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1、实验题 (1)(6分)某同学在做教材上“研究平抛物体的运动”实验中,正确操作、根据实验结果在坐标纸上记下了小球水平抛出后通过的部分位置(见右图)。若坐标纸上每一个小方格的边长均为5 cm,重力加速度g取10 m/sZ,空气阻力不计,则由图可知:小球从A点运动到C点经历的时间为?▲?s,小球的初速度大小为?▲?m/s,小球过B点时的竖直方向分速度大小为?▲?m/s。

(2)(11分)实验室备有如下器材:干电池;电流表A.(量程4 mA,内阻约100Ω);电流表A2(量程6 mA,内阻未知);电流表A3(量程0.6 A,内阻未知);电阻箱R1(0~999.9Ω);滑动变阻器R2(最大阻值1 kΩ);保护电阻R3;单刀单掷开关S1和单刀双掷开关S2及若干导线。
①某同学利用上述部分器材,设计了图甲所示的电路先测量电流表A1的内电阻。他的实验步骤如下:
按照电路图连接好电路后,先将开关S2掷向a,再闭合开关Sl,调节R2,读出此时电流表A2的示数为2.5 mA;然后将开关S2掷向b,保持R2不变,调节电阻箱Ri的阻值,使此时电流表A2的示数仍为2.5 mA。
若此时电阻箱R1各旋钮位置如图乙所示,则电流表A,的内电阻RA1=?▲?Ω?若要把电流表A1改装成量程为2V的电压表,需?▲?Ω(填“串联”或“并联”)一个?▲?Ω的电阻。

②接着该同学又利用上面的测量结果,把上述部分器材按照图丙所示的电路图连接好电路,进行测量干电池的电动势和内阻的实验。实验中他把电阻箱Ri的阻值调到404.O Q。实验测得的数据如下表所示,请在图丁所示的坐标纸上选择合适的标度,做出相应的实验图线。
该同学测得的干电池的电动势E=?V,内电阻r=?Ω(结果保留三位有效数字)。
参考答案:

本题解析:略
本题难度:一般
2、实验题 在做“研究匀变速直线运动的规律”的实验中,要用到打点计时器:
(1)打点计时器是一种计时仪器,其电源频率为50Hz,常用的电磁打点计时器和电火花计时器使用的是________(填“直流电源”或“交流电源”),它们是每隔_______s打一个点。
(2)接通打点计时器电源和让纸带开始运动,这两个操作之间的时间顺序关系是(?)
A.先接通电源,后让纸带运动
B.先让纸带运动,再接通电源
C.让纸带运动的同时接通电源
D.先让纸带运动或先接通电源都可以
参考答案:(1)交流电源 ?0.02s (2)A
本题解析:根据打点计时器的工作原理,打点计时器使用的是交流电源,每隔0.02s打一个点。使用中先接通电源打点再释放纸带,A正确。
本题难度:一般
3、简答题 如图所示为一种加速度仪的示意图.质量为m=1kg的振子两端连有劲度系数均为k=24N/m的轻弹簧,电源的电动势为E=12V,不计内阻,滑动变阻器的总阻值为R=50Ω,有效长度为L=50cm,系统静止时滑动触头位于滑动变阻器正中,这时电压表指针恰好在刻度盘正中.求:
(1)系统的加速度a(以向右为正)和电压表读数U的函数关系式.
(2)若电压表指针指在满刻度的3/4位置,此时系统的加速度大小和方向如何?
参考答案:(1)当振子向左偏离变阻器中间位置x距离时,对振子,根据牛顿第二定律得
? 2kx=ma ①
根据欧姆定律和串联电路分压特点得
? U=L2-xLE?②
联立①②得,a=kLmE(E-2U)=(12-2U)m/s2
(2)由加速度的表达式可知,a与U是线性关系,所以加速度仪的刻度盘是均匀的,当变阻器触片滑到最右端时电压表的读数等于电源的电动势E,得到电压表指针指在满刻度的34位置时电压值U=34E=9V.
代入到加速度a的表达式得,
? a=-6m/s2,负号表示方向向左.
答:
(1)系统的加速度a(以向右为正)和电压表读数U的函数关系式为a=(12-2U)m/s2.
(2)若电压表指针指在满刻度的34位置时,系统的加速度大小为6m/s2,方向水平向左.
本题解析:
本题难度:一般
4、选择题 若实验中,算出各点的时刻所对应的瞬时速度,计算加速度最合理的方法是( )
A.根据实验数据画出图出
图,量出倾斜角α,由
,求出加速度
B.根据任意两点的速度用公式求
算出加速度
C.根据实验数据画出
图,由图线上相距较远的两点对应的速度、时间,用公式
算出加速度
D.依次算出通过连续两计数点的加速度,算出平均值作为小车的加速度
参考答案:C
本题解析:方法B偶然误差较大,方法D实际上仅由始末两个速度决定,偶然误差也比较大,只有利用实验数据画出对应的
图,才可充分利用各次测量数据,减少偶然误差.由于在物理图象中,两坐标轴的分度大小往往是不相等的,根据同一数据,可以画出倾角不同的许多图线,方法A是错误的,另外测量角度误差较大.正确的方法是根据图线找出不同时刻所对应的速度值,然后利用公式
算出加速度,即方法C是正确的
本题难度:一般
5、计算题 240毫米口径的车载多管火箭炮上安装有一种测定风速的装置,其原理如图10所示,一个劲度系数k=120 N/m,自然长度L0=1 m的弹簧一端固定在墙上的M点,另一端N与导电的迎风板相连,弹簧穿在光滑水平放置的电阻率较大的金属杆上,弹簧是由不导电的材料制成的.迎风板的面积S=0.5 m2,工作时总是正对着风吹来的方向.电路的一端与迎风板相连,另一端在M点与金属杆相连.迎风板可在金属杆上滑动,且与金属杆接触良好.定值电阻R=1.0 Ω,电源电动势E=12 V,内阻r=0.5 Ω,闭合开关,没有风吹时,弹簧处于原长,电压表的示数U1=9.0 V,某时刻由于风吹迎风板,电压表的示数变为U2=6.0 V.求(电压表可看做理想电压表)

(1)金属杆单位长度的电阻;
(2)此时作用在迎风板上的风力.
参考答案:(1)4.5 Ω/m (2)80 N
本题解析:设无风时金属杆接入电路的电阻为R1,风吹时接入电路的电阻为R2,由题意得:
(1)无风时:U1=
R1,解得R1=4.5 Ω,
所以金属杆单位长度的电阻r′=
=
Ω/m=4.5 Ω/m,
(2)有风时:U2=
R2,解得R2=1.5 Ω,
此时,弹簧长度L=
=
m,
压缩量x=L0-L=
m=
m,
由平衡条件得此时作用在迎风板上的风力,
F=kx=120×
N=80 N.
本题难度:一般