（2008?东莞一模）（1）在“验证牛顿第二定律”的实验中，实验装置如图，有一位同学保持小车质量不变的情况下，通过实验测量作出了图乙、丙两幅图．

①A图线不通过坐标原点的原因是

没有平衡摩擦，或平衡摩擦不够

没有平衡摩擦，或平衡摩擦不够

．
②A图上部弯曲的原因是

砂和砂桶的总质量不满足远小于小车和砝码的总质量

砂和砂桶的总质量不满足远小于小车和砝码的总质量

．
③B图线在纵轴上有截距的原因是

平衡摩擦力太过

平衡摩擦力太过

．
（2）某同学利用气垫导轨做验证牛顿运动定律的实验，步骤是：
①调平气垫导轨，在通气情况下滑块在导轨上不移动，然后关掉气源
②将两个光电门装在气垫导轨上（距导轨两端均还有一定的距离），并记下两个光电门间的距离L
③测出遮光片的宽度d，将遮光片装在滑块上
④将气垫导轨的一端垫上一定厚度的垫片，使气垫导轨两端的高度差为h
⑤接通气源，让滑块从导轨的一端由静止开始下滑，记下滑块先后经过两光电门的遮光时间t₁、t₂（均为毫秒级）
⑥改变垫片的厚度，使气垫导轨两端的高度差分别为2h、3h、…重复实验
请回答以下问题：
A．该同学根据以上实验可以求出滑块经过两个光电门时的速度，其表达式是V₁=

d

t1

d

t1

V₂=

d

t2

d

t2

B．该同学根据以上实验可以求出滑块经过两个光电门这段位移的加速度，其表达式是a=

1

2L

(

d2

t 2 2

-

d2

t 2 1

)

1

2L

(

d2

t 2 2

-

d2

t 2 1

)

（用直接测得的物理量字母表示）
C．该同学通过实验得到了一组数据（见表），请你在坐标纸中做出a-h图象，从图象中得到a与h的关系是：

加速度a与h成正比

加速度a与h成正比

．

序号	垫高（cm）	. a (m/s2)
1	6.00	0.437
2	5.50	0.398
3	5.00	0.364
4	4.50	0.330
5	4.00	0.289
6	3.50	0.253
7	3.00	0.217

D．该同学由以上关系下结论说：在质量不变的情况下，滑块的加速度与所受合外力成正比，该同学的依据是

小车受合外力为：F=mgsinθ=mg

h

s

（s为气垫导轨的长），F与h成正比，故a与F成正比

小车受合外力为：F=mgsinθ=mg

h

s

（s为气垫导轨的长），F与h成正比，故a与F成正比

．

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同样的装置做“探究加速度与力、质量的关系”实验．以下是一实验小组所获取的部分实验数据，

次数	滑块质量M/g	加速度a/m?s-2	1 M /kg-1
1	200	1.91	5.00
2	250	1.71	4.00
3	300	1.50	3.33
4	350	1.36	2.86
5	400	1.12	2.50
6	450	1.00	2.22
7	500	0.90	2.00

①根据表格中数据，在图中取合适的坐标系，作出图象，以寻求关系．
表格：滑块受力相同（均取砂桶质量m=50g）．
②根据记录表格判断，该实验步骤目的是探究

 

与

 

的关系．
③根据图象分析图象产生偏差的原因可能是下列的：

 

_．
A．实验中没有保持m＜＜M，故图线有弯曲．
B．平衡摩擦力时倾角太大，故图线不过原点．
C．平衡摩擦力时，忘记取下沙桶，故图线不过原点．
D．改变滑块质量后，没有重新平衡摩擦力，故图线不过原点．

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一、本题共12小题，每小题4分，满分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、非选择题部分共9小题，满分102分.其中13-14题为选做题，考生只能在13、14题中选择一题作答. 15-21题为必做题，解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位.

