如圖（a）所示的裝置可以驗證變力做功情況下的動能定理：在一輛小車上安裝兩擋光片a、b和位移傳感器的發(fā)射端，光電門傳感器、位移傳感器的接收端、力傳感器安裝在水平放置的固定光滑軌道上，將兩塊磁鐵分別安裝于力傳感器的受力端和小車上對應(yīng)的位置，且同性磁極相對．
讓小車向力傳感器方向運動，當(dāng)擋光片a經(jīng)過光電門傳感器時，計算機記錄下此時小車的速度v₀，同時觸發(fā)力傳感器以及位移傳感器工作，當(dāng)擋光片b經(jīng)過光電門時，計算機再次記錄下此時小車的速度v_t，同時力傳感器和位移傳感器停止工作，便可得到這一過程的小車所受的磁力和位移的F-s圖象，如圖（b）所示．
（1）若小車的質(zhì)量為m，請寫出計算小車動能的增量△E_k的表達式：

 

．（用已知量和測量量表示）
（2）小車在這一過程做加速度

 

、速度

 

的運動．（選填“變大”、“不變”或“變小”）
（3）計算機通過F-s圖線可以算出磁力在這一過程中所做的功．請根據(jù)學(xué)過的知識寫出根據(jù)F-s圖線估算磁力在這一過程所做功大小的方法：

 

．

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如圖（a）所示的裝置可以驗證變力做功情況下的動能定理：在一輛小車上安裝兩擋光片a、b和位移傳感器的發(fā)射端，光電門傳感器、位移傳感器的接收端、力傳感器安裝在水平放置的固定光滑軌道上，將兩塊磁鐵分別安裝于力傳感器的受力端和小車上對應(yīng)的位置，且同性磁極相對．
讓小車向力傳感器方向運動，當(dāng)擋光片a經(jīng)過光電門傳感器時，計算機記錄下此時小車的速度v₀，同時觸發(fā)力傳感器以及位移傳感器工作，當(dāng)擋光片b經(jīng)過光電門時，計算機再次記錄下此時小車的速度v_t，同時力傳感器和位移傳感器停止工作，便可得到這一過程的小車所受的磁力和位移的F-s圖象，如圖（b）所示．
（1）若小車的質(zhì)量為m，請寫出計算小車動能的增量△E_k的表達式：______．（用已知量和測量量表示）
（2）小車在這一過程做加速度______、速度______的運動．（選填“變大”、“不變”或“變小”）
（3）計算機通過F-s圖線可以算出磁力在這一過程中所做的功．請根據(jù)學(xué)過的知識寫出根據(jù)F-s圖線估算磁力在這一過程所做功大小的方法：______．

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如圖（a）所示的裝置可以驗證變力做功情況下的動能定理：在一輛小車上安裝兩擋光片a、b和位移傳感器的發(fā)射端，光電門傳感器、位移傳感器的接收端、力傳感器安裝在水平放置的固定光滑軌道上，將兩塊磁鐵分別安裝于力傳感器的受力端和小車上對應(yīng)的位置，且同性磁極相對．
讓小車向力傳感器方向運動，當(dāng)擋光片a經(jīng)過光電門傳感器時，計算機記錄下此時小車的速度v，同時觸發(fā)力傳感器以及位移傳感器工作，當(dāng)擋光片b經(jīng)過光電門時，計算機再次記錄下此時小車的速度v_t，同時力傳感器和位移傳感器停止工作，便可得到這一過程的小車所受的磁力和位移的F-s圖象，如圖（b）所示．
（1）若小車的質(zhì)量為m，請寫出計算小車動能的增量△E_k的表達式：    ．（用已知量和測量量表示）
（2）小車在這一過程做加速度    、速度    的運動．（選填“變大”、“不變”或“變小”）
（3）計算機通過F-s圖線可以算出磁力在這一過程中所做的功．請根據(jù)學(xué)過的知識寫出根據(jù)F-s圖線估算磁力在這一過程所做功大小的方法：    ．

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（1）用圖（a）所示的實驗裝置驗證牛頓第二定律．
①完成平衡摩擦力的相關(guān)內(nèi)容：
（i）取下砂桶，把木板不帶滑輪的一端墊高，接通打點計時器電源，

 

（選填“靜止釋放”或“輕推”）小車，讓小車拖著紙帶運動．
（ii）如果打出的紙帶如圖（b）所示，則應(yīng)

 

（選填“增大”或“減小”）木板的傾角，反復(fù)調(diào)節(jié)，直到紙帶上打出的點跡

 

