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1.在“探究弹簧弹力大小与伸长量的关系”实验中,甲、乙两位同学选用不同的橡皮绳代替弹簧,为测量橡皮绳的劲度系数,他们在橡皮绳下端面依次逐个挂下钩码(每个钩码的质量均为m=0.1kg,取g=10m/s2),并记录绳下端的坐标X(下标i表示挂在绳下端钩码个数).然后逐个拿下钩码,同样记录绳下端面的坐标X,绳下端面坐标的值Xi=$\frac{{X}_{加}+{X}_{减}}{2}$的数据如下表:
挂在橡皮绳下端的钩码个数橡皮绳下端的坐标(X/mm)
1216.5216.5
2246.7232.0
3284.0246.5
4335.0264.2
5394.5281.3
6462.0301.0
(1)同一橡皮绳的X小于X(大于或小于);
(2)乙同学的数据更符合实验要求(甲或乙).

分析 钩码数增至某值时橡皮筋的伸长量比减至同一数值时小一些.这是由于实验中加挂钩码过多,拉力过大,橡皮筋的伸长超过了弹性限度,减挂钩码时弹性尚未恢复.
由乙同学的数据可得到不同拉力下橡皮绳的伸长量(Xi-X1)数据,用描点做出图象,根据图象的斜率求出橡皮绳的劲度系数.

解答 解:(1)同一橡皮绳的X<X.由于实验中加挂钩码过多,拉力过大,橡皮筋的伸长超过了弹性限度,减挂钩码时弹性尚未恢复.
(2)由于橡皮筋的伸长与拉力(钩码个数)成正比,橡皮绳下端坐标(橡皮筋长度)应随钩码个数的增加线性增加,即每增加一个够吗,橡皮绳下端坐标值的增加相同,从表中数据可以看出,乙同学的测量数据较符合这一要求.
故答案为:(1)小于;(2)乙

点评 该题突出考查学生实验操作的体验、注重对实验结果的分析与解释能力的考查、注重对学生数据处理能力和探究能力的考查.这一命题导向对于今后教学重视实验操作体验和学生实验基本素养的培养有很好的导向作用.
对于弹簧、橡皮绳、橡皮筋等,只有在弹性限度内,弹力才与伸长量有正比关系.

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

11.如图所示,以MN为界的两匀强磁场,方向均垂直纸面向里,MN边界上方的磁感应强度B1大于下方的磁感应强度B2,且B2=B0,一质量为m,带正电荷且电量为q的粒子从O点沿图示方向垂直MN进入磁场B1中,不计粒子重力.
(1)若B1=2B0,求带电粒子从O点出发至再次回到O点所需的时间,并画出粒子运动轨迹.
(2)求带电粒子从O点出发后能再次回到O点的所有B1的可能值及其运动过程所用的时间.

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12.小明同学为了用半偏法测量一个电压表的内阻(量程为3V,内阻约为3kΩ),设计了如图甲所示的电路.
(1)半偏法测电压表的内阻是一种近似测量(填“精确测量”、“近似测量”或“粗略测量”)的方法,用半偏法测量电压表的内阻必须具备的条件是电压表的内阻与滑动变阻器的总阻值满足RV>>R.
(2)实验时先闭合S1和S2,调节R,使电压表指针偏转到满刻度,再断开S2,保持R不变,调节R′,使电压表指针半偏,读出此时R′的阻值为3 005.4Ω,则电压表V的内阻测量值RV=3005.4Ω,该测量值大于实际值(填“大于”、“小于”或“等于”).

(3)小军同学也设计了一个电路,如图乙所示,测量电压表的内阻RV,所用电源内阻不计,实验步骤如下:
①先断开开关S1、S2,将电阻箱1的电阻调至最大;
②闭合S1,调节电阻箱1,同时观察电压表指针,当指针处于满偏刻度时,读取电阻箱1的阻值为1 500Ω;
③保持电阻箱1的电阻不变,闭合S2,只调节电阻箱2,同时观察电压表指针,当指针处于半偏刻度时,读取电阻箱2的阻值为1 000Ω,则此电压表的内阻的测量值为RV=3000Ω.

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9.某同学用如图甲所示装置,做“探究弹力和弹簧伸长关系”的实验.装置中,弹簧的上端O点固定在铁架台的金属杆上,旁边竖直放置一刻度尺,刻度尺的零刻线跟O点对齐,在弹簧的下端A处固定一个指针.记下不挂钩码时指针所指的位置,然后在弹簧的下面依次挂上1个、2个、3个、…钩码,分别记下指针所指的位置,算出弹簧的弹力与伸长量,填在下表中.

钩码个数123456
弹簧弹力F/N0.501.001.502.002.503.00
弹簧伸长x/cm1.202.403.604.766.107.10
(1)在图乙所示的坐标系中画出F-x图象.
(2)根据图象得出结论是在误差允许的范围内,弹簧的弹力跟弹簧的伸长量成正比. 
(3)由图象得弹簧的劲度系数为kA=42 N/m(结果保留2位有效数字).
(4)如果将指针固定在A点的下方P处,再作出x随F变化的图象,得出弹簧的劲度系数k${\;}_{A}^{′}$=kA(选填“>”、“<”或“=”).

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