如图（a）所示的装置可以验证变力做功情况下的动能定理：在一辆小车上安装两挡光片a、b和位移传感器的发射端，光电门传感器、位移传感器的接收端、力传感器安装在水平放置的固定光滑轨道上，将两块磁铁分别安装于力传感器的受力端和小车上对应的位置，且同性磁极相对．
让小车向力传感器方向运动，当挡光片a经过光电门传感器时，计算机记录下此时小车的速度v₀，同时触发力传感器以及位移传感器工作，当挡光片b经过光电门时，计算机再次记录下此时小车的速度v_t，同时力传感器和位移传感器停止工作，便可得到这一过程的小车所受的磁力和位移的F-s图象，如图（b）所示．
（1）若小车的质量为m，请写出计算小车动能的增量△E_k的表达式：

 

．（用已知量和测量量表示）
（2）小车在这一过程做加速度

 

、速度

 

的运动．（选填“变大”、“不变”或“变小”）
（3）计算机通过F-s图线可以算出磁力在这一过程中所做的功．请根据学过的知识写出根据F-s图线估算磁力在这一过程所做功大小的方法：

 

．

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如图（a）所示的装置可以验证变力做功情况下的动能定理：在一辆小车上安装两挡光片a、b和位移传感器的发射端，光电门传感器、位移传感器的接收端、力传感器安装在水平放置的固定光滑轨道上，将两块磁铁分别安装于力传感器的受力端和小车上对应的位置，且同性磁极相对．
让小车向力传感器方向运动，当挡光片a经过光电门传感器时，计算机记录下此时小车的速度v₀，同时触发力传感器以及位移传感器工作，当挡光片b经过光电门时，计算机再次记录下此时小车的速度v_t，同时力传感器和位移传感器停止工作，便可得到这一过程的小车所受的磁力和位移的F-s图象，如图（b）所示．
（1）若小车的质量为m，请写出计算小车动能的增量△E_k的表达式：______．（用已知量和测量量表示）
（2）小车在这一过程做加速度______、速度______的运动．（选填“变大”、“不变”或“变小”）
（3）计算机通过F-s图线可以算出磁力在这一过程中所做的功．请根据学过的知识写出根据F-s图线估算磁力在这一过程所做功大小的方法：______．

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如图（a）所示的装置可以验证变力做功情况下的动能定理：在一辆小车上安装两挡光片a、b和位移传感器的发射端，光电门传感器、位移传感器的接收端、力传感器安装在水平放置的固定光滑轨道上，将两块磁铁分别安装于力传感器的受力端和小车上对应的位置，且同性磁极相对．
让小车向力传感器方向运动，当挡光片a经过光电门传感器时，计算机记录下此时小车的速度v，同时触发力传感器以及位移传感器工作，当挡光片b经过光电门时，计算机再次记录下此时小车的速度v_t，同时力传感器和位移传感器停止工作，便可得到这一过程的小车所受的磁力和位移的F-s图象，如图（b）所示．
（1）若小车的质量为m，请写出计算小车动能的增量△E_k的表达式：    ．（用已知量和测量量表示）
（2）小车在这一过程做加速度    、速度    的运动．（选填“变大”、“不变”或“变小”）
（3）计算机通过F-s图线可以算出磁力在这一过程中所做的功．请根据学过的知识写出根据F-s图线估算磁力在这一过程所做功大小的方法：    ．

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（1）用图（a）所示的实验装置验证牛顿第二定律．
①完成平衡摩擦力的相关内容：
（i）取下砂桶，把木板不带滑轮的一端垫高，接通打点计时器电源，

 

（选填“静止释放”或“轻推”）小车，让小车拖着纸带运动．
（ii）如果打出的纸带如图（b）所示，则应

 

（选填“增大”或“减小”）木板的倾角，反复调节，直到纸带上打出的点迹

 

，平衡摩擦力才完成．
②某同学实验时得到如图（c）所示的a-F图象，则该同学验证的是：在

 

条件下，

 

成正比．
（2）某同学将完好的仪器连接成如图（d）所示电路（其中滑动变阻器的连线没有画出），用来探究小灯泡电阻与电压的关系．
①闭合开关进行实验时发现，无论怎样移动滑片P，电压表和电流表的示数都不为零，但始终没有变化．则该同学把滑动变阻器接入电路中的方式可能是

 

（填写选项代号）
a．G与C相连，F与H相连    b．G与C相连，D与H相连
c．G与E相连，F与H相连    d．G与E相连，D与H相连
②在图（d）中将滑动变阻器正确接入电路中．要求：灯泡两端的电压可以从零开始进行调节．
③在正确操作下，该同学得到灯丝两端电压U和对应电阻R的数据如下表：
（i）根据表中数据在坐标中描出R-U图线；（ii）根据图线，可以得到灯丝在未通电时的阻值约为

 

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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如图（甲）为“验证牛顿第二定律”的实验装置示意图．砂和砂桶的质量为m，小车和砝码的总质量为M实验中用砂和砂桶总重力的大小作为细线对小车拉力的大小．
（1）当M与m的大小关系满足

 

