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（2013?東城區(qū)二模）實(shí)驗(yàn)題：
（1）在用“單擺測(cè)重力加速度”的實(shí)驗(yàn)中：
①某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中測(cè)得的小球直徑為d，測(cè)定了擺線的長(zhǎng)度為l，用秒表記錄小球完成n次全振動(dòng)的總時(shí)間為t，則當(dāng)?shù)氐闹亓�加速度的表示式為g=

4π2n2(l+ d 2 )

t2

4π2n2(l+ d 2 )

t2

（用d、l、n、t表示）．若該同學(xué)用游標(biāo)卡尺測(cè)定了小球的直徑，如圖1所示，則小球直徑為

2.235

2.235

cm；

②為了盡可能減小實(shí)驗(yàn)誤差，下述操作中可行的是

ABC

ABC

．
A．?dāng)[線偏離豎直方向的最大擺角小于5°
B．當(dāng)小球通過(guò)平衡位置時(shí)開始計(jì)時(shí)
C．讓小球盡可能在同一豎直面內(nèi)擺動(dòng)
D．減小擺球的質(zhì)量
（2）某同學(xué)要測(cè)量一節(jié)干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻．
①實(shí)驗(yàn)室除提供開關(guān)S和導(dǎo)線外，有以下器材可供選擇：電壓表：V（量程3v，內(nèi)阻R_v=10kΩ）電流表：G（量程3mA，內(nèi)阻R_g=100Ω）電流表：A（量程3A，內(nèi)阻約為0.5Ω）滑動(dòng)變阻器：R₁（阻值范圍0?10Ω，額定電流2A）R₂（阻值范圍0?1000Ω，額定電流1A）定值電阻：R₃=0.5Ω該同學(xué)依據(jù)器材畫出了如圖1所示的原理圖，他沒(méi)有選用電流表A的原因是

量程與被測(cè)電流值相比較太大

量程與被測(cè)電流值相比較太大

．
②該同學(xué)將電流表G與定值電阻R₃并聯(lián)，實(shí)際上是進(jìn)行了電表的改裝，則他改裝后的電流表對(duì)應(yīng)的量程是

0.60

0.60

A．
③為了能準(zhǔn)確地進(jìn)行測(cè)量，同時(shí)為了操作方便，實(shí)驗(yàn)中應(yīng)選用的滑動(dòng)變阻器

R₁

R₁

（填寫器材的符號(hào)）
④該同學(xué)利用上述實(shí)驗(yàn)原理圖測(cè)得數(shù)據(jù)，以電流表G讀數(shù)為橫坐標(biāo)，以電壓表V讀數(shù)為縱坐標(biāo)繪出了如圖2所示的圖線，根據(jù)圖線可求出電源的電動(dòng)勢(shì)E=

1.48

1.48

V （結(jié)果保留三位有效數(shù)字），電源的內(nèi)阻r=

0.84

0.84

Ω （結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）．

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某同學(xué)利用如圖1所示的裝置測(cè)量當(dāng)?shù)氐闹亓�加速度．�?shí)驗(yàn)步驟如下：
A．按裝置圖安裝好實(shí)驗(yàn)裝置；
B．用三角尺測(cè)量小球的直徑 d；
C．用米尺測(cè)量懸線的長(zhǎng)度 l；
D．讓小球在豎直平面內(nèi)小角度擺動(dòng)．當(dāng)小球經(jīng)過(guò)最低點(diǎn)時(shí)開始計(jì)時(shí)，并計(jì)數(shù)為0，此后小球每經(jīng)過(guò)最低點(diǎn)一次，依次計(jì)數(shù)1、2、3…．當(dāng)數(shù)到20時(shí)，停止計(jì)時(shí)，測(cè)得時(shí)間為 t；
E．多次改變懸線長(zhǎng)度，對(duì)應(yīng)每個(gè)懸線長(zhǎng)度，都重復(fù)實(shí)驗(yàn)步驟C、D；
F．計(jì)算出每個(gè)懸線長(zhǎng)度對(duì)應(yīng)的 t²；
G．以 t² 為縱坐標(biāo)、l 為橫坐標(biāo)，作出 t²-l 圖象．
（1）該同學(xué)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，利用計(jì)算機(jī)作出 t²-l圖象如圖2所示．根據(jù)圖象擬合得到方程為：t²=404.0l+3.5（s²）．由此可以得出當(dāng)?shù)氐闹亓�加速度g=______m/s²．（取π²=9.86，結(jié)果保留3位有效數(shù)字）
（2）圖象沒(méi)有過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)的原因可能是______
（A） 不應(yīng)在小球經(jīng)過(guò)最低點(diǎn)時(shí)開始計(jì)時(shí)，應(yīng)該在小球運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)開始計(jì)時(shí)
（B） 開始計(jì)時(shí)后，不應(yīng)記錄小球經(jīng)過(guò)最低點(diǎn)的次數(shù)，而應(yīng)記錄小球全振動(dòng)的次數(shù)
（C） 不應(yīng)作 t²-l 圖象，而應(yīng)作 t-l 圖象
（D） 不應(yīng)作 t²-l 圖象，而應(yīng)作 t²-（l+

1

2

d）圖象．

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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，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)能減小；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�；疖囖D(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是在電阻變化下畫出的，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，畫出垂直電場(chǎng)線的等勢(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。