第Ⅱ卷(非选择题 共174分)

三、非选择题：包括必考题和选考题两部分。第22题～第32题为必考题，每个试题考生都必须做答。第33题～第38题为选考题，考生根据要求做答。

(一)必考题(11题，共129分)

22.(6分)气垫导轨工作时，空气从导轨表面的小孔喷出，在导轨表面和滑块内表面之间形成一层薄薄的空气层，使滑块不与导轨表面直接接触，故滑块运动时受到的阻力大大减小，可以忽略不计。为了探究做功与物体动能之间的关系，在气垫导轨上放置一带有遮光片的滑块，滑块的一端与轻弹簧相接，弹簧另一端固定在气垫导轨的一端，将一光电门P固定在气垫导轨底座上适当位置(如图所示)，使弹簧处于自然状态时，滑块上的遮光片刚好位于光电门的挡光位置，与光电门相连的光电计时器可记录遮光片通过光电门时的挡光时间。实验步骤如下：

①用游标卡尺测量遮光片的宽度d;

②在气垫导轨上适当位置标记一点A(图中未标出，AP间距离远大于d)，将滑块从A点由静止释放.由光电计时器读出滑块第一次通过光电门时遮光片的挡光时间t;

③利用所测数据求出滑块第一次通过光电门时的速度v;

④更换劲度系数不同而自然长度相同的弹簧重复实验步骤②③，记录弹簧劲度系数及相应的速度v，如下表所示：

弹簧劲度系数 k 2k 3k 4k 5k 6k

v(m/s) 0.71 1.00 1.22 1.41 1.58 1.73

v2(m2/s2) 0.50 1.00 1.49 1.99 2.49 2.99

v3(m3/s3) 0.36 1.00 1.82 2.80 3.94 5.18

(1)测量遮光片的宽度时游标卡尺读数如图所示，读得d=      m;

(2)用测量的物理量表示遮光片通过光电门时滑块的速度的表达式v=    ;

(3)已知滑块从A点运动到光电门P处的过程中，弹簧对滑块做的功与弹簧的劲度系数成正比，根据表中记录的数据，可得出弹簧对滑块做的功W与滑块通过光电门时的速度v的关系是           。

23.(8分)某同学在用电流表和电压表测电池的电动势和内阻的实验中，串联了一只2.8 Ω的保护电阻R0，实验电路如下图1所示.

(1)连好电路后，当该同学闭合电键，发现电流表示数为0，电压表示数不为0。检查各接线柱均未接错，且接触良好;他用多用电表的电压挡检查电路，把两表笔分别接a、b;b、c;d、e时，示数均为0，把两表笔接c、d时，示数与电压表示数相同，由此可推断故障是_________________.

(2)按电路原理图1及用多用电表的电压挡检查电路，把两表笔分别接c、d时的实物电路图2以画线代导线将没连接的线连接起来.

(3)排除故障后，该同学顺利完成实验。测得下列数据且根据数据在下面坐标图中描出对应的点，并可画出U—I图后求出：电池的电动势为________，内阻为________.

I/A 0.10 0.17 0.23 0.30 0.40

U/V 1.20 1.00 0.80 0.60 0.55

24. (15分)一电动小车沿如图所示的路径运动，小车从A点由静止出发，沿粗糙的水平直轨道运动L后，由B点进入半径为R的光滑竖直圆形轨道，运动一周后又从B点离开圆轨道进入水平光滑轨道BC段，在C与平面D间是一蓄水池.已知小车质量m=0.1kg、L=10m、R=0.32m、h=1.25m、s=1.50m，在AB段所受阻力为0.3N.小车只在AB路段可以施加牵引力，牵引力的功率为P=1.5W，其他路段电动机关闭.问：要使小车能够顺利通过圆形轨道的最高点且能落在右侧平台D上，小车电动机至少工作多长时间?(g取10m/s2)