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某同学在做“探索弹力和弹簧伸长的关系”的实验时,所用的钩码每只质量都是30g,他先测出不挂钩码时弹簧的自然长度,再将5个钩码逐个挂在弹簧的下端,每次都测出相应的弹簧总长度,将数据填在了下面的表格中。(弹力始终没有超过弹性限度,取g=9.8m/s2)
砝码质量(g) | 0 | 30 | 60 | 90 | 120 | 150 |
弹簧总长(cm) | 6.00 | 7.15 | 8.34 | 9.48 | 10.64 | 11.79 |
弹力大小(N) |
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(1)试根据这些实验数据在图5给定的坐标纸作出弹簧所受弹 力大小F跟弹簧总长L之间的函数关系图像,说明图像跟坐标轴交点的物理意义。
(2)该弹簧的劲度系数k是多大。
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某同学要测某种圆柱形金属丝的电阻率,他设计了如下实验步骤:
(1)用刻度尺测出金属丝的长度为L米。
(2)用螺旋测微器测出金属丝的直径的示数如下,请你帮他读出待测金属丝的直径D= mm 。
(3)用万用表粗测金属丝的电阻R,示数如图乙所示,其读数为R= Ω
(4)根据万用表所测的电阻值,结合实验室所给的器材,他设计了更加精确测量金属丝电阻的电路图如图丙,请你根据他设计的电路图把右边的仪器连成实验测量电路。
(5)连接好测量电路后,他闭合开关,电压表的读数为U,电流表的读数为I,如果考虑电压表和电流表内阻的影响(已知电压表的内阻为RV ,电流表的内阻为RA ),则待测金属丝电阻率的精确表达式为 。(用题中已知量的字母表示)
五、计算题(本题共2小题,第15题8分,第16题11分,共19分。把解答写在答题卡中指定的答题处,要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤)
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如图所示,斜面高为 h ,倾角为θ ,固定在光滑水平面上,在距C点右侧水平距离为d 的D处固定一竖直挡板,一质量为 m 的小物块从斜面体的顶端A处由静止开始下滑。已知小物块与斜面体间的动摩擦因数为 μ,小物块经过C点时和与弹簧作用过程中均无机械能损失。求:
(1)小物块沿斜面下滑的加速度大小
(2)小物块从顶端B第一次滑至底端C所需要的时间 t
(3)小物块从开始运动到最终停止的整个过程中在斜面上运动的路程 s
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如图(a)所示,光滑的平行长直金属导轨置于水平面内,间距为L、导轨左端接有阻值为R的电阻,质量为m的导体棒垂直跨接在导轨上。导轨和导体棒的电阻均不计,且接触良好。在导轨平面上有一矩形区域内存在着竖直向下的匀强磁场,磁感应强度大小为B。开始时,导体棒静止于磁场区域的右端,当磁场以速度v1匀速向右移动时,导体棒随之开始运动,同时受到水平向左、大小为f的恒定阻力,并很快达到恒定速度,此时导体棒仍处于磁场区域内。
(1)求导体棒所达到的恒定速度v2;
(2)为使导体棒能随磁场运动,阻力最大不能超过多少?
(3)导体棒以恒定速度运动时,单位时间内克服阻力所做的功和电路中消耗的电功率各为多大?
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下列说法正确的是 (填入正确选项前的字母,每选错一个扣2分,最低得分为0分)。
(A)液面中颗粒越大,撞击的分子越多,布朗运动越明显
(B)热传递是改变物体内能的方式之一,在这个过程中不会发生内能与其他能量的转变
(C)单晶体有固定的熔点,多晶体和非晶体没有固定的熔点
(D)用“油膜法估测分子的大小”的实验中油酸分子直径等于纯油酸体积除以相应油酸膜的面积
(E)控制液面上方饱和汽的体积不变,升高温度,则达到动态平衡后该饱和汽的质量增大,密度增大,压强增大
(F)理想气体在体积不变的情况下,压强与热力学温度成正比
(Ⅱ)(8分)如图10所示,一定质量的理想气体从状态A变化到状态B,再从状态B变化到状态C.已知状态A的温度为480 K.求:
(1)气体在状态C时的温度;
(2)试分析从状态A变化到状态B的整个过程中气体是从外界吸收热量还是放出热量
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下列说法正确的是
A.物体从单一热源吸收的热量可全部用于做功
B.气体的温度变化时,其分子平均动能和分子间势能也随之改变
C.知道某物质的摩尔体积和阿伏加德罗常数可求出分子的体积
D.一定量的气体,在压强不变时,分子每秒对器壁单位面积平均碰撞次数随着温度降低而增加。
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已知万有引力常量G,那么在下列给出的各种情境中,能根据测量的数据求出火星平均密度的是
A.在火星表面使一个小球做自由落体运动,测出下落的高度和时间
B.发射一颗贴近火星表面绕火星做圆周运动的飞船,测出飞船运行的周期
C.观察火星绕太阳的圆周运动,测出火星的直径和火星绕太阳运行的周期
D.发射一颗绕火星做圆周运动的卫星,测出卫星离火星表面的高度和卫星的周期
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如图所示匀强电场E的区域内,在O点处放置一点电荷+Q,a、b、c、d、e、f为以O点为球心半径为R的球面上的点,aecf平面与电场平行,bedf平面与电场垂直,则下列说法中正确的是
A.b、d两点的电场强度相同
B.e 点的电势等于f点的电势
C.点电荷+q在球面上任意两点之间移动时,电场力一定不做功
D.a点与c点所在的直线上没有场强相同的点
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如图,一轻弹簧左端固定在长木块M的左端,右端与小木块m连接,且m、M及M与地面间接触光滑。开始时,m和M均静止,现同时对m、M施加等大反向的水平恒力F1和F2。在两物体开始运动以后的整个运动过程中,对m、M和弹簧组成的系统(整个过程中弹簧形变不超过其弹性限度),正确的说法是
A.由于F1、F2等大反向,故系统动量守恒,机械能也守恒
B.F1、F2 分别对m、M做正功,故系统机械能不断增加
C.当弹簧弹力大小与F1、F2大小相等时,系统机械能最大
D.系统机械能最大时,两物体动能都为零
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如图所示,三物体A、B、C均静止,轻绳两端分别与A、C两物体相连接且伸直,mA=3kg,mB=2kg,mC=1kg,物体A、B、C间的动摩擦因数均为μ=0.1,地面光滑,轻绳与滑轮间的摩擦可忽略不计.若要用力将B物体拉动,则作用在B 物体上水平向左的拉力最小值为(最大静摩擦力等于滑动摩擦力,取g=10m/s2)
A.3N B.5N C.6N D.8N
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