Ⅰ、如图1甲所示，在“验证力的平行四边形定则”的实验中，某同学进行实验的主要步骤是：将橡皮筋的一端固定在木板上的A点，另一端拴上两根绳套，每根绳套分别连着一个弹簧测力计．沿着两个方向拉弹簧测力计，将橡皮筋的活动端拉到某一位置，将该位置标记为O点，读取此时弹簧测力计的示数，分别记录为F₁、F₂，并用笔在两绳的拉力方向上分别标记a、b两点，分别将其与O点连接，表示两力的方向．再用一个弹簧测力计将橡皮筋的活动端仍拉至O点，记录其拉力F的大小并用上述方法记录其方向．

（1）用一个弹簧测力计将橡皮筋的活动端仍拉至O点，这样做的目的是

与F₁、F₂共同作用的效果相同

与F₁、F₂共同作用的效果相同

．
（2）这位同学在实验中确定分力方向时，图1甲所示的a点标记得不妥，其原因是

O、a两点太近，误差大

O、a两点太近，误差大

．
（3）图1乙是在白纸上根据实验结果作出的力的图示，其中

F

F

是F₁和F₂合力的实际测量值．
Ⅱ、“探究弹力和弹簧伸长量的关系”的实验中，选用的螺旋弹簧如图2甲所示．
（1）将弹簧的上端O点固定悬吊在铁架台上，旁边置一刻度尺，刻度尺的零刻线跟O点对齐，在弹簧的下端A处做一标记（如固定一个指针）．在弹簧下端的挂钩上挂上钩码（每个钩码的质量都是50g），指针在刻度尺上指示的刻度为x．逐个增加所挂钩码的个数，刻度x随挂钩上的钩码的重量F而变化，几次实验测得相应的 F、x各点已描绘在图2乙中．由图象得出弹簧的劲度系数k_A=

32

32

N/m．（结果取两位有效数字）；此弹簧的弹力大小F跟弹簧伸长量△x的关系是

F=32△x

F=32△x

．
（2）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与k_A相比，可能是

B

B

A．大于k_A B．等于k_A C．小于k_A       D．无法确定
（3）如果将指针固定在A点的上方Q处，再作出x随F变化的图象，得出弹簧的劲度系数与k_A相比，可能是

A

A

A．大于k_A B．等于k_A       C．小于k_A D．无法确定．

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由理论分析可得，弹簧的弹性势能公式为EP=

1

2

kx2（式中k为弹簧的劲度系数，x为弹簧的形变量）．为验证这一结论，A、B两位同学设计了如下的实验：
①首先他们都进行了图甲所示的实验：将一根轻质弹簧竖直挂起，在弹簧的另一端挂上一个已知质量为m的小铁球，稳定后测得弹簧伸长量为d；
②A同学完成步骤①后，接着进行了如图乙所示的实验：将这根弹簧竖直地固定在水平桌面上，并把小铁球放在弹簧上，然后竖直地套上一根带有插销孔的长透明塑料管，利用插销压缩弹簧；拔掉插销时，弹簧对小铁球做功，使小铁球弹起，测得弹簧的压缩量为x时，小铁球上升的最大高度为H．
③B同学完成步骤①后，接着进行了如图丙所示的实验．将这根弹簧放在一光滑水平桌面上，一端固定在竖直墙上，另一端被小球压缩，测得压缩量为x，释放弹簧后，小球从高为h的桌面上水平抛出，抛出的水平距离为L．
（1）A、B两位同学进行图甲所示实验是为了确定物理量：

 

，用m、d、g表示所求的物理量：

 

．
（2）如果EP=

1

2

kx2成立，那么A同学测出的物理量x与d、H的关系式是x=

 

；B同学测出的物理量x与d、h、L的关系式是x=

 

．

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Ⅰ、（1）在“测定金属的电阻率”实验中，把金属丝在圆柱形铅笔上单层密绕30圈，用20分度的游标卡尺测得其长度如图所示，则金属丝横截面的直径为

0.68

0.68

mm

（2）影响物质材料电阻率的因素很多，一般金属材料的电阻率随温度的升高而增大，而半导体材料的电阻率则与之相反，随温度的升高而减少．某课题研究组需要研究某种导电材料的导电规律，他们用该种导电材料制作成电阻较小的线状元件Z做实验，测量元件Z中的电流随两端电压从零逐渐增大过程中的变化规律．
（a） 他们应选用下图所示的哪个电路原理图进行实验？答：

