（1）在弹性限度内，弹簧弹力的大小与弹簧伸长（或缩短）的长度的比值，叫做弹簧的劲度系数。为了测量一轻弹簧的劲度系数，某同学进行了如下实验设计：如图所示，将两平行金属导轨水平固定在竖直向下的匀强磁场中，金属杆ab与导轨接触良好，水平放置的轻弹簧一端固定于O点，另一端与金属杆连接并保持绝缘。在金属杆滑动的过程中，弹簧与金属杆、金属杆与导轨均保持垂直，弹簧的形变始终在弹性限度内，通过减小金属杆与导轨之间的摩擦和在弹簧的形变较大时读数等方法，使摩擦对实验结果的影响可忽略不计。请你按要求帮助该同学解决实验所涉及的两个问题。

①帮助该同学完成实验设计。请你用低压直流电源（）、滑动变阻器（）、电流表（）、开关（）设计一电路图，画在图中虚线框内，并正确连在导轨的C、D两端。

②若已知导轨间的距离为d，匀强磁场的磁感应强度为B，正确连接电路后，闭合开关，使金属杆随挡板缓慢移动，当移开挡板且金属杆静止时，测出通过金属杆的电流为I₁，记下金属杆的位置，断开开关，测出弹簧对应的长度为x₁；改变滑动变阻器的阻值，再次让金属杆静止时，测出通过金属杆的电流为I₂，弹簧对应的长度为x₂，则弹簧的劲度系数k=_______。

（2）气垫导轨（如图甲）工作时，空气从导轨表面的小孔喷出，在导轨表面和滑块内表面之间形成一层薄薄的空气层，使滑块不与导轨表面直接接触，大大减小了滑块运动时的阻力。为了验证动量守恒定律，在水平气垫导轨上放置两个质量均为a的滑块，每个滑块的一端分别与穿过打点计时器的纸带相连，两个打点计时器所用电源的频率均为b。气垫导轨正常工作后，接通两个打点计时器的电源，并让两滑块以不同的速度相向运动，两滑块相碰后粘在一起继续运动。图乙为某次实验打出的、点迹清晰的纸带的一部分，在纸带上以同间距的6个连续点为一段划分纸带，用刻度尺分别量出其长度s₁、s₂和s₃。若题中各物理量的单位均为国际单位，那么，碰撞前两滑块的动量大小分别为_________、_________，两滑块的总动量大小为_____________；碰撞后两滑块的总动量大小为_________。重复上述实验，多做几次。若碰撞前、后两滑块的总动量在实验误差允许的范围内相等，则动量守恒定律得到验证。

图甲

图乙

 

如图所示，空气中有一横截面为半圆环的均匀透明柱体，其内圆半径为r，外圆半径为R，。现有一束单色光垂直于水平端面A射入透明柱体，只经过两次全反射就垂直于水平端面B射出。设透明柱体的折射率为n，光在透明柱体内传播的时间为t，若真空中的光速为c，则（    ）

A.n可能为                           B.n可能为2

C.t可能为                         D.t可能为

 

如图所示，粗糙程度均匀的绝缘斜面下方O点处有一正点电荷，带负电的小物体以初速度v₁从M点沿斜面上滑，到达N点时速度为零，然后下滑回到M点，此时速度为v₂（v₂＜v₁）。若小物体电荷量保持不变，OM=ON，则（    ）

A.小物体上升的最大高度为

B.从N到M的过程中，小物体的电势能逐渐减小

C.从M到N的过程中，电场力对小物体先做负功后做正功

D.从N到M的过程中，小物体受到的摩擦力和电场力均是先增大后减小

 

图示为一列沿x轴负方向传播的简谐横波，实线为t=0时刻的波形图，虚线为t=0.6 s时的波形图，波的周期T＞0.6 s，则（    ）

A.波的周期为2.4 s

B.在t=0.9 s时，P点沿y轴正方向运动

C.经过0.4 s，P点经过的路程为4 m

D.在t=0.5 s时，Q点到达波峰位置

 

