21、Ⅰ(8分)．气垫导轨工作时，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，故滑块运动时受到的阻力大大减小，可以忽略不计。为了探究做功与物体动能之间的关系，在气垫导轨上放置一带有遮光片的滑块，滑块的一端与轻弹簧相接，弹簧另一端固定在气垫导轨的一端，将一光电门P固定在气垫导轨底座上适当位置(如图1)，使弹簧处于自然状态时，滑块上的遮光片刚好位于光电门的挡光位置，与光电门相连的光电计时器可记录遮光片通过光电门时的挡光时间。实验步骤如下：

①用游标卡尺测量遮光片的宽度d；

②在气垫导轨上适当位置标记一点A(图中未标出，AP间距离远大于d)，将滑块从A点由静止释放．由光电计时器读出滑块第一次通过光电门时遮光片的挡光时间t；

③利用所测数据求出滑块第一次通过光电门时的速度V；

④更换劲度系数不同而自然长度相同的弹簧重复实验步骤②③，记录弹簧劲度系数及相应的速度V，如下表所示：

(1)测量遮光片的宽度时游标卡尺读数如图2所示，读得d＝　　　　　　　 m；

(2)用测量的物理量表示遮光片通过光电门时滑块的速度的表达式V ＝　　　　　　　 ；

(3)已知滑块从A点运动到光电门P处的过程中，弹簧对滑块做的功与弹簧的劲度系数成正比，根据表中记录的数据，可得出合力对滑块做的功W与滑块通过光电门时的速度V的关系是　　　　　　　 。

Ⅱ．(10分)现已离不开电视、手机等电子产品，但这些产品生产过程中会产生含多种重金属离子的废水，这些废水是否达标也引起了人们的关注．某同学想测出学校附近一工厂排出废水的电阻率，以判断废水是否达到排放标准(一般工业废水电阻率的达标值为≥200Ω·m)．图甲为该同学所用盛水容器，其左、右两侧面为带有接线柱的金属薄板(电阻极小)，其余四面由绝缘材料制成，容器内部长a=40cm，宽b=20cm，高c=10cm．他将水样注满容器后，进行以下操作：

⑴他先后用多用电表欧姆档的“×1k”、“×100”两个档位粗测水样的电阻值时，表盘上指针如图乙中所示，则所测水样的电阻约为　 　　Ω．

⑵他从实验室中找到如下实验器材更精确地测量所

取水样的电阻：

　 A．电流表(量程5mA，电阻R_A ＝800Ω)

　 B．电压表(量程15V，电阻R_V约为10.0kΩ)

C．滑动变阻器(0-20Ω，额定电流1A)

D．电源(12V，内阻约10Ω)

E．开关一只、导线若干

请用笔线代替导线帮他在图丙中完成电路连接．

⑶正确连接电路后，这位同学闭合开关，测得一组U、I数据；再调节滑动变阻器，重复上述测量得出一系列数据如下表所示，请你在图丁的坐标系中作出U-I关系图线．

⑷由以上测量数据可以求出待测水样的电阻率为　 　　　Ω·m．据此可知，所测水样在电阻率这一指标上　 　　　　(选填“达标”或“不达标”)．

22(18分)如图所示，一光滑斜面固定在水平地面上，质量m=1kg的物体在平行于斜面向上的恒力F作用下，从A点由静止开始运动，到达B点时立即撤去拉力F．此后，物体到达C点时速度为零．每隔0.2s通过速度传感器测得物体的瞬时速度，下表给出了部分测量数据．

试求：

(1)斜面的倾角a．　

(2)恒力F的大小．

(3)t＝1.6s时物体的瞬时速度．

20．如图所示，相距为L的平行金属导轨ab、cd与水平面成θ角放置，导轨与阻值均为R的两定值电阻R₁、R₂相连，磁感应强度为B的匀强磁场垂直穿过导轨平面。有一质量为m、阻值也为R的导体棒MN，以速度v沿导轨匀速下滑，它与导轨之间的动摩擦因数为μ，忽略感应电流之间的相互作用，则(　　　 )

A、导体棒下滑的速度大小为

B、电阻R₁消耗的热功率为

C、导体棒两端电压为

D、t时间内通过导体棒的电荷量为

非选择题部分 (共174分)

