（ I） 在“探究弹力与弹簧伸长的关系”的实验中，将弹簧水平放置测出其自然长度，然后竖直悬挂让其自然下垂，在其下端竖直向下施加外力F，实验过程是在弹簧的弹性限度内进行的．用记录的外力F与弹簧的形变量x作出的F-x图象如图1所示，由图可知弹簧的劲度系数为

200

200

N/m．图线不过原点的原因是

弹簧自身所受重力

弹簧自身所受重力

造成的；
（ II）如图2的装置中，两个相同的弧形轨道M、N，分别用于发射小铁球P、Q，两轨道上分别装有电磁铁C、D；调节电磁C、D的高度，使AC=BD，从而保证小铁球P、Q在轨道出口处的水平初速度v₀相等．将小铁球P、Q分别吸到电磁铁上，然后切断电源，使两小铁球以相同的初速度从轨道M、N下端口射出，实验结果是两小球同时到达E处，发生碰撞．现在多次增加或减小轨道M口离水平面BE的高度（即只改变P球到达水平面速度的竖直分量大小），再进行实验的结果是：
试分析回答该实验现象说明了：①

总是发生碰撞

总是发生碰撞

，②

P水平方向的分运动是匀速直线运动

P水平方向的分运动是匀速直线运动

，③

各分运动具有独立性

各分运动具有独立性

．
（ III） （1）关于图2的“验证机械能守恒定律”实验中，以下说法正确的是
A．实验中摩擦是不可避免的，因此纸带越短越好，因为纸带越短，克服摩擦力做的功就越少，误差就越小
B．实验时必须称出重锤的质量
C．纸带上第1、2两点间距若不接近2mm，则无论怎样处理实验数据，实验误差都一定较大
D．处理打点的纸带时，可以直接利用打点计时器打出的实际点迹
（2）图3是实验中得到的一条纸带，在计算图中N点速度时，几位同学分别用下列不同的方法进行，其中正确的是
A．v_N=g_nT　　　        B．v_N=

xn+xn+1

2T

C．v_N=

dn+1-dn-1

2T

     D．v_N=g_n-1

．

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Ⅰ．某同学要探究弹力和弹簧伸长的关系，并测弹簧的劲度系数k．做法是先将待测弹簧的一端固定在铁架台上，然后将最小刻度是毫米的刻度尺竖直放在弹簧一侧，并使弹簧另一端的指针恰好落在刻度尺上．当弹簧自然下垂时，指针指示的刻度数值记作L，弹簧下端每增加一个50g的砝码时，指针示数分别记作L₁、L₂、…、L₇．
（1）下表记录的是该同学测出的8个值：

代表符号	L	L1	L2	L3	L4	L5	L6	L7
刻度数值/cm	1.70	3.40	5.10	6.85	8.60	10.30	12.10	14.05

根据表中数据，用“逐差法”计算出每增加50g砝码时弹簧平均伸长量的数值为______ cm．
（2）根据以上数据，求出弹簧的劲度系数k=______N/m．（g取9.8m/s²）
Ⅱ．现要测量某电源的电动势和内阻，备有以下器材：
电源E（电动势小于3V，内阻小于1Ω，最大允许电流1A）
电压表V （量程3V的理想电压表）
电阻箱R（调节范围0-99.99Ω，）
定值电阻R  （阻值等于2.00Ω）
导线若干，电键S个
（1）将图1所示的实物连接成实验电路．
（2）闭合开关，调节电阻箱的阻值R．读出电压表相应的示数U，如下图所示，为了比较
准确方便的得出实验结论，现用作图法处理数据，图线纵坐标表示电压表读数U，则图线的横坐标应选用______．
A．R       B．       C．       D．

R/Ω	40.00	20.00	12.00	8.00	6.00	5.00
U/V	1.90	1.78	1.66	1.57	1.43	1.35

（3）根据上表数据以及第二问中选取的横坐标，某同学选取合适的标度作出了图2中所示的图线（其中横轴的物理含义和标度未标出），则由图线可得：E=______V； r=______Ω．（保留两个有效数字）
Ⅲ．如图a是研究小球在斜面上平抛运动的实验装置，每次将小球从弧型轨道同一位置静止释放，并逐渐改变斜面与水平地面之间的夹角θ，获得不同的射程x，最后作出了如图b所示的x-tanθ图象．则：
（1）由图b可知，小球在斜面顶端水平抛出时的初速度为______；
（2）若最后得到的图象如图c所示，则可能的原因是（写出一个）______．

