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某探究學(xué)習(xí)小組的同學(xué)欲驗證“動能定理”，他們在實驗室組裝了一套如圖所示的裝置，另外他們還找到了打點計時器所用的學(xué)生電源、導(dǎo)線、復(fù)寫紙、紙帶、小木塊、細(xì)沙．當(dāng)滑塊連接上紙帶，用細(xì)線通過滑輪掛上空的小沙桶時，釋放小桶，滑塊處于靜止?fàn)顟B(tài)．若你是小組中的一位成員，要完成該項實驗，則：
（1）你認(rèn)為還需要的實驗器材有

天平

天平

和

刻度尺

刻度尺

．
（2）實驗時為了保證滑塊受到的合力與沙和沙桶的總重力大小基本相等，沙和沙桶的總質(zhì)量應(yīng)滿足的實驗條件是

沙和沙桶的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于滑塊的質(zhì)量

沙和沙桶的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于滑塊的質(zhì)量

，實驗時首先要做的步驟是

平衡摩擦力

平衡摩擦力

．

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某探究學(xué)習(xí)小組的同學(xué)欲驗證“動能定理”，他們在實驗室組裝了一套如圖所示的裝置，另外他們還找到了打點計時器所用的學(xué)生電源一臺，導(dǎo)線、復(fù)寫紙、紙帶、墊塊、細(xì)沙若干．當(dāng)滑塊連接上紙帶，用細(xì)線通過滑輪掛上空的小沙桶時，釋放小桶，滑塊處于靜止?fàn)顟B(tài)．若你是小組中的一位成員，要驗證滑塊所受合外力做的功等于其動能的變化，則：
①還需要補(bǔ)充的實驗器材是

天平和刻度尺

天平和刻度尺

．
②為了簡化實驗，使滑塊所受合外力等于繩子的拉力，應(yīng)采取的措施是

平衡摩擦力平衡摩擦力：先將小沙桶和滑塊的連線斷開，用墊塊將長木板的左端稍墊起，直至輕推滑塊，滑塊能在水平長木板上勻速滑行為止

平衡摩擦力平衡摩擦力：先將小沙桶和滑塊的連線斷開，用墊塊將長木板的左端稍墊起，直至輕推滑塊，滑塊能在水平長木板上勻速滑行為止

；要使繩子拉力約等于沙和沙桶的重力，應(yīng)滿足的條件是

實驗中保持沙和沙桶的質(zhì)量遠(yuǎn)小于滑塊的質(zhì)量

實驗中保持沙和沙桶的質(zhì)量遠(yuǎn)小于滑塊的質(zhì)量

．
③若要挑選的一條點跡清晰的紙帶如下，且一直滑塊的質(zhì)量為M，沙和沙桶的總質(zhì)量為m，相鄰兩個點之間的時間間隔為T，從A點到B、C、D、E點的距離依次為S₁、S₂、S₃、S₄，則由此可求得紙帶上由點B到D點所對應(yīng)的過程中，沙和沙桶的重力所做的功W=

mg

(s

3

-s

1

)

mg

(s

3

-s

1

)

；該滑塊動能△E_X=

M

8T 2

[

(s

4

-s

2

)

2

-s

2 2

]

M

8T 2

[

(s

4

-s

2

)

2

-s

2 2

]

．（結(jié)果用題中已知物理量的字母表示）

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某探究學(xué)習(xí)小組的同學(xué)欲驗證動能定理，他們在實驗室已組裝了一套如圖1所示的裝置，另外他們還找到了打點計時器所用的學(xué)生電源一臺，天平、導(dǎo)線、復(fù)寫紙、紙帶、細(xì)沙若干．
（1）為了用細(xì)線的拉力表示小車受到的合外力，可以改變木板的傾角，以重力的一個分力平衡小車及紙帶受到的摩擦力．簡要說明你平衡摩擦力的方法．

將連接打點計時器的木板一端墊一薄木片而使木板有一傾角，改變木板的傾角，輕推小車，直到小車能做勻速運(yùn)動為止

將連接打點計時器的木板一端墊一薄木片而使木板有一傾角，改變木板的傾角，輕推小車，直到小車能做勻速運(yùn)動為止

．
（2）還需要的實驗器材是

刻度尺

刻度尺

．
（3）假設(shè)用細(xì)線通過滑輪掛上空的小沙桶時已完成了平衡摩擦力的操作．在沙桶中放適量的沙進(jìn)行實驗，且已知小車的質(zhì)量為M，沙和沙桶的總質(zhì)量為m（M遠(yuǎn)大于m），若挑選一條點跡清晰的紙帶如圖2所示，相鄰兩個點之間的時間間隔為T，從A點到B、C、D、E、F點的距離依次為S₁、S₂、S₃、S₄、S₅（圖中未標(biāo)出S₃、S₄、S₅），則由此可求得紙帶上由B點到E點所對應(yīng)的過程中，滑塊合力所做的功約為W=

mg（

S

4

-S

1

）

mg（

S

4

-S

1

）

； 該滑塊動能改變量的表達(dá)式為△E_k=

1

2

M(

S   5 -S   3

2T

)

