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题文

2010年诺贝尔物理学奖授予英国曼彻斯特大学科学家安德烈·海姆和康斯坦丁·诺沃肖洛夫,以表彰他们对石墨烯的研究.他们最初是用透明胶带从石墨晶体上“粘”出一片石墨烯的.我们平常所用的铅笔芯中就含有石墨,能导电.某同学设计了探究铅笔芯伏安特性曲线的实验,得到如下数据(IU分别表示通过铅笔芯的电流和其两端的电压):实验室提供如下器材:

A.电流表A1(量程0.6A,内阻约为1.0Ω)
B.电流表A2(量程3A,内阻约为0.1Ω)
C.电压表V1(量程3V,内阻3kΩ)
D.电压表V2(量程15V,内阻15kΩ)
E.滑动变阻器R1(阻值0~10Ω,额定电流2A)
F.滑动变阻器R2(阻值0~2kΩ,额定电流0.5A)
⑴ 除长约14cm的中华绘图2B铅笔芯、稳压直流电源E(6V)、开关和带夹子的导线若干外,还需选用的其它器材有       (填选项前字母);
⑵ 在虚线方框中画出实验电路图;
⑶ 根据表格中数据在坐标纸上画出铅笔芯的IU图线.

科目 物理   题型 实验题   难度 未知
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如图实所示的实验装置可以探究加速度与物体质量、物体受力的关系.小车上固定一个盒子,盒子内盛有沙子.沙桶的总质量(包括桶以及桶内沙子质量)记为m,小车的总质量(包括车、盒子及盒内沙子质量)记为M.

图实-3-12
(1)验证在质量不变的情况下,加速度与合外力成正比:从盒子中取出一些沙子,装入沙桶中,称量并记录沙桶的总重力mg,将该力视为合外力F,对应的加速度a则从打下的纸带中计算得出.多次改变合外力F的大小,每次都会得到一个相应的加速度.本次实验中,桶内的沙子取自小车中,故系统的总质量不变.以合外力F为横轴,以加速度a为纵轴,画出aF图象,图象是一条过原点的直线.
aF图象斜率的物理意义是________________________________________.
②你认为把沙桶的总重力mg当作合外力F是否合理?
答:________.(填“合理”或“不合理”)
③本次实验中,是否应该满足Mm这样的条件?
答:________(填“是”或“否”);
理由是_____________________________________________________________.
(2)验证在合外力不变的情况下,加速度与质量成反比:保持桶内沙子质量m不变,在盒子内添加或去掉一些沙子,验证加速度与质量的关系.本次实验中,桶内的沙子总质量不变,故系统所受的合外力不变.
用图象法处理数据时,以加速度a为纵横,应该以______倒数为横轴.

如图实所示为“用DIS(位移传感器、数据采集器、计算机)研究加速度和力的关系”的实验装置.

(1)在该实验中必须采用控制变量法,应保持________不变,用钩码所受的重力作为
________,用DIS测小车的加速度.
(2)改变所挂钩码的数量,多次重复测量.在某次实验中根据测得的多组
数据可画出aF关系图线(如图实-3-11所示).①分析此图线的OA
段可得出的实验结论是 _______________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________.
②(单选题)此图线的AB段明显偏离直线,造成此误差的主要原因是(  )

A.小车与轨道之间存在摩擦
B.导轨保持了水平状态
C.所挂钩码的总质量太大
D.所用小车的质量太大

为了探究加速度与力的关系,使用如图所示的气垫导轨装置进行实验.其中G1G2为两个光电门,它们与数字计时器相连,当滑行器通过G1G2光电门时,光束被遮挡的时间Δt1、Δt2都可以被测量并记录,滑行器连同上面固定的一条形挡光片的总质量为M,挡光片宽度为D,光电门间距离为x,牵引砝码的质量为m.回答下列问题:

(1)实验开始应先调节气垫导轨下面的螺钉,使气垫导轨水平,在不增加其他仪器的情
况下,如何判定调节是否到位?
答:_______________________________________________________________________
(2)若取M=0.4kg,改变m的值,进行多次实验,以下m的取值不合适的一个是_____________________________________________________________________.

A.m1=5 g B.m2=15 g
C.m3=40 g D.m4=400 g

(3)在此实验中,需要测得每一个牵引力对应的加速度,其中求得的加速度的表达式
为:_____________________________________________________________________
(用Δt1、Δt2Dx表示).

在“探究加速度与物体质量、物体受力的关系”的实验中,按实验要求装置好器材后,应按一定步骤进行实验,下述操作步骤的安排顺序不尽合理,请将合理的顺序以字母代号填写在下面的横线上:____________________.

A.保持小盘和砝码的质量不变,在小车里加砝码,测出加速度,重复几次
B.保持小车质量不变,改变小盘和砝码的质量,测出加速度,重复几次
C.用天平测出小车和小盘的质量
D.平衡摩擦力,使小车近似做匀速直线运动

E.挂上小盘,放进砝码,接通打点计时器的电源,放开小车,在纸带上打下一系列
的点
F.根据测量的数据,分别画出aFa-的图线

(9分)在“探究力的平行四边形定则”的实验中.
(1)其中的两个实验步骤分别是:
A.在水平放置的方木板上固定一张白纸,用图钉把橡皮条的一端固定在方木板上,另
一端拴上两个绳套,通过细绳同时用两个弹簧测力计(弹簧测力计与方木板平面平行)互成角度地拉橡皮条,使它与细绳的结点到达某一位置O点,在白纸上用铅笔记下O点的位置和读出两个弹簧测力计的示数F1F2.
B.只用一只弹簧测力计,通过细绳拉橡皮条,使它的伸长量与两个弹簧测力计拉时相
同,读出此时弹簧测力计的示数F′和记下细绳的方向.
请指出以上步骤中的错误或疏漏:A中是______________________;B中是
____________________________.
(2)在某次实验中,两个弹簧测力计的拉力F1F2已在图12中画出,图中的方格每边长
度表示2 N,O点是橡皮条的结点,请用两个直角三角板严格作出合力F的图示,并求
出合力的大小为________ N.

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