“探究加速度與物體質(zhì)量、物體受力的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示．
（1）在平衡小車與桌面之間摩擦力的過程中，打出了一條紙袋如圖所示．計(jì)時(shí)器大點(diǎn)的時(shí)間間隔為0.02s．從比較清晰的點(diǎn)起，每5個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，量出相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的距離．該小車的加速度a=

0.16

0.16

m/s²．（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）
（2）某探究學(xué)習(xí)小組的同學(xué)欲以上圖裝置中的小車為對(duì)象驗(yàn)證“動(dòng)能定理”，他們?cè)趯?shí)驗(yàn)室組裝了一套如圖所示的裝置，另外他們還找到了打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用的學(xué)生電源、導(dǎo)線、復(fù)寫紙、紙帶、小木塊、細(xì)沙．當(dāng)滑塊連接上紙帶，用細(xì)線通過滑輪掛上空的小沙桶時(shí)，釋放小桶，滑塊處于靜止?fàn)顟B(tài)．若你是小組中的一位成員，要完成該項(xiàng)實(shí)驗(yàn)，則：你認(rèn)為還需要的實(shí)驗(yàn)器材有

天平，刻度尺

天平，刻度尺

．
（3）實(shí)驗(yàn)時(shí)為了保證滑塊受到的合力 與沙和沙桶的總重力大小基本相等，沙和沙桶的總質(zhì)量應(yīng)滿足的實(shí)驗(yàn)條件是

小車的質(zhì)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于沙桶和沙子總質(zhì)量

小車的質(zhì)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于沙桶和沙子總質(zhì)量

，實(shí)驗(yàn)時(shí)首先要做的步驟是

平衡摩擦力

平衡摩擦力

．
（4）在上面的基礎(chǔ)上，某同學(xué)用天平稱量滑塊的質(zhì)量M．往沙桶中裝入適量的細(xì)沙，用天平稱出此時(shí)沙和沙桶的總質(zhì)量m．讓沙桶帶動(dòng)滑塊加速運(yùn)動(dòng)，用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器記錄其運(yùn)動(dòng)情況，在打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的紙帶上取兩點(diǎn)，測(cè)出這兩點(diǎn)的間距L和這兩點(diǎn)的速度大小v₁與v₂（v₁＜v₂）．則對(duì)滑塊，本實(shí)驗(yàn)最終要驗(yàn)證的數(shù)學(xué)表達(dá)式為

mgL=

1

2

M

v

2 2

-

1

2

M

v

2 1

mgL=

1

2

M

v

2 2

-

1

2

M

v

2 1

（用題中的字母表示）．
（5）如果實(shí)驗(yàn)時(shí)所用滑塊質(zhì)量為M，沙及沙桶總質(zhì)量為m，讓沙桶帶動(dòng)滑塊在水平氣墊導(dǎo)軌上加速運(yùn)動(dòng)，用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器記錄其運(yùn)動(dòng)情況，在打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的紙帶上取兩點(diǎn)，測(cè)出這兩點(diǎn)的間距L和這兩點(diǎn)的速度大小v₁與v₂（v₁＜v₂）．要探究滑塊與沙及沙桶組成的系統(tǒng)機(jī)械能是否守恒，則最終需驗(yàn)證的數(shù)學(xué)表達(dá)式為

mgL=

1

2

(M+m)(

v

2 2

-

v

2 1

)

mgL=

1

2

(M+m)(

v

2 2

-

v

2 1

)

（用題中的字母表示）．

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在“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)使用了如圖1所示的裝置，計(jì)時(shí)器打點(diǎn)頻率為50Hz．
（1）該同學(xué)得到一條紙帶，在紙帶上取連續(xù)的六個(gè)點(diǎn)，如圖1所示，自A點(diǎn)起，相鄰兩點(diǎn)間的距離分別為10.0mm、12.0mm、14.0mm、16.0mm、18.0mm，則打E點(diǎn)時(shí)小車的速度為v_E=

0.85

0.85

m/s，小車的加速度為a=

5.0

5.0

m/s²．（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）

（2）該同學(xué)要探究小車的加速度a、質(zhì)量M和拉力F的關(guān)系，在探究加速度a 和質(zhì)量M的關(guān)系時(shí)應(yīng)該保持