选做题

13．（11分）（适合选修3－3（含2－2）模块的考生）

（1）(4分) BCDH

（2）（7分）解：由图可知：从A到B是一个等温过程，根据玻意耳定律可得：……………(2分)  带入数据解得：……………(1分)

从B到C是一个等容过程，  ……………(1分)

【或由，代入数据解得：】

由图可知气体从B到C过程为等容变化、温度升高，……(1分)故气体内能增大，……(1分)由热力学第一定律可得该过程气体吸热。……………(1分)

14．（11分）（适合选修3－4模块的考生）

（1）（4分）AEFG

（2）（7分）解：依题由甲图知该波的波长为……………(1分)

由乙图知该波的振动周期为……………(1分)

设该波的传播速度为V，有……………(1分)

又由乙图知，P点在此时的振动方向向上，……………(1分)

所以该波的传播方向水平向左。……………(2分)

必做题

15.（16分）（1）①天平   刻度尺   小木块

②具体操作是：平衡摩擦力，先将小沙桶和滑块的连线断开，用小木块将长木板的左端稍稍垫起，直至轻推滑块，打下点距分布均匀的纸带为止．

应控制的实验条件是：实验中保持．

③       

（2）①（4分）作a-1/M图，如图 

②（1分）加速度、质量

③（2分）AC

16．（12分）

（1）（4分）电路图如图，因为电源电动势E = 1.5V，而电压表量程为10V，读数不明显，所以不选电压表。已知内阻的电流表可测电压，所以选用A₁或A₂测电压，R₂的电阻约为20Ω，题中要求测多组数据，故采用分压接法，电路图如图所示。

（2）（4分）实物连接如图（略）

（3）（4分）因为

所以，得，

式中：I₁为A₁的读数，I₂为A₂的读数，r₁为A₁的内阻，r₂为A₂的内阻，L₀为金属丝的长度，D为金属丝的直径。

17.（15分）解：以上结果是不正确的。因为地球赤道表面的物体随地球作圆周运动的向心力并不是物体所受的万有引力，而是万有引力与地面对物体支持力的合力。……………(3分)

正确解答如下：地球赤道表面的物体随地球自转的周期为T，轨道半径为R，所以线速度大小为：……………(4分)

(2)①可估算地球的质量M，设同步卫星的质量为m，轨道半径为，周期等于地球自转的周期为T，由牛顿第二定律有：……………(3分)

所以……………(1分)

②可估算同步卫星运转时线速度的大小，由①知地球同步卫星的周期为T，轨道半径为，所以……………(4分)

【或：万有引力提供向心力……………(1分)

对地面上的物体有：……………(1分)，所以得：……(2分)】

18.（16分）解：（1）由表中数据可以看出ab棒最终将匀速运动，且匀速运动速度为：   ①……………(2分)

金属棒产生的感应电动势为：   ②……………(2分)

回路中感应电流为：   ③……………(1分)

金属棒受到的磁场力为：    ④……………(1分)

棒受力如图所示，由平衡条件得：   ⑤……………(1分)

联立①---⑤式并代入数据解得：  ⑥……………(2分)

(2)在0.6S内金属棒运动的距离为： ⑦……………(1分)

设回路产生的总热量为Q，由能的转化和守恒定律得，⑧…(2分)

在回路中产生的热量与电阻成正比，所以  ⑨……………(2分)

联立⑦⑧⑨并代入数据解得：   ⑩……………(2分)

19.（15分）解：由O为AB连线的中点, C、D是AB连线上的两点,其中知C、D关于O点对称，则……………(2分)

设滑块与水平板间的摩擦力大小为f，滑块从C到D的过程，由动能定理：……(2分)且……(1分)  得: …………(1分)

(2)滑块从O到D的过程，由动能定理：

……………(2分)    则……………(1分)

(3)对于小滑块从C开始运动到最终在O点停下的整个过程，由动能定理得：……………(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）小物体的加速度 

木板的加速度   

………（1分）    解得物体滑过木板所用时间

物体离开木板时的速度 

（3）若F作用时间最短，则物体离开木板时与木板速度相同。设F作用的最短时间为t₁，物体在木板上滑行的时间为t，物体离开木板时与木板的速度为V

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