氢原子能级的示意图如图所示，大量氢原子从n=4的能级向n=2的能级跃迁时辐射出可见光a，从n=3的能级向n=2的能级跃迁时辐射出可见光b，则（    ）

A.氢原子从高能级向低能级跃迁时可能会辐射出γ射线

B.氢原子从n=4的能级向n=3的能级跃迁时会辐射出紫外线

C.在水中传播时，a光较b光的速度小

D.氢原子在n=2的能级时可吸收任意频率的光而发生电离

 

如图甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为10∶1，R₁=20 Ω，R₂=30 Ω，C为电容器。已知通过R₁的正弦交流电如图乙所示，则（    ）

图甲

图乙

A.交流电的频率为0.02 Hz

B.原线圈输入电压的最大值为 V

C.电阻R₂的电功率约为6.67 W

D.通过R₃的电流始终为零

 

关于热力学定律，下列说法正确的是（    ）

A.在一定条件下物体的温度可以降到0 K

B.物体从单一热源吸收的热量可全部用于做功

C.吸收了热量的物体，其内能一定增加

D.压缩气体总能使气体的温度升高

 

据报道，2009年4月29日，美国亚利桑那州一天文观测机构发现一颗与太阳系其它行星逆向运行的小行星，代号为2009HC82。该小行星绕太阳一周的时间为3.39年，直径2～3千米，其轨道平面与地球轨道平面呈155°的倾斜。假定该小行星与地球均以太阳为中心做匀速圆周运动，则小行星和地球绕太阳运动的速度大小的比值为（    ）

A.                B.               C.             D.

 

关于电磁波，下列说法正确的是（    ）

A.雷达是用X光来测定物体位置的设备

B.使电磁波随各种信号而改变的技术叫做解调

C.用红外线照射时，大额钞票上用荧光物质印刷的文字会发出可见光

D.变化的电场可以产生变化的磁场

 

两百多年来，自行车作为一种便捷的交通工具，已经融入人们的社会生活之中，骑自行车出行，不仅可以减轻城市交通压力和减少汽车尾气污染，而且还可以当作一项很好的健身运动。

（1）.下图为一种早期的自行车，这种不带链条传动系统的自行车前轮的直径很大，这样的设计在当时主要是为了（    ）

A.提高速度                              B.提高稳定性

C.骑行方便                              D.减小阻力

（2）.自行车的设计蕴含了许多物理知识。利用所学知识完成下表。

自行车的设计	目的（从物理知识角度考虑）
车架用铝合金、钛合金代替钢架	减轻车重
车胎变宽
自行车后轮外胎上的花纹

（3）.小明同学在学习了圆周运动的知识后，设计了一个课题，名称为：快速测量自行车的骑行速度。他的设想是：通过计算踏脚板转动的角速度，推算自行车的骑行速度。经过骑行，他得到如下数据：

在时间t内踏脚板转动的圈数为N，那么踏脚板转动的角速度ω=________；要推算自行车的骑行速度，还需要测量的物理量有________________________________________________；

自行车骑行速度的计算公式v=________。

（4）.与普通自行车相比，电动自行车骑行更省力。下表为某一品牌电动自行车的部分技术参数。

规格		后轮驱动直流永磁铁电机
车型	14°电动自自行车	额定输出功率	200 W
整车质量	40 kg	额定电压	48 V
最大载重	120 kg	额定电流	4.5 A

    在额定输出功率不变的情况下，质量为60 kg的人骑着此电动自行车沿平直公路行驶，所受阻力恒为车和人总重的0.04倍，当此电动车达到最大速度时，牵引力为________N；当车速为2 m/s时，其加速度为________m/s²。（取g=10 m/s²）。

（5）.以自行车代替汽车出行，可以减少我们在现代生活中留下的“碳足迹”，积极应对全球气候变暖的严峻挑战。我们的各种行为留下的“碳足迹”可以用直观的“碳足迹计数器”进行估算。比如：

开车的二氧化碳排放量（kg）=汽油消耗升数×2.2

设骑车代替开车出行100 km，可以节油9 L,则可以减排二氧化碳约（    ）

A.100 kg               B.20 kg               C.9 kg               D.2.2 kg

5.B