高中学业水平合格性考试模拟测试卷(五)
(时间：60分钟 满分：100分)
一、单项选择题：本大题共20小题，每小题3分，共60分．在每小题列出的四个选项中，只有一项最符合题目要求．
1．关于质点以下说法正确的是( )
A．跳水比赛中做各种动作时的运动员可以当成质点处理
B．研究列车经过涵洞的运动时可以将列车视为质点
C．地球在有些情况下可以作为质点来处理
D．其实只要体积是足够小的物体(如分子)都可视为质点
C 跳水比赛中做各种动作时，运动员的大小和形状不能忽略，所以不能把他当做质点来处理，故A错误；研究列车经过涵洞的运动时，列出的长度不能忽略，所以不能把列车作为质点，故B错误；研究地球绕太阳的公转时，地球的大小和形状可以忽略，可以将其作为质点处理，故C正确；体积大小不能作为决定物体能不能看作质点的条件，故D错误．故选C.
2．在一居民住宅楼的电梯内，一位上楼乘客观察到显示器指示的楼层4→5→6→7→8→9(即从4出现起至9出现为止)共用去时间约5 s，试估计电梯的平均速度为( )
A．1 m/s B．3 m/s
C．5 m/s D．7 m/s
B 电梯显示屏从4出现起至9出现止，电梯共上升了5层楼的高度，大约是15 m，时间为5 s，因此平均速度为＝＝ m/s＝3 m/s.故选B.
3．某物体运动的v-t图像如图所示，则该物体( )
A．做往复运动 B．做匀速直线运动
C．朝某一方向做直线运动 D．以上说法都不正确
C 由于图像为v-t图像，由此可知，速度方向并不改变，即朝某一方向做直线运动，故A错误；C正确；因为速度发生变化，不是做匀速直线运动，故B、D错误．故选C.
4．如图所示，木箱在水平拉力F的作用下，沿着水平面做匀速直线运动，下列给出的四对力中，属于作用力与反作用力的是( )
A．木箱受到的摩擦力和木箱对地面的摩擦力
B．木箱受到的重力和地面对木箱的支持力
C．木箱受到的支持力与木箱对地面的摩擦力
D．对木箱的水平拉力F和地面对木箱的摩擦力
A 木箱受到的摩擦力的反作用力是木箱对地面的摩擦力；木箱受到的重力的反作用力是木箱对地球的吸引力；木箱受到的支持力的反作用力是木箱对地面的压力；人对木箱的水平拉力F的反作用力是木箱对人的拉力．故选A.
5．7月23日，“天问一号”成功发射．“天问一号”着陆火星前将先环绕火星飞行，某段时间可认为靠近火星表面做匀速圆周运动．已知火星与地球半径的比值为p、火星与地球质量的比值为q，地球表面的重力加速度为g、地球半径为R.则“天问一号”绕火星做圆周运动的速率为( )
A. B.
C. D.
A 地球表面，根据万有引力与重力的关系可得
G＝mg.
火星表面，根据万有引力与重力的关系可得G＝mg′.
联立并代入数据可得＝.
在星球表面环绕的卫星，有mg＝m.
解得v＝.
所以“天问一号”绕火星做圆周运动的速率为v′＝＝，
故A正确，B、C、D错误．
故选A.
6．在水平路面上有一辆以36 km/h行驶的客车，在车厢后座有一位乘客甲，把一个质量为4 kg的行李以相对客车5 m/s的速度抛给前方座位的另一位乘客乙，则行李的动能是( )
A．500 J B．200 J
C．450 J D．900 J
C 动能Ek＝mv2的大小有相对性，取不同参考系v值不同，Ek不同，一般应以地面为参考系．客车以36 km/h＝10 m/s的速度向前行驶，甲乘客相对客车以5 m/s的速度抛给乙乘客，所以行李的运动速度为v＝(10＋5)m/s＝15 m/s.由动能的定义式有Ek＝mv2＝×4×152 J＝450 J．故C正确，A、B、D错误．故选C.
