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    4．某学习小组用图甲所示的实验装置探究“动能定理”．他们在气垫导轨上安装了一个光电门B，滑块上固定一遮光条，滑块用细线绕过气垫导轨左端的定滑轮与力传感器相连，传感器下方悬挂钩码，每次滑块都从A处由静止释放．

    （1）某同学用游标卡尺测量遮光条的宽度d，如图乙所示，则d=2.30mm．
    （2）下列实验要求中不必要的一项是A（请填写选项前对应的字母）．
    A．应使滑块质量远大于钩码和力传感器的总质量
    B．应使A位置与光电门间的距离适当大些
    C．应将气垫导轨调至水平
    D．应使细线与气垫导轨平行
    （3）实验时保持滑块的质量M和A、B间的距离L不变，改变钩码质量m，测出对应的力传感器的示数F和遮光条通过光电门的时间t，通过描点作出线性图象，研究滑块动能变化与合外力对它所做功的关系，处理数据时应作出的图象是C（请填写选项前对应的字母）．
    A．作出“t-F图象”B．作出“t2-F图象”
    C．作出“t2-$\frac{1}{F}$图象”D．作出“$\frac{1}{t}-{F^2}$图象”

    分析 （1）游标卡尺读数结果等于固定刻度读数加上可动刻度读数，不需要估读；
    （2）从实验原理和实验误差角度分析操作的步骤；
    （3）根据运动学公式计算加速度，根据牛顿第二定律F=Ma计算表达式，从而确定处理数据时应作什么图象．

    解答 解：（1）由图知第5条刻度线与主尺对齐，d=2mm+6×0.05mm=2.30mm；
    （2）A、拉力是直接通过传感器测量的，故与小车质量和钩码质量大小关系无关，故A不必要；
    B、应使A位置与光电门间的距离适当大些，有利于减小误差，故B是必要的；
    C、应将气垫导轨调节水平，保持拉线方向与木板平面平行，这样拉力才等于合力，故CD是必要的；
    本题选不必要的，
    故选：A．
    （3）根据牛顿第二定律得a=$\frac{F}{M}$，
    那么$（\frac{d}{t}）^{2}=2（\frac{F}{M}）L$
    解得：t2=$\frac{M{d}^{2}}{2LF}$
    所以研究滑块的加速度与力的关系，处理数据时应作出$\frac{1}{{t}^{2}}$图象或作出t2-$\frac{1}{F}$图象，故C正确．
    故选：C
    故答案为：（1）2.30；（2）A；（3）C

    点评 本题要知道滑块经过光电门时的瞬时速度可近似认为是滑块经过光电门的平均速度．要求能够根据实验原理分析操作的合理性．

    练习册系列答案
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    科目：高中物理 来源： 题型：实验题

    14．某小组同学利用如图（a）所示的装置研究一定质量气体的压强与温度的关系．他们在与压强传感器相连的试管中封闭了一定质量的气体，将温度传感器的热敏元件伸入到试管内部，通过数据采集器和计算机测得试管内气体的压强和温度．实验中，把试管浸在烧杯的冷水中，通过在烧杯中逐次加入热水来改变试管内气体的温度．
    温度传感器压强传感器试管热敏元件（a）
    （1）该组同学在先后三次实验中获得了三组实验数据，通过计算机绘出的p-t图象分别如图（b）中的a、b、c所示，其中三条线不重合的原因是体积不同，或者质量不同；

    （2）如果图中p1为已知量，则图线a的函数表达式为$\frac{{p}_{1}}{273}$t+p1；
    （3）如果某次实验中，加入热水后没有充分搅拌，就立即记录压强和温度的数值，则测量的气体温度和该时刻气体实际温度相比将一致（填“偏高”“偏低”“一致”）

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    科目：高中物理 来源： 题型：多选题

    15．物体受到几个恒定外力的作用而处于平衡状态，如果撤掉其中一个力（其它力保持不变），则它可能一直做（　　）
    A．匀速圆周运动B．匀速直线运动C．匀减速直线运动D．类平抛运动

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    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    12．彩色超声波检测仪，简称彩超，工作时向人体发射频率已知的超声波，当超声波遇到靠近或远离探头的血流时探头接收的回波信号频率会升高或降低．利用计算机技术给这些信号加上色彩，显示在屏幕上，可以帮助医生判定血流的状态．而用X射线对人体的摄影，简称CT．工作时X射线对人体进行扫描，由于人体各种组织的疏密程度不同，部分射线穿透人体而部分被遮挡，检测器接收到的射线就有了差异，从而可以帮助医生诊断病变．根据以上信息，可以判断下列说法中正确的是（　　）
    A．彩超工作时利用了多普勒效应
    B．CT工作时利用了波的衍射现象
    C．彩超和CT工作时向人体发射的都是纵波
    D．彩超和CT工作时向人体发射的都是电磁波

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    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    19．冥王星的公转轨道是椭圆，其公转周期为T0，近日点A到太阳的距离为a，远日点B到太阳的距离为b，半短轴的长度为c，A、B、C、D分别为长短轴的端点，如图所示．若太阳质量为M，引力常量为G，忽略其他行星对它的影响，则（　　）
    A．冥王星从A→C→B的过程中，速率逐渐变大
    B．冥王星从A→C所用的时间等于$\frac{T_0}{4}$
    C．冥王星从C→B→D的过程中，速率先增大后减小
    D．冥王星在C点的加速度大小为$\frac{4GM}{{4{c^2}+{{（b-a）}^2}}}$

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    科目：高中物理 来源： 题型：实验题

    9．在“探究平抛运动的运动规律”的实验中，可以描绘出小球平抛运动的轨迹，实验简要步骤如下：
    （1）让小球每次从同一高度位置滚下，是为了保证保证小球平抛运动的初速度相等．
    （2）保持斜槽末端切线水平的目的是保证小球的初速度水平．
    （3）如图为一个同学在实验中画出的一部分曲线，于是他在曲线上取水平距离相等的三点A、B、C，量得△s=0.2m．又量出它们之间的竖直距离分别为h1=0.1m，h2=0.2m，g取10m/s2，利用这些数据，可求得：
    ①物体抛出时的初速度为2m/s；
    ②物体经过B时的速度大小为2.5m/s．

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    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    16．在纯电感交流电路中，计算电流的公式（　　）
    A．i=$\frac{U}{L}$B．Im=$\frac{U}{ωL}$C．I=$\frac{U}{ωL}$D．I=$\frac{μ}{ωL}$

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    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    13．某同学设计测量金属丝电阻率的实验方案如下：
    （1）他用刻度尺测出了接入电路金属丝的长度L、用螺旋测微器测出金属丝的直径d，测量情况如“图1”“图2”所示，金属丝的长度L=98.00cm，金属丝的直径d=1.700mm

    （2）该同学采用如“图3”实验电路测量金属丝接入电路的电阻，测得电流表的读数I=0.28A，电压表的读数U=11.0V，已知电流表的内阻Rg=20Ω，定值电阻R0=5Ω，则该金属丝的电阻R=7.9Ω（计算结果保留两位有效数字）
    （3）根据该同学的实验方案测得的实验数据，计算金属丝的电阻率ρ=1.8×10-5Ω•m（保留两位有效数字）

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    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    14．关于重力势能的变化和运动的关系，下列说法正确的是（　　）
    A．当物体做匀加速直线运动时，其重力势能一定增大
    B．当物体做匀速直线运动时，其重力势能一定不变
    C．当物体处于完全失重状态时，其重力势能一定为零
    D．物体重力势能的变化与其所处的运动状态无直接关系

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