某研究性學(xué)習(xí)小組用圖甲所示的裝置探究加速度與合外力的關(guān)系，裝置中的鋁箱下端連接紙帶，砂桶中可放置砂子以改變鋁箱所受的外力大小。鋁箱向上運(yùn)動的加速度a可由打點(diǎn)計(jì)時器和紙帶測出�，F(xiàn)保持鋁箱總質(zhì)量m不變，逐漸增大砂桶和砂的總質(zhì)量進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)，得到多組a、F值（F為力傳感器的示數(shù)，等于 懸掛滑輪繩子的拉力）。已知重力加速度為g，不計(jì)滑輪的重力。某同學(xué)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)畫出了圖乙所示的一條過坐標(biāo)原點(diǎn)O的傾斜直線，其中縱軸為鋁箱的加速度大小，橫軸應(yīng)為________________（用所給字母表示）；當(dāng)砂桶和砂的總質(zhì)量較大導(dǎo)致a 較大時，圖線

[     ]

A.偏向縱軸
B.偏向橫軸
C.仍保持原方向不變
D.斜率逐漸減小

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某研究性學(xué)習(xí)小組用如圖甲所示裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。讓一個擺球由靜止開始從A位置擺到B位置，若不考慮空氣阻力，小球的機(jī)械能應(yīng)該守恒，即=mgh。因直接測量擺球到達(dá)B點(diǎn)的速度v比較困難，現(xiàn)讓小球在B點(diǎn)處脫離懸線做平拋運(yùn)動，利用平拋的特性來間接地測出v。

如圖甲中，懸點(diǎn)正下方P點(diǎn)處有水平放置的熾熱電熱絲，當(dāng)懸線擺至電熱絲處時能輕易被燒斷，小球由于慣性向前飛出做平拋運(yùn)動。在地面上放上白紙，其上面覆蓋著復(fù)寫紙，當(dāng)小球落在復(fù)寫紙上時，在下面的白紙上留有痕跡。用重垂線確定出A、B點(diǎn)的投影點(diǎn)N、M。重復(fù)實(shí)驗(yàn)10次（小球每一次都從同一點(diǎn)由靜止釋放），球的落點(diǎn)痕跡如圖乙所示，圖中米尺水平放置，零刻線與M點(diǎn)對齊。用米尺量出AN的高度h₁、BM的高度h₂，算出A、B兩點(diǎn)的豎直距離，再量出M、C之間的距離x，即可驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。已知重力加速度為g，小球的質(zhì)量為m。

（1）根據(jù)圖乙可以確定小球平拋時的水平射程為____________ cm。

（2）用題中所給字母表示出小球平拋時的初速度v₀=____________。

（3）用測出的物理量表示出小球從A到B過程中，重力勢能的減少量ΔE_p=___________，動能的增加量ΔE_k=____________。

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某研究性學(xué)習(xí)小組采用如圖甲所示的裝置，探究物體的加速度與質(zhì)量的關(guān)系．提供的器材有：氣墊導(dǎo)軌、滑塊（總質(zhì)量為m，左端裝有遮光板）、光電門（配接數(shù)字計(jì)時器）、米尺、鐵架臺．實(shí)驗(yàn)中，測出導(dǎo)軌頂端A與光電門所在位置B的距離為L，導(dǎo)軌頂端距水平面的高度為h．
（1）用游標(biāo)卡尺測量遮光板的寬度d，如圖所示，則d=

3.20

3.20

mm
（2）接通氣源，讓滑塊從A端由靜止開始向下運(yùn)動，讀出遮光板通過光電門的時間為t₁，若遮光板的寬度用d表示，則滑塊運(yùn)動到B點(diǎn)時的速度v₁=

d

t1

d

t1

，下滑過程的加速度a₁=

d2

2Lt12

d2

2Lt12

．
（3）實(shí)驗(yàn)中，為使滑塊受到的合外力保持不變，在改變滑塊質(zhì)量m時，應(yīng)調(diào)節(jié)

