21.质量为2kg的质点在xOy平面上做曲线运动，它在x方向的速度图象和y方向的位移图象如图所示，下列说法正确的是

A.质点的初速度为5m/s

B.质点所受的合外力为3N

C.质点初速度的方向与合外力方向垂直

D.2s末质点速度大小为6m/s

第Ⅱ卷(非选择题，共174分)

三、非选择题：包括必考题和选考题两部分。第22题～第32题为必考题，每个试题考生都必须做    答。第33题～第38题为选考题，考生根据要求做答。

(一)必考题(1 1题，共129分)

22.(5分)在“用电流表和电压表测一节干电池的电动势和内电阻”实验中，某同学连接的实物图如图a所示。但当开关闭合时发现电压表有示数而电流表没有示数，实验前仪器都检查过是好的，也就是说只能是某根连接导线断了。

(1)请你分析一下，可能发生断路故障的导线是       (写出所有可能断的导线的编号);

(2)有位同学在实验时对该电路作了改进，其方法是：在电路中加接了一个定值电阻，如图b所示。那么，你认为他加接此电阻的作用是              。

23.(10分)光电计时器是一种研究物体运动情况的常见计时仪器，每个光电门都是由激光发射和接收装置组成。当有物体从光电门通过时，光电计时器就可以显示物体的挡光时间。现利用如图所示装置设计一个“探究物体运动的加速度与合外力、质量关系”的实验。图中NQ是水平桌面、PQ是一端带有滑轮的长木板，l、2是固定在木板上间距为L的两个光电门(与之连接的两个光电计时器没有画出)。可以装载钩码的小车上固定着用于挡光的窄片K，让小车从木板的顶端滑下，光电门各自连接的计时器显示窄片K的挡光时间分别为t1和t2。

(1)在某次测量中，用游标卡尺测量窄片K的宽度，游标卡尺的示数如图所示，则窄片K的宽度d=     mm(已知L>d)，光电门1、2各自连接的计时器显示的挡光时间分别为t1=4.0×l0-2s，t2=2.0×10-2S;

(2)用米尺测量两光电门l、2的间距为L=0.40m，则小车的加速度大小a=       m/s2

(3)某位同学通过实验，测量出关数据后，把砂和砂桶的质量的重量当作小车的合外力F，作出了a – F图线。如图中的实线所示。试分析：

①图线不通过坐标原点O的原因是                ;

②曲线上部弯曲的原因是                   ;

③为了既能改变拉力F，又保证a – F图象是直线，你认为

实验应该如何改进操作?答：                     。

24.(14分)如图是利用传送带装运煤块的示意图。其中，传送带足够长，倾角θ= 37°，煤块与传送带间的动摩擦因数μ= 0.8，传送带的主动轮和从动轮半径相等，主动轮顶端与运煤车底    板的高度H= 1.8m，与运煤车车箱中心的水平距离x=1.2m。现在传送带底端由静止释放一    些煤块(可视为质点)，煤块在传送带的作用下先做匀加速直线运动，后与传送带一起做匀速运动，到达主动轮时随轮一起匀速转动。要使煤块在轮的最高点水平抛出并落在车箱中心，取g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，求：

(1)传送带匀速运动的速度V及主动轮和从动轮的半径R;

(2)煤块在传送带上由静止开始加速至与传送带速度相同所经过的时间t。

25.(18分)相距L=1.5m的足够长金属导轨竖直放置，质量为m1=1.0kg的金属棒ab和质量为m2=0.27kg的金属棒cd均通过棒两端的套环水平地套在金属导轨上，确保金属棒与金属导轨良好接触，如图(a)所示。虚线上方磁场方向垂直纸面向里，虚线下方磁场方向竖直向下，两处磁场磁感应强度大小相同。ab棒光滑，cd棒与导轨间动摩擦因数为μ=0.75，两棒总电阻为R=1.8Ω，导轨电阻不计。现有一方向竖直向下、大小按图(b)所示规律变化的外力F作用在ab棒上，使棒从静止开始沿导轨匀加速运动，与此同时cd棒也由静止释放。取重力加速度g=10m/s2。求：

(1)磁感应强度B的大小和ab棒的加速度大小;

(2)若在2s内外力F做功40J，则这一过程中两金属棒产生的总焦耳热是多少?

(3)判断cd棒将做怎样的运动，并求出cd棒达到最大速度所需的时间t0。