(diào)至電壓檔，把紅、黑表筆并聯(lián)在電動機兩端，其中紅表筆應(yīng)該接在圖中         （填“A”或“B”）端。讀出電壓U；

       ③重復(fù)步驟①和②，多次測量，取平均值；

       ④根據(jù)公式P=        計算氫燃料電池輸出功率。

（2）在上述第②步中遺漏的操作是                      ；

（3）如果該電動機的效率為，汽車運動的速度為v，則汽車的牽引力為         。