7．如图所示，小球以一定的水平速度离开水平桌面，经过0.4 s落地．不计空气阻力，重力加速度取g＝10 m/s2，则桌面离地高度为( )
A．0.4 m B．0.6 m
C．0.8 m D．1.0 m
C 小球离开桌面后做平抛运动，则桌面离地高度为h＝gt2＝×10×0.42 m＝0.8 m．故选C.
8．如图所示，一木棒M搭在水平地面和一矮墙上，棒在地面上的投影垂直于竖直墙面．两个支撑点E、F处受到的弹力和摩擦力的方向，下列说法正确的是( )
A．E处受到的支持力竖直向上
B．F处受到的支持力竖直向上
C．E处受到的静摩擦力沿EF方向
D．F处受到的静摩擦力沿水平方向
A E处受到的支持力的方向与地面垂直向上，即竖直向上，故A正确；F处受到的支持力的方向与M垂直向上，不是竖直向上，故B错误；M相对于地有向右运动的趋势，则在E处受到的摩擦力沿地面向左，故C错误；因M有沿矮墙向下的运动趋势，所以F处受到的摩擦力沿EF方向，故D错误．故选A.
9．一辆装满石块的货车在某段平直道路上遇到险情，司机以加速度a＝g紧急刹车．货箱中石块B的质量为m＝400 kg，g＝10 m/s2，则石块B周围与它接触的物体对石块B的作用力为( )
A．3 000 N B．4 000 N
C．5 000 N D．7 000 N
C 当货车刹车时，在竖直方向，其他物体对石块B的作用力
Fy＝mg＝4 000 N，
在水平方向，其他物体对石块B的作用力
Fx＝ma＝3 000 N，
故作用力F＝eq \r(F＋F)＝5 000 N.
故选C.
10．如图所示，杂技演员表演水流星节目．一根长为L的细绳两端系着盛水的杯子，演员握住绳中间，随着演员的抡动，杯子在竖直平面内做圆周运动，杯子运动中水始终不会从杯子洒出，设重力加速度为g，则杯子运动到最高点的角速度ω至少为( )
A. B.
C. D.
B 杯子在竖直平面内做半径为的圆周运动，使水不流出的临界条件是在最高点重力提供向心力，则有mg＝mω2.
可得ω＝，选项B正确，A、C、D错误．
故选B.
11．如图所示，质量为M的木块静止在光滑的水平面上，质量为m的子弹以速度v0沿水平方向射中木块并最终留在木块中与木块一起以速度v运动．已知当子弹相对木块静止时，木块前进距离L，子弹进入木块的深度为L′，木块对子弹的阻力为F(F视为恒力)，则下列判断正确的是( )
A．子弹和木块组成的系统机械能守恒
B．子弹对木块所做的功为FL′
C．系统产生的热量为F(L＋L′)
D．子弹对木块做的功为Mv2
D 有阻力做功，有内能产生，子弹和木块组成的系统机械能减少，故A错误；子弹对木块所做的功为：W1＝FL，故B错误；子弹和木块组成的系统产生的热量为：Q＝FL′(相对位移)，故C错误；以木块为研究对象，根据动能定理可能W＝Mv2.故D正确．故选D.
12.如图所示，把两个相同的小球从离地面相同高度处，以相同大小的初速度v分别沿竖直向上和竖直向下方向抛出，不计空气阻力．则下列说法中不正确的是( )
A．两小球落地时速度相同
B．两小球落地时，重力的瞬时功率相同
C．从小球抛出到落地，重力对两小球做的功相等
D．从小球抛出到落地，重力对两小球做功的平均功率相等
D 由机械能守恒定律得，两小球落地时的速度大小相等，方向相同，A正确，不符合题意；由于两小球落地时速度相同，故重力的瞬时功率相同，B正确，不符合题意；由重力做功公式W＝mgh得，从开始运动至落地，重力对两小球做的功相等，C正确，不符合题意；从抛出至落地，重力对两小球做的功相等，但是两小球运动的时间不同，故重力对两小球做功的平均功率不相等，D错误，符合题意．故选D.
