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题文

利用图实验装置探究重物下落过程中动能与重力势能的转化问题.

(1)实验操作步骤如下,请将步骤B补充完整:
A.按实验要求安装好实验装置;
B.使重物靠近打点计时器,接着先________,后________,打点计时器在纸带上打下一系列的点;(填 “放开纸带”或“接通电源”)
C.下图为一条符合实验要求的纸带,O点为打点计时器打下的第一个点,O点与第2点的距离约为2mm,分别测出若干连续点A、B、C…与O点之间的距离hA、hB、hC….

(2)验证机械能是否守恒时,两点间的时间间隔为T,重力加速度为g,|ΔEp|表示O点至C点过程重物重力势能减少量,ΔEk表示O点至C点过程重物动能的增加量,实验中计算C点的速度,甲同学用来计算,可以推断|ΔEp|_____ΔEk(填“>”或“=”或“<”);乙同学用来计算,可以推断|ΔEp|_____ΔEk(填“>”或“=”或“<”);丙同学用来计算,可以推断|ΔEp|_____ΔEk(填“>”或“=”或“<”)。其中_______同学的计算方法更符合实验要求。

科目 物理   题型 实验题   难度 较易
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(12分)某实验小组利用如图12所示的实验装置来探究当合外力一定时,物体运动的加速度与其质量之间的关系.

图12
(1)由图中刻度尺读出两个光电门中心之间的距离x=24 cm,由图13中游标卡尺测得遮光条的宽度d=________ cm.该实验小组在做实验时,将滑块从图12所示位置由静止释放,由数字计时器可以读出遮光条通过光电门1的时间Δt1,遮光条通过光电门2的时间Δt2,则滑块经过光电门1时的瞬时速度的表达式v1=________,滑块经过光电门2时的瞬时速度的表达式v2=________,则滑块的加速度的表达式a=________.(以上表达式均用字母表示)

(2)在本次实验中,实验小组通过改变滑块质量总共做了6组实验,得到如下表所示的实验数据.请利用表格数据,在图14坐标系中描点作出相应图象.你得出的结论是___________________________________.

m(g)
a(m/s2)
250
2.02
300
1.65
350
1.33
400
1.25
500
1.00
800
0.63

(8分)英国物理学家胡克发现,金属丝或金属杆在弹性限度内的伸长与拉力成正比,这就是著名的胡克定律.这个发现为后人对材料的研究奠定了重要的基础.现有一根用新材料制成的金属杆,长为4m,横截面积为0.8cm2,设计要求它受到拉力后的伸长不超过原长的1/1000,由于这一拉力很大,杆又较长,直接测量有困难,就选用同种材料制成样品进行测试,通过测试取得的数据如下:

长度L/m










S/cm2









量x/cm






拉力
F/N

250
500
750
1000
1
0.05
0.04
0.08
0.12
0.16
2
0.05
0.08
0.16
0.24
0.32
3
0.05
0.12
0.24
0.36
0.48
1
0.10
0.02
0.04
0.06
0.08
1
0.20
0.01
0.02
0.03
0.04

(1)根据测试结果,推导出线材伸长量x与材料的长度L、材料的横截面积S与拉力F的函数关系为________.
(2)在寻找上述关系中,你运用哪种科学研究方法?________.
(3)通过对样品的测试,求出新材料制成的金属细杆能承受的最大拉力约________.


⑴某同学利用测力计研究在竖直方向运行的电梯运动状态,他在地面上用测力计测量砝码的重力,示数是 G ,他在电梯中用测力计仍测量同一砝码的重力,发现测力计的示数小于 G ,由此判断此时电梯的运动状态可能是
⑵用螺旋测微器测量某金属丝直径的结果如图所示。该金属丝的直径是 mm

⑶某同学用大头针、三角板、量角器等器材测半圆形玻璃砖的折射率。开始玻璃砖的位置如图中实线所示,使大头针 P 1 , P 2 与圆心O在同一直线上,该直线垂直于玻璃砖的直径边,然后使玻璃砖绕圆心 O 缓慢转动,同时在玻璃砖的直径边一侧观察 P 1 , P 2 的像,且 P 2 的像挡住 P 1 的像,如此观察,当玻璃砖转到图中虚线位置时,上述现象恰好消失。此时只须测量出,即可计算出玻璃砖的折射率,请用你的测量量表示出折射率 n =
⑷某同学测量阻值约为25 kΩ 的电阻 R X ,现备有下列器材:
A. 电流表(量程100 μA ,内阻约2 kΩ );
B. 电流表(量程500 μA ,内阻约300 Ω );
C. 电压表(量程15 V ,内阻约100 kΩ );
D. 电压表(量程50 V ,内阻约500 kΩ );
E. 直流电源(20 V ,允许最大电流1 A );
F. 滑动变阻器(最大阻值1 kΩ ,额定功率1 W );
G. 电键和导线若干。
电流表应选.电压表应.(填字母代号)
该同学正确选择仪器后连接了以下电路,为保证实验顺利进行,并使测量误差尽量减小,实验前请你检查该电路,指出电路在接线上存在的问题:

如图甲所示,静电除尘装置中有一长为 L 、宽为 b 、高为 d 的矩形通道,其前、后面板使用绝缘材料,上、下面板使用金属材料。图乙是装置的截面图,上、下两板与电压恒定的高压直流电源相连。质量为 m 、电荷量为 -q 、分布均匀的尘埃以水平速度 v 0 进入矩形通道,当带负电的尘埃碰到下板后其所带电荷被中和,同时被收集。通过调整两板间距 d 可以改变收集效率 η 。当 d= d 0 η 81% (即离下板 081 d 0 范围内的尘埃能够被收集)。不计尘埃的重力及尘埃之间的相互作用。

⑴求收集效率为 100% 时,两板间距的最大值 d m

⑵求收集率 η 与两板间距 d 的函数关系;

⑶若单位体积内的尘埃数为 n ,求稳定工作时单位时间下板收集的尘埃质量 ΔM/Δt 与两板间距 d 的函数关系,并绘出图线。

⑴图(a)是"研究匀变速直线运动"实验中获得的一条纸带, O A B C D E 为纸带上六个计数点。加速度大小用 a 表示。
OD 间的距离为 cm

②图(b)是根据实验数据绘出的 s-t2 图线( s 为各计数点至同一起点的距离),斜率表示,其大小为 m/s2 (保留三位有效数字)。

⑵在"描绘小电珠的伏安特性曲线"实验中,所用器材有:小电珠( 2.5V 0.6W ),滑动变阻器,多用电表,电流表,学生电源,开关,导线若干。
①粗测小电珠的电阻,应选择多用电表倍率的电阻档(请填写" ×1 "、" ×10 "或" ×100 ");调零后,将表笔分别与小电珠的两极连接,示数如图(c),结果为 Ω 。 ②实验中使用多用电表测量电压,请根据实验原理图(d)完成实物图(e)中的连线。

③开关闭合前,应将滑动变阻器的滑片 P 置于端。为使小电珠亮度增加, P 应由中点向端滑动。
④下表为电压等间隔变化测得的数据,为了获得更准确的实验图象,必须在相邻数据点间多测几组数据(请填写" ab "、" bc "、" cd "、" de "或" ef ")

数据点
a
b
c
d
e
f
U/V
0.00
0.50
1.00
1.50.
2.00
2.50
I/A
0.000
0.122
0.156
0.185
0.216
0.244

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