时，才可以认为绳子对小车的拉力大小等于砂、砂桶的重力大小．
（2）某一组同学先保持砂及砂桶质量m一定来做实验，其具体操作步骤如下，以下做法正确的是

 

．
A．平衡摩擦力时，应将砂、砂桶用细绳通过定滑轮系在小车上
B．每次改变小车的质量时，不需要重新平衡摩擦力
C．实验时，先放开小车，再接通打点计时器的电源
D．用天平测出m以及小车和砝码质量M，小车运动的加速度可直接用公式a=

mg

M

求出
（3）实验中，为了使细线对小车的拉力等于小车所受的合外力，先调节长木板一端滑轮的高度，使细线与长木板平行．接下来还需要进行的一项操作是

 

A．将长木板水平放置，让小车连着已经穿过打点计时器的纸带，给打点引时器通电，调m的大小，使小车在砂和砂桶的牵引下运动，从打出的纸带判断小车是否做匀速运动
B．将长木板的一端垫起适当的高度，让小车连着已经穿过打点计时器的纸带，撤去砂和砂桶，给打点计时器通电，轻推小车，从打出的纸带判断小车是否做匀速运动
C．将长木板的一端垫起适当的高度，撤去纸带以及砂和砂桶，轻推小车．观察判断小车是否做匀速运动
（4）如图（乙）是实验中得到的一条纸带，A、B、C、D、E、F、G为7个相邻的计数点，相邻的两个计数点之间还有四个点未画出．量出相邻的计数点之间的距离分别为：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．已知打点计时器的工作频率为50Hz，则小车的加速度a=

 

m/s²，E点速度V_E

 

m/s．（结果保留2位有效数字）

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一．（20分）填空题．

1、右，大                2、 2（M - ），逐渐减小                  3、等于，  

4、45°，1：4             5、，

二．(40分)选择题．

6

7

8

9

10

11

12

13

14

D

D

A

B

C

AC

BCD

AD

BD

三．（30分）实验题．

15．（5分）BD

16．（6分）（1）如右图   （2）10Hz    （3）0.75m/s

17．（6分）（1）“加入热水后就立即记录一次压强和温度的数值”是错误的，应该是“加入热水后，在气体状态稳定后再记录压强和温度的数值”（指出错误即可得分）

（2）p= t+p₁  （3）B    

18．（4分）（1）mv_t² -mv₀²（1分）

（2）变大，变小（2分）

（3）估算图线下方的面积，其大小即为磁力在这一过程 所做功大小（1分）

19．（9分）（1）（如右图）（2分）

（2）BD （3分）  （3）0.6，0.6 （4分）

四．（60分）计算题．（各计算题均实行不重复扣分的原则，物理量答案必须有相应的单位）

20．（10分）（1）气体从状态 I 到状态 II：:= （2分）

  p₂ = = = 1.65×10⁵ Pa（3分）

（2）气体从状态 II 到状态 III ：p₂V₂ = p₃V₃  （2分）

p₃ = =  = 1.1×10⁵ （Pa）（3分）

21．(12分)（1）弹丸从A到C：t== s=0.6s(1分)

A点到C点的水平距离s = v₀t =8.0×0.6m =4.8m(1分)

（2）弹丸到C的速度方向与水平方向的夹角为tgθ = = = =（1分）

v_C===  m/s = 10m/s（1分）

弹丸与塑料块在C点具有的相同速度v_C’=v_C=1m/s     （1分）

分析弹丸与塑料块从C点返回到C点的整个过程，根据动能定理有：

-μmgcosθ×2×=0－mv_C’²（2分）可得动摩擦因数μ==0.125（1分）

（3）根据牛顿第二定律，下滑时由 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）

上滑时由 a₁=gsinθ+μgcosθ可得a₂=7 m/s²（1分）

由=a₂t₂²可解得t₂=0.27s（1分）

所以塑料块从被弹丸击中到再次回到C点的时间t= t₁+ t₂=0.44s（1分）

22．(12分)（1）R₂断路，（2分）

电阻R₂被烧坏后，电压表读数等于电阻R₁的电压大小

可得：R₁=4Ω       （2分）

（2）根据电路总功率P=εI_总

电阻R₂被烧坏前后电路总功率之比=

电阻R₂被烧坏前I_总=(+0.75)A=1A ，电阻R₂被烧坏后I_总’=0.8A

电阻R₂被烧坏前后电路总功率之比== （4分）             

（3）能求出电源电动势E，不能求出电源内阻r（2分）

电阻R₂坏前E=1×(R₄+r）+0.75×4，电阻R₂坏后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

对地球：v_2地球=；对黑洞：v_2黑洞=> c（c为光速）(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)

所以不能被我们看见 (1分)                      

24．(14分)（1）通过cd棒的电流方向 d→c（1分）

区域I内磁场方向为垂直于斜面向上（1分）

（2）对cd棒，F_安=BIl=mgsinθ所以通过cd棒的电流大小I = （1分）

当ab棒在区域II内运动时cd棒消耗的电功率P=I²R=（1分）

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

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=3 l（3分）

（4） ab棒在区域II中运动的时间t₂==（1分）

ab棒从开始下滑至EF的总时间t= t _x+t₂=2 ε=Blv_t =Bl（2分）

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（2分）