用如图甲所示的装置探究直流电机转动时线圈的电热功率与输入电流的关系，图中电路图未画出，现备有如下实验器材：
A．直流电机M（3.0V，1W）
B．3V直流电源
C．电流表（0-0.6A，0.5Ω）
D．电流表（0-3A，0.1Ω）
E．电压表（0-3V，内阻约3kΩ）
F．滑动变阻器（0-5Ω）
G．开关、导线若干
H．秒表
I．电火花打点计时器
J．重锤P（约0.1kg）
K．纸带          
L．刻度尺
M．弹簧测力计    
N．游标卡尺
（1）为测量电机线圈的电热功率，上述提供的器材中多余的是

 

（写出器材序号）；
（2）根据实验要求，在图甲虚线框内画全实验电路图；
（3）实验中，若测出电压表的读数为u，电流表的读数为I，重锤的重力为G，电机匀速提升重物的速度为v，则电机线圈的电热功率可表示为

 

；若在某一输入电流下，电机提升重锤运动时打点纸带如图乙所示（图中相邻计数点的时间间隔T=0.04s），根据纸带数据，可求得重锤匀速向上运动时的速度v=

 

m/s；
（4）改变电路中的电流，得出电机线圈在不同电流I下的电热功率P_热，作出P_热-I²图线如图丙中实线所示，发现实验图线与理论图线存在较大偏差，你认为偏差的原因可能是

 

．

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用如图甲所示的装置探究直流电机转动时线圈的电热功率与输入电流的关系，图中电路图未画出．现备有如下实验器材：

A．直流电机M（3.0V 1W）	B．3V直流电源
C．电流表（0-0.6A 0.5Ω）	D．电流表（0-3A 0.1Ω）

E．电压表（0-3V 内阻约3 kΩ）         F．滑动变阻器（0-5Ω）
G．开关、导线若干                       H．秒表
I．电火花打点计时器                        J．重锤P（约0.1kg）
K．纸带                                 L．刻度尺  
M．弹簧测力计                           N．游标卡尺
（1）为测量电机线圈的电热功率，上述提供的器材中多余的是         （写出器材序号）；
（2）根据实验要求，在图甲虚线框内画全实验电路图；

（3）实验中，若测出电压表的读数为U，电流表的读数为I，重锤的重力为G，电机匀速提升重物的速度为v，则电机线圈的电热功率可表示为      ；若在某一输入电流下，电机提升重锤运动时打点纸带如图乙所示（图中相邻计数点的时间间隔T=0.04s），根据纸带数据，可求得重锤匀速向上运动时的速度v=       m/s．
（4）改变电路中的电流，得出电机线圈在不同电流I下的电热功率P_热，作出P_热—I²图线如图丙中实线所示．发现实验图线与理论图线存在较大偏差，你认为产生这种偏差的原因可能是                                                           （回答一个原因即可）．

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用如图甲所示的装置探究直流电机转动时线圈的电热功率与输入电流的关系，图中电路图未画出，现备有如下实验器材：
A．直流电机M（3.0V，1W）
B．3V直流电源
C．电流表（0-0.6A，0.5Ω）
D．电流表（0-3A，0.1Ω）
E．电压表（0-3V，内阻约3kΩ）
F．滑动变阻器（0-5Ω）
G．开关、导线若干
H．秒表
I．电火花打点计时器
J．重锤P（约0.1kg）
K．纸带          
L．刻度尺
M．弹簧测力计    
N．游标卡尺
（1）为测量电机线圈的电热功率，上述提供的器材中多余的是______（写出器材序号）；
（2）根据实验要求，在图甲虚线框内画全实验电路图；
（3）实验中，若测出电压表的读数为u，电流表的读数为I，重锤的重力为G，电机匀速提升重物的速度为v，则电机线圈的电热功率可表示为______；若在某一输入电流下，电机提升重锤运动时打点纸带如图乙所示（图中相邻计数点的时间间隔T=0.04s），根据纸带数据，可求得重锤匀速向上运动时的速度v=______m/s；
（4）改变电路中的电流，得出电机线圈在不同电流I下的电热功率P_热，作出P_热-I²图线如图丙中实线所示，发现实验图线与理论图线存在较大偏差，你认为偏差的原因可能是______．

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一、单项选择题：本题共5小题，每小题3分，共计15分．每小题只有一个选项符合题意．

