實(shí)驗(yàn)題：某同學(xué)想在家里做用《單擺測定重力加速度》的實(shí)驗(yàn)，但沒有合適的擺球，他找到了一塊大小為3 cm左右，外形不規(guī)則的大理石塊代替小球．他設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)步驟是：

A、將石塊用細(xì)尼龍線系好，結(jié)點(diǎn)為M，上端固定于O點(diǎn)

B、用刻度尺測量OM間尼龍線的長度L作為擺長

C、將石塊拉開一個大約α＝30°的角度，然后由靜止釋放

D、從擺球擺到最低點(diǎn)時開始計(jì)時，測出30次全振動的總時間t，由T＝t/30得出周期

E、改變OM間尼龍線的長度再做幾次實(shí)驗(yàn)，記下相應(yīng)的L和T

F、將多次實(shí)驗(yàn)中測得的擺長和周期平均值、作為計(jì)算時使用的數(shù)據(jù)，代入公式，求出g

你認(rèn)為該同學(xué)以上實(shí)驗(yàn)步驟中有重大錯誤的是________．(只填序號)

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某種半導(dǎo)體元件，電路符號為“”，其特點(diǎn)是具有單向?qū)щ娦�，即電流從正極流入時電阻比較小，從負(fù)極流入時電阻比較大．
（1）某實(shí)驗(yàn)興趣小組要測繪該種半導(dǎo)體元件的伏安特性曲線．因該半導(dǎo)體元件外殼所印的標(biāo)識模糊，為判斷正負(fù)極，用多用電表電阻擋（黑表筆連接電表內(nèi)部電源的正極，紅表筆連接電表內(nèi)部電源的負(fù)極）測定其正反向電阻．將選擇開關(guān)旋至合適倍率，調(diào)整歐姆零點(diǎn)后，將黑表筆接觸二極管的左端、紅表筆接觸右端時，指針偏角比較��；再將紅、黑表筆位置對調(diào)時，指針偏角比較大，由此判斷       端為該半導(dǎo)體元件的正極．（選填“左”、“右”）
（2）如圖是廠家提供的伏安特性曲線。該小組只對加正向電壓時的伏安特性曲線進(jìn)行了測繪，以驗(yàn)證與廠家提供的數(shù)據(jù)是否吻合，可選用的器材有：
A．直流電源，電動勢3V，內(nèi)阻忽略不計(jì)；
B．0～20 Ω的滑動變阻器一只；
C．量程5V、內(nèi)阻約50kΩ的電壓表一只；
D．量程3V、內(nèi)阻約20kΩ的電壓表一只；
E．量程0.6A、內(nèi)阻約0.5Ω的電流表一只；
F．量程50mA、內(nèi)阻約5Ω的電流表一只；
G．待測二極管一只；
H．導(dǎo)線、電鍵等．
為了提高測量結(jié)果的準(zhǔn)確度，電壓表應(yīng)選用______，電流表應(yīng)選用_____．（填序號字母）
（3）為了達(dá)到測量目的，請?jiān)谔摼�框中畫出正確的實(shí)驗(yàn)電路原理圖．

      

（4）該小組通過實(shí)驗(yàn)采集數(shù)據(jù)后描繪出了該半導(dǎo)體元件的伏安特性曲線，通過對比，與廠家提供的曲線基本吻合．如果將該半導(dǎo)體元件與一阻值R=50Ω的電阻串聯(lián)，再接至電動勢E=1.5V、內(nèi)阻不計(jì)的電源上，該半導(dǎo)體元件處于正向?qū)�通狀態(tài)．則此時該半導(dǎo)體元件的電功率為      W．

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某種半導(dǎo)體元件，電路符號為“”，其特點(diǎn)是具有單向?qū)щ娦�，即電流從正極流入時電阻比較小，從負(fù)極流入時電阻比較大．

(1)某實(shí)驗(yàn)興趣小組要測繪該種半導(dǎo)體元件的伏安特性曲線．因該半導(dǎo)體元件外殼所印的標(biāo)識模糊，為判斷正負(fù)極，用多用電表電阻擋(黑表筆連接電表內(nèi)部電源的正極，紅表筆連接電表內(nèi)部電源的負(fù)極)測定其正反向電阻．將選擇開關(guān)旋至合適倍率，調(diào)整歐姆零點(diǎn)后，將黑表筆接觸二極管的左端、紅表筆接觸右端時，指針偏角比較�。辉賹⒓t、黑表筆位置對調(diào)時，指針偏角比較大，由此判斷________端為該半導(dǎo)體元件的正極．(選填“左”、“右”)

