由门电路构成的一简单路灯控制电路如图所示，其中R’为光敏电阻，光照时电阻很小，R为变阻器，L为灯泡。其工作情况是：当光敏电阻受到光照时，灯L不亮，不受光照时，灯L亮。虚框内该逻辑电路是      门电路。若路灯系统发生了故障，无论有无光照灯L都亮，经检查发现光敏电阻工作正常，则发生该故障的原因是               。

如图所示，在一真空区域中，AB、CD是圆O的两条直径，在A、B两点上各放置电荷量为＋Q和－Q的点电荷，设C、D两点的电场强度分别为E_C、E_D，电势分别为φ_C、φ_D，则E_C与E_D        （选填“相同”或“不相同”）， φ_C与φ_D       （选填“相等”或“不相等”）。

如图所示的电路中，电源的电动势E=6V，内电阻r =2Ω，定值电阻R₁=1Ω，R为最大阻值是20Ω的可变电阻。则电源的最大输出功率为      W；变阻器消耗的最大电功率为      W。

如图所示，abcd为单匝矩形线圈，边长ab＝10cm，bc＝20cm。该线圈的一半位于具有理想边界、磁感应强度为0.1T、宽为20cm的匀强磁场中，磁场方向与线圈平面垂直。若线圈绕通过ab边的轴以100p rad/s的角速度匀速旋转，当线圈由图示位置转过180°的过程中，感应电动势的平均值为       V；当线圈由图示位置转过90°时的瞬时感应电动势大小为       V。

将一个物体以初动能E₀竖直向上抛出，设所受阻力大小恒定，落回地面时物体的动能为E₀/2。若将它以初动能4E₀竖直向上抛出，则它在上升到最高点的过程中，重力势能变化了      ；落回地面时的动能为        。

（6分）左图为在暗室中观察肥皂薄膜干涉的实验装置，灯芯上洒有食盐的酒精灯发出黄色火焰，在图示的情况下，从肥皂薄膜的        （选填“右面”或“左面”）观察时，可看到黄黑相间的        （选填“水平”、“竖直”或“倾斜”）干涉条纹。当用白光照射肥皂薄膜时，可观察到        （选填“黑白”或“彩色”）的干涉条纹。

（4分）在“描绘电场等势线”的实验中，有同学想模拟负点电荷附近电场在一个平面上的等势线，他在木板上依次铺上白纸、复写纸、导电纸，并用图钉固定，然后在导电纸中央平放上一个小圆柱形电极A，如图所示。则通电时应将电极A接在电源的        （选填“正极”或“负极”），本实验还需要一个          电极（请写出形状）连接电源。

（6分）用图甲所示的电路测定某电源的电动势和内阻，R为电阻箱，阻值范围0～9999Ω，R₀是保护电阻，电压表内阻对电路的影响可忽略不计。

该同学连接好电路后，闭合开关S，改变电阻箱接入电路的电阻值，读取电压表的示数。根据读取的多组数据，他画出了图乙所示的图像。

（1）在图乙所示图像中，当=0.10V^-1时，外电路处于        状态。（选填“通路”、“断路”或“短路”）。

（2）根据该图像可求得该电池的电动势E=     V，内阻r=      Ω。

（8分）一同学要研究轻质弹簧的弹性势能与弹簧长度改变量的关系。实验装置如下图甲所示，在离地面高为h的光滑水平桌面上，沿着与桌子右边缘垂直的方向放置一轻质弹簧，其左端固定，右端与质量为m的小刚球接触。将小球向左压缩弹簧一段距离后由静止释放，使小球沿水平方向射出桌面，小球在空中飞行落到位于水平地面的记录纸上留下痕迹。

（1）若测得某次压缩弹簧释放后小球落点P痕迹到O点的距离为s，则释放小球前弹簧的弹性势能表达式为          ；

（2）该同学改变弹簧的压缩量进行多次测量得到下表一组数据：

结合（1）问与表中数据，弹簧弹性势能与弹簧压缩量x之间的关系式应为         ；

（3）完成实验后，该同学对上述装置进行了如下图乙所示的改变：（I）在木板表面先后钉上白纸和复写纸，并将木板竖直立于靠近桌子右边缘处，使小球向左压缩弹簧一段距离后由静止释放，撞到木板并在白纸上留下痕迹O；（II）将木板向右平移适当的距离固定，再使小球向左压缩弹簧一段距离后由静止释放，撞到木板上得到痕迹P；（III）用刻度尺测量纸上O点到P点的竖直距离为y。若已知木板与桌子右边缘的水平距离为L，则（II）步骤中弹簧的压缩量应该为        ；

（4）若该同学在完成图乙实验的过程中，弹簧与桌子右边缘不垂直，用（3）问的方法计算得出的弹簧压缩量比实际       （选填“偏大”、“偏小”或“没有影响”）。

（10分）某研究性学习小组用加速度传感器探究物体从静止开始做直线运动的规律，得到了质量为1.0kg的物体运动的加速度随时间变化的关系图线，如图所示。

（1）请简要说明物体的运动情况；

（2）估算物体在t=10.0s时的速度大小；

（3）估算从t＝10.0s到t＝12.0s的时间内合外力对物体做的功。