1．D  2．A  3．C  4．B  5．D

二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共计16分．每小题有多个选项符合题意．全部选对的得4分，选对但不全的得2分，错选或不答的得O分．

6．AD  7．ACD  8．BC  9．CD

三、简答题：本题共3小题，共计42分．请将解答填写在答题卡相应的位置．

10．（6分）（1）AC（4分）（错选不得分，漏选得2分）

（2）4.00（2分）（答4.0同样给分）

11．（12分）（1）D、H、N （3分）（选对一个得1分，选错一个扣1分，直到扣完为止）

（2）如图所示（3分）（变阻器画成限流接法同样给分，电路只要有错不给分）

（3）（2分）  0.55（2分）

（4）存在摩擦阻力；或电机温度升高，电阻增大．（2分）

12A．(选修模块3-3)(12分)

（1）BD（4分）（错选不得分，漏选得2分）

（2）d（3分）

（3）①气体对外所做功                       （2分）

       ②由热力学第一定律可知，气体内能增加量     （1分）

       则                                               （2分）

12B．(选修模块3- 4)(12分)

    （1）AC（4分）（错选不得分，漏选得2分）

（2）相同（1分）（填“一致”或“平行”同样给分）  检偏器（2分）

（3）①根据周期公式有                                     （1分）

由图象可知单摆周期                                             （1分）

解得                                                                  （1分）

②单摆振动时偏离竖直方向的最大角度            （1分）

解得                                     （1分）

12C．(选修模块3-5)(12分)

（1）AD （4分）（错选不得分，漏选得2分）  （2）（3分）

       （3）①由动量守恒定律可知，系统的初动量大小

                                                                             （2分）

              ②为避免两车恰好不会发生碰撞，最终两车和人具有相同速度（设为v），则

                                                           （2分）

              解得                                                          （1分）

四、计算题：本题共3小题，共计47分．解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，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．

13．（15分）解：（1）对A球，OA转过90°的过程，设小球A在O点正下方时的速度为v₀，由机械能守恒得                                      （2分）

解得                                                            （1分）

A在O点正下方时，设绳对小球A的拉力为T，地面对物块的支持力为N_B

对小球有                                                   （2分）

        解得                                                               （1分）

      绳对物块B的拉力

      对物块B                                                   （1分）

         解得                         （1分）

      由牛顿第三定律可知，物块B对地面的压力大小 

         方向竖直向下                                                             （1分）

（2）设小球A在O点正下方时的速度大小为v_A ，与水平向左方向成θ角斜向下．

         对小球A和物块B组成的系统，由机械能守恒有

                                       （2分）

解得                                                    （1分）

小球A在O点正下方时速度的竖直分量         （1分）

速度分解如图所示

速度方向与水平向右夹角θ的正弦值

                                          （2分）

14．（16分）解：（1）从0至t₁这段时间内                  （1分）

又                                          （2分）

        解得                                      （1分）

    （2）设在t₀时刻回路的瞬时感应电流为I，则对d棒

由平衡条件得                                   （1分）

        t₀时刻回路的电功率                                  （1分）

        解得                                            （1分）

对回路由全电路欧姆定律有                        （2分）

         解得                                                      （1分）

   （3）设在t₀时刻，水平外力为F₀，棒c的加速度为a₀，由牛顿第二定律得

                                                          （2分）

而                                                                   （1分）

从t₁时刻起，对两金属棒组成的系统，由牛顿第二定律有

                                                                （1分）

        解得                                                    （2分）

15．（16分）（1）由牛顿第二定律可知                  （1分）

              代入数据解得               （1分）

如图所示，设恰好在荧光屏P上观察到亮点时，粒子偏转角为2θ，磁场区域的最大半径为R₀，由几何关系可知

              ，        （1分）

              代入数据解得     （1分）

              则R应满足的条件   （1分）

（2）电子在两极板间的加速度   （1分）

通过金属板的时间 

对打在荧光屏P上偏离点O₂最远的粒子有  （1分）

此时粒子的动能                           （2分）

联列解得                                      （1分）

（3）交变电压的周期  ，则

电子通过金属板的时间 

电子在两极板间的加速度                             （1分）

       设电子分别在、、、时间内沿垂直于初速度方向运动的位移依次为y₁、y₂、y₃、y₄，则有

                                                    （1分）

                                                                  （1分）

                                                                 （1分）

   要使电子能通过平行金属板，应满足条件

                                                      （1分）

   联列解得                                              （1分）*