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用單擺測(cè)定重力加速度實(shí)驗(yàn)中：

（1）除了細(xì)線(xiàn)．?dāng)[球．鐵架臺(tái)．鐵夾．米尺之外，必需的儀器還有

 

；
（2）為了減小實(shí)驗(yàn)誤差，當(dāng)一游標(biāo)卡尺的主尺最小分度為1毫米，游標(biāo)上有10個(gè)小等分間隔，現(xiàn)用此卡尺來(lái)測(cè)量工件的直徑，如圖1所示．該工件的直徑為

 

毫米．比較合適的擺長(zhǎng)應(yīng)選

 

cm（選填：80cm．30cm．10cm）
（3）如表是用單擺測(cè)重力加速度實(shí)驗(yàn)中獲得的有關(guān)數(shù)據(jù)．

擺長(zhǎng)L/m	0.5	0.6	0.8	1.1
周期T2/s2	2.0	2.4	3.2	4.8

（a）利用上面的數(shù)據(jù)，在坐標(biāo)圖中作出L-T²圖象．
（b）根據(jù)圖象可知，當(dāng)?shù)氐闹亓�加速度g=

 

m/s²．（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）
（c）如果該同學(xué)測(cè)得的g值偏大，可能的原因是

 

．
A．計(jì)算擺長(zhǎng)時(shí)沒(méi)有計(jì)入擺球半徑
B．開(kāi)始計(jì)時(shí)時(shí)，秒表過(guò)遲按下
C．?dāng)[線(xiàn)上端未牢固系于懸點(diǎn)，振動(dòng)中出現(xiàn)松動(dòng)，使擺線(xiàn)長(zhǎng)度增加了
D．實(shí)驗(yàn)中誤將29次全振動(dòng)數(shù)為30次．

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（1）在“利用單擺測(cè)重力加速度”的實(shí)驗(yàn)中，測(cè)得單擺的擺角小于5°，完成n次全振動(dòng)的時(shí)間為t，用毫米刻度尺測(cè)得的擺線(xiàn)長(zhǎng)為L(zhǎng)，用螺旋測(cè)微器測(cè)得擺球的直徑為d．
①用上述物理量的符號(hào)寫(xiě)出求重力加速度的一般表達(dá)式g=

4π2n2(L+ d 2 )

t2

4π2n2(L+ d 2 )

t2

．
②從圖1可知，擺球直徑d的讀數(shù)為

5.980

5.980

．
③實(shí)驗(yàn)中有個(gè)同學(xué)發(fā)現(xiàn)他測(cè)得的重力加速度的值總是偏大，其原因可能是下述原因中的

BC

BC

．
A、懸點(diǎn)未固定緊，振動(dòng)中出現(xiàn)松動(dòng)，使擺線(xiàn)增長(zhǎng)了
B、把n次全振動(dòng)的時(shí)間誤作為（n+1）次全振動(dòng)的時(shí)間
C、以擺線(xiàn)長(zhǎng)作為擺長(zhǎng)來(lái)計(jì)算
（2）如圖2所示是測(cè)量通電螺線(xiàn)管A內(nèi)部磁感應(yīng)強(qiáng)度B及其與電流I關(guān)系的實(shí)驗(yàn)裝置．將截面積為S、匝數(shù)為N的小試測(cè)線(xiàn)圈P置于螺線(xiàn)管A中間，試測(cè)線(xiàn)圈平面與螺線(xiàn)管的軸線(xiàn)垂直，可認(rèn)為穿過(guò)該試測(cè)線(xiàn)圈的磁場(chǎng)均勻．將試測(cè)線(xiàn)圈引線(xiàn)的兩端與沖擊電流計(jì)D相連．撥動(dòng)雙刀雙擲換向開(kāi)關(guān)K，改變通入螺線(xiàn)管的電流方向，而不改變電流大小，在P中產(chǎn)生的感應(yīng)電流引起D的指針偏轉(zhuǎn)．

實(shí)驗(yàn)次數(shù)	I（A）	B（×10-3T）
1	0.5	0.62
2	1.0	1.25
3	1.5	1.88
4	2.0	2.51
5	2.5	3.12

①將開(kāi)關(guān)合到位置1，待螺線(xiàn)管A中的電流穩(wěn)定后，再將K從位置1撥到位置2，測(cè)得D的最大偏轉(zhuǎn)距離為d_m，已知沖擊電流計(jì)的磁通靈敏度為D_φ，D_φ=

dm

N△?