拉力F

拉力F

不變；在探究加速度a和拉力F的關(guān)系，應(yīng)該保持

小車質(zhì)量M

小車質(zhì)量M

不變．
（3）實(shí)驗(yàn)中，以下做法正確的是：

B

B

A．平衡摩擦力時(shí)，應(yīng)將重物用細(xì)繩通過定滑輪系在小車上
B．每次改變小車質(zhì)量時(shí)，不需要重新平衡摩擦力
C．實(shí)驗(yàn)時(shí)，先放開小車，后接通電源
D．“重物的質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量”這一條件如不滿足，對(duì)探究過程也不會(huì)產(chǎn)生影響
（4）該同學(xué)通過數(shù)據(jù)的處理作出了a-F圖象，如圖2所示，則圖中的直線不過原點(diǎn)的原因是

平衡摩擦力過度

平衡摩擦力過度

．

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在“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中：
（1）在探究物體的加速度與力的關(guān)系時(shí)，應(yīng)保持__________不變。實(shí)驗(yàn)中應(yīng)把長木板在小車運(yùn)動(dòng)的起始端適當(dāng)墊高，這樣做是為了__________。
（2）在探究物體的加速度與物體質(zhì)量的關(guān)系時(shí)，應(yīng)保持__________不變，分別改變物體的質(zhì)量m，測(cè)出相對(duì)應(yīng)的加速度a。
（3）為了更直觀地反映物體的加速度a與物體質(zhì)量m的關(guān)系，往往用二者的關(guān)系圖象表示出來，該關(guān)系圖象最好應(yīng)選用__________。
A．a(chǎn)-m圖象
B．m-a圖象
C．圖象
D．圖象
（4）某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中得到一條紙帶（如圖），圖中相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的時(shí)間間隔為0.1s，由圖中給出的數(shù)據(jù)計(jì)算在打下B點(diǎn)時(shí)小車的速度__________和小車在此過程中的加速度__________。（計(jì)算結(jié)果均要求取兩位有效數(shù)字）

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在“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中：
（1）在探究物體的加速度與力的關(guān)系時(shí)，應(yīng)保持    不變．實(shí)驗(yàn)中應(yīng)把長木板在小車運(yùn)動(dòng)的起始端適當(dāng)墊高，這樣做是為了    ．
（2）在探究物體的加速度與物體質(zhì)量的關(guān)系時(shí)，應(yīng)保持    不變，分別改變物體的質(zhì)量m，測(cè)出相對(duì)應(yīng)的加速度a．
（3）為了更直觀地反映物體的加速度a與物體質(zhì)量m的關(guān)系，往往用二者的關(guān)系圖象表示出來，該關(guān)系圖象最好應(yīng)選用    ．
A．a(chǎn)-m圖象  B．m-a圖象   C．a(chǎn)-圖象   D．圖象
（4）某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中得到一條紙帶（如圖），圖中相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的時(shí)間間隔為0.1s，由圖中給出的數(shù)據(jù)計(jì)算在打下B點(diǎn)時(shí)小車的速度v_B=    m/s和小車在此過程中的加速度a=    m/s²（計(jì)算結(jié)果均要求取兩位有效數(shù)字）

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在“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中，下列做法和理由正確的是(　　)

A．實(shí)驗(yàn)中所用電源為低壓直流電源

B．實(shí)驗(yàn)中紙帶和細(xì)繩應(yīng)與長木板嚴(yán)格平行，使力作用在物體運(yùn)動(dòng)方向的直線上

C．實(shí)驗(yàn)時(shí)，先放開小車，后接通電源

D．“重物的質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量”這一條件如不滿足，對(duì)探究過程也不會(huì)產(chǎn)生影響

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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(shí)驗(yàn)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(qiáng)和溫度的數(shù)值”是錯(cuò)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(qiáng)和溫度的數(shù)值”（指出錯(cuò)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 所做功大小（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(jì)算題．（各計(jì)算題均實(shí)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(diǎn)到C點(diǎn)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(diǎn)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(diǎn)返回到C點(diǎn)的整個(gè)過程，根據(jù)動(dòng)能定理有：

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

（3）根據(jù)牛頓第二定律，下滑時(shí)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(shí)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(diǎn)的時(shí)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(dòng)勢(shì)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(duì)地球：v_2地球=；對(duì)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(chǎng)方向?yàn)榇怪庇谛泵嫦蛏希?分）

（2）對(duì)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(yùn)動(dòng)時(shí)cd棒消耗的電功率P=I²R=（1分）

（3）ab棒在到達(dá)區(qū)域II前做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，a==gsinθ

cd棒始終靜止不動(dòng)，ab棒在到達(dá)區(qū)域II前、后，回路中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)不變，則ab棒在區(qū)域II中一定做勻速直線運(yùn)動(dòng)

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(yùn)動(dòng)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(yùn)動(dòng)的時(shí)間t₂==（1分）

ab棒從開始下滑至EF的總時(shí)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）