某课外小组设计了一种测定风速的装置，其原理如图所示，一个劲度系数k＝1300N／m，自然长度L0＝0.5m弹簧一端固定在墙上的M点，另一端N与导电的迎风板相连，弹簧穿在光滑水平放置的电阻率较大的金属杆上，弹簧是不导电的材料制成的。迎风板面积S＝0.5m2，工作时总是正对着风吹来的方向。电路的一端与迎风板相连，另一端在M点与金属杆相连。迎风板可在金属杆上滑动，且与金属杆接触良好。定值电阻R＝1.0Ω，电源的电动势E＝12V，内阻r＝0.5Ω。闭合开关，没有风吹时，弹簧处于原长，电压表的示数U1＝3.0V，某时刻由于风吹迎风板，电压表的示数变为U2＝2.0V。（电压表可看作理想表）求：
（1）金属杆单位长度的电阻；
（2）此时作用在迎风板上的风力。
(19分) 在“极限”运动会中，有一个在钢索桥上的比赛项目．如图所示，总长为L的均匀粗钢丝绳固定在等高的A、B处，钢丝绳最低点与固定点A、B的高度差为H，动滑轮起点在A处，并可沿钢丝绳滑动，钢丝绳最低点距离水面也为H．若质量为m的人抓住滑轮下方的挂钩由A点静止滑下，最远能到达右侧C点，C、B间钢丝绳长度为
，高度差为
．若参赛者在运动过程中始终处于竖直状态，抓住滑轮的手与脚底之间的距离也为
，滑轮与钢丝绳间的摩擦力大小视为不变，且摩擦力所做功与滑过的路程成正比，不计参赛者在运动中受到的空气阻力、滑轮（含挂钩）的质量和大小，不考虑钢索桥的摆动及形变．
（1）滑轮与钢丝绳间的摩擦力是多大?
（2）若参赛者不依靠外界帮助要到达B点，则人在A点处抓住挂钩时至少应该具有多大的初速度?
（3）比赛规定参赛者须在钢丝绳最低点脱钩并到达与钢丝绳最低点水平相距为
、宽度为
，厚度不计的海绵垫子上．若参赛者由A点静止滑下，会落在海绵垫子左侧的水中．为了能落到海绵垫子上，参赛者在A点抓住挂钩时应具有初速度的范围？
(18分) 如图所示，质量m1=1g、带电量
的小金属块位于绝缘水平面上，匀强电场斜向上与水平面的夹角为53o．现将m1从A点由静止释放经时间t = 1s到达B点与处于静止状态的另一带电量
、质量m2 = 5g的小金属块相碰，碰后m1向左又滑行了S1 = 0.4m后停下．AB间的距离为L=1.5m，两金属块与水平面间的动摩因数均为μ= 0.5，两金属块的库仑力忽略不计．求：（
，
，
）
(1) 电场强度的大小；
(2) AB间电势差；
(3) 最终m1与m2的距离．
(16分)如图所示，质量为M的木块静止放在倾角为
的斜面上，M通过跨过定滑轮的轻绳与质量为m的另一木块相连，定滑轮光滑且大小可忽略不计，M到定滑轮间的细绳平行斜面，定滑轮到m的细绳长度为l．现将m拉至水平位置由静止释放，若m下摆过程中M始终没有运动，求：
（1）m摆至最低点时速度大小；
（2）m摆至最低时M所受摩擦力大小．
(选修模块3-5)(15分)
（1）关于原子结构和原子核，下列说法中正确的是
| A．利用α粒子散射实验可以估算原子核的半径 |
| B．利用α粒子散射实验可以估算核外电子的运动半径 |
| C．原子的核式结构模型很好地解释了氢原子光谱的实验 |
| D．处于激发态的氢原子放出光子后，核外电子运动的动能将增大 |
（2）一个质量为m0静止的ω介子衰变为三个静止质量都是m的π介子，它们在同一平面内运动，彼此运动方向的夹角为120°，光在真空中的传播速度为c，则每个π介子的动能为．
（3）如图所示，光滑水平面上A、B两小车质量都是M，A车头站立一质量为m的人，两车在同一直线上相向运动．为避免两车相撞，人从A车跃到B车上，最终A车停止运动，B车获得反向速度v0，试求：
①两小车和人组成的系统的初动量大小；
②为避免两车相撞，且要求人跳跃速度尽量小，则人跳上B车后，A车的速度多大？
(选修模块3-4)(15分)
（1）下列说法中正确的是
| A．全息照相技术利用了光的干涉原理 |
| B．超声仪器使用超声波而不用普通声波，是因为超声波更容易发生衍射 |
| C．电磁振荡的过程是电场能和磁场能交替转化的过程 |
| D．狭义相对性原理认为，在任何参考系中物理规律都是相同的 |
（2）如图为光纤电流传感器示意图，它用来测量高压线路中的电流.激光器发出的光经过左侧偏振元件后变成线偏振光，该偏振光受到输电线中磁场作用，其偏振方向发生旋转，通过右侧偏振元件可测得最终偏振方向，由此得出高压线路中电流大小.图中左侧偏振元件是起偏器，出射光的偏振方向与其透振方向，右侧偏振元件称为.
（3）如图是单摆振动时摆球位移随时间变化的图象（取重力加速度g=π2 m/s2).
①求单摆的摆长l；
②估算单摆振动时偏离竖直方向的最大角度（单位用弧度表示）.