某研究性学习小组用图甲所示的装置探究加速度与合外力的关系，装置中的铝箱下端连接纸带，砂桶中可放置砂子以改变铝箱所受的外力大小。铝箱向上运动的加速度a可由打点计时器和纸带测出。现保持铝箱总质量m不变，逐渐增大砂桶和砂的总质量进行多次实验，得到多组a、F值（F为力传感器的示数，等于 悬挂滑轮绳子的拉力）。已知重力加速度为g，不计滑轮的重力。某同学根据实验数据画出了图乙所示的一条过坐标原点O的倾斜直线，其中纵轴为铝箱的加速度大小，横轴应为________________（用所给字母表示）；当砂桶和砂的总质量较大导致a 较大时，图线

[     ]

A.偏向纵轴
B.偏向横轴
C.仍保持原方向不变
D.斜率逐渐减小

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某研究性学习小组用如图甲所示装置验证机械能守恒定律。让一个摆球由静止开始从A位置摆到B位置，若不考虑空气阻力，小球的机械能应该守恒，即=mgh。因直接测量摆球到达B点的速度v比较困难，现让小球在B点处脱离悬线做平抛运动，利用平抛的特性来间接地测出v。

如图甲中，悬点正下方P点处有水平放置的炽热电热丝，当悬线摆至电热丝处时能轻易被烧断，小球由于惯性向前飞出做平抛运动。在地面上放上白纸，其上面覆盖着复写纸，当小球落在复写纸上时，在下面的白纸上留有痕迹。用重垂线确定出A、B点的投影点N、M。重复实验10次（小球每一次都从同一点由静止释放），球的落点痕迹如图乙所示，图中米尺水平放置，零刻线与M点对齐。用米尺量出AN的高度h₁、BM的高度h₂，算出A、B两点的竖直距离，再量出M、C之间的距离x，即可验证机械能守恒定律。已知重力加速度为g，小球的质量为m。

（1）根据图乙可以确定小球平抛时的水平射程为____________ cm。

（2）用题中所给字母表示出小球平抛时的初速度v₀=____________。

（3）用测出的物理量表示出小球从A到B过程中，重力势能的减少量ΔE_p=___________，动能的增加量ΔE_k=____________。

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某研究性学习小组采用如图甲所示的装置，探究物体的加速度与质量的关系．提供的器材有：气垫导轨、滑块（总质量为m，左端装有遮光板）、光电门（配接数字计时器）、米尺、铁架台．实验中，测出导轨顶端A与光电门所在位置B的距离为L，导轨顶端距水平面的高度为h．
（1）用游标卡尺测量遮光板的宽度d，如图所示，则d=

3.20

3.20

mm
（2）接通气源，让滑块从A端由静止开始向下运动，读出遮光板通过光电门的时间为t₁，若遮光板的宽度用d表示，则滑块运动到B点时的速度v₁=

d

t1

d

t1

，下滑过程的加速度a₁=

d2

2Lt12

d2

2Lt12

．
（3）实验中，为使滑块受到的合外力保持不变，在改变滑块质量m时，应调节

导轨顶端距水平面的高度为h

导轨顶端距水平面的高度为h

，使

mh不变

mh不变

．测出多组m、t数据后，描点做出

t²-m

t²-m

（选填“t²-m”，“t²-

1

m

”）的线性图象，可得出加速度与质量的关系．

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某研究性学习小组在学完“测定金属丝电阻率”实验后，想利用下列器材测定自来水的电阻率：

①用毫米刻度尺测量如图甲所示的一段自来水管上两接线柱间距离为L；
②用游标卡尺测量水管内径为d，如图乙所示的读数为

21.4

21.4

mm；
③用多用电表测量两接线柱间装满自来水时电阻约20KΩ；
④为提高实验结果的准确程度，电流表应选用

A

1

A

1

，电压表应选用

V

2

V

2

（以上均填器材代号）；
⑤为了达到上述目的，某同学设计出正确的电路原理图并按电路图连接好实物图如丙图所示，接通电路后，当调节滑动变阻器的滑动片时，发现电压表、电流表有示数但几乎不变，请指出哪一根导线发生了断路？

c

c

（只要填写图中导线字母代号）；
⑥若实验电路中电流表示数为I，电压表示数为U，可求得自来水的电阻率ρ=

πd 2   U

4IL

πd 2   U

4IL

．（用以上测得的物理量符号表示）

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某研究性学习小组采用如图甲所示的装置，探究物体的加速度与所受合外力的关系．提供器材有：气垫导轨（总长度为L）、滑块（总质量为m，装有宽度为d的遮光板）、光电门两只（配接数字计时器）、木块若干、米尺．在一次实验中，测出两光电门AB间的距离为L．，导轨顶端距水平面的高度为h，接通气源，让滑块从导轨顶端由静止开始向下运动，读出遮光板通过光电门1的时间为t_l，通过光电门2的时间为t₂，重力加速度为g