13．公式①E＝，②E＝，③φ＝，④WAB＝qUAB，⑤E＝，⑥C＝，⑦C＝.关于以上公式下列说法错误的是( )
A．①③④适用任何电场，②适用点电荷电场，⑤只适用匀强电场定量计算
B．E由F和q决定，φ由Ep和q决定，UAB由WAB和q决定
C．⑥C＝是电容的定义式适用于任何电容器，⑦C＝是平行板电容器的决定式
D．Ep由φ和q决定，WAB和q有关
B ①为电场强度的定义式，③为电势的定义式，④为电场力做功的公式，都适用于任何电场；②是由库仑定律结合电场强度的定义式推导出来的，只适用于点电荷的电场；公式⑤是匀强电场中场强与电势关系，故只能适用于匀强电场，故A正确；电场强度是电场独有的特性，只与电场本身有关，与电场力、试探电荷的带电量无关，故B错误；⑥C＝是电容的定义式，适用于任何电容器；⑦C＝是平行板电容器的决定式，故C正确．电势能由电势与电荷量共同决定，WAB和q有关，故D正确．故选B.
14．下列说法正确的是( )
A．电工穿金属衣比穿绝缘衣安全
B．制作汽油桶的材料用塑料比用金属好
C．印刷车间中要保持干燥
D．打雷时，待在木屋里比待在汽车里要安全
A 电力工人高压带电作业，全身穿戴金属丝网制成的衣、帽、手套、鞋，可以对人体起到静电屏蔽作用，使人安全作业，故A正确．因为塑料和油摩擦容易起电，产生的静电荷不易泄漏，形成静电积累，造成爆炸和火灾事故，故B错误．印刷车间中要尽量避免产生静电荷，所以尽可能保持印刷厂空气湿润，故C错误．一辆金属车身的汽车也是最好的“避雷所”，一旦汽车被雷击中，它的金属构架会将闪电电流导入地下，打雷时，呆在汽车里更安全，故D错误．故选A.
15．如图所示，圆环上带有大量的负电荷，当圆环沿顺时针方向转动时，a、b、c三枚小磁针都要发生转动，以下说法正确的是( )
A．a、b、c的S极都向纸里转
B．b的S极向纸外转，而a、c的S极向纸里转
C．b、c的N极都向纸里转，而a的N极向纸外转
D．b的S极向纸里转，而a、c的S极向纸外转
D 圆环带有负电荷，圆环顺时针转动时，产生的等效电流方向沿逆时针方向；由安培定则可知，a、c所在处磁场方向垂直于纸面向里，b处磁场方向垂直于纸面向外，故a、c处的小磁针的N极朝纸内转动，S极朝纸外转动，b处小磁针的N极朝纸外转动S极朝纸内转动，故D正确，A、B、C错误．故选D.