A

A

（b） 按照正确的电路图，完成右图中的实物连线．
（c） 实验测得元件Z的电流与电压的关系图象如下图所示．则元件Z是金属材料还是半导体材料？答：

半导体

半导体

．

Ⅱ、用如图所示装置来探究碰撞中的守恒量，质量为m_B的钢球B放在小支柱N上，球心离地面高度为H；质量为m_A的钢球A用细线拴好悬挂于O点，当细线被拉直时O点到球心的距离为L，且细线与竖直线之间夹角α；球A由静止释放，摆到最低点时恰与球B发生正碰，碰撞后，A球把轻质指示针C推移到与竖直夹角为β处，B球落到地面上，地面上铺有一张盖有复写纸的白纸D，用来记录球B的落点．
（a） 用图中所示各个物理量的符号表示：碰撞前A球的速度V_A=

2gL(1-cosα)

2gL(1-cosα)

；碰撞后B球的速度V_B=

S

g 2H

S

g 2H

；此实验探究守恒量的最后等式为

mA

2gL(1-cosα)

=mBS

g 2H

+mA

2gL(1-cosβ)

mA

2gL(1-cosα)

=mBS

g 2H

+mA

2gL(1-cosβ)

．
（b） 请你提供两条提高实验精度的建议：

①让球A多次从同一位置摆下，求B球落点的平均位置；

①让球A多次从同一位置摆下，求B球落点的平均位置；

．

②α角取值不要太小；

②α角取值不要太小；

．

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Ⅰ、一位同学在实验室里测量一物体的长度，测量结果是5.37cm，那么他用的测量工具是

 

A．能准确到1mm的刻度尺B．能准确到0.1mm的游标卡尺
C．能准确到0.01mm的螺旋测微器D．不能判定用的是什么测量仪器
Ⅱ、在“研究平抛物体的运动”实验中，让小球多次沿同一轨道运动通过描点法画小球做平抛运动的轨迹．下面叙述中不正确的一项是

 

A．斜槽末端保持水平                 B．斜槽必须光滑
C．每次释放小球的位置必须相同        D．每次必须由静止释放小球
Ⅲ、在用电磁打点计时器“探究小车速度随时间变化的规律”实验中，某同学得到一条点迹清晰的纸带，从比较清晰的点起，取若干个计数点（每两个相邻计数点间有四个计时点未画出），分别标明0、1、2、3、4、5、6、…，用刻度尺量得各记数点到0记数点之间的距离如图所示，已知电源的频率为50Hz，则：

（1）打点计时器打计数点1时，小车的速度大小v₁=

 

m∕s．
（2）小车的加速度大小a=

 

m∕s²．（以上两空结果均要求保留两位有效数字）
（3）若在实验过程中，电源的频率忽然略高于50Hz，实验者又不知电源频率改变，这样计算出的加速度值与真实值相比是

 

（选填“偏大”、“偏小”或“不变”）．

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一、选择题

1、根据图象分析：若沿x轴作匀速运动，通过图1分析可知，y方向先减速后加速；若沿y轴方向作匀速运动，通过图2分析可知，x方向先加速后减速。

答案：B

2、乙船能到达A点，则vcos60⁰=u，

过河时间t满足：t = H/（ vsin60⁰）, 甲、乙两船沿垂直于河岸方向的分速度相同，故过河时间相同。在t时间内甲船沿河岸方向的位移为s= （vcos60⁰ + u ）t=。

答案：D

3、根据万有引力定律：，得：T=

答案：A

4、质点在A、B、C、D四点离开轨道，分别做下抛、平抛、上抛、平抛运动。很明显，在A点离开轨道比在C、D两点离开轨道在空间时间短。通过计算在A点下抛落地时间为t_A=（6-4）s，在B点平抛落地时间t_B=4s，显然，在A点离开轨道后在空中时间最短。根据机械能守恒，在D刚抛出时机械能最大，所以落地时速度最大。

答案：AD

5、在轨道上向其运行方向弹射一个物体，由于质量远小于空间站的质量，空间站仍沿原方向运动。根据动量守恒，弹出后一瞬间，空间站沿原运行方向的速度变小，提供的向心力（万有引力）大于需要的向心力，轨道半径减小，高度降低，在较低的轨道上运行速率变大，周期变小。