，平衡摩擦力才完成．
②某同學(xué)實驗時得到如圖（c）所示的a-F圖象，則該同學(xué)驗證的是：在

 

條件下，

 

成正比．
（2）某同學(xué)將完好的儀器連接成如圖（d）所示電路（其中滑動變阻器的連線沒有畫出），用來探究小燈泡電阻與電壓的關(guān)系．
①閉合開關(guān)進行實驗時發(fā)現(xiàn)，無論怎樣移動滑片P，電壓表和電流表的示數(shù)都不為零，但始終沒有變化．則該同學(xué)把滑動變阻器接入電路中的方式可能是

 

（填寫選項代號）
a．G與C相連，F(xiàn)與H相連    b．G與C相連，D與H相連
c．G與E相連，F(xiàn)與H相連    d．G與E相連，D與H相連
②在圖（d）中將滑動變阻器正確接入電路中．要求：燈泡兩端的電壓可以從零開始進行調(diào)節(jié)．
③在正確操作下，該同學(xué)得到燈絲兩端電壓U和對應(yīng)電阻R的數(shù)據(jù)如下表：
（i）根據(jù)表中數(shù)據(jù)在坐標(biāo)中描出R-U圖線；（ii）根據(jù)圖線，可以得到燈絲在未通電時的阻值約為

 

Ω．

U/V	1.0	2.0	3.0	4.0	6.0	8.0	10.0	12.0
R/Ω	2.1	3.0	3.8	4.4	5.2	5.6	5.9	6.0

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如圖（甲）為“驗證牛頓第二定律”的實驗裝置示意圖．砂和砂桶的質(zhì)量為m，小車和砝碼的總質(zhì)量為M實驗中用砂和砂桶總重力的大小作為細線對小車拉力的大�。�
（1）當(dāng)M與m的大小關(guān)系滿足

 

時，才可以認為繩子對小車的拉力大小等于砂、砂桶的重力大�。�
（2）某一組同學(xué)先保持砂及砂桶質(zhì)量m一定來做實驗，其具體操作步驟如下，以下做法正確的是

 

．
A．平衡摩擦力時，應(yīng)將砂、砂桶用細繩通過定滑輪系在小車上
B．每次改變小車的質(zhì)量時，不需要重新平衡摩擦力
C．實驗時，先放開小車，再接通打點計時器的電源
D．用天平測出m以及小車和砝碼質(zhì)量M，小車運動的加速度可直接用公式a=

mg

M

求出
（3）實驗中，為了使細線對小車的拉力等于小車所受的合外力，先調(diào)節(jié)長木板一端滑輪的高度，使細線與長木板平行．接下來還需要進行的一項操作是

 

A．將長木板水平放置，讓小車連著已經(jīng)穿過打點計時器的紙帶，給打點引時器通電，調(diào)m的大小，使小車在砂和砂桶的牽引下運動，從打出的紙帶判斷小車是否做勻速運動
B．將長木板的一端墊起適當(dāng)?shù)母叨�，讓小車連著已經(jīng)穿過打點計時器的紙帶，撤去砂和砂桶，給打點計時器通電，輕推小車，從打出的紙帶判斷小車是否做勻速運動
C．將長木板的一端墊起適當(dāng)?shù)母叨�，撤去紙帶以及砂和砂桶，輕推小車．觀察判斷小車是否做勻速運動
（4）如圖（乙）是實驗中得到的一條紙帶，A、B、C、D、E、F、G為7個相鄰的計數(shù)點，相鄰的兩個計數(shù)點之間還有四個點未畫出．量出相鄰的計數(shù)點之間的距離分別為：s_AB=4.22cm、s_BC=4.65cm、s_CD=5.08cm、s_DE=5.49cm、s_EF=5.9l cm、s_FG=6.34cm．已知打點計時器的工作頻率為50Hz，則小車的加速度a=

 

m/s²，E點速度V_E

 

m/s．（結(jié)果保留2位有效數(shù)字）

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一．（20分）填空題．

1、右，大                2、 2（M - ），逐漸減小                  3、等于，  

4、45°，1：4             5、，

二．(40分)選擇題．

6

7

8

9

10

11

12

13

14

D

D

A

B

C

AC

BCD

AD

BD

三．（30分）實驗題．

15．（5分）BD

16．（6分）（1）如右圖   （2）10Hz    （3）0.75m/s

17．（6分）（1）“加入熱水后就立即記錄一次壓強和溫度的數(shù)值”是錯誤的，應(yīng)該是“加入熱水后，在氣體狀態(tài)穩(wěn)定后再記錄壓強和溫度的數(shù)值”（指出錯誤即可得分）

