10、(10分)如图所示为某同学实验得到的小灯泡灯丝电阻的U-I关系曲线图。

(1)在上框中画出实验电路图(根据该电路图可得到U-I关系的完整曲线)，可用的器材有：电压传感器、电流传感器、滑线变阻器(变化范围0-50Ω)、电动势为6V的电源(不计内阻)、小灯泡、电键、导线若干。

(2)如果将该小灯泡分别接入甲、乙两个不同电路，如图所示，其中甲电路的电源为一节干电池，乙电路的电源为三节干电池，每节干电池的电动势为1.5 V，内电阻为1.5 Ω，定值电阻R＝18 Ω，则接入_____(选填“甲”或“乙”)电路时，小灯泡较亮些。

(3)在电路乙中，小灯泡消耗的电功率为____________W。

(4)若将电路乙中的电阻R替换为另一个完全相同的小灯泡，其他条件不变，则此时电源内部的发热功率为____________W。

9、(8分)某探究学习小组的同学欲以下图装置中的滑块为对象验证“动能定理”，他们在实验室组装了一套如图所示的装置，另外他们还找到了打点计时器所用的学生电源、导线、复写纸、纸带、小木块、细沙、天平。当滑块连接上纸带，用细线通过滑轮挂上空的小沙桶时，释放小桶，滑块处于静止状态。若你是小组中的一位成员，要完成该项实验，则：

(1)你认为还需要的实验器材有　　　　　　　　　　 。

(2)实验时为了保证滑块受到的合力与沙和沙桶的总重力大小基本相等，沙和沙桶的总质量应满足的实验条件是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　，实验时首先要做的步骤是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

(3)在(2)的基础上，某同学用天平称量滑块的质量M．往沙桶中装入适量的细沙，用天平称出此时沙和沙桶的总质量m．让沙桶带动滑块加速运动，用打点计时器记录其运动情况，在打点计时器打出的纸带上取两点，测出这两点的间距L和这两点的速度大小v₁与v₂(v₁< v₂)。则对滑块，本实验最终要验证的数学表达式为　　　　　　　　　　　　　 (用题中的字母表示)。

(4)如果实验时所用滑块质量为M，沙及沙桶总质量为m，让沙桶带动滑块在水平气垫导轨上加速运动，用打点计时器记录其运动情况，在打点计时器打出的纸带上取两点，测出这两点的间距L和这两点的速度大小v₁与v₂(v₁< v₂)。要探究滑块与沙及沙桶组成的系统机械能是否守恒，则最终需验证的数学表达式为　　　　　　　　　　　　　 (用题中的字母表示)。

13、(19分)环保节能问题是现今世界各国共同关注的课题，科学家们设计并制造了一艘太阳能帆船，它既有普通的柴油发动机作为动力系统，又有四个特殊的风帆，每个高6m，宽1.5m，表面布满太阳能电池，这样它既可以利用风力航行，又可以利用太阳能发电再利用电能驱动。已知船在行驶中所受阻力跟船速的平方成正比。某次试航时关闭柴油发动机，仅靠风力匀速航行时速度，阻力大小×。开动太阳能电池驱动的发动机后船匀速运动的速度增加到，，当时在落日照射下每平方米风帆实际获得的太阳能功率为600W，电动机的效率80%，设风力的功率不受船速的影响，则：

(1)　　　 风力的功率是多少？

(2)　　　 电动机提供的机械功率是多大？

(3)　　　 太阳能电池把太阳能转化为电能的效率是多少？

12、(19分)绝缘材料制成的圆柱形细管质量为4m、带电荷量为+q、管长为h，管底封闭且水平，由于空间有竖直向上的匀强电场，它刚好能竖直静止。现从其管口无初速释放一个绝缘的、不带电的、质量为m的小球(直径小于管的内径，可以视为质点)，不计空气对小球和细管的作用力，在小球和细管的运动或碰撞过程中，不会改变各自的带电情况，已知重力加速度为g，问：

　　 (1)电场强度E多大？

(2)小球第一次与管底碰撞前瞬间的速度多大？

(3)小球与管底的碰撞为弹性碰撞(机械能不变)且碰撞时间可忽略，小球第二次与管底碰前瞬间的速度多大？

11、(16分)如图所示，与水平面成37°倾斜轨道AB，其沿直线在C点与半径R=1m的半圆轨道CD相切，全部轨道为绝缘材料制成且放在竖直面内．整个空间存在水平向左的匀强电场，MN的右侧存在垂直纸面向里的匀强磁场．一个质量为m＝0.4kg的带电小球从A点无初速开始沿斜面下滑，至B点时速度为，接着沿直线BC(此处无轨道)运动到达C处进入半圆轨道，进入时无动能损失，且刚好到达D点，从D点飞出时磁场立即消失，不计空气阻力，g＝10m/s²，cos37°＝0.8，求：

