(d6?2d3)f2【答案】（1） （3分） （2）A （2分）

225【解析】相邻两计数点之间的时间间隔?t?5，根据逐差法，可得小车的加速度大小f(d6?2d3)f2d6?2d3a?，解得a?；由于本实验利用拉力传感器可以直接读出细绳的拉29?t225力，所以不需要满足砂和砂桶的总质量远小于小车的质量，选项A正确。

23．（10分）某小组内的同学要做“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验，要求测量数据尽量精确，绘制曲线完整，可供选用的器材如下：

A．小灯泡（3.8V 0.3A）

B．学生电源（电动势为6V，内阻约1Ω） C．电流表A（量程为0~200mA，内阻10Ω） D．电压表V（量程为0~4V，内阻约4kΩ）

E．滑动变阻器R1（最大阻值10Ω，允许通过的最大电流1A) F．滑动变阻器R2（最大阻值1500Ω，允许通过的最大电流0.3A) G．定值电阻R3（阻值等于1Ω） H．定值电阻R4（阻值等于10Ω） I．开关一个、导线若干。

（1）请画出实验电路图，并将各元件字母代码标在该元件的符号旁。 （2）请根据（1）中所画的电路图，补充完成图甲中实物电路的连线。

（3）接闭合关，改变滑动变阻器滑动端的位置，并记录对应的电流表示数I、电压表示数U。某次测量中，电流表、电压表示数如图乙所示，可知该状态下小灯泡电阻的测量值为 Ω（计算结果保留3位有效数字）。

（4）根据实验数据，画出的小灯泡I-U图线如图丙所示。利用图像计算某一工作状态的小灯泡的电阻值的方法是 。

【答案】（1）如图（3分） (2) 如图 （3分） （3）12.5（2分）(4) 见解析（2分）

【解析】（1）电流表的最大电流为200mA，小于小灯泡的额定电流，必需把电流表与定值电阻R4并联，使其量程增大一倍才能进行测量。“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验用图象法处理实验数据，要多测几组数据，所以滑动变阻器要接分压。并且越小控制电路越好，滑动变阻器选R1，改装后的电流表采用外接法，电路图如图所示。

（2）根据（1）的电路原理图接实物图如图所示。

（3）由图乙可知，电流为0.144A，电压为3.6 V，小灯泡的电阻R?U?12.5?。 2I（4）由I-U图线的物理意义可知，利用图像计算某一工作状态的小灯泡的电阻值的方法是，该点与坐标原点连线的斜率的倒数的一半表示小灯泡的电阻值。

24．（14分）如图所示，水平面由光滑的AB段和BC两段组成，BC又与光滑的竖直面内的半圆形导轨在C点相接，C点放置一个质量为m的小球，导轨半径为R。AB段长度等于BC段，B点时弹簧处于原长，现用外力将一个质量为2m的小球缓慢压缩弹簧后静止释放，在弹力作用下物体获得某一向右速度后脱离弹簧，当它经过C点时两球发生弹性相碰，放在C点的小球进入导轨后

D O R2mABC完成半个圆周运动落到B点。已知重力加速度为g，BC两点

的距离为l，缓慢压缩弹簧后，弹簧的弹性势能为Ep。求：

（1）两球相碰后放在C点的小球的速度大小v1； （2）两球相碰后放在B点的小球的速度大小v。

解析（1）设小球运动到D点时的速度大小为v2，根据平抛运动的规律有：

2R?12gt，l=v2t（4分） 2小球在半圆形导轨内运动过程中机械能守恒，由机械能守恒得：

112?mv12??mv2?2mgR（3分） 22gl2联立解得：v1?4gR?。（1分）

4R（2）设左边小球与右边小球碰撞前的速度大小为v0，因碰撞过程中动量守恒，有：

2mv0?2mv?mv1（3分）

根据能量守恒定律有：EP?12?2mv0（2分） 2联立解得：v?Ep1gl2。（1分） ?4gR?m24R25．（18分）如图所示，两根足够长的光滑平行金属导轨MN、PQ，竖直放置，其间距为d，其电阻不计。金属棒ab垂直导轨放置，