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I．一个实验小组在“探究弹力和弹簧伸长的关系”的实验中，使用两条不同的轻质弹簧 a和b，得到弹力与弹簧长度的图象如图所示．下列表述正确的是

 

．
A．a的原长比b的短；
B．a的劲度系数比b的大；
C．a的劲度系数比的小；
D．测得的弹力与弹簧的长度成正比；
II．像打点计时器一样，光电计时器也是一种研究物体运动情况的常见计时仪器，每个光电门都是由激光发射和接收装置组成．当有物体从光电门通过时，光电计时器就可以显示物体的挡光时间．现利用如图所示装置设计一个“探究物体运动的加速度与合外力、质量关系”的实验，图中NQ是水平桌面、PQ是一端带有滑轮的长木板，1、2是固定在木板上间距为L的两个光电门（与之连接的两个光电计时器没有画出）．可以装载钩码的小车上固定着用于挡光的窄片K，让小车从木板的顶端滑下，光电门各自连接的计时器显示窄片K的挡光时间分别为t₁和t₂．
①在某次测量中，用游标卡尺测量窄片K的宽度，游标卡尺如图所示，则窄片K的宽度d=

 

m（已知L＞＞d），光电门1、2各自连接的计时器显示的挡光时间分别为t₁=4.0×10^-2s，t₂=2.0×10^-2s；
②用米尺测量两光电门的间距为L=0.40m，则小车的加速度大小a=

 

 m/s²；
III．有一个小灯泡上标有“4.8V、2W”的字样，现在测定小灯泡在不同电压下的电功率，并作出小灯泡的电功率P与它两端电压的平方U²的关系曲线．有下列器材可供选用：
A 电压表V₁（0～3V，内阻3kΩ）　　 
B 电压表V₂（0～15V，内阻15kΩ）
C 电流表A（0～0.6A，内阻约1Ω）
D 定值电阻R₁=2kΩ
E 定值电阻R₂=10kΩ
F 滑动变阻器R（10Ω，2A）
G 学生电源（直流5V，内阻不计）
H 开关、导线若干

①为了使测量结果尽可能准确，实验中所用电压表应选用

 

；定值电阻应选用

 

．（均用序号字母填写）；
②为尽量减小实验误差，并要求从零开始多取几组数据，请在方框内画出满足实验要求的电路图；
③根据实验做出P-U²图象，下面的四个图象中可能正确的是

 

．

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（1）如图所示，轻弹簧一端固定在墙上，另一端连一挡板，挡板的质量为m，一物体沿光滑水平面以一定的速度撞向挡板，物体质量为M，物体与挡板相接触的一面都装有尼龙搭扣，使得它们相撞后立即粘连在一起，若碰撞时间极短（即极短时间内完成粘连过程），则对物体M、挡板m和弹簧组成的系统，下面说法中正确的是：

ACD

ACD

A．在M与m相撞的过程中，系统的动量守恒而机械能不守恒
B．在M与m相撞的过程中，系统的动量不守恒而机械能守恒
C．从M与m开始接触到弹簧被压缩到最短的过程中，系统的动量和机械能都不守恒
D．从M与m相撞后到弹簧第一次恢复原长的过程中，系统的动量不守恒而机械能守恒
（2）大量的氢原子处于n=2的激发态，当它们跃迁回基态时，将放出大量光子，用这些光予照射金属铯时．求：
（1）从铯表面飞出的电子的最大初动能是多少电了伏？（已知氢原子基态能量为-13.6eV，铯的逸出功为1.88eV）
（2）这些电子的截止电压是多少？

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一、选择题（每小题4分，共48分）

1．BC：气体失去了容器的约束会散开，是由于扩散现象的原因；水变成水蒸汽时，需要吸收热量，分子动能不变，分子势能增加，选B。气体体积增大，压强不变温度升高，由热力学第一定律可知，吸热，故选C。气体压强与气体分子的平均动能和单位体积内的分子数有关，气体温度升高，体积变大时，压强可以不变或减小。

