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Ⅰ．在《验证机械能守恒定律》实验中，实验装置如图1所示．

（1）根据打出的纸带（图2），选取纸带上打出的连续五个点A、B、C、D、E，测出A点距起点O的距离为x_o，点A、C间的距离为x₁，点C、E间的距离为x₂，交流电的周期为T，当地重力加速度为g，则根据这些条件计算打C点时的速度表达式为：v_c=

x   1 +x   2

4T

x   1 +x   2

4T

（用x₁、x₂和T表示）
（2）根据实验原理，只要验证表达式

g（

x

0

+x

1

）=

(x   1 +x   2 ) 2

3 2T 2

g（

x

0

+x

1

）=

(x   1 +x   2 ) 2

3 2T 2

（用g、x₀、x₁、x₂和T表示）成立，就验证了机械能守恒定律．
（3）完成实验中发现，重锤减少的重力势能总是大于重锤增加的动能，其原因主要是因为在重锤下落过程中存在着阻力的作用，我们可以通过该实验装置测定该阻力的大小则还需要测量的物理量是

重物质量m

重物质量m

（写出名称）
Ⅱ．某研究性学习小组为了制作一种传感器，需要选用一电器元件．图1为该电器元件的伏安特性曲线，有同学对其提出质疑，先需进一步验证该伏安特性曲线，实验室备有下列器材：

器材（代号）

规格

电流表（A1） 电流表（A2） 电压表（V1） 电压表（V2） 滑动变阻器（R1） 滑动变阻器（R2） 直流电源（E） 开关（S） 导线若干

量程0～50mA，内阻约为50Ω 量程0～200mA，内阻约为10Ω 量程0～3V，内阻约为10kΩ 量程0～15V，内阻约为25kΩ 阻值范围0～15Ω，允许最大电流1A 阻值范围0～1kΩ，允许最大电流100mA 输出电压6V，内阻不计

①为提高实验结果的准确程度，电流表应选用

A

2

A

2

；
电压表应选用

V

1

V

1

；滑动变阻器应选用

R

1

R

1

．（以上均填器材代号）
②为达到上述目的，请在虚线框内（图2）画出正确的实验电路原理图3．
③实物连线（部分已连接好，完成余下部分）

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甲、乙两辆同样的汽车在平直的公路上沿同一方向做直线运动，在描述两车运动的v-t图中，分别描述了甲、乙两车在0～

t

2

时间内的运动情况．假设在运动过程中，两车所受的阻力大小相等且恒定，则在这段时间内，下列说法正确的是（　　）

A、如果两车出发点不同，可能相遇两次

B、在 t   1 时刻两车肯定相距最近

C、在 t   1 时刻两车牵引力的功率相等

D、在0～ t   2 时间内甲车牵引力做的功比乙多

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I．有同学利用如图所示的装置来验证力的平行四边形定则：在竖直木板上铺有白纸，固定两个光滑的滑轮A和B，将绳子打一个结点O，每个钩码的质量相等，当系统达到平衡-时，根据钩码个数读出三根绳子的拉力T_OA、T_OB和T_OC，回答下列问题：
（1）改变钩码个数，实验能完成的是

 

A．钩码的个数N₁=N₂=2，N₃=4
B．钩码的个数N₁=N₃=3，N₂=4
C．钩码的个数N₁=N₂=N₃=4
D．钩码的个数N₁=3，N₂=4，N₃=5
（2）在拆下钩码和绳子前，应该做好三个方面的记录：

 

；

 

；

 

．
II．有两组同学进行了如下实验：
（1）甲组同学器材有：电源，滑动变阻器，电流表A₁（0-200mA，内阻约11Ω），电流表A₂（0-300mA，内阻约8Ω，定值电阻R₁=24Ω，R₂=12Ω，开关一个，导线若干．为了测量A₁的内阻，该组同学共设计了下图中A、B、C、D四套方案：

其中最佳的方案是

 