非选择题部分共10题，共174分。

19．2007年4月24日，瑞士天体物理学家斯蒂芬妮·尤德里(右)和日内瓦大学天文学家米歇尔·迈耶(左)拿着一张绘制图片，图片上显示的是在红矮星581(图片右上角)周围的行星系统。这一代号“581c”的行星距离地球约190万亿公里，正围绕一颗比太阳小、温度比太阳低的红矮星运行。现已测出它的质量约是地球的5倍，其直径约为地球的1.5倍。则根据题中条件(　　 )

　　　 A．可以求出581c行星表面重力加速度与地球表面重力加

速度之比

B．可以求出581c行星与地球的第一宇宙速度之比

C．可以求出581c行星与地球的环绕速度之比

D．可以求出581c行星与地球的环绕周期之比

18．2009年12月19日下午，联合国气候变化大会达成《哥本哈根协议》，为减少二氧化碳排放，我国城市公交推出新型节能环保电动车，在检测某款电动车性能的实验中，质量为8×10²kg的电动车由静止开始沿平直公路行驶，达到的最大速度为15m/s，利用传感器测得此过程中不同时刻电动车的牵引力F与对应的速度ν，并描绘出F-1/V图象(图中AB、BO均为直线)，假设电动车行驶中所受的阻力恒定，则根据图象可确定(　　 )

A．电动车运动过程中所受的阻力

B．电动车的额定功率　

C．电动车维持匀加速运动的时间

D．BC过程电动车运动的时间

17．如图所示，三个小球、、分别用三根绝缘细线悬挂在同一点，细线的长度关系，让三球带电后它们静止在图中所示位置。此时细线沿竖直方向，、、连线恰构成一等边三角形，则下列说法正确的是(　　 )

　　 A．、、三球质量一定相等

　　 B．细线、所受拉力大小一定相等

　　 C．、、三球电荷量一定相等

D．、、三球所受静电力大小一定相等

16.在信息技术迅猛发展的今天，光盘是存储信息的一种重要媒介．光盘上的信息通常是

通过激光束来读取的．若激光束不是垂直投射到盘面上，则光线在通过透明介质层时

会发生偏折而改变行进的方向，如图所示．下列说法中 正确的是(　　 )

A．图中光束①是红光，光束②是蓝光

B．在光盘的透明介质层中，光束①比光束②传播速度更快

C．若光束①、②先后通过同一单缝衍射装置，光束①的中央亮纹比光束②的窄

D．若光束①、②先后通过同一双缝干涉装置，光束①的条纹宽度比光束②的宽

15、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＝0.6s时的波形图，波的周期T＞0.6s，则(　　 )

A．波的周期为2.4s

B．在t＝0.9s时，P点沿y轴负方向运动

C．经过0.4s，P点经过的路程为4m

D．在t＝0.3s时，Q点到达波峰位置

14、如图所示为氢原子的能级示意图，一群氢原子处于n=3的激发态，原子在向较低能级跃迁的过程中向外发出光子。若用这些光照射逸出功为2.49eV的金属钠，则下列说法正确的是(　　　 )dyszplg

A．这群氢原子能发出三种频率不同的光，其中从n=3跃

迁到n=2所发出的光波长最短

B．这群氢原子能发出两种频率不同的光，其中从n=3跃

迁到n=1所发出的光频率最低

C．金属钠表面所发出的光电子的初动能最大值为11.11eV

D．金属钠表面所发出的光电子的初动能最大值为9.60eV

13．四支试管分别充满O₂、NO₂、Cl₂、NH₃四种气体，把它们分别倒立于盛有下列各种液体的水槽中，发生的现象如下图所示，其中充满Cl₂的试管是(　　 )

A　　　　　　　　 B　　　　　　　　　 C　　　　 　　D

12．2009年12月7日长安汽车宣布，首款纯电动汽车试生产正式下线。电动汽车电池有LiFePO₄电池和高铁电池，已知LiFePO₄电池反应为：FePO₄+LiLiFePO₄，电池的正极材料是LiFePO₄，负极材料是石墨，导电固体为电解质。高铁酸钾-锌电池反应：

3Zn + 2K₂FeO₄ + 8H₂O3Zn(OH)₂ + 2Fe(OH)₃ + 4KOH

下列有关电动汽车电池说法正确的是(　 )

A．高铁电池放电时每转移3mol电子，正极有1 mol K₂FeO₄被氧化

B．高铁电池放电时电池内部FeO₄^2-向正极移动

C．LiFePO₄电池充电过程中，电池正极材料的质量保持不变

D．LiFePO₄电池放电时电池正极反应为：FePO₄+Li⁺+e^-→LiFePO₄