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如圖所示，兩等大的平行金屬板相距為d=2.50m，板間有一內壁光滑的硬塑料管處在磁感應強度為B=1.43T的勻強磁場中，管內有一半徑可以忽略不計的帶電小球，球的質量為m=12.0g，電荷量為q=0.100C、板的右側有一邊長為L=1.00m的正方形線圈，線圈在同樣的勻強磁場中繞轉軸OO'勻速轉動，產生的交變電壓經過一理想的整流（將交流變成直流）裝置后，輸出的恒定電壓等于該交變電壓的有效值．兩金屬板間未加電壓時，小球在管中沿逆時針方向做變速圓周運動，運動到最低點時速率為v=8.00m/s，此時球對管壁的壓力為零．若某時刻將整流裝置輸出后的直流電壓加在兩金屬板間，此后小球將做勻速圓周運動，求（線圈電阻不計，g取10m/s²）
（1）兩板間未加電壓時，小球在管的最左端受到管壁作用力的大小和方向：
（2）線圈轉動的角速度ω（結果保留三位有效數字）

【選做題】本題包括A、B、C三小題，請選定其中兩題，并在相應的答題區域內作答，若三題都做，則按A、B兩題評分．
A．（選修模塊3-3）
（1）如圖1所示，一定質量的理想氣體分別在溫度T₁和T₂情形下做等溫變化的p-V圖象，則下列關于T₁和T₂大小的說法，正確的是．

A．T₁大于T₂B．T₁小于T₂
C．T₁等于T₂D．無法比較
（2）如圖2甲所示，將封有一定質量空氣的密閉塑料袋從海拔500m、氣溫為18℃的山腳下帶到海拔3200m、氣溫為10℃的山頂上，情形如圖乙所示．圖（選填“甲”或“乙”）中袋中氣體分子平均動能大．從甲圖到乙圖過程中，袋內氣體減小的內能（選填“大于”、“等于”或“小于”）氣體放出的熱量．
（3）如圖3所示，IBM的科學家在銅表面將48個鐵原子排成圓圈，形成半徑為7.13nm的“原子圍欄”，相鄰鐵原子間有間隙．估算原子平均間隙的大小．結果保留一位有效數字．已知鐵的密度7.8×10³kg/m³，摩爾質量是5.6×10^-2kg/mol，阿伏加德羅常數N_A=6.02×10²³mol^-1．
B．（選修模塊3-4）
（1）列車靜止時，車廂長度與沿軌道方向排列的相鄰電線桿間距離相等．當列車以接近光速行駛，車上的乘客觀測車廂長度與相鄰電線桿間距離，所得出的結論是．
A．車廂長度大于相鄰電線桿間距離
B．車廂長度小于相鄰電線桿間距離
C．向前觀測時車廂長度小于相鄰電線桿間距離
D．向后觀測時車廂長度小于相鄰電線桿間距離
（2）湖面上停著一條船，一個人觀測到每隔5s有一個波峰經過這條船，相鄰波峰間的距離是60m．這列波的頻率是Hz，水波的波速是m/s．
（3）如圖所示，在一厚度為d的門中安放一長度與門厚度相同的玻璃圓柱體，其直徑為l．玻璃圓柱體的折射率為

2

，且l=2d．求從右側中心點P通過玻璃圓柱體能看到門外的角度范圍．

C．（選修模塊3-5）
（1）原子核的比結合能與核子數的關系如圖1所示．核子組合成原子核時．
 A．小質量數的原子核質量虧損最大
B．中等質量數的原子核質量虧損最大
C．大質量數的原子核質量虧損最大
D．不同質量數的原子核質量虧損相同
（2）在核反應堆中用石墨做慢化劑使中子減速，中子以一定速度與靜止碳核發生正碰，碰后中子反向彈回，則碰后碳核的運動方向與此時中子運動的方向（選填“相反”或“相同”），碳核的動量（選填“大于”、“等于”或“小于”） 碰后中子的動量．
（3）氫原子的能級如圖2所示．原子從能級n=3向n=1躍遷所放出的光子，正好使某種金屬材料產生光電效應．有一群處于n=4能級的氫原子向較低能級躍遷時所發出的光照射該金屬．求該金屬的截止頻率和產生光電子最大初動能的最大值．普朗克常量h=6.63×10^-34J?s，結果保留兩位有效數字．