（1）通过改变气垫导轨与水平面的夹角，改变合外力大小，探究滑块从导轨顶端由静止开始运动的加速度与所受合外力的关系．上述实验中滑块所受合外力大小可表示为F=

mgh

L

mgh

L

，加速度大小为a=

d2

2L

(

1

t 2 2

-

1

t 2 1

)

d2

2L

(

1

t 2 2

-

1

t 2 1

)

?
（2）该小组测得多组数据，描点作出了如图乙所示的a-F图线，图线不通过坐标原点的主要原因是

滑块在运动过程中受到阻力的缘故

滑块在运动过程中受到阻力的缘故

?

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一、二、选择题（共31分）

题号

1

2

3

4

5

6

7

8

9

答案

A

C

D

C

B

AC

AD

ACD

AD

三、填空题（共40分）

10．（1）21.0  400  （每空2分）

（2）① B     C   （每空2分）   ②  A （2分）

11．F/2 ? mg     C  （每空3分）

12．B（1）(4分)相反  早   （2）(4分) ACD   （2）(4分)R/2

C（1）(4分)E     （2）(4分) BC   （3）(4分) 1m/s   

四、计算题（共49分）

13．解、（1）最后物块相对皮带静止，动能不变，摩擦力对物块做功为0

求得相对位移_，

（2）先以传送带为参考系考虑问题：开始时物块相对于传送带的速度大小为v，方向与x轴成135⁰。滑动摩擦力方向总与相对运动方向相反，即与x轴成-45⁰。如图所示。由于物块受到的外力为恒力，它相地于传送带做的是匀减速直线运动，至速度减为0，就不再受摩擦力作用，将与传送带保持相对静止。现在再转换到以地面为参考系：物块先做初速度为v（方向沿+y方向）、加速度为μg的匀变速曲线运动，加速度方向始终与皮带边缘成-45º夹角；然后物块随皮带一起沿+x方向做速度为v的匀速直线运动。

物块在皮带上的运动（相对地面）x方向是初速为0的匀加速运动，v_x=a_x?t，y方向是初速为v的匀减速运动，v_y=v-a_y?t，其中a_x=a_y=.合速度为，即，当时，有最小值，最小速度

_{（或者利用斜抛运动最高点速度最小求解）}

（3）以地面为参考系，对整个运动过程应用动能定理，得摩擦力对物块做的功W=0。以传送带为参考系，整个运动过程物块动能的减小即等于生的热。得。如果求生的热，应先求相对于传送带的位移。

，则生的热。

14．（1）通过cd棒的电流方向 d→c，区域I内磁场方向为垂直于斜面向上

（2）对cd棒，F安=BIl=mgsinθ所以通过cd棒的电流大小I =

当ab棒在区域II内运动时cd棒消耗的电功率P=I2R=

（3）ab棒在到达区域II前做匀加速直线运动，a==gsinθ

cd棒始终静止不动，ab棒在到达区域II前、后，回路中产生的感应电动势不变，则ab棒在区域II中一定做匀速直线运动

可得；=Blvt    =Blgsinθt x    所以t x=

ab棒在区域II中做匀速直线运动的速度v_t=

则ab棒开始下滑的位置离EF的距离h= a t_x²+2l=3l（3分）

（4） ab棒在区域II中运动的时间t₂==

ab棒从开始下滑至EF的总时间t= t_x+t₂=2 ε=Blvt =B_l

ab棒从开始下滑至EF的过程中闭合回路中产生的热量：Q=εIt=4mglsinθ

    15．（1）粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，即

，则

（2）设cd中心为O，向c端偏转的粒子，当圆周轨迹与cd相切时偏离O最远，

设切点为P，对应圆心O₁，如图所示，则由几何关系得：

向d端偏转的粒子，当沿Sb方向射入时，偏离O最远，设此时圆周轨迹与cd交于Q点，对应圆心O₂，如图所示，则由几何关系得：

故金箔cd被粒子射中区域的长度L=

（3）设从Q点穿出的粒子的速度为，因半径O₂Q∥场强E，则⊥E，故穿出的粒子在电场中做类平抛运动，

沿速度方向做匀速直线运动，位移

沿场强E方向做匀加速直线运动，位移

，