(1)小球带何种电荷．

(2)小球离开D点后的运动轨迹与直线AC的交点距C点的距离．

(3)小球在半圆轨道部分克服摩擦力所做的功．

10、(10分)一个有一定厚度的圆盘，可以绕通过中心垂直于盘面的水平轴转动，圆盘加速转动时，角速度的增加量Δω与对应之间Δt的比值定义为角加速度β(即)．我们用电磁打点计时器、米尺、游标卡尺、纸带、复写纸来完成下述实验：(打点计时器所接交流电的频率为50Hz，A、B、C、D……为计数点，相邻两计数点间有四个点未画出)

①如图甲所示，将打点计时器固定在桌面上，将纸带的一端穿过打点计时器的限位孔，然后固定在圆盘的侧面，当圆盘转动时，纸带可以卷在圆盘侧面上；

②接通电源，打点计时器开始打点，启动控制装置使圆盘匀加速转动；

③经过一段时间，停止转动和打点，取下纸带，进行测量．

(1)用20分度的游标卡尺测得圆盘的半径如图乙所示，圆盘的半径r为 ▲ cm；

(2)由图丙可知，打下计数点D时，圆盘转动的角速度为　 ▲ ▲　 rad/s；

(3)纸带运动的加速度大小为　 ▲ ▲　 m/s²，圆盘转动的角加速度大小为　 ▲ ▲ rad/s²；

(4)如果实验测出的角加速度值偏大，其原因可能是　 ▲　　 ▲　 (至少写出1条)．

9、(8分)物理小组在一次探究活动中测量滑块与木板

之间的动摩擦因数。实验装置如图，一表面粗糙的木板固

(1)上图给出的是实验中获取的一条纸带的一部分：0、1、2、3、4、5、6、7是计数点，每相邻两计数点间还有4个打点(图中未标出)，计数点间的距离如图所示。根据图中数据计算的加速度

a =　　　　　　　　　 　(保留三位有效数字)。

(2)回答下列两个问题：

①为测量动摩擦因数，下列物理量中还应测量的有　　　　 　。(填入所选物理量前的字母)

　 A.木板的长度l　　　　　　　　　　 B.木板的质量m₁

　 C.滑块的质量m₂ 　　　　　　　　　D.托盘和砝码的总质量m₃

　 E.滑块运动的时间t

②测量①中所选定的物理量时需要的实验器材是　　　　　　　　　　　　　　 。

(3)滑块与木板间的动摩擦因数＝　　　　　　　　　　 　(用被测物理量的字母表示，重力加速度为g).与真实值相比，测量的动摩擦因数　　　　 　(填“偏大”或“偏小” )。

14、(20分)附加题如图所示，质量不计且足够长的倒L型支架下端固定在质量为2m的木板上，在其上端O处系一长为L的轻绳，绳的下端系一质量为m的小球，小球可视为质点。整个装置在光滑的水平面上以速度v₀向右做匀速直线运动，水平面的右端为一矮墙。(重力加速度为g)

(1)若木板与墙壁相碰立即与墙壁粘合在一起，试求碰后小球上升至最高点时绳中的张力大小。(小球在运动过程中不与支架相碰)；

(2)若木板与墙壁相碰后以原速率反弹，要使绳的最大偏角不超过90°，则生产L应满足什么条件？

13、(20分)如图所示，质量为M的木块静止在光滑水平面上，一质量为m的子弹以速度v₀水平射入木块，子弹恰好未从木块中射出。设木块对子弹的阻力为恒力，其大小为F。

(1)求木块的长度L；

(2)如果其他条件不变，只是将木块固定在水平面上，以子弹射入木块时为计时起点，以t₀表示子弹运动到木块最右端的时刻，请你在下面给出的坐标系中定性画出子弹在0-t₀这段时间内的速度随时间变化的图线。(图中标出了子弹的初速度v₀和未固定木块时子弹与木块的共同速度v_共。)

12、(19分)如图 所示为仓库中常用的皮带传输装置示

意图，它由两台皮带传送机组成，一台水平传送，A 、B

两端相距3m ，另一台倾斜，传送带与地面的倾角θ = 37^o ，

　C 、D 两端相距 4.45 m ， B 、C 相距很近。水平部分

AB 以 5m/s的速率顺时针转动。将质量为 10 kg 的一袋大

米放在 A 端，到达 B 端后，速度大小不变地传到倾斜的

CD 部分，米袋与传送带间的动摩擦因数均为 0.5 。试求：

(1) 若 CD 部分传送带不运转，求米袋沿传送带所能上升的最大距离。

(2) 若要米袋能被送到 D 端，求 CD 　部分顺时针运转的速度应满足的条件及米袋从 C 　端到 D 　端所用时间的取值范围。