棒两端与导轨始终有良好接触，已知棒的质量为m，电阻为R，导轨下端通过导线与电阻相连，阻值也为R，整个装置处在垂直于导轨平面向外的匀强磁场中，磁感应强度为B。现使金属棒ab在竖直向上的恒力F=2mg的作用下沿导轨竖直向上运动，运动了时间t，金属棒

ab的速度达到最大。

（1）求金属棒ab的最大速度；

（2）求该过程中通过金属棒cd的电荷量q和金属棒ab产生的焦耳热。 解析 （1）对金属棒ab受力分析，根据平衡条件得F?mg?F安（1分） 由F安?BId（1分） 由I?Bdvm（1分） 2R

三式联立解得vm?2mgR（1分） B2d2（2）上升过程中，对金属棒ab根据动量定理得Ft?mgt?Bdq?mvm（2分）

mgt2m2gR?33（2分） 解得q?BdBd由q?Bdx（2分） 2Rmgt2m2gR)（1分） 解得x?2R(22?44BdBd对金属棒ab根据动能定理得Fx?mgx?W安?12mvm（2分） 22m2g2Rt6m3g2R2?解得W安?（2分） 2244BdBd由W安?Q（1分） Q=2 Q1（1分）

m2g2Rt3m3g2R2?解得：Q1=（1分） 22BdB4d4注意：本题也可以利用微元法进行求解，这样就可以避开用动量定理。

（二）选考题：共15分。请考生从2道物理题中任选一题作答。如果多做，则每科按所做的第一题计分。

33．【物理——选修3-3】（15分）

（1）（5分）如图所示，一定质量的理想气体从状态A依次经过状态B、C和D后再回到状态A。其中，A→B为等压过程， B→C为等容过程，从C→D→A为等温过程。该循环过程中，下列说法正确的是 。（填正确答案标号，选对1个给2分，选对2个得4分，选对3个得5分，每选错1个扣3分，最低得0分）

A．A→B过程中，气体对外界做功，吸热 B．B→C过程中，气体分子的平均动能增加

C．C→D过程中，单位时间内碰撞单位面积器壁的分子数增多 D．D→A过程中，气体分子的速率分布曲线发生变化

E. 该循环过程中，气体吸热 【答案】ACE

【解析】A→B过程中，体积增大，气体对外界做功，温度升高，内能增大，根据?E?W?Q可知气体吸热，选项A正确；B→C过程中，等容变化，气体对外不做功，温度降低，气体分子的平均动能减小，选项B错误；C→D过程中，等温压缩，体积变小，分子数密度变大，单位时间内碰撞单位面积器壁的分子数增多，选项C正确；D→A过程中，气体体积继续减小，外界对气体做功，由于是等温变化，分子平均动能不变，气体分子的速率分布曲线不会发生变化，选项D错误；该循环过程中，气体内能不变，对外做功，根据?E?W?Q气体吸热，选项E正确。

（2）（10分）如图所示，一导热性能良好、内壁光滑的气缸竖直放置，气缸的深度l=45cm，活塞与气缸底部之间封闭了一定质量的理想气体。当气体的温度T0=300K、

5大气压强P?1.0?10Pa时，活塞与气缸底部之间的距离 l0=30cm，活塞的横截面积0S=1.0

错误！未找到引用源。-32

m不计活塞的质量和厚度。现对气缸加热，使活塞缓慢上升，求：

①活塞刚到气缸口处（没漏气）时封闭气体的温度T1；

②达到①状态后，对气缸加热的火候不变（保证缸内气体温度不变），然后向活塞上缓慢的放细砂，问放多少砂才能使活塞回到初始位置。

【解析】设气缸的横截面积为S，由题意可知，此过程为等压膨胀 由盖-吕萨克定律有

L0SLS ?T0T1解得T1?lT0?450K。 l0由题意可知，此过程温度保持不变，由玻意耳定律定律有 P0LS=PL0S，其中p?p0?解得：m=5kg。

34．【物理——选修3-4】（15分）

(1)(5分)如图34.1所示，t=0时刻，与M点间的距离为10m的波源O点由平衡位置开始上下振动，形成一列沿直线OM传播的简谐横波。图34.2为质点M的振动图象。下列判断正

mg S