16．下列有关物理学史、物理概念、物理原理等说法正确的是( )
A．中国宋代科学家沈括在公元1086年写的《梦溪笔谈》中最早记载了“方家(术士)以磁石磨针锋，则能指南，然常微偏东，不全南也”．说明在地磁场的作用下小磁针静止时指南的磁极叫北极，指北的磁极叫南极
B．把试探电荷放入静电场，如果不受电场力说明该处电场强度一定为零，而把一小段通电导线放入磁场以后如果不受磁场力的作用，则该处的磁感应强度不一定为零
C．电阻率是反映材料导电性能的物理量，仅与材料种类有关，与温度、压力和磁场等外界因素无关
D．1932年，美国物理学家劳伦兹发明了回旋加速器，能在实验室中产生大量的高能粒子，其高能粒子的最大动能仅取决于加速电压与加速次数
B 在地磁场的作用下小磁针静止时指南的磁极叫南极，指北的磁极叫北极，故A错误；把试探电荷放入静电场，由F＝qE知，如果不受电场力说明该处电场强度一定为零；把一小段通电导线放入磁场以后如果不受磁场力的作用，可能是由于通电导线与磁场平行，也可能该处的磁感应强度为零，故B正确；电阻率是反映材料导电性能的物理量，仅与材料种类有关，与温度、压力和磁场等外界因素有关，故C错误；1932年，美国物理学家劳伦斯发明了回旋加速器．当粒子在磁场中的轨迹半径等于D形盒的半径时，速度达到最大．根据qvB＝m得v＝，粒子的最大动能为Ek＝mv2＝.可知高能粒子的最大动能与加速电压与加速次数无关，故D错误．故选B.
17．在新冠肺炎疫情防控中，体温监测尤为重要．常用的手持式无接触测温枪工作时探测的是( )
A．红外线 B．可见光
C．紫外线 D．X射线
A 与温度有关的是红外线．故选A.
18．如图所示，正确表明带正电的离子所受洛伦兹力f方向的是( )
B 根据左手定则可知，洛伦兹力方向向下，故A错误；根据左手定则可知，洛伦兹力方向向上，故B正确；根据左手定则可知，洛伦兹力方向垂直纸面向外，故C错误；根据左手定则可知，洛伦兹力方向垂直纸面向里，故D错误；故选B.
19．如图所示，在竖直平面内固定一个半径为R的绝缘圆环，有两个相同且带负电小球A和B套在圆环上，可视为点电荷．其中小球A可沿圆环无摩擦的滑动，小球B固定在圆环上，和圆心O的连线与水平方向的夹角为45°，现将小球A从图中水平位置的左端由静止释放，则下列说法正确的是( )
A．小球A最终可能静止于圆环最低点Q
B．小球到达圆环最低点Q时的速度大小为
C．小球A可运动到与初始位置等高的P点
D．小球A从释放到运动到圆环最低点Q的过程中电势能始终保持不变
B 小球在最低点，受向下的重力、向上的圆环的支持力和斜向左下方的B球的斥力，则在此位置小球不可能平衡，选项A错误；由图可知A与Q相对于过OB的直径是对称的，所以小球在A点的电势能与在Q点的电势能是相等的，小球从A到Q的过程中增加的动能等于减小的重力势能，则mv2＝mgR，可得v＝，故B正确；当B球不存在时，由于机械能守恒可得，A球能够运动到P点，但是当有B球后，AB两球靠近时电场力做负功，故A球不可能运动到P点，故C错误；开始时小球A与B之间的距离小于环的直径，而小球A与B之间的最大距离等于环的直径；由于两个小球都带负电，所以二者之间的距离增大时，库仑力做正功，二者的电势能减小；当二者之间的距离减小时，电场力做负功，二者的电势能增大，即小球A从释放到运动到圆环最低点Q的过程中电势能先减小后增大，故D错误；故选B.
20．近年来，机器人逐渐走入我们的生活．如图所示，一款微型机器人的直流电动机的额定电压为U，额定电流为I，线圈电阻为R，将它接在输出电压为U的直流电源的两极间，电动机恰好能正常工作，下列说法正确的是( )
A．电动机消耗的热功率为UI
B．电动机的输出功率为UI－I2R
C．电动机的电流为
D．电动机的输入功率为I2R
B 电动机消耗的热功率是P＝I2R，A错误；电动机的输出功率P出＝UI－I2R，B正确；电动机不是纯电阻电路，则电动机的电流I≠，选项C错误；电动机的输入功率为IU，大于I2R，选项D错误．故选B.
二、非选择题：本大题包括3小题，共40分．
21．(12分)“测定金属丝电阻率”的实验中需要测出其长度L、直径d和电阻R.