（2）p= t+p₁  （3）B    

18．（4分）（1）mv_t² -mv₀²（1分）

（2）變大，變�。�2分）

（3）估算圖線下方的面積，其大小即為磁力在這一過程 所做功大�。�1分）

19．（9分）（1）（如右圖）（2分）

（2）BD （3分）  （3）0.6，0.6 （4分）

四．（60分）計算題．（各計算題均實行不重復(fù)扣分的原則，物理量答案必須有相應(yīng)的單位）

20．（10分）（1）氣體從狀態(tài) I 到狀態(tài) II：:= （2分）

  p₂ = = = 1.65×10⁵ Pa（3分）

（2）氣體從狀態(tài) II 到狀態(tài) III ：p₂V₂ = p₃V₃  （2分）

p₃ = =  = 1.1×10⁵ （Pa）（3分）

21．(12分)（1）彈丸從A到C：t== s=0.6s(1分)

A點到C點的水平距離s = v₀t =8.0×0.6m =4.8m(1分)

（2）彈丸到C的速度方向與水平方向的夾角為tgθ = = = =（1分）

v_C===  m/s = 10m/s（1分）

彈丸與塑料塊在C點具有的相同速度v_C’=v_C=1m/s     （1分）

分析彈丸與塑料塊從C點返回到C點的整個過程，根據(jù)動能定理有：

-μmgcosθ×2×=0－mv_C’²（2分）可得動摩擦因數(shù)μ==0.125（1分）

（3）根據(jù)牛頓第二定律，下滑時由 a₁=gsinθ-μgcosθ可得a₁=5 m/s²（1分）

由= v_C’ t₁+a₁ t₁²可解得t₁=0.17s（1分）

上滑時由 a₁=gsinθ+μgcosθ可得a₂=7 m/s²（1分）

由=a₂t₂²可解得t₂=0.27s（1分）

所以塑料塊從被彈丸擊中到再次回到C點的時間t= t₁+ t₂=0.44s（1分）

22．(12分)（1）R₂斷路，（2分）

電阻R₂被燒壞后，電壓表讀數(shù)等于電阻R₁的電壓大小

可得：R₁=4Ω       （2分）

（2）根據(jù)電路總功率P=εI_總

電阻R₂被燒壞前后電路總功率之比=

電阻R₂被燒壞前I_總=(+0.75)A=1A ，電阻R₂被燒壞后I_總’=0.8A

電阻R₂被燒壞前后電路總功率之比== （4分）             

（3）能求出電源電動勢E，不能求出電源內(nèi)阻r（2分）

電阻R₂壞前E=1×(R₄+r）+0.75×4，電阻R₂壞后E=0.8×(R₄+r）+3.2

可求出E=4V （2分）

23．(12分)（1）  = m  (2分)     v₂=v₁= (2分)

（2） M_黑洞=10M_地球

對地球：v_2地球=；對黑洞：v_2黑洞=> c（c為光速）(1分)

= =  ≥ (2分)

R_黑洞≤ = m= 0.089m (1分)

（3）R_恒星=248×109 R_地球，M_恒星=（248×109）³M_地球（密度相同）

v_2恒星== =

    =11. 2×10³×248×109 m/s = 3.028×10⁸ m/s > c            (3分)

所以不能被我們看見 (1分)                      

24．(14分)（1）通過cd棒的電流方向 d→c（1分）

區(qū)域I內(nèi)磁場方向為垂直于斜面向上（1分）

（2）對cd棒，F(xiàn)_安=BIl=mgsinθ所以通過cd棒的電流大小I = （1分）

當(dāng)ab棒在區(qū)域II內(nèi)運動時cd棒消耗的電功率P=I²R=（1分）

（3）ab棒在到達區(qū)域II前做勻加速直線運動，a==gsinθ

cd棒始終靜止不動，ab棒在到達區(qū)域II前、后，回路中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢不變，則ab棒在區(qū)域II中一定做勻速直線運動

可得；=Blv_t    =Blgsinθt _x    所以t _x=（2分）

ab棒在區(qū)域II中做勻速直線運動的速度v_t=

則ab棒開始下滑的位置離EF的距離h= a t _x²+2l=3 l（3分）

（4） ab棒在區(qū)域II中運動的時間t₂==（1分）

ab棒從開始下滑至EF的總時間t= t _x+t₂=2 ε=Blv_t =Bl（2分）

ab棒從開始下滑至EF的過程中閉合回路中產(chǎn)生的熱量：Q=εIt=4mglsinθ（2分）