（1）太阳内部的核聚变可以释放出大量的能量，这些能量以电磁波（场）的形式向四面八方辐射出去，其总功率达到3.8×10²⁶ W．根据爱因斯坦的质能方程估算，单纯地由于这种辐射，太阳每秒钟减少的物质质量约为______kg．（保留一位有效数字）
（2）下面三个高中物理教材中的力学实验：A．验证牛顿第二定律，B．探究功与物体速度变化的关系，C．验证机械能守恒定律，在这三个实验中（选填“A”、“B”、“C”）
①需要使用天平测量物体质量的是______
②需要使用刻度尺测量长度的是______
③需要求物体通过某点瞬时速度的是______
（3）有一根细长而均匀的金属管线样品，横截面如图所示．此金属材料重约1～2N，长约为30cm，电阻约为10Ω．已知这种金属的电阻率为ρ，密度为ρ．因管内中空部分截面积形状不规则，无法直接测量，请设计一个实验方案，测量中空部分的截面积S，现有如下器材可选：
A．毫米刻度尺
B．螺旋测微器
C．电流表（600mA，1.0Ω）
D．电流表（3A，0.1Ω）
E．电压表（3V，6kΩ）
F．滑动变阻器（5Ω，3A）
G．蓄电池（6V，0.05Ω）
H．开关一个，带夹子的导线若干．

①除待测金属管线外，还应选用的器材有______（只填代号字母）
②在图中画出你所设计的实验电路图，并把所选仪器连成实际测量电路．
③实验中需要测量的物理量有：______．（标出对应字母）
④计算金属管线内部空间截面积S的表达式为S=______．

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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）．如图1在“验证机械能守恒定律”实验时：

①．关于本实验操作的叙述中，正确的有

 

．
A．验证机械能是否守恒必须先确定重力势能的参考平面
B．打点计时器可以用几节干电池串联而成的电池组作为电源
C．用手拿着纸带保持竖直，先闭合电源开关，然后释放重锤
D．打出的纸带中，只要点迹清晰，就可以运用公式mg △h=

1

2

  m?²来验证机械能是否守恒
②?计算纸带上某点的速度，甲同学用v=gt来计算，乙同学用v_n=

(S n  + S n+1    )

2T

   来计算．其中

 

同学的方法更符合实验要求．重力加速度g的数值，丙同学用通过对纸带分析计算出重锤下落的实际加速度代入，丁同学用当地的实际重力加速度代入，其中

 

同学的做法是正确的．
③．在一次实验中，重物自由下落时纸带上打出一系列的点，如图2所示，纸带中相邻两计数点间的时间间隔为0.04秒，那么重物下落过程中的实际加速度a=

 

m/s²（结果保留二位有效数字）
（2）?实验室新进了一批低电阻的电磁螺线管，已知螺线管使用的金属丝电阻率为ρ=1.3×10^-8Ω．m．某同学设计了一个实验来测量螺线管使用的金属丝长度．
①?先使用多用电表粗测金属丝的电阻，操作过程分为以下三个步骤：（请填写所缺步骤）
I．将红、黑表笔分别插入多用电表的“+”“一”插孔；选择电阻“×1”档．
II．

 

．
Ⅲ．将红、黑表笔分别与螺线管金属丝的两端相接，多用电表的示数如图（a）所示．

②?根据多用电表的示数，为了减少误差，使用了以下器材进一步测量金属丝的电阻：电压表（内电阻为2kΩ）、电流表（内电阻为0.5Ω）、滑动变阻器（最大阻值为1Ω）、电源、开关及导线若干．测量金属丝的电阻，为了准确测得多组数据，图（b）、图（c）两个电路应采用

 

更合理（填“b”或“c”），电压表的右端应接在

 

点（填“e”或“f”）．
③．使用螺旋测微器测量金属丝的直径，示数如图（d）所示，金属丝的直径为

 

mm．
④．根据多用电表测得的金属丝的电阻值，可以估算出绕制这个螺线管所用金属丝的长度约为

 

m．（结果保留三位有效数字）

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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）