21.D　[解析]应用楞次定律和左手定则可以判断，在线框以小于磁场的运动速度向右运动的过程中，ad边和bc边所受安培力始终向右，ab边和cd边所受安培力始终等值反向。当线框正以速度v₁向右加速运动时，线框相对于磁场的切割速度大小为v－v₁，则回路中总电动势E＝2BL(v－v₁)，ad边与bc边所受安培力大小均为F＝BL，依据牛顿第二定律，可得2F－f＝ma，依据以上三式可得：－f＝ma，可见：随着v₁的增大，a减小。易知：当a＝0时，v₁＝v_m，可解得：v_m＝v－，可见D正确。此题目综合考查了电磁感应、磁场力、力和运动的关系。由于涉及相对速度计算，难度较大。

20.A　[解析]由分析可知，当黑球半径达到某值时，如果经圆筒内表面反射的入射光和反射光都恰好和黑球表面相切时，可使点光源向右半边发出的光恰好全被黑球吸收。如图，可得方程rL＝R，解得：R＝，A正确。此题目考查光的反射规律，难度适中。

19.B　[解析]乙分子在a、b之间时分子力显斥力，在b、d之间时分子力显引力。可知乙分子由a到b做加速运动，由b到c做减速运动，A错误，B正确；乙分子由a到b过程中分子力做正功，分子势能减少，C错误；乙分子由b到d的过程，分子力是引力，分子力做负功，D错误。此题目考查分子力和分子间距离的关系以及分子力做功和分子势能变化的关系，是简单题。

18.AC　[解析] 能卸掉沙子的条件是沙子能自由下滑。如果卸干净全部沙子，得保证所有沙子能沿着车箱底面下滑，即要求mgsinθ>μ₂mgcosθ，即tanθ>μ₂，可见A正确；若只卸去部分沙子，应该保证上层沙子能沿下层沙子表面自由下滑，即要求m₁gsinθ>μ₁m₁gcosθ，即tanθ>μ₁，还要保证下层沙子不沿车箱底面下滑，即tanθ<μ₂， 可见C正确。此题目考查受力分析和力与运动的关系，难度适中。

17.B　[解析]要想测量月球的密度，需要知道月球的质量M和体积V，设月球的半径是R，则V＝πR³，测月球质量可依据GM＝gR²求得，则密度表达式为ρ＝，可见只要知道g、G、R即可测量月球密度，由于依据A选项所给条件无法知道月球半径R，排除A；月球质量也可以通过测量一颗绕月做圆周运动的卫星的周期T和轨道半径r测得，其表达式是M＝，则密度表达式为ρ＝，可见只要知道G、T、r、R即可测月球质量，由于依据D选项所给条件无法知道月球半径R，排除D；对于贴近月球表面做圆周运动的飞船，R＝r，则ρ＝，只须知道G、T即可测月球质量，可知B正确。C选项不能测得月球质量，排除C。此题目考查万有引力在天文学上的应用，难度较大。

16.D　[解析]依据波向右传播可以判断b点正向下振动，由于是远离平衡位置，加速度增大，A错误；由图象知该波波长为4 m，则波动周期T＝＝＝0.02 s，可见0.01 s是半个周期，a质点通过的路程应为2倍振幅，为4 cm,0.01 s末a质点到达负最大位移处，可见B错；发生明显衍射现象的条件是障碍物的尺寸比波长小，或者跟波长差不多，可见C错；两列波相干的条件是频率相同，可见D正确。此题目考查波动规律，难度适中。

15.BC　[解析]若氢原子从高能级向低能级跃迁，会释放光子，核外电子绕行半径减小，电场力对电子做正功，电势能减小，电子动能增大，可见A错误B正确；若氢原子从低能级向高能级跃迁，会吸收光子，核外电子绕行半径增大，电场力对电子做负功，电势能增大，电子动能减小，可见C正确D错误。此题目考查玻尔理论中的跃迁规则，同时考查了原子能变化的相关判断，难度适中。

14.C　[解析]轨道对小球的作用力与小球的瞬时速度总垂直，可知轨道对小球不做功，则小球的线速度不变，因为半径不断减小，易知角速度不断增大。C正确。本题考查对力做功情况的判断和圆周运动的知识。难度适中。

21.如图所示，在水平面上相距L的两根平行直导轨间，有竖直方向等距离分布的匀强磁场B₁和B₂，且B₁＝B₂＝B，每个磁场的宽都是l，相间排列。现在磁场保持相对位置不变，以速度v向右做匀速直线运动。这时跨在两导轨间的长为L、宽为l、质量为m的金属框abcd(悬浮在导轨上方)在磁场力作用下，从静止开始向右运动。设金属框的总电阻为R，运动中所受到的阻力恒为f，则金属框的最大速度v_m是(　)

A.v_m＝　 　　　　B.v_m＝v－　　　 C.v_m＝　 　　　　D.v_m＝v－

20.在内表面只反射而不吸收光的圆筒内有一黑球，距球心为L处有一点光源S，球心O和光源S皆在圆筒轴线上，已知筒的内半径为r，如图所示。若使点光源向右半边发出的光最后全被黑球吸收，则黑球的半径R最小为(　)

A.R＝　 　　　　　　　　.R＝r

C.R＝L　 　　　　　　　　　　　D.R＝