(2)如圖是廠家提供的伏安特性曲線．該小組只對加正向電壓時的伏安特性曲線進(jìn)行了測繪，以驗(yàn)證與廠家提供的數(shù)據(jù)是否吻合，可選用的器材有：

A．直流電源，電動勢3 V，內(nèi)阻忽略不計(jì)；

B．0～20 Ω的滑動變阻器一只；

C．量程5 V、內(nèi)阻約50 kΩ的電壓表一只；

D．量程3 V、內(nèi)阻約20 kΩ的電壓表一只；

E．量程0.6A、內(nèi)阻約0.5 Ω的電流表一只；

F．量程50 mA、內(nèi)阻約5 Ω的電流表一只；

G．待測二極管一只；

H．導(dǎo)線、電鍵等．

為了提高測量結(jié)果的準(zhǔn)確度，電壓表應(yīng)選用________，電流表應(yīng)選用________．(填序號字母)

(3)為了達(dá)到測量目的，請?jiān)谔摼�框中畫出正確的實(shí)驗(yàn)電路原理圖．

(4)該小組通過實(shí)驗(yàn)采集數(shù)據(jù)后描繪出了該半導(dǎo)體元件的伏安特性曲線，通過對比，與廠家提供的曲線基本吻合．如果將該半導(dǎo)體元件與一阻值R＝50 Ω的電阻串聯(lián)，再接至電動勢E＝1.5 V、內(nèi)阻不計(jì)的電源上，該半導(dǎo)體元件處于正向?qū)�通狀態(tài)．則此時該半導(dǎo)體元件的電功率為________W．

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（1）在“研究共點(diǎn)力的合成”實(shí)驗(yàn)中，可減小實(shí)驗(yàn)誤差的措施有

 

A．兩個分力F₁、F₂間夾角要盡量大些
B．兩個分力F₁、F₂的大小要盡量大些
C．拉橡皮筋時，橡皮筋、細(xì)繩和彈簧秤應(yīng)貼近圖板，并且平行于圖板
D．實(shí)驗(yàn)前，先把所用的兩個彈簧秤的鉤子相互鉤住，平放在桌子上，向相反方向拉動，檢查讀數(shù)是否相同
（2）用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律．實(shí)驗(yàn)所用的電源為學(xué)生電源，有交流（頻率為50Hz）和直流兩種輸出．重錘從高處由靜止開始落下，拖動紙帶通過打點(diǎn)計(jì)時器打出一系列的點(diǎn)，對紙帶上的點(diǎn)的痕跡進(jìn)行測量，即可驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律．
①一同學(xué)按如下步驟進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：
A．用天平測量出重錘的質(zhì)量；
B．按圖示的裝置安裝器件；
C．將打點(diǎn)計(jì)時器接到電源的直流輸出端上；
D．先接通電源，后釋放懸掛紙帶的夾子，打出一條紙帶；
E．換用紙帶，重復(fù)步驟D；
F．選取合適的紙帶；
G．測量所選紙帶上某些點(diǎn)之間的距離；
H．根據(jù)測量的結(jié)果計(jì)算重錘下落過程中減少的重力勢能是否等于增加的動能．
指出其中沒有必要進(jìn)行的步驟是

 

；操作不恰當(dāng)?shù)牟襟E是

 

．
②利用這個裝置也可以測量重錘的加速度數(shù)值．這位同學(xué)打出的紙帶如圖所示，A點(diǎn)為打下的第一個點(diǎn)，0、1、2、3、4、5、6為連續(xù)的計(jì)數(shù)點(diǎn)，現(xiàn)測得s₁、s₂、s₃、s₄、s₅、s₆分別為4.03cm、4.42cm、4.80cm、5.18cm、5.57cm、5.95cm，請你根據(jù)這條紙帶推算此落體過程的加速度a為

 

m/s²．（保留三位有效數(shù)字）
③某同學(xué)根據(jù)第②問求得的加速度數(shù)值計(jì)算重力勢能的變化量△E_P，驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律定律．試分析其合理性．

 

．

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1．答案：A   由滾輪不會打滑可知主動軸上的平盤與可隨從動軸轉(zhuǎn)動的圓柱形滾輪的接觸

   點(diǎn)的線速度相同，所以v₁=v₂，由此可得，所以，即選項(xiàng)A

   正確.