，式中△?為單匝試測(cè)線(xiàn)圈磁通量的變化量．則試測(cè)線(xiàn)圈所在處磁感應(yīng)強(qiáng)度B=

dm

2NDΦS

dm

2NDΦS

；若將K從位置1撥到位置2的過(guò)程所用的時(shí)間為△t，則試測(cè)線(xiàn)圈P中產(chǎn)生的平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E=

dm

D?△t

dm

D?△t

．
②調(diào)節(jié)可變電阻R，多次改變電流并撥動(dòng)K，得到A中電流I和磁感應(yīng)強(qiáng)度B的數(shù)據(jù)，見(jiàn)右表．由此可得，螺線(xiàn)管A內(nèi)部在感應(yīng)強(qiáng)度B和電流I的關(guān)系為B=

0.00125I

0.00125I

．
③為了減小實(shí)驗(yàn)誤差，提高測(cè)量的準(zhǔn)確性，可采取的措施有

AB

AB

A．適當(dāng)增加試測(cè)線(xiàn)圈的匝數(shù)N     B．適當(dāng)增大試測(cè)線(xiàn)圈的橫截面積S
C．適當(dāng)增大可變電阻R的阻值     D．適當(dāng)撥長(zhǎng)撥動(dòng)開(kāi)關(guān)的時(shí)間△t．

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（1）在“利用單擺測(cè)重力加速度”的實(shí)驗(yàn)中，測(cè)得單擺的擺角小于5⁰，完成n次全振動(dòng)的時(shí)間為t，用毫米刻度尺測(cè)得的擺線(xiàn)長(zhǎng)為L(zhǎng)，用螺旋測(cè)微器測(cè)得擺球的直徑為d．
①用上述物理量的符號(hào)寫(xiě)出求重力加速度的一般表達(dá)式g=

4π2n2(L+ d 2 )

t2

4π2n2(L+ d 2 )

t2

．
②從圖1可知，擺球直徑d的讀數(shù)為

5.980mm

5.980mm

．
③實(shí)驗(yàn)中有個(gè)同學(xué)發(fā)現(xiàn)他測(cè)得的重力加速度的值總是偏大，其原因可能是下述原因中的

C

C

．

A．懸點(diǎn)未固定緊，振動(dòng)中出現(xiàn)松動(dòng)，使擺線(xiàn)增長(zhǎng)了
B．單擺所用的擺球質(zhì)量太大
C．把n次全振動(dòng)的時(shí)間誤作為（n+1）次全振動(dòng)的時(shí)間
D．以擺線(xiàn)長(zhǎng)作為擺長(zhǎng)來(lái)計(jì)算
（2）在測(cè)定電阻的實(shí)驗(yàn)中，若待測(cè)電阻R_x約為3Ω，其發(fā)熱功率不超過(guò)0.75W，備有的部分器材有：A.6V電池組；B．電流表（0～0.6A，內(nèi)阻0.5Ω）；C．電流表（0～3A，內(nèi)阻0.01Ω）；D．電壓表（0～3V，內(nèi)阻1kΩ）；E．電壓表（0～15V，內(nèi)阻5kΩ）；F．滑動(dòng)變阻器（0～50Ω，額定電流1A）．要求：①要盡量減小實(shí)驗(yàn)誤差，②電壓表讀數(shù)從零開(kāi)始變化．
①上述器材中應(yīng)選用的是