2

-

1

2

M(

s   2

2T

)

2

1

2

M(

S   5 -S   3

2T

)

2

-

1

2

M(

s   2

2T

)

2

．（結(jié)果用題中已知物理量的字母表示）

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某探究學(xué)習(xí)小組的同學(xué)欲驗證“動能定理”，他們在實驗室組裝了一套如圖1所示的裝置，他們還找來了打點計時器所用的學(xué)生電源、導(dǎo)線、復(fù)寫紙、細(xì)沙．要完成該項實驗，則：

（1）你認(rèn)為還需要的實驗器材有

天平和刻度尺

天平和刻度尺

（2）實驗時，為了保證滑塊受到的合力與沙和沙桶的總重力大小基本相等，要使沙和沙桶的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于滑塊的質(zhì)量，另外，實驗時還要平衡摩擦力；
（3）在（2）的基礎(chǔ)上，某同學(xué)測出滑塊的質(zhì)量M．往沙桶中裝入適量的細(xì)沙，測出此時沙和沙桶的總質(zhì)量m，讓沙桶帶動滑塊加速運(yùn)動，用打點計時器記錄其運(yùn)動情況，在打點計時器打出的紙帶上取兩點，測出這兩點的間距s，并根據(jù)紙帶算出這兩點速度的大小分別為v₁與v₂（v₁＜v₂）．則實驗要驗證的數(shù)學(xué)表達(dá)式為：

mgs=

1

2

M

v

2 2

-

1

2

M

v

2 1

mgs=

1

2

M

v

2 2

-

1

2

M

v

2 1

（用題中的字母表示實驗中測量得到的物理量，重力加速度為g）；
（4）另一個同學(xué)用恒力驗證動能定理，根據(jù)紙帶算出相關(guān)各點的速度v，并量出它到起始點距離s，用△v²表示末、初速度的平方差即

v

2 2

-

v

2 1

，以△v²為縱軸，以s為橫軸，他畫出的圖線是圖2中的

C

C

．

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某探究學(xué)習(xí)小組的同學(xué)欲驗證“動能定理”，他們在實驗室組裝了一套如圖1所示的裝置，另外他們還找到了打點計時器所用的學(xué)生電源一臺，導(dǎo)線、復(fù)寫紙、紙帶、細(xì)沙若干．當(dāng)滑塊連接上紙帶，用細(xì)線通過滑輪掛上空的小沙桶時，釋放小桶，滑塊處于靜止?fàn)顟B(tài)．

若你是小組中的一位成員，要完成該項實驗，則：
①還需要補(bǔ)充的實驗器材是

天平 刻度尺

天平 刻度尺

．
②某同學(xué)的實驗步驟如下：用天平稱量滑塊的質(zhì)量M．往沙桶中裝入適量的細(xì)沙，讓沙桶帶動滑塊加速運(yùn)動，用打點計時器記錄其運(yùn)動情況，用天平稱出此時沙和沙桶的總質(zhì)量m．在打點計時器打出的紙帶上取兩點，測出這兩點的間距L，算出這兩點的速度v₁與v₂．
他用沙和沙桶的總重力表示滑塊受到的合外力，為了減小這種做法帶來的實驗誤差，你認(rèn)為在圖示情況下還應(yīng)該采取的一項具體操作是：

平衡摩擦力，先將小沙桶和滑塊的連線斷開，用小木塊將長木板的左端稍稍墊起，直至輕推滑塊，打下點距分布均勻的紙帶為止．

平衡摩擦力，先將小沙桶和滑塊的連線斷開，用小木塊將長木板的左端稍稍墊起，直至輕推滑塊，打下點距分布均勻的紙帶為止．

；應(yīng)控制的實驗條件是：

實驗中保持m＜＜M．

實驗中保持m＜＜M．

；
③若挑選的一條點跡清晰的紙帶如下，且已知滑塊的質(zhì)量為M，沙和沙桶的總質(zhì)量為m，相鄰兩個點之間的時間間隔為T，從A點到B、C、D、E、F點的距離依次為S₁、S₂、S₃、S₄、S₅（圖2中未標(biāo)出S₃、S₄、S₅），則由此可求得紙帶上由B點到E點所對應(yīng)的過程中，沙和沙桶的重力所做的功W=

mg（S₄-S₁）

mg（S₄-S₁）

；該滑塊動能改變量的表達(dá)式為△E_K=

1

2

M[(

S5-S3

2T

)2-(

S2

2T

)2]

1

2

M[(

S5-S3

2T

)2-(

S2

2T

)2]

．（結(jié)果用題中已知物理量的字母表示）

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一、本題共12小題，每小題4分，滿分48分．

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

CD

BC

D

AC

BC

AD

AC

BD

AD

AD

C

C

二、非選擇題部分共9小題，滿分102分.其中13-14題為選做題，考生只能在13、14題中選擇一題作答. 15-21題為必做題，解答題應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要演算步驟，只寫出最后答案的不能得分，有數(shù)值計算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位.

