某同學(xué)用如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系．先用天平秤得小車(chē)質(zhì)量M=200g、砝碼盤(pán)的質(zhì)量為5g．

（1）為了消除摩擦力的影響，在實(shí)驗(yàn)前必須平衡摩擦力，請(qǐng)你指出平衡摩擦力的正確方法

將長(zhǎng)木板右端適當(dāng)墊高，使小車(chē)恰能勻速下滑

將長(zhǎng)木板右端適當(dāng)墊高，使小車(chē)恰能勻速下滑

．
（2）打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的是頻率為50Hz的交流電，該同學(xué)在正確的操作下獲得了一條紙帶，如圖乙所示．他在便于測(cè)量的地方選取第一個(gè)計(jì)時(shí)點(diǎn)，并標(biāo)記A，第六個(gè)點(diǎn)標(biāo)記B，第十一個(gè)點(diǎn)標(biāo)C，第十六個(gè)點(diǎn)標(biāo)D，第二十一個(gè)點(diǎn)標(biāo)E．測(cè)量時(shí)發(fā)現(xiàn)B點(diǎn)模糊不清，于是他測(cè)得AC長(zhǎng)為14.56cm、CD長(zhǎng)為11.15cm、DE長(zhǎng)為13.73cm．根據(jù)所測(cè)得數(shù)據(jù)可求得，打C點(diǎn)時(shí)小車(chē)的速度大小為

0.986

0.986

m/s，小車(chē)運(yùn)動(dòng)的加速度為

2.58

2.58

m/s²．（保留三位有效數(shù)字）
（3）該同學(xué)在探究加速度與力的關(guān)系時(shí)保持小車(chē)的質(zhì)量M不變，改變砝碼的質(zhì)量，得到小車(chē)的加速度a與砝碼盤(pán)和砝碼的總重力F的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表：

盤(pán)和砝碼總重力F（N）	0.05	0.10	0.15	0.20	0.25
加速度a（m/s2）	0.192	0.392	0.590	0.786	0.946

a．請(qǐng)根據(jù)表中數(shù)據(jù)在圖中作出a-F的關(guān)系圖象

b．請(qǐng)分析根據(jù)所給數(shù)據(jù)作出的a-F圖象最后一個(gè)點(diǎn)偏離直線較遠(yuǎn)的原因

小車(chē)的質(zhì)量不是遠(yuǎn)大于砝碼質(zhì)量

小車(chē)的質(zhì)量不是遠(yuǎn)大于砝碼質(zhì)量

．

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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．用游標(biāo)卡尺測(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(kāi)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，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圖線．
結(jié)合上述實(shí)驗(yàn)，完成下列任務(wù)：
（1）用游標(biāo)為10分度的卡尺測(cè)量小球的直徑．某次測(cè)量的示數(shù)如圖2所示，讀出小球直徑d的值為

1.52

1.52

cm；用秒表記錄了單擺振動(dòng)多次所用的時(shí)間（如圖3），秒表所示讀數(shù)為

99.8

99.8

s；
（2）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圖線如圖4所示．根據(jù)圖線擬合得到方程t ²=404.0l+3.0．由此可以得出當(dāng)?shù)氐闹亓�加速度g=

9.76

9.76

 m/s²．（取π ²=9.86，結(jié)果保留3位有效數(shù)字）
（3）從理論上分析圖線沒(méi)有過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)的原因，下列分析正確的是

D

D

A．不應(yīng)在小球經(jīng)過(guò)最低點(diǎn)時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)，應(yīng)該在小球運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)開(kāi)始計(jì)時(shí)；
B．開(kāi)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)記錄小球做全振動(dòng)的次數(shù)；
C．不應(yīng)作t²-l圖線，而應(yīng)作t-l圖線；
D．不應(yīng)作t²-l圖線，而應(yīng)作t ²-（l+

d

2

）圖線．

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某同學(xué)要測(cè)量一均勻新材料制成的圓柱體的電阻率，步驟如下：
（1）用多用電表的電阻“×10”擋，按正確的操作步驟測(cè)此圓柱體的電阻，表盤(pán)的示數(shù)如圖，則該電阻的阻值約為

220

220

Ω．
（2）該同學(xué)想用伏安法更精確地測(cè)量其電阻Rx，現(xiàn)有的器材及其代號(hào)和規(guī)格如下：

待測(cè)圓柱體電阻Rx
電流表A（量程0～10mA，內(nèi)阻約30Ω）
電壓表V₁（量程0～3V，內(nèi)阻約10kΩ）
電壓表V₂（量程0～15V，內(nèi)阻約25kΩ）
直流電源E（電動(dòng)勢(shì)4V，內(nèi)阻不計(jì)）
滑動(dòng)變阻器R（阻值范圍0～15Ω，允許通過(guò)的最大電流2.0A）
開(kāi)關(guān)S，導(dǎo)線若干
為使實(shí)驗(yàn)誤差較小，要求測(cè)得多組數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，請(qǐng)?jiān)谟铱蛑挟?huà)出測(cè)量的電路圖，并標(biāo)明所用器材的代號(hào)．
（3）若該同學(xué)用伏安法跟用多用電表測(cè)量得到的R測(cè)量值幾乎相等，已知圓柱體底面積S=1×10^-4 m²，長(zhǎng)度L=30Cm，由此可估算此圓柱體材料的電阻率約為ρ=