ABDF

ABDF

（用字母代替）．
②在實(shí)驗(yàn)中，有的同學(xué)連成圖2所示電路，其中
a，b，c，…，k是表示接線(xiàn)柱的字母．請(qǐng)將圖中接線(xiàn)
錯(cuò)誤（用導(dǎo)線(xiàn)兩端接線(xiàn)柱的字母表示）、引起的后果、
改正的方法（改接、撤消或增添），分別填寫(xiě)在下面相應(yīng)的表格中．

接線(xiàn)錯(cuò)誤	引起的后果	改正的方法
ce ce	可能引起短路，損壞電源；可能燒毀電流表或電阻Rx 可能引起短路，損壞電源；可能燒毀電流表或電阻Rx	撤銷(xiāo)ce連線(xiàn) 撤銷(xiāo)ce連線(xiàn)
ef ef	使電流表內(nèi)接，增大了實(shí)驗(yàn)誤差 使電流表內(nèi)接，增大了實(shí)驗(yàn)誤差	撤消ef，連接eh 撤消ef，連接eh
fi，hj fi，hj	電流表指針?lè)雌�，燒壞電流�?/div> 電流表指針?lè)雌�，燒壞電流�?/div>	撤消hj，連接ij 撤消hj，連接ij

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一、選擇題（每小題4分，共48分）

1．BC：氣體失去了容器的約束會(huì)散開(kāi)，是由于擴(kuò)散現(xiàn)象的原因；水變成水蒸汽時(shí)，需要吸收熱量，分子動(dòng)能不變，分子勢(shì)能增加，選B。氣體體積增大，壓強(qiáng)不變溫度升高，由熱力學(xué)第一定律可知，吸熱，故選C。氣體壓強(qiáng)與氣體分子的平均動(dòng)能和單位體積內(nèi)的分子數(shù)有關(guān)，氣體溫度升高，體積變大時(shí)，壓強(qiáng)可以不變或減小。

2．A：干路中總電阻變大，電流變小，路端電壓變大；電容器的電荷量變大，電源總功率變小，燈泡變暗。

3．AC：汽車(chē)上坡時(shí)的牽引力大于下坡時(shí)的牽引力，故下坡的速度一定大于v；阻力一定大于重力沿斜面的分力，否則不可能達(dá)到勻速運(yùn)動(dòng)。

4．D：P點(diǎn)加速運(yùn)動(dòng)說(shuō)明此波向左傳播，故Q點(diǎn)向上運(yùn)動(dòng)，N點(diǎn)向上運(yùn)動(dòng)。

5．B：子彈上升速度減小，阻力變小，加速度變小，下降時(shí)向上的阻力變大，向下的合力變小，加速度仍變小。

6．BD：彈簧的彈性勢(shì)能增大，物體的重力勢(shì)能減��；物體的機(jī)械能變小，系統(tǒng)的機(jī)械能不變。

7．B：小球的質(zhì)量未知，動(dòng)能無(wú)法求出；加速度可由公式Δs＝at²求出；不是無(wú)精度釋放的位置，不滿(mǎn)足相鄰距離奇數(shù)之比關(guān)系；當(dāng)?shù)氐闹亓�加速度未知，不能�?yàn)證小球下落過(guò)程中機(jī)械能是否守恒。

8．AD；只能外軌高于內(nèi)軌時(shí)，斜面的支持力和重力的合力才能指向軸心�；疖�(chē)轉(zhuǎn)變的向心力是重力和支持力的合力，推得：mgtanθ＝m; anθ＝；得：v²＝hr；故選AD。

9．AD若彈簧的長(zhǎng)度大于原長(zhǎng)，說(shuō)明m₂的摩擦力大于其重力的分力，故μ₁＜μ₂；若彈簧的長(zhǎng)度小球原長(zhǎng)，說(shuō)明m₁的摩擦力大于其重力的分力，μ₁＞μ₂。

10．BC：小燈泡的伏安特性曲線(xiàn)是在電阻變化下畫(huà)出的，其斜率不是電阻；電阻是電壓與電流的比值；功率是電壓與電流的乘積。

11．C：物體與衛(wèi)星的角速度相同，半徑大的線(xiàn)速度大；由a＝ω²r可知加速度是衛(wèi)星的大；該衛(wèi)星不一定是同步衛(wèi)星，也可能是和同步衛(wèi)星相同高度的逆著地球自轉(zhuǎn)方向的衛(wèi)星。