答案：C

6、当悬线在竖直状态与钉相碰时根据能量守恒可知，小球速度不变；但圆周运动的半径减小，需要的向心力变大，向心加速度变大，绳子上的拉力变大。

答案：BD

7、根据万有引力定律：可得：M=,可求出恒星质量与太阳质量之比，根据可得：v=,可求出行星运行速度与地球公转速度之比。

答案：AD

8、卫星仍围绕地球运行，所以发射速度小11.2km/s；最大环绕速度为7.9km/s，所以在轨道Ⅱ上的速度小于7.9km/s；根据机械能守恒可知：卫星在P点的速度大于在Q点的速度；卫星在轨道Ⅰ的Q点是提供的向心力大于需要的向心力，在轨道Ⅱ上Q点是提供的向心力等于需要的向心力，所以在Q点从轨道Ⅰ进入轨道Ⅱ必须增大速度。

答案：CD

9、同步卫星随地球自转的方向是从东向西，把同步卫星从赤道上空3.6万千米、东经103°处，调整到104°处，相对于地球沿前进方向移动位置，需要增大相对速度，所以应先下降高度增大速度到某一位置再上升到原来的高度。

答案：A

10、开始转动时向心力由静摩擦力提供，但根据F=mrω²可知，B需要的向心力是A的两倍。所以随着转速增大，B的摩擦力首先达到最大静摩擦力。继续增大转速，绳子的张力增大，B的向心力由最大静摩擦力提供，A的向心力由静摩擦力和绳子的张力的合力提供，随着转速的增大，B需要的向心力的增量（绳子张力的增量）比A需要的向心力的增量大，因而A指向圆心的摩擦力逐渐减小直到为0然后反向增大到最大静摩擦力。所以，B受到的静摩擦力先增大，后保持不变；A受到的静摩擦力是先减小后增大；A受到的合外力就是向心力一直在增大。

答案：BD

二、填空题

11、圆盘转动时，角速度的表达式为ω= ，  T为电磁打点计的时器打点的时间间隔，r为圆盘的半径，x₂、x₁是纸带上选定的两点分别对应米尺上的刻度值，n为选定的两点间的打点数（含两点）。地纸带上选取两点（间隔尽可能大些）代入上式可求得ω= 6.8rad/s。

12、 (1)斜槽末端切线方向保持水平；从同一高度。

（2）设时间间隔为t, x = v₀t，   y₂-y₁=gt² ，解得: v₀=.将x=20.00cm，y₁ =4.70cm， y₂ =14.50cm代入求得v₀=2m/s

三、计算题

13．解：⑴在行星表面，质量为m的物体的重力近似等于其受到的万有引力，则

g=                               

得：   

⑵行星表面的环绕速度即为第一宇宙速度，做匀速圆周运动的向心力是万有引力提供的，则

v₁=　　　　　　　　　           

得：　

14．解析：用r表示飞船圆轨道半径,有r =R +H=6.71×l0⁶ m．

由万有引力定律和牛顿定律，得 , 式中M表示地球质量，m表示飞船质量，T表示飞船绕地球运行的周期，G表示万有引力常量．

利用及上式, 得 ，代入数值解得T=5.28×10³s,

出舱活动时间t=25min23s=1523s, 航天员绕行地球角度 =104⁰

15．解：（1）这位同学对过程的分析错误，物块先沿着圆柱面加速下滑，然后离开圆柱面做斜下抛运动，离开圆柱面时的速率不等于。                   

（2）a、设物块离开圆柱面时的速率为,

解得：                      

（2）b、由：  得：

落地时的速率为                       

16.解：对子弹和木块应用动量守恒定律：

      所以                                  

对子弹、木块由水平轨道到最高点应用机械能守恒定律，

取水平面为零势能面：有

   所以                        

由平抛运动规律有：                          

解得:                   

所以，当R = 0.2m时水平距离最大                

最大值S_max = 0.8m。

17．解：（1）

（2）设人在B₁位置刚好看见卫星出现在A₁位置，最后

在B₂位置看到卫星从A₂位置消失，

    OA₁=2OB₁

有  ∠A₁OB₁=∠A₂OB₂=π/3

从B₁到B₂时间为t

则有   

18．解: （1）设 A、B的圆轨道半径分别为、，由题意知，A、B做匀速圆周运动的角速 度相同，设其为。由牛顿运动定律，有

设 A、B之间的距离为，又，由上述各式得

，                               ①

由万有引力定律，有

将①代入得

令

比较可得

                                                   ②

（2）由牛顿第二定律，有

                                                   ③

又可见星 A的轨道半径

                                                                ④

由②③④式解得

                                               ⑤

（3）将代入⑤式，得

代入数据得

                                            ⑥

，将其代入⑥式得

                                    ⑦

可见，的值随 n的增大而增大，试令，得

                                           ⑧

若使⑦式成立，则 n 必大于 2，即暗星 B 的质量必大于，由此得出结

论：暗星有可能是黑洞。