2．答案：B    根據(jù)物體作直線運(yùn)動和曲線運(yùn)動的條件可知，先作初速度為零的沿合力方向的勻加速直線運(yùn)動，后因速度方向跟另一個力不在一條直線上，作勻變速曲線運(yùn)動.

3．答案：AC     根據(jù)運(yùn)動的合成與分解，因?yàn)樾〈�垂直岸航行，渡河時間與水的速度無關(guān)，又河水的流速與到河岸的距離x成正比，即，所以，解得，渡河時間為.

4．答案：C    小球做平拋運(yùn)動，豎直高度m，A正確；小球水平方向上的位移m，小球初速度m/s，此即第一次閃光時小車的速度，B正確；兩次閃光時間間隔內(nèi)汽車的平均速度m/s，因此汽車應(yīng)做加速運(yùn)動，C不能確定，D能夠確定.

5．答案：CD    根據(jù)物體豎直上拋的運(yùn)動規(guī)律，得，因此可求出該星球表面的重力加速度g.再根據(jù)可推導(dǎo)出CD為正確答案.

6．答案：A   因?yàn)橐�提高“神舟”六號飛船的高度將考慮啟動火箭發(fā)動機(jī)向后噴氣，通過反沖作用，使飛船加速，飛船需要的向心力增大，但由于在原軌道上不變，不足以提供其所需的向心力，所以飛船做離心運(yùn)動，到更高的軌道，所以A正確，B錯誤.對飛船有：，所以，R增大，運(yùn)行速度v減小，C錯誤；由于，所以，，所以R增大，T增大，但a減少，所以D錯.

7．答案：C    在理想情況下一直加速，可以達(dá)到圍繞地球表面做圓周運(yùn)動，即第一宇宙速度.

8．答案：C   球的水平速度是2m/s，人到環(huán)的水平距離為2m，所以球必須在1s內(nèi)到達(dá)吊環(huán)，則1s內(nèi)球在豎直方向上的位移為1.8m，設(shè)初速度為v₀，則，解得m/s.

9．答案：C   設(shè)桿沿方向移動的速度為，根據(jù)速度分解可得，，，所以可得.

10．答案：BC    較小，物體追上細(xì)桿相碰；較大，細(xì)桿繞過一周后追上物體相碰.

第Ⅱ卷（非選擇題，共110分）

11．（1）答案：平拋運(yùn)動在豎直方向上是自由落體運(yùn)動 （2分）   

球1落到光滑水平板上并擊中球2（2分） 

平拋運(yùn)動在水平方向上是勻速運(yùn)動（2分）

   （2）答案：如圖所示，測量R、r、R^/，（2分）

自行車的速度為：.（2分）

12．解析：（1）根據(jù)游標(biāo)卡尺的讀數(shù)原理，可得讀數(shù)應(yīng)為主尺上的和游標(biāo)尺上的刻度相加.由圖乙可知游標(biāo)尺的分度為0.05mm，主尺上為5.9cm，游標(biāo)尺上的第5個刻度線和主尺對齊，所以讀數(shù)為5.9cm+0.02×5mm=6.00cm，即可得該圓盤的半徑r=6.00cm.

   （2）由題意知，紙帶上每兩點(diǎn)的時間間隔T=0.10s，打下計(jì)數(shù)點(diǎn)D時，紙帶運(yùn)動速度大小為：cm/s²=39cm/s²=0.39m/s²，

此時圓盤轉(zhuǎn)動的角速度為=6.5rad/s

  （3）紙帶運(yùn)動的加速度大小為，代入數(shù)值，得a=0.59m/s²

設(shè)角加速度為β，則=9.8rad/s².

