21．在光滑水平面上有一矩形导线框abcd放在匀强磁场中，在外力控制下静止不动，磁感线方向与线圈平面垂直，磁感应强度B随时间变化的图象如下图所示。t=0时刻，磁感应强度的方向垂直纸面向里。在0-4s时间内，线框ab边受安培力随时间变化的图象可能是下图中的　　　　　　　 　　　　　　 (　　 )

第Ⅱ卷(非选择题，共174分)

　 (1)(9分)一个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，进行了如下实验：在离地面高度为h的光滑水平桌面上，沿着与桌子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的一个小钢球接触。当弹簧处于自然长度时，小钢球恰好在桌子边缘，如图所示，让钢球向左压缩弹簧一段距离后由静止释放，使钢球沿水平方向射出桌面，小钢球在空中飞行后落在水平地面上，水平距离为s。

①请你推导出弹簧的弹性势能E_P与小钢球的质量m、桌面离地面高度h、水平距离s等物理量的关系：　　　　　　　　　　 　

②弹簧长度的压缩量x与对应的钢球在空中飞行的水平距离s的实验数据如下表示：

根据上面的实验数据，请你猜测弹簧的弹性势能E_P与弹簧的压缩量x之间的关系为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

并说明理由：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

　 (2)(8分)在《描绘小灯泡的伏安特性曲线》的实验中

　　 ①下面有四个电路图，你在实验中采用的电路图是：　　　　　　 。

　　　 ②某同学为研究这一现象，用实验得到如下数据(I、U分别表示小灯泡上的电流和电压)：

　　　　 在图中描点画出小灯泡的U-I曲线。

③在实验中得到小灯泡的U-I特性曲线，表明小灯泡的电阻随温度升高而　　　

(填“增大”、“减小”、“不变”)

　　　　 ④在电压为1.2V时，小灯泡的电阻值是　　　　 Ω。

20．如图所示，一个质量为m、带电量为q的物体处于场强按E=E₀-kt(E₀、k均为大于零的常数，取水平向左为正方向)变化的电场中，物体与竖直墙壁间的动摩擦因数为μ，当t=0时刻物体处于静止状态。若物体所受的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，且电场空间和墙面均足够大，下列说法正确的是(　　 )

A．物体开始运动后加速度先增加、后保持不变

B．物体开始运动后加速度不断增加

C．经过时间，物体在竖直墙壁上的位移达最大值

D．经过时间，物体运动速度达最大值

19．如图所示，单摆摆球的质量为m，做简谐运动的周期为T，摆球从最大位移A处由静止开始释放，摆球运动到最低点B时的速度为v，则　　　　　　　　　　　　　　　　　　 (　　 )

　　　 A．摆球从A运动到B的过程中重力做的功为

　　　 B．摆球从A运动到B的过程中重力的平均功率为

　　　 C．摆球运动到B时重力的瞬时功率是mgv

　　　 D．摆球运动到B时重力的瞬时功率是零

18．1930年美国天文学家汤博发现冥王星，当时错估了冥王星的质量，以为冥王星比地球还大，所以命名为大行星。然而，经过近30年的进一步观测，发现它的直径只有2300公里，比月球还要小。2006年8月24日晚在布拉格召开的国际天文学联合会(IAU)第26届大会上，来自各国天文界权威代表投票通过联合会决议，今后原来九大行星中的冥王星将不再位于“行星”之列，而属于矮行星，并提出了行星的新定义，行星新定义的两个关键：一是行星必须是围绕恒星运转的天体；二是行星的质量必须足够大。一般来说，行星直径必须在800公里以上，质量必须在50亿亿吨以上。假如冥王星的轨道是一个圆形，则由以下几个条件能估测出其质量的是(已知万有引力常量为G)(　 　)

　　　 A．冥王星围绕太阳运转的周期和轨道半径

　　　 B．冥王星围绕太阳运输的线速度和轨道半径

　　　 C．冥王星一个的卫星查龙(charon)围绕冥王星在圆形轨道上转动的线速度和轨道半径

　　　 D．冥王星一个的卫星查龙(charon)围绕冥王星在圆形轨道上转动的周期和轨道半径

17．如图所示，在一条直线上两个振源A、B相距6m，振动频率相等，从t=0时刻A、B开始振动，且都只振动一个周期，振幅相等，振动图象A为甲，B为乙。若A向右传播的波与B向左传播在t₁ = 0.3s时相遇，则　　 　　 (　　 )

A．两列波在A、B间的传播速度均为10m/s

B．两列波的波长都是4m

C．在两列波相遇过程中，中点C为振动加强点

D．t₂ = 0.7s时刻B点经过平衡位置且振动方向向下

16．氢原子能级如图所示，若氢原子发出a、b两种频率的光，用同一装置做双缝干涉实验，分别得到如图甲、乙所示的干涉图样。若a光是由能级n=5向n=2跃迁时发出的，则b光可能是　　　　　　　　　 (　　 )

　　　 A．从能级n=4向n=3跃迁时发出的　　　　　　　 B．从能级n=4向n=2跃迁时发出的

　　　 C．从能级n=6向n=3跃迁时发出的　 　　　　　　 D．从能级n=6向n=2跃迁时发出的

15．如图所示，水下光源S向水面A点发射一束光线，折射光线分成a、b两束，则(　　 )

　　　 A．a、b两束光相比较，a光的波动性较强

　　　 B．用同一双缝干涉实验装置分别以a、b光做实验，a光的干涉条纹间距小于b光的干涉条纹间距

　　　 C．在水中a光的速度比b光的速度小

　　　 D．若保持入射点A位置不变，将入射光线顺时针旋转，则从水面上方观察，b光先消失

14．一定质量的理想气体，温度升高且压强增大的过程中，有

　　　 A．单位体积的分子数可能减小

　　　 B．若气体对外做功，则肯定同时从外界吸热，且吸热量小于对外做的功。

　　　 C．若外界对气体做功，则气体肯定向外界放热，且放出的热量小于外界对气体做的功

　　　 D．若气体的体积不变，则气体肯定向外界放热，且吸收的热量等于气体内能的增加

25．(20分)如图所示，在直角坐标系xoy的第二象限中，有方向沿x轴正向的匀强电场E；在第一象限中，边界OM和y轴之间有磁感应强度为B的匀强磁场，方向与纸面垂直，边界OM和x轴之间的夹角=37 ⁰坐标系中有a、b、c、d四点，a、b点坐标分别为(-L，0)、(0，2L).现有一质量为m、电荷量为q的带电粒子(不计重力)，由a点以v₀初速度(方向沿y轴正向)射入电场，依次经过b点和c点，最后垂直x轴通过d点．(已知：sin37⁰=0．6，cos37⁰=0. 8)求：

(1)电场强度E的大小；

(2)磁感应强度B的大小和方向．

24．(18分)如图所示，有一个竖直固定在地面的透气圆筒，筒中有一轻弹簧，其下端固定，上端连接一质量为m的薄滑块，当滑块运动时，圆筒内壁对滑块有阻力的作用，阻力的大小恒为(g为重力加速度)．在初始位置滑块静止，圆筒内壁对滑块的阻力为零，弹簧的长度为l．现有一质量也为m的物体从距地面2l处自由落下，与滑块发生碰撞，碰撞时间极短．碰撞后物体与滑块粘在一起向下运动，运动到最低点后又被弹回向上运动，滑动到初始位置时速度恰好为零，不计空气阻力．求：

(1)物体与滑块碰撞过程中，合力对物体的冲量的大小；

(2)碰撞后，在滑块向下运动到最低点的过程中弹簧弹力所做的功