2．A：干路中总电阻变大，电流变小，路端电压变大；电容器的电荷量变大，电源总功率变小，灯泡变暗。

3．AC：汽车上坡时的牵引力大于下坡时的牵引力，故下坡的速度一定大于v；阻力一定大于重力沿斜面的分力，否则不可能达到匀速运动。

4．D：P点加速运动说明此波向左传播，故Q点向上运动，N点向上运动。

5．B：子弹上升速度减小，阻力变小，加速度变小，下降时向上的阻力变大，向下的合力变小，加速度仍变小。

6．BD：弹簧的弹性势能增大，物体的重力势能减小；物体的机械能变小，系统的机械能不变。

7．B：小球的质量未知，动能无法求出；加速度可由公式Δs＝at²求出；不是无精度释放的位置，不满足相邻距离奇数之比关系；当地的重力加速度未知，不能验证小球下落过程中机械能是否守恒。

8．AD；只能外轨高于内轨时，斜面的支持力和重力的合力才能指向轴心。火车转变的向心力是重力和支持力的合力，推得：mgtanθ＝m; anθ＝；得：v²＝hr；故选AD。

9．AD若弹簧的长度大于原长，说明m₂的摩擦力大于其重力的分力，故μ₁＜μ₂；若弹簧的长度小球原长，说明m₁的摩擦力大于其重力的分力，μ₁＞μ₂。

10．BC：小灯泡的伏安特性曲线是在电阻变化下画出的，其斜率不是电阻；电阻是电压与电流的比值；功率是电压与电流的乘积。

11．C：物体与卫星的角速度相同，半径大的线速度大；由a＝ω²r可知加速度是卫星的大；该卫星不一定是同步卫星，也可能是和同步卫星相同高度的逆着地球自转方向的卫星。

12．A：将每个区域的电场合成，画出垂直电场线的等势面。

二、实验题（12分）

13．（1）0．830　（3分）（2）D　（3分）（3）B　（3分） （4）9.76 （3分）

14．（10分）解：设O点距A点的距离为h，AB的距离s，下落时间为t₁，初速度为v₀，则无电场平抛时，水平：s＝v₀t₁（1分）　　　竖直：h＝　　　　（1分）

得：s＝　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（2分）

有电场平抛时，水平：2s＝v₀t₂　（1分）　　　竖直：h＝　　　　　（1分）

竖直方向的加速度　a＝（1分）　代入得：2s＝　（1分）

解得：E＝　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（3分）

15．（10分）解：（1）依题知，木块受到的滑动摩擦力为3.12N　（1分）

　 而　f＝μN＝μmg　　　　　　　　　　　　　　　  （2分）

   得动摩擦因数μ＝＝0.4　　　　　　（2分）

　（2）木块受力如图所示，根据牛顿第二定律有

F－mgsinθ－f₁＝ma　   ①              　　（2分）

而f₁＝μN₁＝μmgcosθ    ②　　　　　　　　　（2分）

联立①②式并代入数据解得：F＝8.7N　　　　（1分）

16．（10分）解：设3m的物体离开弹簧时的速度v₁，

根据动量守恒定律，有

　 （3m＋m）v₀＝m?2v₀＋3mv₁　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（3分）

解得：v₁＝　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　  （2分）

根据动能定理，弹簧对两个物体做的功分别为：

W₁＝m(2v₀)²－mv₀²＝mv₀²　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（2分）

W₂＝3m(v₀)²－3mv₀²＝－mv₀²　　　　　　　　　　　　　　　　（2分）

弹簧对两个物体做的功分别为：W＝W₁＋W₂＝　　　　　　　　　　（1分）

17．（10分）解：（1）物体由A到B，设到达B点速度为v_t，由动能定理得：

Eqx₀－μmgx₀＝　（2分）　解得：v_t＝

由公式：0－－2μgs  （1分）

得物块距OO ^/ 的最大水平距离：s＝＝x₀（1分）

   （2）设物块在传送带上速度减为零后，从传送带返回达到与传送带相同的速度v₀时的位移为x，由动能定理得：μmgx＝－0　　　　　　　　　　　　　　　（1分）

　　得：x＝x₀＜x₀，故物块没有到达B点时，已经达到了和传送带相同的速度。

（1分）

　　物块在传送带上向左运动的时间：t₁＝　　　　　　（1分）

    物块从左向右返回到与传送带具有相同速度v₀的时间：  （1分）

　　物块相对传送带运动的过程中传送带的位移：s₁＝v₀(t₁＋t₂)              （1分）

　　传送带所受到的摩擦力：f＝μmg

　　电动机对传送带多提供的能量等于传送带克服摩擦力做的功：

　　W＝fs₁＝μmg×　　　　　　　　　　　　　　（1分）

　　说明：其它方法正确同样得分。