某探究學習小組的同學欲驗證“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生電源、導線、復寫紙、紙帶、小木塊、細沙．當滑塊連接上紙帶，用細線通過滑輪掛上空的小沙桶時，釋放小桶，滑塊處于靜止狀態(tài)．若你是小組中的一位成員，要完成該項實驗，則：
（1）你認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，沙和沙桶的總質量應滿足的實驗條件是

沙和沙桶的總質量遠小于滑塊的質量

沙和沙桶的總質量遠小于滑塊的質量

，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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某探究學習小組的同學欲驗證“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生電源一臺，導線、復寫紙、紙帶、墊塊、細沙若干．當滑塊連接上紙帶，用細線通過滑輪掛上空的小沙桶時，釋放小桶，滑塊處于靜止狀態(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，應滿足的條件是

實驗中保持沙和沙桶的質量遠小于滑塊的質量

實驗中保持沙和沙桶的質量遠小于滑塊的質量

．
③若要挑選的一條點跡清晰的紙帶如下，且一直滑塊的質量為M，沙和沙桶的總質量為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

]

．（結果用題中已知物理量的字母表示）

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某探究學習小組的同學欲驗證動能定理，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生電源一臺，天平、導線、復寫紙、紙帶、細沙若干．
（1）為了用細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動為止

．
（2）還需要的實驗器材是

刻度尺

刻度尺

．
（3）假設用細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行實驗，且已知小車的質量為M，沙和沙桶的總質量為m（M遠大于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（圖中未標出S₃、S₄、S₅），則由此可求得紙帶上由B點到E點所對應的過程中，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

．（結果用題中已知物理量的字母表示）

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某探究學習小組的同學欲驗證“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生電源、導線、復寫紙、細沙．要完成該項實驗，則：

（1）你認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量遠小于滑塊的質量，另外，實驗時還要平衡摩擦力；
（3）在（2）的基礎上，某同學測出滑塊的質量M．往沙桶中裝入適量的細沙，測出此時沙和沙桶的總質量m，讓沙桶帶動滑塊加速運動，用打點計時器記錄其運動情況，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)學表達式為：

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）另一個同學用恒力驗證動能定理，根據(jù)紙帶算出相關各點的速度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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某探究學習小組的同學欲驗證“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生電源一臺，導線、復寫紙、紙帶、細沙若干．當滑塊連接上紙帶，用細線通過滑輪掛上空的小沙桶時，釋放小桶，滑塊處于靜止狀態(tài)．

若你是小組中的一位成員，要完成該項實驗，則：
①還需要補充的實驗器材是

天平 刻度尺

天平 刻度尺

．
②某同學的實驗步驟如下：用天平稱量滑塊的質量M．往沙桶中裝入適量的細沙，讓沙桶帶動滑塊加速運動，用打點計時器記錄其運動情況，用天平稱出此時沙和沙桶的總質量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，你認為在圖示情況下還應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，且已知滑塊的質量為M，沙和沙桶的總質量為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中未標出S₃、S₄、S₅），則由此可求得紙帶上由B點到E點所對應的過程中，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)故氣體內能增大，……(1分)由熱力學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的內阻，r₂為A₂的內阻，L₀為金屬絲的長度，D為金屬絲的直徑。

17.（15分）解：以上結果是不正確的。因為地球赤道表面的物體隨地球作圓周運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可估算地球的質量M，設同步衛(wèi)星的質量為m，軌道半徑為，周期等于地球自轉的周期為T，由牛頓第二定律有：……………(3分)

所以……………(1分)

②可估算同步衛(wèi)星運轉時線速度的大小，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棒最終將勻速運動，且勻速運動速度為：   ①……………(2分)

金屬棒產(chǎn)生的感應電動勢為：   ②……………(2分)

回路中感應電流為：   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內金屬棒運動的距離為： ⑦……………(1分)

設回路產(chǎn)生的總熱量為Q，由能的轉化和守恒定律得，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關于O點對稱，則……………(2分)

設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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