18．(17分)

如图所示，质量为M=400g的铁板固定在一根轻弹簧上方，铁板的上表面保持水平．弹簧的下端固定在水平面上，系统处于静止状态．在铁板中心的正上方有一个质量为m=100g的木块，从离铁板上表面高h=80cm处自由下落．木块撞到铁板上以后不再离开，两者一起开始做简谐运动．木块撞到铁板上以后，共同下降了l₁=2.0cm时刻，它们的共同速度第一次达到最大值．又继续下降了l₂=8.0cm后，它们的共同速度第一次减小为零．空气阻力忽略不计，重力加速度取g=10m/s²．求：

(1)若弹簧的弹力跟弹簧的形变量成正比，比例系数叫做弹簧的劲度系数，用k表示．求本题中弹簧的劲度系数k；

(2)从木块和铁板共同开始向下运动到它们的共同速度第一次减小到零的过程中，弹簧的弹性势能增加了多少？

(3)在振动过程中，铁板对木块的弹力的最小值N是多少？

17．(16分)

如图所示，在真空中，半径为R的圆形区域内存在匀强磁场，磁场方向垂直纸面向外。在磁场外有一对平等金属板M和N，两板间距离为R，板长为2R，板的中心线O₁O₂与磁场的圆心O在同一直线上。有一电荷量为q质量为m的带正电的粒子，以速度v₀从圆周上的a点沿垂直于半径O₁O₂并指向圆心O的方向进入磁场，从圆周上的O₁点飞出磁场并进入两板间的匀强电场，最后粒子刚好从N板的边缘飞出。(不计粒子重力的影响)

　 　　 (1)求磁场的磁感应强度B和两板间电压U；

(2)若粒子从a点沿纸面内的不同方向进入磁场，证明所有出射粒子速度方向都是水平的；

(3)要使粒子能进入电场并从电场中飞出，求粒子从a点沿纸面内进入磁场的可能方向。

16．(16分)

如图所示，有上下两层水平放置的平行光滑导轨，导轨粗细不计，间距为L。上层导轨上搁置一根质量为m，电阻为R的金属杆PT，下层导轨末端紧接着两根竖直平面内的半径为r的光滑绝缘半圆形轨道，在靠近半圆形轨道处搁置一根质量也为m，电阻也为R的金属杆AC。上下两层平行导轨所在区域内有一个竖直向下的匀强磁场。闭合开关S后，当有电荷量q通过金属杆AC时，杆AC滑过下层轨道，进入半圆形轨道并且刚好能通过轨道最高点D和G后就滑上上层导轨之上。设上下两层导轨都是足够长，电阻不计。

(1)求磁场的磁感应强度；

(2)求金属杆AC刚滑到上层轨道瞬间，上层导轨和金属杆组成的回路中的电流；

(3)问从AC滑上上层导轨到具有最终速度这段时间里上层导轨回路中有多少能量转变为内能？

15．(14分)

如图所示，灯泡L上标有“3V 3W”字样；R₁为非线性元件，其电阻R₁=βI(β为正的常数，I为通过R₁的电流)；R₂为变阻器，其最大值为7Ω；电源电动势E=6V，内阻为1Ω。当开关S闭合，滑动变阻器P处于a端时，灯泡刚好正常发光。设灯泡和滑动变阻器的电阻均不随温度变化。试求：

(1)常数β的值；

(2)当滑动变阻器滑片P处于b端时灯泡的实际功率。

14．(14分)

精确的研究表明，不同的原子核，其核子的平均质量(原子核的质量除以核子数)与原子序数有如图所示的关系。

(1)试根据此图说出至少两条相关信息；

(2)太阳的能量来自下面的反应，四个质子(氢核)聚变成一个x粒子，同时发射两个正电子和两个没有静止质量的中微子。写出这一核反应方程；

(3)已知氢气燃烧与氧气化合成水，每形成一个水分子释放的能量为6.2eV。若想产生相当于太阳上1kg的氢核聚变成α粒子所释放的能量，须燃烧多少千克氢气？ 结果保留三位有效数字。(α粒子质量m_α=4.0026u，质子质量m_p=1.00783u，电子质量m_e=5.48×10^－4u(u为原子质量单位，1u=1.6606×10^－27kg，1u相当于931.5Mev的能量)

13．(13分)

一同学家住在22层高楼的顶楼。他想研究一下电梯上升的运动过程。某天他乘电梯上楼时便携带了一个质量为5千克的砝码和一个量程足够大的弹簧秤，用手提着弹簧秤，砝码悬挂在秤钩上。电梯从第1层开始启动，中间不间断，一直到第22层停止。在这个过程中，他记录了弹簧秤在不同时段内的读数如下表所示。根据表格中的数据，求：

(1)电梯在最初加速阶段与最后减速阶段的加速度；

(2)电梯在中间阶段上升的速度大小；

(3)该楼房平均每层楼的高度。

11．(8分)

如图所示为一种测量电源电动势的电路原理图。E为供电电源，E_S为标准电源，E_X为待测电源，R_P是限流电阻，R₀是小量程电流表的保护电阻，AB是均匀电阻丝，长度为L。闭合S₁进行测量时，先将S₂合到“1”位置，移动C至C₁处时，恰好使电流表指针指零，测得AC₁=L/2；再将S₂合到“2”位置，移动C至C₂处时，恰好又使电流表指针指零，测得AC₂=2L/3。请你根据这些信息，结合所学过的有关物理知识回答：

(1)E_X=　　　　　 E_S

(2)你认为该实验中对电流表的量程有何要求？_______　　　　　　　 _________。

10．关于物体内能的变化情况，下列说法中正确的是

A．吸热的物体，其内能一定增加　　　 　　　　 B．绝热压缩的物体，其内能一定增加

C．放热的物体，其内能也可能增加　　 　　　　 D．体积膨胀的物体，其内能一定减少

第Ⅱ卷(非选择题共110分)

9．以下说法不正确的是

A．卢瑟福的a粒子散射实验结果说明了原子具有核式结构

B．加高温可使放射性元素的衰变加快

C．太阳不断地向外辐射大量能量，太阳质量应不断减小，日地间距离应不断增大，地球公转速度应不断减小

D．氢原子辐射一个光子后，氢原子的电势能增大