套，若用此方案测得A₁、A₂示数分别为180mA和270mA，则A₁的内阻为

 

Ω．
（2）乙组同学将甲组同学的电流表A₁拿过来，再加上电阻箱R（最大阻值9.9Ω），定值电阻R₀=6.0Ω，一个开关和若干导线用来测量一个电源（电动势E约为6.2V，内阻r约为2.1Ω）的电动势及内阻．请在图2方框中画出设计电路图．
若记录实验中电阻箱的阻值R和对应的A₁示数的倒数

1

I

，得到多组数据后描点作出R-

1

I

图线如图2所示，则该电源的电动势E=

 

V，内阻r=

 

Ω．（结果保留两位有效数字）

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题号

1

2

3

4

5

6

7

8

9

答案

D

A

C

A

B

BCD

ACD

AC

AC

10、1)0.495~0.497m/s² （2分） (2)①  CD（2分） ②天平（1分）

(3)（2分）偏大（2分）因纸带与打点记时器间存在摩擦阻力f,则有即

11、⑴a

⑵a）P

  b）如图

    ⑶

12、（1）   

  （2）BC     （3）速度   频率    （4）全反射   光疏介质   临界角

13、（1）A   （2）AD   （3）

14【解析】（1）设小物体运动到p点时的速度大小为v，对小物体由a运动到p过程应用动能定理得             ①

       ②         s=vt             ③

联立①②③式，代入数据解得s=0.8m         ④

（2）设在数字“0”的最高点时管道对小物体的作用力大小为F，取竖直向下为正方向

  ⑤   联立①⑤式，代入数据解得F＝0.3N    ⑥  方向竖直向下

15【解析】⑴做直线运动有： 做圆周运动有：

          只有电场时，粒子做类平抛，有：

                                解得：

          粒子速度大小为：

          速度方向与x轴夹角为：

    粒子与x轴的距离为：

        ⑵撤电场加上磁场后，有：        解得：

          粒子运动轨迹如图所示，圆心C位于与速度v方向垂直的直线上，该直线与x轴和y轴的夹角均为π/4，有几何关系得C点坐标为：

    过C作x轴的垂线，在ΔCDM中：       

                          解得：

           M点横坐标为：

16【解析】

（1）由于列车速度与磁场平移速度方向相同，导致穿过金属框的磁通量发生变化，由于电磁感应，金属框中会产生感应电流，该电流受到安培力即为驱动力。

（2）为使列车获得最大驱动力，MM、PQ应位于磁场中磁感应强度同为最大值且反向的地方，这会使得金属框所围面积的磁通量变化率最大，导致线框中电流最强，也会使得金属框长边中电流收到的安培力最大，因此，d应为的奇数倍，即

①

（3）由于满足（2）问条件，则MM、PQ边所在处的磁感应强度大小均为B₀且方向总相反，经短暂的时间Δt，磁场沿Ox方向平移的距离为v₀Δt，同时，金属框沿Ox方向移动的距离为vΔt。

因为v₀>v，所以在Δt时间内MN边扫过磁场的面积S=（v₀-v）lΔt

在此Δt时间内，MN边左侧穿过S的磁通量移进金属框而引起框内磁通量变化

ΔΦ_MN  = B₀l（v₀-v）Δt②

同理，该Δt时间内，PQ边左侧移出金属框的磁通引起框内磁通量变化

ΔΦ_PQ = B₀l（v₀-v）Δt③

故在Δt内金属框所围面积的磁通量变化 ΔΦ = ΔΦ_MN  +ΔΦ_PQ④

根据法拉第电磁感应定律，金属框中的感应电动势大小⑤

根据闭合电路欧姆定律有⑥

根据安培力公式，MN边所受的安培力F_MN  = B₀Il

PQ边所受的安培力F_PQ  = B₀Il

根据左手定则，MM、PQ边所受的安培力方向相同，此时列车驱动力的大小

F = F_MN  + F_PQ = 2 B₀Il⑦

联立解得⑧