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(二)必做題

15-20題為必做題，要求考生全部作答。

15.(10分)某實驗小組利用拉力傳感器和速度傳感器探究“動能定理”，如圖12，他們將拉力傳感器固定在小車上，用不可伸長的細線將其通過一個定滑輪與鉤碼相連，用拉力傳感器記錄小車受到拉力的大小。在水平桌面上相距50.0cm的A、B兩點各安裝一個速度傳感器記錄小車通過A、B時的速度大小。小車中可以放置砝碼。

圖12

(1)實驗主要步驟如下：

①測量________和拉力傳感器的總質量M₁;把細線的一端固定在拉力傳感器上另一端通過定滑輪與鉤碼相連；正確連接所需電路；

②將小車停在C點，__________，小車在細線拉動下運動，記錄細線拉力及小車通過A、B時的速度。

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③在小車中增加砝碼，或_______________，重復②的操作。

(2)表1是他們測得的一組數(shù)據(jù)，其中M是M₁與小車中砝碼質量之和，|v₂－v₁| 是兩個速度傳感器記錄速度的平方差，可以據(jù)此計算出動能變化量△E，F(xiàn)是拉力傳感器受到的拉力，W是F在A、B間所作的功。表格中△E₃=__________，W₃=________.(結果保留三位有效數(shù)字)

(3)根據(jù)表1，請在圖13中的方格紙上作出△E-W圖線。

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表1 數(shù)據(jù)記錄表

次數(shù)	M/kg	\|v₂－v₁\| /(m/s)²	△E/J	F/N	W/J
1	0.500	0.760	0.190	0.400	0.200
2	0.500	1.65	0.413	0.840	0.420
3	0.500	2.40	△E₃	1.220	W₃
4	1.000	2.40	1.20	2.420	1.21
5	1.000	2.84	1.42	2.860	1.43

16.(14分)某實驗小組利用實驗室提供的器材探究一種金屬絲的電阻率。所用的器材包括：輸出為3V的直流穩(wěn)壓電源、電流表、待測金屬絲、螺旋測微器(千分尺)、米尺、電阻箱、開關和導線等。

(1)他們截取了一段金屬絲，拉直后固定在絕緣的米尺上，并在金屬絲上夾上一個小金屬夾，金屬夾，金屬夾可在金屬絲上移動。請根據(jù)現(xiàn)有器材，設計實驗電路，并連接電路實物圖14

圖15

圖14

(2)實驗的主要步驟如下：

①正確鏈接電路，設定電阻箱的阻值，開啟電源，合上開關；

②讀出電流表的示數(shù)，記錄金屬夾的位置；

③斷開開關，_________________，合上開關，重復②的操作。

(3)該小組測得電流與金屬絲接入長度關系的數(shù)據(jù)，并據(jù)此繪出了圖15的關系圖線，其斜率為________A^-¹·m^-1(保留三位有效數(shù)字)；圖線縱軸截距與電源電動勢的乘積代表了______的電阻之和。

(4)他們使用螺旋測微器測量金屬絲的直徑，示數(shù)如圖16所示。金屬絲的直徑是______。圖15中圖線的斜率、電源電動勢和金屬絲橫截面積的乘積代表的物理量是________,其數(shù)值和單位為___________(保留三位有效數(shù)字)�！　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　� 　　　　　　　　　　　

圖16

17. (20分)

(1)為了清理堵塞河道的冰凌，空軍實施了投彈爆破，飛機在河道上空高H處以速度v₀水平勻速飛行，投擲下炸彈并擊中目標。求炸彈剛脫離飛機到擊中目標所飛行的水平距離及擊中目標時的速度大小。(不計空氣阻力)

(2)如圖17所示，一個豎直放置的圓錐筒可繞其中心OO′轉動，筒內壁粗糙，筒口半徑和筒高分別為R和H，筒內壁A點的高度為筒高的一半。內壁上有一質量為m的小物塊。求

1當筒不轉動時，物塊靜止在筒壁A點受到的摩擦力和支持力的大��；

2當物塊在A點隨筒做勻速轉動，且其受到的摩擦力為零時，筒轉動的角速度。

18. (15分)如圖18(a)所示，一個電阻值為R ，匝數(shù)為n的圓形金屬線與阻值為2R的電阻R₁連結成閉合回路。線圈的半徑為r₁. 在線圈中半徑為r₂的圓形區(qū)域存在垂直于線圈平面向里的勻強磁場，磁感應強度B隨時間t變化的關系圖線如圖18(b)所示。圖線與橫、縱軸的截距分別為t₀和B₀ . 導線的電阻不計。求0至t₁時間內

(1)通過電阻R₁上的電流大小和方向；

(2)通過電阻R₁上的電量q及電阻R₁上產生的熱量。

19．(16分)如圖19所示，水平地面上靜止放置著物塊B和C，相距=1.0m 。物塊A以速度=10m/s沿水平方向與B正碰。碰撞后A和B牢固地粘在一起向右運動，并再與C發(fā)生正碰，碰后瞬間C的速度=2.0m/s 。已知A和B的質量均為m，C的質量為A質量的k倍，物塊與地面的動摩擦因數(shù)=0.45.(設碰撞時間很短，g取10m/s²)

(1)計算與C碰撞前瞬間AB的速度；

(2)根據(jù)AB與C的碰撞過程分析k的取值范圍，并討論與C碰撞后AB的可能運動方向。

20．(17分)如圖20所示，絕緣長方體B置于水平面上，兩端固定一對平行帶電極板，極板間形成勻強電場E。長方體B的上表面光滑，下表面與水平面的動摩擦因數(shù)=0.05(設最大靜摩擦力與滑動摩擦力相同)。B與極板的總質量=1.0kg.帶正電的小滑塊A質量=0.60kg，其受到的電場力大小F=1.2N.假設A所帶的電量不影響極板間的電場分布。t=0時刻，小滑塊A從B表面上的a點以相對地面的速度=1.6m/s向左運動，同時，B(連同極板)以相對地面的速度=0.40m/s向右運動。問(g取10m/s²)