選做題

13．（11分）（適合選修3－3（含2－2）模塊的考生）

（1）(4分) BCDH

（2）（7分）解：由圖可知：從A到B是一個等溫過程，根據(jù)玻意耳定律可得：……………(2分)  帶入數(shù)據(jù)解得：……………(1分)

從B到C是一個等容過程，  ……………(1分)

【或由，代入數(shù)據(jù)解得：】

由圖可知氣體從B到C過程為等容變化、溫度升高，……(1分)故氣體內(nèi)能增大，……(1分)由熱力學(xué)第一定律可得該過程氣體吸熱。……………(1分)

14．（11分）（適合選修3－4模塊的考生）

（1）（4分）AEFG

（2）（7分）解：依題由甲圖知該波的波長為……………(1分)

由乙圖知該波的振動周期為……………(1分)

設(shè)該波的傳播速度為V，有……………(1分)

又由乙圖知，P點在此時的振動方向向上，……………(1分)

所以該波的傳播方向水平向左�！�…………(2分)

必做題

15.（16分）（1）①天平   刻度尺   小木塊

②具體操作是：平衡摩擦力，先將小沙桶和滑塊的連線斷開，用小木塊將長木板的左端稍稍墊起，直至輕推滑塊，打下點距分布均勻的紙帶為止．

應(yīng)控制的實驗條件是：實驗中保持．

③       

（2）①（4分）作a-1/M圖，如圖 

②（1分）加速度、質(zhì)量

③（2分）AC

16．（12分）

（1）（4分）電路圖如圖，因為電源電動勢E = 1.5V，而電壓表量程為10V，讀數(shù)不明顯，所以不選電壓表。已知內(nèi)阻的電流表可測電壓，所以選用A₁或A₂測電壓，R₂的電阻約為20Ω，題中要求測多組數(shù)據(jù)，故采用分壓接法，電路圖如圖所示。

（2）（4分）實物連接如圖（略）

（3）（4分）因為

所以，得，

式中：I₁為A₁的讀數(shù)，I₂為A₂的讀數(shù)，r₁為A₁的內(nèi)阻，r₂為A₂的內(nèi)阻，L₀為金屬絲的長度，D為金屬絲的直徑。

17.（15分）解：以上結(jié)果是不正確的。因為地球赤道表面的物體隨地球作圓周運(yùn)動的向心力并不是物體所受的萬有引力，而是萬有引力與地面對物體支持力的合力�！�…………(3分)

正確解答如下：地球赤道表面的物體隨地球自轉(zhuǎn)的周期為T，軌道半徑為R，所以線速度大小為：……………(4分)

(2)①可估算地球的質(zhì)量M，設(shè)同步衛(wèi)星的質(zhì)量為m，軌道半徑為，周期等于地球自轉(zhuǎn)的周期為T，由牛頓第二定律有：……………(3分)

所以……………(1分)

②可估算同步衛(wèi)星運(yùn)轉(zhuǎn)時線速度的大小，由①知地球同步衛(wèi)星的周期為T，軌道半徑為，所以……………(4分)

【或：萬有引力提供向心力……………(1分)

對地面上的物體有：……………(1分)，所以得：……(2分)】

18.（16分）解：（1）由表中數(shù)據(jù)可以看出ab棒最終將勻速運(yùn)動，且勻速運(yùn)動速度為：   ①……………(2分)

金屬棒產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為：   ②……………(2分)

回路中感應(yīng)電流為：   ③……………(1分)

金屬棒受到的磁場力為：    ④……………(1分)

棒受力如圖所示，由平衡條件得：   ⑤……………(1分)

聯(lián)立①---⑤式并代入數(shù)據(jù)解得：  ⑥……………(2分)

(2)在0.6S內(nèi)金屬棒運(yùn)動的距離為： ⑦……………(1分)

設(shè)回路產(chǎn)生的總熱量為Q，由能的轉(zhuǎn)化和守恒定律得，⑧…(2分)

在回路中產(chǎn)生的熱量與電阻成正比，所以  ⑨……………(2分)

聯(lián)立⑦⑧⑨并代入數(shù)據(jù)解得：   ⑩……………(2分)

19.（15分）解：由O為AB連線的中點, C、D是AB連線上的兩點,其中知C、D關(guān)于O點對稱，則……………(2分)

設(shè)滑塊與水平板間的摩擦力大小為f，滑塊從C到D的過程，由動能定理：……(2分)且……(1分)  得: …………(1分)

(2)滑塊從O到D的過程，由動能定理：

……………(2分)    則……………(1分)

(3)對于小滑塊從C開始運(yùn)動到最終在O點停下的整個過程，由動能定理得：……………(2分)  而……………(2分)

得：……………(2分)

20.（17分）解：（1）F=(M+m)a …………（1分）

                μmg=ma  …………（1分）

                F=μ(M+m)g=0.1×(3+1)×10N=4N …………（1分）

（2）小物體的加速度 

木板的加速度   

………（1分）    解得物體滑過木板所用時間

物體離開木板時的速度 

（3）若F作用時間最短，則物體離開木板時與木板速度相同。設(shè)F作用的最短時間為t₁，物體在木板上滑行的時間為t，物體離開木板時與木板的速度為V

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