22.(18分)

如图所示，一个人用手握着长为l的轻绳一端，绳的另一端连结一个大小不计的小球，当手握的一端在水平桌面上作半径为r、角速度为ω的匀速圆周运动时，绳的方向恰好能够始终与该圆相切，并使得小球也在同一平面内做半径更大的匀速圆周运动。已知此时人的手给绳的拉力大小恒为T,请利用以上条件推导并表达：

(1)小球运动的线速度的大小υ_球；

(2)小球在运动过程中所受的摩擦力的大小f；

(3)小球的质量m；

(4)小球与桌面之间的摩擦热功率P_热。

21.(18分)

(1)(9分)为了测定一根轻弹簧压缩最短时储存的弹性势能的大小，可以将弹簧固定在光滑的有凹槽的轨道一端，并将轨道固定在水平桌面的右边(如图所示)，用钢球先将弹簧压缩至最短，而后突然释放，钢球将沿轨道飞出桌面。请回答以下问题：

①为完成实验要求，除了钢球、弹簧、铅笔、复写纸、白纸、 铅　　　 垂线之外，还需要的器材有：________________________。

② 需要测定的物理量是　 ________________________。

③利用所测的物理量， 计算弹簧最短时弹性势能的表达式　　 Ep=___________________。

(2)(9分)为了测定和描绘“220V，40W”白炽电灯灯丝的伏安特性曲线，可以利用调压变压器供电。调压变压器是一种自耦变压器，它只有一组线圈L，绕在闭合的环形铁心上，输入端接在220V交流电源的火线与零线间，输出端有一个滑动触头P，移动它的位置，就可以使输出电压在0-250V之间连续变化，下图中已经画出了调压变压器的电路图符号。实验室内备有交流电压表，交流电流表，滑动变阻器，开关S，导线等实验器材。为了完成上述实验目的，请你利用现有的实验器材，在图中直接画出你设计的最简捷的实验电路图。

20．如图所示，在一个小的圆形区域O内有一垂直于纸面向内的匀强磁场，当磁场的磁感应强度B增加时，那么它在该区域的右侧P点感应出的电场强度的方向是

A.在纸面内向上　　　　　　　 B.在纸面内向下

C.垂直纸面向里　　　　　　　 D.垂直纸面向外

第Ⅱ卷(非选择题共180分)

19. a和b是一条水平的绳上相距为l的两点，一列简谐横波从a向b方向传播，其波长等于l，当a点经过平衡位置向上运动时，则b点

A.经过平衡位置向上运动　　　　　　　　　 B.处于平衡位置上方位移最大处

C.经过平衡位置向下运动　　　　　　　　　 D.处于平衡位置下方位移最大处

18. 在光滑水平面上，动能为E₀、动量的大小为p₀的小钢球甲与静止小钢球乙发生碰撞，碰撞前后球甲的运动方向相反。将碰撞后球甲的动能和动量的大小分别记为E₁、p₁，球乙的动能和动量的大小分别记为E₂、p₂，则实际发生的碰撞现象中一定有

A．E₁>E₀ B. E₂>E₀ C. p₁>p₀ D. p₂>p₀

17．一个物体在地球表面附近空间做匀减速的竖直上升运动,已知其加速度大小为8.9m/s²，那么在此过程中，该物体机械能的变化情况是

A.守恒　　　　　　 B.减小　　　　　　　　 C.增加　　　　　　 D?不能判断

16．在某一平直的公路上有一辆马车由静止开始以 a =4m/s² 的加速度匀加速地奔驰着，关于此时马拉车的问题有以下几种说法，则正确的是：

A.马拉车的力大于车拉马的力　　　　　　　 B.马拉车的力等于车拉马的力

C.马拉车的力小于车拉马的力　　　　　　　 D.条件不足，不能判定

13.　 水面上的油膜在阳光下会呈现彩色的花纹，那么这种现象在光学中通常被称之为光的

　　 A.折射现象　　　　　 B.反射现象　　　　　　　 C.色散现象　　　　 D.干涉现象

14?能显示光具有波粒二象性的物理现象和物理实验基础是

A?α粒子的散射实验和光电效应　　 B?光的干涉现象和光电效应实验

C?光的衍射和放射性元素的衰变　　 D?光的衍射和α粒子的散射实验

15?如图所示，在有活塞的气缸中密闭着一定质量的理想气体，将一个半导体热敏电阻(阻值随温度的升高而减少)R置于气缸中，汽缸固定不动，缸内活塞可以自由移动且不漏气，活塞下挂一沙桶，沙桶装满沙子时活塞恰好能够静止。热敏电阻R与容器外的电源E和灵敏电流表?组成闭合回路，气缸和活塞具有良好的绝热性能。如果在沙桶的底部钻上一个小孔，那么在细沙缓缓漏出的过程中，以下判断正确的是　

A．气体内能将一定增大　　　　　　 B．气体压强将一定减小

C．气体将一定对外做功　　　　　　 D. 电流表的示数将变小

24．(18分)如图所示，两组完全相同的电源E₁、E₂分别通过开关S₁、S₂与两对金属板相连，每对金属板的距离均为d，如果S₁、S₂分别闭合能够在金属板相对的空间内建立起竖直和水平方向的匀强电场。一长为l的绝缘细线一端固定在O点，另一端栓着一个质量为m、带有一定电量q的小球，原来S₁、S₂都断开，小球在最低点A点处于静止状态。问：

⑴若只将S₁闭合并给小球一冲量，它可在竖直平面内绕O点做匀速圆周运动，那么小球带何种电荷？电源的电动势E₁等于多少？

⑵若只将S₂闭合，小球从A点由静止释放，那么，运动过程中细线所受的最大拉力是多少？并在图中标明此时小球的位置。

⑶若只将S₂闭合，要使小球从A点开始在竖直平面内做完整的圆周运动，至少在A点给小球多大的瞬时冲量？(已知当地的重力加速度为g)

23．(18分)如图所示，abcd为交流发电机的矩形线圈，其面积为S，匝数为n，线圈电阻为r，外电阻为R。线圈在磁感应强度为B的匀强磁场中绕垂直于磁场的转轴OO^/匀速转动，角速度为ω。若图中的电压表、电流表均为理想交流电表，求：

⑴此交流发电机产生感应电动势的最大值E_M；

⑵若从图示位置开始计时，写出感应电流随时间变化的函数表达式；

⑶交流电压表和交流电流表的示数；

⑷此交流发电机的输出功率P_出。