（1）太陽內(nèi)部的核聚變可以釋放出大量的能量，這些能量以電磁波（場）的形式向四面八方輻射出去，其總功率達(dá)到3.8×10²⁶ W．根據(jù)愛因斯坦的質(zhì)能方程估算，單純地由于這種輻射，太陽每秒鐘減少的物質(zhì)質(zhì)量約為______kg．（保留一位有效數(shù)字）
（2）下面三個高中物理教材中的力學(xué)實驗：A．驗證牛頓第二定律，B．探究功與物體速度變化的關(guān)系，C．驗證機(jī)械能守恒定律，在這三個實驗中（選填“A”、“B”、“C”）
①需要使用天平測量物體質(zhì)量的是______
②需要使用刻度尺測量長度的是______
③需要求物體通過某點瞬時速度的是______
（3）有一根細(xì)長而均勻的金屬管線樣品，橫截面如圖所示．此金屬材料重約1～2N，長約為30cm，電阻約為10Ω．已知這種金屬的電阻率為ρ，密度為ρ．因管內(nèi)中空部分截面積形狀不規(guī)則，無法直接測量，請設(shè)計一個實驗方案，測量中空部分的截面積S，現(xiàn)有如下器材可選：
A．毫米刻度尺
B．螺旋測微器
C．電流表（600mA，1.0Ω）
D．電流表（3A，0.1Ω）
E．電壓表（3V，6kΩ）
F．滑動變阻器（5Ω，3A）
G．蓄電池（6V，0.05Ω）
H．開關(guān)一個，帶夾子的導(dǎo)線若干．

①除待測金屬管線外，還應(yīng)選用的器材有______（只填代號字母）
②在圖中畫出你所設(shè)計的實驗電路圖，并把所選儀器連成實際測量電路．
③實驗中需要測量的物理量有：______．（標(biāo)出對應(yīng)字母）
④計算金屬管線內(nèi)部空間截面積S的表達(dá)式為S=______．

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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(jī)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(jī)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(dá)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(jī)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(jī)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(jī)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(dá)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(jī)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(jī)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(jī)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(dá)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(jī)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）．如圖1在“驗證機(jī)械能守恒定律”實驗時：

①．關(guān)于本實驗操作的敘述中，正確的有

 

．
A．驗證機(jī)械能是否守恒必須先確定重力勢能的參考平面
B．打點計時器可以用幾節(jié)干電池串聯(lián)而成的電池組作為電源
C．用手拿著紙帶保持豎直，先閉合電源開關(guān)，然后釋放重錘
D．打出的紙帶中，只要點跡清晰，就可以運用公式mg △h=

1

2

  m?²來驗證機(jī)械能是否守恒
②?計算紙帶上某點的速度，甲同學(xué)用v=gt來計算，乙同學(xué)用v_n=

(S n  + S n+1    )

2T

   來計算．其中

 

同學(xué)的方法更符合實驗要求．重力加速度g的數(shù)值，丙同學(xué)用通過對紙帶分析計算出重錘下落的實際加速度代入，丁同學(xué)用當(dāng)?shù)氐膶嶋H重力加速度代入，其中

 

同學(xué)的做法是正確的．
③．在一次實驗中，重物自由下落時紙帶上打出一系列的點，如圖2所示，紙帶中相鄰兩計數(shù)點間的時間間隔為0.04秒，那么重物下落過程中的實際加速度a=

 

m/s²（結(jié)果保留二位有效數(shù)字）
（2）?實驗室新進(jìn)了一批低電阻的電磁螺線管，已知螺線管使用的金屬絲電阻率為ρ=1.3×10^-8Ω．m．某同學(xué)設(shè)計了一個實驗來測量螺線管使用的金屬絲長度．
①?先使用多用電表粗測金屬絲的電阻，操作過程分為以下三個步驟：（請?zhí)顚懰辈襟E）
I．將紅、黑表筆分別插入多用電表的“+”“一”插孔；選擇電阻“×1”檔．
II．

 

．
Ⅲ．將紅、黑表筆分別與螺線管金屬絲的兩端相接，多用電表的示數(shù)如圖（a）所示．

②?根據(jù)多用電表的示數(shù)，為了減少誤差，使用了以下器材進(jìn)一步測量金屬絲的電阻：電壓表（內(nèi)電阻為2kΩ）、電流表（內(nèi)電阻為0.5Ω）、滑動變阻器（最大阻值為1Ω）、電源、開關(guān)及導(dǎo)線若干．測量金屬絲的電阻，為了準(zhǔn)確測得多組數(shù)據(jù)，圖（b）、圖（c）兩個電路應(yīng)采用

 

更合理（填“b”或“c”），電壓表的右端應(yīng)接在

 

點（填“e”或“f”）．
③．使用螺旋測微器測量金屬絲的直徑，示數(shù)如圖（d）所示，金屬絲的直徑為

 

mm．
④．根據(jù)多用電表測得的金屬絲的電阻值，可以估算出繞制這個螺線管所用金屬絲的長度約為

 

m．（結(jié)果保留三位有效數(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(qiáng)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(qiáng)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(dá)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(dá)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）