0.073

0.073

Ω?m．（保留2位有效數(shù)字）

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某同學(xué)利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、已知質(zhì)量為m的滑塊、可調(diào)節(jié)高度的斜面、直尺等儀器進(jìn)行《探究動(dòng)能定理》的實(shí)驗(yàn)（如圖1），他首先將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在斜面的上端，并將滑塊與紙帶相連，讓紙帶穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，接通低壓交流電源（已知頻率為f）后釋放滑塊，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打下一系列記數(shù)點(diǎn)．
回答下列問(wèn)題：（用已知字母表示）

（1）寫(xiě)出影響滑塊動(dòng)能變化的主要因素
（2）該實(shí)驗(yàn)探究中為了求合外力，應(yīng)先求出滑塊與斜面的動(dòng)摩擦因數(shù)．該同學(xué)通過(guò)多次調(diào)節(jié)斜面的高度，得到一條打點(diǎn)間距均勻的紙帶（如圖2），此時(shí)相對(duì)應(yīng)的斜面長(zhǎng)為L(zhǎng)斜面高為h．由此可求出滑塊與斜面的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=

 

（3）保持斜面長(zhǎng)度不變，升高斜面高度到H（H＞h），該同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中得到一條打點(diǎn)清晰的紙帶（如圖3），用直尺測(cè)出S₁ S₂ S₃，對(duì)A、B兩點(diǎn)研究：
此時(shí)滑塊在A、B兩點(diǎn)的速度大小為：V_A=

 

，V_B=

 

（4）如果該同學(xué)在記錄數(shù)據(jù)時(shí)各物理量的單位分別是：L、H、S₁、S₂、S₃為cm，m為kg，f為Hz，g為m/s²，對(duì)AB段進(jìn)行研究，在實(shí)驗(yàn)允許的誤差范圍內(nèi)，該同學(xué)根據(jù)記錄的數(shù)據(jù)直接計(jì)算合外力對(duì)滑塊所做的功為W，滑塊動(dòng)能的改變量為△E_k，結(jié)果發(fā)現(xiàn)兩者的差別很大，請(qǐng)分析其原因．寫(xiě)出該同學(xué)計(jì)算出的數(shù)值W與△E_k之間正確關(guān)系的表達(dá)式．

 

．

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一、選擇題

1．解析：兩球在最低點(diǎn)相碰撞后分開(kāi)，有三種可能發(fā)生的情況：（1）兩球以不同的速度同向運(yùn)動(dòng)；（2）兩球以不同的速度反向運(yùn)動(dòng)；（3）一球靜止一球運(yùn)動(dòng)。但是無(wú)論是何種形式的情況，由于兩擺球的擺線一樣長(zhǎng)，由單擺的周期公式可知，其振動(dòng)周期相同。上述三種情況下擺球都是經(jīng)過(guò)半個(gè)周期時(shí)間到達(dá)最低點(diǎn)發(fā)生第二次碰撞。正確答案是CD。

2．解析：彈簧振子的振動(dòng)周期有自身結(jié)構(gòu)決定與最大形變量無(wú)關(guān)，由此可知A選項(xiàng)正確。

3．解析：貨物在豎直方向上振動(dòng)時(shí)，在最高點(diǎn)時(shí)，加速度方向豎直向下，且最大，貨物處于失重狀態(tài)，對(duì)底板的壓力最小；在最低點(diǎn)時(shí)，加速度方向豎直向上，且最大，貨物處于超重狀態(tài)，對(duì)底板的壓力最大。由圖可知，在時(shí)，貨物處于最高點(diǎn)，對(duì)車(chē)廂底板的壓力最��；在時(shí)，貨物處于最低點(diǎn)，對(duì)車(chē)廂底板的壓力最大。所以C選項(xiàng)正確。

4．解析：由圖可以看出，A波的波長(zhǎng)：

B波的波長(zhǎng)：

由波的周期性及題意可得：  T_A＝nT_B   (n＝1、2、3……)

所以：       (n＝1、2、3……)