12．A：將每個(gè)區(qū)域的電場(chǎng)合成，畫(huà)出垂直電場(chǎng)線(xiàn)的等勢(shì)面。

二、實(shí)驗(yàn)題（12分）

13．（1）0．830　（3分）（2）D�。�3分）（3）B�。�3分） （4）9.76 （3分）

14．（10分）解：設(shè)O點(diǎn)距A點(diǎn)的距離為h，AB的距離s，下落時(shí)間為t₁，初速度為v₀，則無(wú)電場(chǎng)平拋時(shí)，水平：s＝v₀t₁（1分）　　　豎直：h＝　　　　（1分）

得：s＝　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　�。�2分）

有電場(chǎng)平拋時(shí)，水平：2s＝v₀t₂�。�1分）　　　豎直：h＝　　　　�。�1分）

豎直方向的加速度　a＝（1分）　代入得：2s＝　（1分）

解得：E＝　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　�。�3分）

15．（10分）解：（1）依題知，木塊受到的滑動(dòng)摩擦力為3.12N�。�1分）

　 而　f＝μN(yùn)＝μmg　　　　　　　　　　　　　　　  （2分）

   得動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝＝0.4　　　　　　（2分）

�。�2）木塊受力如圖所示，根據(jù)牛頓第二定律有

F－mgsinθ－f₁＝ma　   ①              　�。�2分）

而f₁＝μN(yùn)₁＝μmgcosθ    ②　　　　　　　　　（2分）

聯(lián)立①②式并代入數(shù)據(jù)解得：F＝8.7N　　　�。�1分）

16．（10分）解：設(shè)3m的物體離開(kāi)彈簧時(shí)的速度v₁，

根據(jù)動(dòng)量守恒定律，有

　 （3m＋m）v₀＝m?2v₀＋3mv₁　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　�。�3分）

解得：v₁＝　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　  （2分）

根據(jù)動(dòng)能定理，彈簧對(duì)兩個(gè)物體做的功分別為：

W₁＝m(2v₀)²－mv₀²＝mv₀²　　　　　　　　　　　　　　　　　　�。�2分）

W₂＝3m(v₀)²－3mv₀²＝－mv₀²　　　　　　　　　　　　　　　�。�2分）

彈簧對(duì)兩個(gè)物體做的功分別為：W＝W₁＋W₂＝　　　　　　　　　　（1分）

17．（10分）解：（1）物體由A到B，設(shè)到達(dá)B點(diǎn)速度為v_t，由動(dòng)能定理得：

Eqx₀－μmgx₀＝�。�2分）　解得：v_t＝

由公式：0－－2μgs  （1分）

得物塊距OO ^/ 的最大水平距離：s＝＝x₀（1分）

   （2）設(shè)物塊在傳送帶上速度減為零后，從傳送帶返回達(dá)到與傳送帶相同的速度v₀時(shí)的位移為x，由動(dòng)能定理得：μmgx＝－0　　　　　　　　　　　　　　�。�1分）

　　得：x＝x₀＜x₀，故物塊沒(méi)有到達(dá)B點(diǎn)時(shí)，已經(jīng)達(dá)到了和傳送帶相同的速度。

（1分）

　　物塊在傳送帶上向左運(yùn)動(dòng)的時(shí)間：t₁＝　　　　　�。�1分）

    物塊從左向右返回到與傳送帶具有相同速度v₀的時(shí)間：  （1分）

　　物塊相對(duì)傳送帶運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中傳送帶的位移：s₁＝v₀(t₁＋t₂)              （1分）

　　傳送帶所受到的摩擦力：f＝μmg

　　電動(dòng)機(jī)對(duì)傳送帶多提供的能量等于傳送帶克服摩擦力做的功：

　　W＝fs₁＝μmg×　　　　　　　　　　　　　�。�1分）

　　說(shuō)明：其它方法正確同樣得分。