(1)用螺旋测微器测金属丝直径时读数如图甲，则金属丝的直径为________mm.
(2)测金属丝的电压和电流时读数如图丙所示，则金属丝的电阻R＝________Ω.
(3)实验需要用刻度尺测出金属丝的长度L，用螺旋测微器测出金属丝的直径d，用电流表和电压表测出金属丝的电阻R.请写出测金属丝电阻率的表达式：________________(用上述测量量的字母表示)．
解析：(1)螺旋测微器的读数为0.5 mm＋19.6×0.01 mm＝0.696 mm.
由于估读，测量结果在0.695～0.698 mm均可．
(2)电压表读数为2.60 V，电压表读数为0.52 A，则金属丝的电阻
R＝＝ Ω＝5 Ω.
(3)由电阻定律R＝ρ 可得ρ＝＝.
答案：(1)0.695～0.698 (2)5
(3)ρ＝
22．(14分)如图所示，水平桌面上有一个静止的木箱，质量是m＝5 kg，在水平向右的推力F作用下开始做匀加速直线运动，若经时间t＝3 s，速度达到v＝6 m/s.求：
(1)木箱的加速度；
(2)木箱所受合力大小F合；
(3)如果推力F＝15 N，木箱所受摩擦阻力f大小．
解析：(1)根据速度公式v＝at，
解得a＝2 m/s2.
(2)根据牛顿第二定律F合＝ma，
代入数据解得F合＝10 N.
(3)对木箱受力分析，根据牛顿第二定律有F合＝F－f＝ma，
代入数据，解得木箱所受摩擦阻力f大小为f＝5 N.
答案：(1)2 m/s2 (2)10 N (3)5 N
23．(14分)山东青岛码头的清晨，一艘质量为2 000 t的货轮，从码头由静止起航，沿直线航行，保持发动机输出功率等于其额定功率不变，经过15 min达到最大航行速度，已知额定功率为4×106 W，水对船阻力大小恒为2×105 N，试求：
(1)轮船最大航行速度；
(2)从静止到最大速度牵引力做的功；
(3)从静止到最大速度轮船离开码头的距离．
解析：(1)速度最大时有牵引力等于阻力，即F＝f，
根据P＝Fv，得vm＝＝20 m/s.
(2)根据W＝Pt，
得W＝P0t＝3.6×109 J.
(3)由动能定律得WF＋Wf＝mv2，WF＝P0t，Wf＝f·s，
代入数据解得s＝1.6×104 m.
答案：(1)20 m/s (2)3.6×109 J
(3)1.6×104 m
PAGE高中学业水平合格性考试模拟测试卷(五)
(时间：60分钟 满分：100分)
一、单项选择题：本大题共20小题，每小题3分，共60分．在每小题列出的四个选项中，只有一项最符合题目要求．
1．关于质点以下说法正确的是( )
A．跳水比赛中做各种动作时的运动员可以当成质点处理
B．研究列车经过涵洞的运动时可以将列车视为质点
C．地球在有些情况下可以作为质点来处理
D．其实只要体积是足够小的物体(如分子)都可视为质点
2．在一居民住宅楼的电梯内，一位上楼乘客观察到显示器指示的楼层4→5→6→7→8→9(即从4出现起至9出现为止)共用去时间约5 s，试估计电梯的平均速度为( )
A．1 m/s B．3 m/s
C．5 m/s D．7 m/s
3．某物体运动的v-t图像如图所示，则该物体( )
A．做往复运动 B．做匀速直线运动
C．朝某一方向做直线运动 D．以上说法都不正确
4．如图所示，木箱在水平拉力F的作用下，沿着水平面做匀速直线运动，下列给出的四对力中，属于作用力与反作用力的是( )
A．木箱受到的摩擦力和木箱对地面的摩擦力
B．木箱受到的重力和地面对木箱的支持力
C．木箱受到的支持力与木箱对地面的摩擦力
D．对木箱的水平拉力F和地面对木箱的摩擦力
5．7月23日，“天问一号”成功发射．“天问一号”着陆火星前将先环绕火星飞行，某段时间可认为靠近火星表面做匀速圆周运动．已知火星与地球半径的比值为p、火星与地球质量的比值为q，地球表面的重力加速度为g、地球半径为R.则“天问一号”绕火星做圆周运动的速率为( )