當(dāng)n＝1時(shí)，C正確；當(dāng)n＝4時(shí)，B正確；當(dāng)n＝6時(shí)，A正確.。因此該題正確答案是ABC。

5．解析：由波動(dòng)圖像可知波長(zhǎng)λ＝4m。

(1)若波沿x軸正方向傳播：Δx＝（n +1/4）λ＝(4n+1)m      n=1、2、3……

波速＝（4n+1）m/s       波速可能值為1 m/s，5 m/s，9 m/s，13 m/s……

(2)若波沿x軸負(fù)方向傳播

Δx＝（n +3/4）λ＝(4n+3)m    n=1、2、3……    波速＝（4n+3）m/s   

波速可能值為3 m/s，7 m/s，11m/s，15 m/s……

由此可知波速不可能為10m/s，該題應(yīng)選D 。

6．解析：碰撞后由可知，擺長(zhǎng)不變周期不變，碰撞過(guò)程動(dòng)量守恒結(jié)合可得，選項(xiàng)D對(duì)。

7．解析：由圖像可知T=4s,A=2cm,若波沿x軸正向傳播，則二者間距為,若波沿x軸負(fù)向傳播，則二者間距為，所以波長(zhǎng)為4cm只是波沿x軸正向傳播的一種可能，所以BC對(duì)。

8．解析：由圖像可知 而波的頻率由波源決定與介質(zhì)無(wú)關(guān) 故，由故v₁=2v₂，所以選項(xiàng)C正確。

9．解析：兩個(gè)相干波源形成的干涉圖樣是穩(wěn)定的，加強(qiáng)區(qū)永遠(yuǎn)是加強(qiáng)區(qū)減弱區(qū)永遠(yuǎn)是減弱區(qū)（a、b處永遠(yuǎn)是加強(qiáng)區(qū)，c永遠(yuǎn)是減弱區(qū)），加強(qiáng)區(qū)部分（如圖中的a、b兩點(diǎn)）的質(zhì)點(diǎn)是振動(dòng)的幅度加大而不會(huì)永遠(yuǎn)是波峰與波峰相遇。減弱區(qū)部分（圖中c點(diǎn)）振動(dòng)的振動(dòng)的幅度減小有兩列波的振幅相同時(shí)，減弱區(qū)才會(huì)出現(xiàn)疊加后合振幅為零，選項(xiàng)CD對(duì)。

10．解析：由題意 則 跟據(jù)波形平移法，波峰“移”至Q點(diǎn)時(shí)，經(jīng)過(guò)的路程是0.9m。v=10m./s所需時(shí)間為0.9s。從-1處質(zhì)點(diǎn)的起振方向可知波源的起振方向?yàn)橄蛳拢?.9s之后P點(diǎn)處于波谷，故選ABD。

二、填空和實(shí)驗(yàn)題

11.解析： 測(cè)擺長(zhǎng)時(shí)是從懸點(diǎn)到球心的距離，若用粗繩，粗繩質(zhì)量不能忽略，則擺長(zhǎng)無(wú)法測(cè)定，故選B ，鉛球密度大，擺動(dòng)中阻力的影響相對(duì)小些，擺長(zhǎng)的測(cè)定也相對(duì)準(zhǔn)確，故選D. 計(jì)時(shí)使用秒表方便，故選F．測(cè)長(zhǎng)度應(yīng)準(zhǔn)確到mm ，故選C ，本實(shí)驗(yàn)中不需測(cè)質(zhì)量，但必須將小球懸掛，故選I 。答案  B、D、F、C、I    

12．解析： A. 要用卡尺測(cè)擺球直徑d ，擺長(zhǎng)l等于擺線長(zhǎng)加上d／2 ． B. 周期T = t /29.5,  C．g應(yīng)多測(cè)量幾次，然后取g的平均值作為實(shí)驗(yàn)的最后結(jié)果．

13．解析：在t₁＝0.5 s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)P恰好此后第二次處于波峰位置，P質(zhì)點(diǎn),Q點(diǎn)t=0時(shí)刻振動(dòng)方向向下，所以t₂=0.6s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)Q第二次通過(guò)平衡位置向上振動(dòng)。t₁＝0.9 s時(shí)質(zhì)點(diǎn)P位處波峰故位移為2cm。答案 0.6   2

14．答案： 8   0.2     0    10    －8

三、計(jì)算題

15．解析：⑴A＝0.1 m                

⑵

16．解析： (1) A=15cm, =40cm, T=20s, f=0.05Hz  

(2) 向右。=2cm/s.    

(3)

17．解析：（1）有題意可知,t₁=0時(shí)波形應(yīng)為下圖中的實(shí)線所示，而t₂=0.1s時(shí)圖線為下圖中的虛線所示。若波由B向C傳播，由平移法（將實(shí)線波形向右平移即為虛線波形）可知,結(jié)合可得， 其中 同理，若波C向B傳播，由平移法[實(shí)線波形向左平移即為虛線波形]知,結(jié)合可得，其中

（2）只要預(yù)知波的傳播方向就能確定質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向，因此帶入的表達(dá)式在的表達(dá)式中得到，n有整數(shù)解，故波是從B向C傳播的此時(shí),,C質(zhì)點(diǎn)經(jīng)平衡位置向下振動(dòng)。