導(dǎo)軌頂端距水平面的高度為h

導(dǎo)軌頂端距水平面的高度為h

，使

mh不變

mh不變

．測出多組m、t數(shù)據(jù)后，描點(diǎn)做出

t²-m

t²-m

（選填“t²-m”，“t²-

1

m

”）的線性圖象，可得出加速度與質(zhì)量的關(guān)系．

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某研究性學(xué)習(xí)小組在學(xué)完“測定金屬絲電阻率”實(shí)驗(yàn)后，想利用下列器材測定自來水的電阻率：

①用毫米刻度尺測量如圖甲所示的一段自來水管上兩接線柱間距離為L；
②用游標(biāo)卡尺測量水管內(nèi)徑為d，如圖乙所示的讀數(shù)為

21.4

21.4

mm；
③用多用電表測量兩接線柱間裝滿自來水時電阻約20KΩ；
④為提高實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確程度，電流表應(yīng)選用

A

1

A

1

，電壓表應(yīng)選用

V

2

V

2

（以上均填器材代號）；
⑤為了達(dá)到上述目的，某同學(xué)設(shè)計(jì)出正確的電路原理圖并按電路圖連接好實(shí)物圖如丙圖所示，接通電路后，當(dāng)調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑動片時，發(fā)現(xiàn)電壓表、電流表有示數(shù)但幾乎不變，請指出哪一根導(dǎo)線發(fā)生了斷路？

c

c

（只要填寫圖中導(dǎo)線字母代號）；
⑥若實(shí)驗(yàn)電路中電流表示數(shù)為I，電壓表示數(shù)為U，可求得自來水的電阻率ρ=

πd 2   U

4IL

πd 2   U

4IL

．（用以上測得的物理量符號表示）

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某研究性學(xué)習(xí)小組采用如圖甲所示的裝置，探究物體的加速度與所受合外力的關(guān)系．提供器材有：氣墊導(dǎo)軌（總長度為L）、滑塊（總質(zhì)量為m，裝有寬度為d的遮光板）、光電門兩只（配接數(shù)字計(jì)時器）、木塊若干、米尺．在一次實(shí)驗(yàn)中，測出兩光電門AB間的距離為L．，導(dǎo)軌頂端距水平面的高度為h，接通氣源，讓滑塊從導(dǎo)軌頂端由靜止開始向下運(yùn)動，讀出遮光板通過光電門1的時間為t_l，通過光電門2的時間為t₂，重力加速度為g

（1）通過改變氣墊導(dǎo)軌與水平面的夾角，改變合外力大小，探究滑塊從導(dǎo)軌頂端由靜止開始運(yùn)動的加速度與所受合外力的關(guān)系．上述實(shí)驗(yàn)中滑塊所受合外力大小可表示為F=

mgh

L

mgh

L

，加速度大小為a=

d2

2L

(

1

t 2 2

-

1

t 2 1

)

d2

2L

(

1

t 2 2

-

1

t 2 1

)

?
（2）該小組測得多組數(shù)據(jù)，描點(diǎn)作出了如圖乙所示的a-F圖線，圖線不通過坐標(biāo)原點(diǎn)的主要原因是

滑塊在運(yùn)動過程中受到阻力的緣故

滑塊在運(yùn)動過程中受到阻力的緣故

?