A. B.
C. D.
6．在水平路面上有一辆以36 km/h行驶的客车，在车厢后座有一位乘客甲，把一个质量为4 kg的行李以相对客车5 m/s的速度抛给前方座位的另一位乘客乙，则行李的动能是( )
A．500 J B．200 J
C．450 J D．900 J
7．如图所示，小球以一定的水平速度离开水平桌面，经过0.4 s落地．不计空气阻力，重力加速度取g＝10 m/s2，则桌面离地高度为( )
A．0.4 m B．0.6 m
C．0.8 m D．1.0 m
8．如图所示，一木棒M搭在水平地面和一矮墙上，棒在地面上的投影垂直于竖直墙面．两个支撑点E、F处受到的弹力和摩擦力的方向，下列说法正确的是( )
A．E处受到的支持力竖直向上
B．F处受到的支持力竖直向上
C．E处受到的静摩擦力沿EF方向
D．F处受到的静摩擦力沿水平方向
9．一辆装满石块的货车在某段平直道路上遇到险情，司机以加速度a＝g紧急刹车．货箱中石块B的质量为m＝400 kg，g＝10 m/s2，则石块B周围与它接触的物体对石块B的作用力为( )
A．3 000 N B．4 000 N
C．5 000 N D．7 000 N
10．如图所示，杂技演员表演水流星节目．一根长为L的细绳两端系着盛水的杯子，演员握住绳中间，随着演员的抡动，杯子在竖直平面内做圆周运动，杯子运动中水始终不会从杯子洒出，设重力加速度为g，则杯子运动到最高点的角速度ω至少为( )
A. B.
C. D.
11．如图所示，质量为M的木块静止在光滑的水平面上，质量为m的子弹以速度v0沿水平方向射中木块并最终留在木块中与木块一起以速度v运动．已知当子弹相对木块静止时，木块前进距离L，子弹进入木块的深度为L′，木块对子弹的阻力为F(F视为恒力)，则下列判断正确的是( )
A．子弹和木块组成的系统机械能守恒
B．子弹对木块所做的功为FL′
C．系统产生的热量为F(L＋L′)
D．子弹对木块做的功为Mv2
12.如图所示，把两个相同的小球从离地面相同高度处，以相同大小的初速度v分别沿竖直向上和竖直向下方向抛出，不计空气阻力．则下列说法中不正确的是( )
A．两小球落地时速度相同
B．两小球落地时，重力的瞬时功率相同
C．从小球抛出到落地，重力对两小球做的功相等
D．从小球抛出到落地，重力对两小球做功的平均功率相等
13．公式①E＝，②E＝，③φ＝，④WAB＝qUAB，⑤E＝，⑥C＝，⑦C＝.关于以上公式下列说法错误的是( )
A．①③④适用任何电场，②适用点电荷电场，⑤只适用匀强电场定量计算
B．E由F和q决定，φ由Ep和q决定，UAB由WAB和q决定
C．⑥C＝是电容的定义式适用于任何电容器，⑦C＝是平行板电容器的决定式
D．Ep由φ和q决定，WAB和q有关
14．下列说法正确的是( )
A．电工穿金属衣比穿绝缘衣安全
B．制作汽油桶的材料用塑料比用金属好
C．印刷车间中要保持干燥
D．打雷时，待在木屋里比待在汽车里要安全
15．如图所示，圆环上带有大量的负电荷，当圆环沿顺时针方向转动时，a、b、c三枚小磁针都要发生转动，以下说法正确的是( )
A．a、b、c的S极都向纸里转
B．b的S极向纸外转，而a、c的S极向纸里转
C．b、c的N极都向纸里转，而a的N极向纸外转
D．b的S极向纸里转，而a、c的S极向纸外转
