21.(8分)[选修3-3]气压式保温瓶内密封空气体积为V,瓶内水面与出水口的高度差为h,如图所示.若此时瓶内气体的摩尔体积为V₀，阿伏加德罗常数为N_A,水的密度为ρ,大气压强为P₀,欲使水从出水口流出,需从顶部向下按压活塞盖子，假设按压过程是缓慢进行的

⑴写出瓶内气体分子数的估算表达式.

⑵压缩过程中保温瓶内空气的内能如何变化？(说明理由)

⑶瓶内空气压缩量ΔV至少为多少时保温瓶内的水才能向外流出？(计算时可忽略瓶中气体温度的变化，重力加速度为g)

20．(12分)如图所示，在真空中，边长为2b的虚线所围的正方形区域ABCD内存在匀强磁场，磁场方向垂直纸面向外．在磁场右侧有一对平行金属板M和N，两板间距离为b，板长为2b，O₁O₂为两板的中心线，且O₁为磁场右边界BC边的中点．有一电荷量为q、质量为m的带正电的粒子，以速率υ₀从DC边某点P点沿垂直于DC的方向进人磁场,当粒子从O₁点沿O₁O₂方向飞出磁场的同时，给M、N板间加上如图所示交变电压u(图中U₀与T未知)．最后粒子刚好以平行于N板的速度，从N板的边缘飞出．不计平行金属板两端的边缘效应及粒子所受的重力．求：

⑴磁场的磁感应强度B的大小；

⑵交变电压的周期T和电压U₀的值；

⑶若时，将相同粒子从MN板右侧O₂点沿板的中心线O₂O₁方向，仍以速率υ₀射入M、N之间，求粒子进入磁场后在磁场中运动的时间．

19．(10分)如图所示，电动机带着绷紧的传送皮带始终以υ₀＝2m／s的速度运动，传送带与水平面的夹角为30°，现把某一工件轻轻地放在皮带的底端，经过一段时间后，工件被送到高h＝2m的平台上，在此过程中电动机由于传送工件多消耗的电能为420J.已知工件与皮带间的动摩擦因数，除此之外，不计其他损耗，,求：(1) 工件从传送皮带底端运动到顶端所用的时间；(2)此工件的质量为多少。

18.某同学设计了如图所示的电路测电源电动势E及电阻R₁和R₂的阻值.实验器材有：待测电源E(不计内阻)，待测电阻R₁，待测电阻R₂，电压表V(量程为3.0V，内阻很大)，电阻箱R(0-99.99Ω)，单刀单掷开关S₁，单刀双掷开关S₂，导线若干.

⑴先测电阻R₁的阻值.先闭合S₁，将S₂切换到a，调节电阻箱，读出其示数r和对应的电压表示数U₁，保持电阻箱示数不变，再将S₂切换到b,读出电压表的示数U₂.则电阻R₁的表达式为R₁＝__________.

⑵甲同学已经测得电阻R₁＝1.8Ω，继续测电源电动势E和电阻R₂的阻值.该同学的做法是：闭合S₁，将S₂切换到a，多次调节电阻箱，读出多组电阻箱示数R和对应的电压表示数U，由测得的数据，绘出了如图所示的图线，则电源电动势E＝　　　 　V，电阻R₂＝　　　　 Ω.

17.小明同学在实验室探究弹力和弹簧伸长的关系的探究过程是：

[猜想与假设]弹簧弹力和弹簧伸长成正比例关系.

[设计与进行实验]

⑴设计如图所示的实验装置进行实验；

⑵在弹簧下端挂上钩码，当分别悬挂10g、20g钩码时，记下指针所指的标尺刻度；

⑶将实验数据记录在表格中.

⑷整理器材，进行实验数据分析并得出结论.

[交流与评估]

小明同学将实验数据记录在到下表中(重力加速度g=9.8m/s² )

他根据实验数据在坐标纸上用描点法画出x-m图像如图所示,根据图像于是小明得出结论：弹簧弹力和弹簧伸长不是正比例关系而是一次函数关系，自己先前的猜想是错误的.

⑴请说明小明结论错误的原因：　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　.

⑵这个实验小明同学在[设计与进行实验]中的设计方案上还存在的不足之处是：　　　　　　　　　　　　 　

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　.

16.在“研究匀变速直线运动”的实验中，得到的一条纸带如图所示，纸带上每相邻的两计数点间的时间间隔均为0．1s，测得A到B和B到C的距离分别为5．60cm和8．62cm，则物体的加速度大小为　　　 m/s²，B点对应的的速度大小为　　　　 　m/s.

15.如图甲是用螺旋测微器测量某一圆筒内径时的示数，则此圆筒内径为　　　　 mm.图乙是用多有电表的欧姆“×10”档测量某电阻的示数，则此电阻的阻值为　　 　Ω.　

14.如图甲所示，固定在水平桌面上的光滑金属导轨cd、eg处于方向竖直向下的匀强磁场中，金属杆ab与导轨接触良好.在两根导轨的端点d、e之间连接一电阻，其它部分电阻忽略不计.现用一水平向右的外力F₁作用在金属杆ab上，使金属杆由静止开始向右沿导轨滑动，滑动中杆ab始终垂直于导轨.金属杆受到的安培力用F_f表示，则关于图乙中F₁与F_f随时间t变化的关系图象可能的是

A　　　　　　　　　　　　　　　　 B　　　　　　　　　 C　　　　　　　　　　　　　　　 D

物理试题

第I卷答题表

第II卷(非选择题，共58分)

13.小木块放在倾角为α的斜面上，受到一个水平力F ( F ≠0 )的作用而处于静止状态，如图所示.若小木块受到的支持力与摩擦力的合力为F_合，则F_合的方向及其与竖直向上方向的夹角β可能是

A.向右上方，β＞α 　　　　　　

B.向右上方，β＜α 　　　　　

C.向左上方，β＞α

D.向左上方，β＜α　　

12.如图，甲是研究自感现象的实验电路图，乙是录音机的录音电路原理图，丙是光电传感的火灾报警器的部分电路图，丁是电容式话筒的电路原理图，下列说法正确的是

A.甲图中开关断开瞬间，灯泡会突然闪亮一下，并在开关处产生电火花

B.乙图中录音机录音时，由于话筒的声电转换，线圈中变化的电流在磁头缝隙处产生变化的磁场

C.丙图电路中，当有烟雾进入罩内时，光电三极管上就会因烟雾的散射而有光的照射，表现出电阻的变化

D.丁图电路中，根据电磁感应的原理，声波的振动会在电路中产生变化的电流