13．解析：對物體受力分析可知正壓力①，其中表示氣動壓力. （3分）

②，（4分）

根據(jù)牛頓第二定律，可得③，（3分）

聯(lián)立解得，（2分）

14．解析：第一個等式（對熱氣球）不正確，因?yàn)闊釟馇虿煌�于人造衛(wèi)星，熱氣球靜止在空中是因?yàn)楦×εc重力平衡，它繞地心運(yùn)動的角速度應(yīng)等于地球自轉(zhuǎn)的角速度. （4分）

   （1）若補(bǔ)充地球表面的重力加速度為g，可以認(rèn)為熱氣球受到的萬有引力近似等于其重力，則有（2分）

與第二個等式聯(lián)立可得（1分）

 （2）若利用同步衛(wèi)星的離地高度H有：（2分）

與第二個等式聯(lián)立可得（2分）

   （3）若利用第一宇宙速度v₁，有（2分）

與第二個等式聯(lián)立可得（1分）

此外若利用近地衛(wèi)星運(yùn)行的角速度也可求出來.

15．解析：水滴沿切線方向做平拋運(yùn)動到地面上的水平位移=2m（2分）

落地時間s（2分）

“魔盤”的線速度m/s（2分）

其轉(zhuǎn)速滿足（2分）

r/min. （2分）

16．解析：（1）衛(wèi)星做勻速圓周運(yùn)動，由萬有引力和牛頓第二定律得，（2分）

其動能為（2分）

其機(jī)械能為E=E_k+E_p= +()=（4分）

衛(wèi)星繞地表運(yùn)行時，r=R，且，GM=gR²，（2分）

所以E===－6.4×10⁶×10×10³=－3.2×10¹⁰J. （4分）

 （2）要使繞地球運(yùn)動的衛(wèi)星掙脫地球的引力，需添加的能量是：

ㄓE=0－E=3.2×10¹⁰J. （4分）

17．解析：（1）小球從H高處自由落下，進(jìn)入軌道，沿BDO軌道做圓周運(yùn)動，小球受重力和軌道的支持力.設(shè)小球通過D點(diǎn)的速度為v，通過D點(diǎn)時軌道對小球的支持力為F（大小等于小球?qū)�軌道的壓力）提供它做圓周運(yùn)動的向心力，即 ①（2分）

小球從P點(diǎn)落下一直到沿光滑軌道運(yùn)動的過程中，機(jī)械能守恒有，

②（2分）

由①②解得高度m（1分）

（2）設(shè)小球能夠沿豎直軌道運(yùn)動到O點(diǎn)時的最小速度為v₀，則有③（2分）

小球至少應(yīng)從H₀高處落下，④（1分）

由③④可得（1分）

由H>H₀，小球可以通過O點(diǎn). （1分）

 （3）小球由H落下通過O點(diǎn)的速度為m/s（1分）

小球通過O點(diǎn)后做平拋運(yùn)動，設(shè)小球經(jīng)過時間t落到AB圓弧軌道上，

建立圖示的坐標(biāo)系，有 ⑤（1分）

⑥（1分） 且⑦（1分）

由⑤⑥⑦可解得時間t=1s（負(fù)解舍去）（1分）

落到軌道上速度大小為m/s（1分）

18．解析：（1）當(dāng)飛船以v₀繞月球做半徑為r_A=R+h的

圓周運(yùn)動時，由牛頓第二定律得，

（2分）

則（2分）

式中M表示月球的質(zhì)量，R為月球的半徑，為月球表面的重力加速度，

所以代入數(shù)據(jù)得，v₀=1652m/s（2分）

   （2）根據(jù)開普勒第二定律，飛船在A、B兩處的面積速度相等，所以有r_Av_A=r_Bv_B，

即(R+h)v_A=Rv_B  ①（2分）

由機(jī)械能守恒定律得，  ②（2分）

由①②式并代入數(shù)據(jù)得，v_A=1628m/s（2分）

故登月所需速度的改變量為m/s（2分）

飛船在A點(diǎn)噴氣前后動量守恒，設(shè)噴氣總質(zhì)量為ㄓm，因噴氣前的動量為mv₀，噴氣后的動量為(m－ㄓm)v_A+ㄓm(v₀+u)，前后動量相等，

故有mv₀=(m－ㄓm)v_A+ㄓm(v₀+u)，（2 分）

故噴氣所消耗的燃料的質(zhì)量為ㄓm=mㄓv/(u+ㄓv)=28.7kg（2分）