16．下列有关物理学史、物理概念、物理原理等说法正确的是( )
A．中国宋代科学家沈括在公元1086年写的《梦溪笔谈》中最早记载了“方家(术士)以磁石磨针锋，则能指南，然常微偏东，不全南也”．说明在地磁场的作用下小磁针静止时指南的磁极叫北极，指北的磁极叫南极
B．把试探电荷放入静电场，如果不受电场力说明该处电场强度一定为零，而把一小段通电导线放入磁场以后如果不受磁场力的作用，则该处的磁感应强度不一定为零
C．电阻率是反映材料导电性能的物理量，仅与材料种类有关，与温度、压力和磁场等外界因素无关
D．1932年，美国物理学家劳伦兹发明了回旋加速器，能在实验室中产生大量的高能粒子，其高能粒子的最大动能仅取决于加速电压与加速次数
17．在新冠肺炎疫情防控中，体温监测尤为重要．常用的手持式无接触测温枪工作时探测的是( )
A．红外线 B．可见光
C．紫外线 D．X射线
18．如图所示，正确表明带正电的离子所受洛伦兹力f方向的是( )
19．如图所示，在竖直平面内固定一个半径为R的绝缘圆环，有两个相同且带负电小球A和B套在圆环上，可视为点电荷．其中小球A可沿圆环无摩擦的滑动，小球B固定在圆环上，和圆心O的连线与水平方向的夹角为45°，现将小球A从图中水平位置的左端由静止释放，则下列说法正确的是( )
A．小球A最终可能静止于圆环最低点Q
B．小球到达圆环最低点Q时的速度大小为
C．小球A可运动到与初始位置等高的P点
D．小球A从释放到运动到圆环最低点Q的过程中电势能始终保持不变
20．近年来，机器人逐渐走入我们的生活．如图所示，一款微型机器人的直流电动机的额定电压为U，额定电流为I，线圈电阻为R，将它接在输出电压为U的直流电源的两极间，电动机恰好能正常工作，下列说法正确的是( )
A．电动机消耗的热功率为UI
B．电动机的输出功率为UI－I2R
C．电动机的电流为
D．电动机的输入功率为I2R
二、非选择题：本大题包括3小题，共40分．
21．(12分)“测定金属丝电阻率”的实验中需要测出其长度L、直径d和电阻R.
(1)用螺旋测微器测金属丝直径时读数如图甲，则金属丝的直径为________mm.
(2)测金属丝的电压和电流时读数如图丙所示，则金属丝的电阻R＝________Ω.
(3)实验需要用刻度尺测出金属丝的长度L，用螺旋测微器测出金属丝的直径d，用电流表和电压表测出金属丝的电阻R.请写出测金属丝电阻率的表达式：________________(用上述测量量的字母表示)．
22．(14分)如图所示，水平桌面上有一个静止的木箱，质量是m＝5 kg，在水平向右的推力F作用下开始做匀加速直线运动，若经时间t＝3 s，速度达到v＝6 m/s.求：
(1)木箱的加速度；
(2)木箱所受合力大小F合；
(3)如果推力F＝15 N，木箱所受摩擦阻力f大小．
23．(14分)山东青岛码头的清晨，一艘质量为2 000 t的货轮，从码头由静止起航，沿直线航行，保持发动机输出功率等于其额定功率不变，经过15 min达到最大航行速度，已知额定功率为4×106 W，水对船阻力大小恒为2×105 N，试求：
(1)轮船最大航行速度；
(2)从静止到最大速度牵引力做的功；
(3)从静止到最大速度轮船离开码头的距离．
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