“探究加速度与物体质量、物体受力的关系”的实验装置如图甲所示．
（1）在平衡小车与桌面之间摩擦力的过程中，打出了一条纸袋如图所示．计时器大点的时间间隔为0.02s．从比较清晰的点起，每5个点取一个计数点，量出相邻计数点之间的距离．该小车的加速度a=

0.16

0.16

m/s²．（结果保留两位有效数字）
（2）某探究学习小组的同学欲以上图装置中的小车为对象验证“动能定理”，他们在实验室组装了一套如图所示的装置，另外他们还找到了打点计时器所用的学生电源、导线、复写纸、纸带、小木块、细沙．当滑块连接上纸带，用细线通过滑轮挂上空的小沙桶时，释放小桶，滑块处于静止状态．若你是小组中的一位成员，要完成该项实验，则：你认为还需要的实验器材有

天平，刻度尺

天平，刻度尺

．
（3）实验时为了保证滑块受到的合力 与沙和沙桶的总重力大小基本相等，沙和沙桶的总质量应满足的实验条件是

小车的质量远远大于沙桶和沙子总质量

小车的质量远远大于沙桶和沙子总质量

，实验时首先要做的步骤是

平衡摩擦力

平衡摩擦力

．
（4）在上面的基础上，某同学用天平称量滑块的质量M．往沙桶中装入适量的细沙，用天平称出此时沙和沙桶的总质量m．让沙桶带动滑块加速运动，用打点计时器记录其运动情况，在打点计时器打出的纸带上取两点，测出这两点的间距L和这两点的速度大小v₁与v₂（v₁＜v₂）．则对滑块，本实验最终要验证的数学表达式为

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

（用题中的字母表示）．
（5）如果实验时所用滑块质量为M，沙及沙桶总质量为m，让沙桶带动滑块在水平气垫导轨上加速运动，用打点计时器记录其运动情况，在打点计时器打出的纸带上取两点，测出这两点的间距L和这两点的速度大小v₁与v₂（v₁＜v₂）．要探究滑块与沙及沙桶组成的系统机械能是否守恒，则最终需验证的数学表达式为

mgL=

1

2

(M+m)(

v

2 2

-

v

2 1

)

mgL=

1

2

(M+m)(

v

2 2

-

v

2 1

)

（用题中的字母表示）．

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在“探究加速度与力、质量的关系”实验中，某同学使用了如图1所示的装置，计时器打点频率为50Hz．
（1）该同学得到一条纸带，在纸带上取连续的六个点，如图1所示，自A点起，相邻两点间的距离分别为10.0mm、12.0mm、14.0mm、16.0mm、18.0mm，则打E点时小车的速度为v_E=

0.85

0.85

m/s，小车的加速度为a=

5.0

5.0

m/s²．（结果保留两位有效数字）

（2）该同学要探究小车的加速度a、质量M和拉力F的关系，在探究加速度a 和质量M的关系时应该保持

拉力F

拉力F

不变；在探究加速度a和拉力F的关系，应该保持

小车质量M

小车质量M

不变．
（3）实验中，以下做法正确的是：

B

B

A．平衡摩擦力时，应将重物用细绳通过定滑轮系在小车上
B．每次改变小车质量时，不需要重新平衡摩擦力
C．实验时，先放开小车，后接通电源
D．“重物的质量远小于小车的质量”这一条件如不满足，对探究过程也不会产生影响
（4）该同学通过数据的处理作出了a-F图象，如图2所示，则图中的直线不过原点的原因是

平衡摩擦力过度

平衡摩擦力过度

．

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在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中：
（1）在探究物体的加速度与力的关系时，应保持__________不变。实验中应把长木板在小车运动的起始端适当垫高，这样做是为了__________。
（2）在探究物体的加速度与物体质量的关系时，应保持__________不变，分别改变物体的质量m，测出相对应的加速度a。
（3）为了更直观地反映物体的加速度a与物体质量m的关系，往往用二者的关系图象表示出来，该关系图象最好应选用__________。
A．a-m图象
B．m-a图象
C．图象
D．图象
（4）某同学在实验中得到一条纸带（如图），图中相邻两计数点之间的时间间隔为0.1s，由图中给出的数据计算在打下B点时小车的速度__________和小车在此过程中的加速度__________。（计算结果均要求取两位有效数字）

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在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中：
（1）在探究物体的加速度与力的关系时，应保持    不变．实验中应把长木板在小车运动的起始端适当垫高，这样做是为了    ．
（2）在探究物体的加速度与物体质量的关系时，应保持    不变，分别改变物体的质量m，测出相对应的加速度a．
（3）为了更直观地反映物体的加速度a与物体质量m的关系，往往用二者的关系图象表示出来，该关系图象最好应选用    ．
A．a-m图象  B．m-a图象   C．a-图象   D．图象
（4）某同学在实验中得到一条纸带（如图），图中相邻两计数点之间的时间间隔为0.1s，由图中给出的数据计算在打下B点时小车的速度v_B=    m/s和小车在此过程中的加速度a=    m/s²（计算结果均要求取两位有效数字）

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在“探究加速度与力、质量的关系”实验中，下列做法和理由正确的是(　　)

A．实验中所用电源为低压直流电源

B．实验中纸带和细绳应与长木板严格平行，使力作用在物体运动方向的直线上

C．实验时，先放开小车，后接通电源

D．“重物的质量远小于小车的质量”这一条件如不满足，对探究过程也不会产生影响

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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）