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一、二、選擇題（共31分）

題號

1

2

3

4

5

6

7

8

9

答案

A

C

D

C

B

AC

AD

ACD

AD

三、填空題（共40分）

10．（1）21.0  400  （每空2分）

（2）① B     C   （每空2分）   ②  A （2分）

11．F/2 ? mg     C  （每空3分）

12．B（1）(4分)相反  早   （2）(4分) ACD   （2）(4分)R/2

C（1）(4分)E     （2）(4分) BC   （3）(4分) 1m/s   

四、計(jì)算題（共49分）

13．解、（1）最后物塊相對皮帶靜止，動能不變，摩擦力對物塊做功為0

求得相對位移_，

（2）先以傳送帶為參考系考慮問題：開始時物塊相對于傳送帶的速度大小為v，方向與x軸成135⁰�；瑒幽Σ亮Ψ较蚩偱c相對運(yùn)動方向相反，即與x軸成-45⁰。如圖所示。由于物塊受到的外力為恒力，它相地于傳送帶做的是勻減速直線運(yùn)動，至速度減為0，就不再受摩擦力作用，將與傳送帶保持相對靜止�，F(xiàn)在再轉(zhuǎn)換到以地面為參考系：物塊先做初速度為v（方向沿+y方向）、加速度為μg的勻變速曲線運(yùn)動，加速度方向始終與皮帶邊緣成-45º夾角；然后物塊隨皮帶一起沿+x方向做速度為v的勻速直線運(yùn)動。

物塊在皮帶上的運(yùn)動（相對地面）x方向是初速為0的勻加速運(yùn)動，v_x=a_x?t，y方向是初速為v的勻減速運(yùn)動，v_y=v-a_y?t，其中a_x=a_y=.合速度為，即，當(dāng)時，有最小值，最小速度

_{（或者利用斜拋運(yùn)動最高點(diǎn)速度最小求解）}

（3）以地面為參考系，對整個運(yùn)動過程應(yīng)用動能定理，得摩擦力對物塊做的功W=0。以傳送帶為參考系，整個運(yùn)動過程物塊動能的減小即等于生的熱。得。如果求生的熱，應(yīng)先求相對于傳送帶的位移。

，則生的熱。

14．（1）通過cd棒的電流方向 d→c，區(qū)域I內(nèi)磁場方向?yàn)榇怪庇谛泵嫦蛏?/p>

（2）對cd棒，F(xiàn)安=BIl=mgsinθ所以通過cd棒的電流大小I =

當(dāng)ab棒在區(qū)域II內(nèi)運(yùn)動時cd棒消耗的電功率P=I2R=

（3）ab棒在到達(dá)區(qū)域II前做勻加速直線運(yùn)動，a==gsinθ

cd棒始終靜止不動，ab棒在到達(dá)區(qū)域II前、后，回路中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢不變，則ab棒在區(qū)域II中一定做勻速直線運(yùn)動

可得；=Blvt    =Blgsinθt x    所以t x=

ab棒在區(qū)域II中做勻速直線運(yùn)動的速度v_t=

則ab棒開始下滑的位置離EF的距離h= a t_x²+2l=3l（3分）

（4） ab棒在區(qū)域II中運(yùn)動的時間t₂==

ab棒從開始下滑至EF的總時間t= t_x+t₂=2 ε=Blvt =B_l

ab棒從開始下滑至EF的過程中閉合回路中產(chǎn)生的熱量：Q=εIt=4mglsinθ

    15．（1）粒子在勻強(qiáng)磁場中做勻速圓周運(yùn)動，洛倫茲力提供向心力，即

，則

（2）設(shè)cd中心為O，向c端偏轉(zhuǎn)的粒子，當(dāng)圓周軌跡與cd相切時偏離O最遠(yuǎn)，

設(shè)切點(diǎn)為P，對應(yīng)圓心O₁，如圖所示，則由幾何關(guān)系得：

向d端偏轉(zhuǎn)的粒子，當(dāng)沿Sb方向射入時，偏離O最遠(yuǎn)，設(shè)此時圓周軌跡與cd交于Q點(diǎn)，對應(yīng)圓心O₂，如圖所示，則由幾何關(guān)系得：

故金箔cd被粒子射中區(qū)域的長度L=

（3）設(shè)從Q點(diǎn)穿出的粒子的速度為，因半徑O₂Q∥場強(qiáng)E，則⊥E，故穿出的粒子在電場中做類平拋運(yùn)動，

沿速度方向做勻速直線運(yùn)動，位移

沿場強(qiáng)E方向做勻加速直線運(yùn)動，位移

，