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1、某实验小组为改装一电子秤,选用器材如下:电动势为3V的电源(内阻不计)、量程为0~3V的理想电压表、阻值为5的定值电阻R0、阻值随长度均匀变化的电阻丝R(长度为0.05m,总阻值为25)、轻弹簧(电阻不计)、托盘、开关、导线等,实验原理如图甲所示;电阻丝的滑动端与轻弹簧上端相连,当托盘中没有放重物时,滑动触头恰好指在电阻丝的最上端,此时电压表示数为零,g取10m/s2。
(1)图甲中,定值电阻R0的主要作用是;
(2)弹簧所受弹力F与其形变量L的关系如图乙所示,该弹簧的劲度系数为N/m;若按图甲进行实验,则电压表示数U与被测重物质量m成(选填“正比”或“反比”)关系;
(3)某同学利用相同的器材提出另一实验方案,如图丙所示,若按此方案进行实验,则U与被测重物质量m的关系式为(用m表示);
(4)对比甲与丙两种方案,你觉得哪个方案更优,并说出你的理由:。
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2、下列是《普通高中物理课程标准》中列出的三个必做实验的部分步骤,请完成实验操作和计算。(1)、图甲是“探究加速度与物体受力、物体质量的关系”实验装置示意图。图中木板右端垫高的目的是。图乙是实验得到纸带的一部分,每相邻两计数点间有四个点未画出。相邻计数点的间距已在图中给出。打点计时器电源频率为50Hz,则小车的加速度大小为m/s2(结果保留3位有效数字)。(2)、在“长度的测量及其测量工具的选用”实验中,某同学用20分度的游标卡尺测量某柱体的长度,示数如图丙所示,图丁为局部放大图,读数为cm。(3)、在“探究求合力的方法”的实验装置如图所示,在该实验中,
①下列说法正确的是
A.拉着细绳套的两只弹簧秤,稳定后读数应相同
B.在已记录结点位置的情况下,确定一个拉力的方向需要再选择相距较远的两点
C.测量时弹簧秤外壳与木板之间不能存在摩擦
D.测量时,橡皮条、细绳和弹簧秤应贴近并平行于木板
②若只有一只弹簧秤,为了完成该实验至少需要(选填“2”、“3”或“4”)次把橡皮条结点拉到O点。
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3、两个小球在光滑水平面上沿同一直线、同一方向运动,球2在前,球1在后,m1 = 1kg,m2 = 3kg,v01 = 6m/s,v02 = 3m/s,当球1与球2发生碰撞后,两球的速度分别为可v1 , v2 , 将碰撞后球1的动能和动量大小分别记为E1、p1 , 则v1、v2、E1、p1的可能值为( )A、v1 = 1.75m/s,v2 = 3.75m/s B、v1 = 1.5m/s,v2 = 4.5m/s C、E1 = 9J D、p1 = 1.5kg·m/s
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4、如图甲所示轻弹簧竖直放置,下端固定在水平地面上,一质量为m的小球从弹簧正上方某一高处由静止释放,落到弹簧上瞬间粘连(无能量损失)并压缩弹簧至最低处。设弹簧一直在弹性限度内,空气阻力忽略不计,以地面为参考平面,小球的动能随高度变化(由下落至)的图像如图乙所示。已知段图线为曲线,段为直线,下列说法正确的是( )A、小球向下运动到最低点的过程中,小球和弹簧的系统总机械能守恒 B、小球在高度时加速度为0 C、弹簧的劲度系数为 D、小球在高度时动能为
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5、如图所示,虚线和是在点处的一个点电荷形成的静电场中的三个等势面,一带正电粒子射入该电场中,其运动轨迹如实线所示.不计重力,由图可知 ( )A、点处的电荷一定是负电荷 B、三个等势面的电势关系是 C、粒子运动时的电势能先增大后减小 D、粒子在每个位置具有的电势能与动能的总和不变
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6、渔船上的声呐利用超声波来探测远方鱼群的方位。某渔船发出的一列超声波在时的波动图像如图1所示,图2为质点的振动图像,则( )A、该波沿轴负方向传播 B、时间内,质点沿轴运动了 C、该波的波速为 D、在任意的时间内,质点运动的路程一定是
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7、关于原子核的组成与性质的认识,下列说法正确的是( )A、放射性元素的半衰期随温度的升高而变短 B、天然放射现象中放射出的、、射线都能在磁场中发生偏转 C、比结合能越大的原子核越稳定 D、的半衰期为5天,10g经过15天后,发生衰变的的质量为1.25g
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8、图甲是某一交流发电机的示意图,两磁极间存在可视为水平向右的匀强磁场,A为理想电流表,电阻 , 线圈内阻。线圈绕垂直于磁场的水平轴沿逆时针方向匀速转动,从图示位置开始计时,产生的电流随时间变化的图像如图乙所示。下列说法正确的是( )A、电流表的示数为 B、线圈转动的角速度为 C、时,穿过线圈的磁通量为零 D、一个周期内,电路中产生的热量为
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9、如图所示,质量m=1kg的木块静止在高h=1.2m的平台上,木块与平台间的动摩擦因数 , 用水平推力F=20N,使木块产生位移l1=3m时撤去,木块又滑行l2=1m时飞出平台,不计空气阻力,( g取10m/s2)求:(1)、撤去推力时木块的速度;(2)、木块飞出平台时速度的大小;(3)、木块落地时速度的大小。
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10、一质量为M的汽缸,用活塞封闭一定质量的理想气体,当汽缸水平横放时,空气柱长为L0(如图甲所示),已知大气压强为p0 , 活塞的横截面积为S,它与汽缸之间无摩擦且不漏气,且气体温度保持不变,重力加速度为g。若将汽缸按图乙所示竖直放置,静止时,求:
(1)缸内气体的压强;
(2)气柱的长度。
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11、有一根细而均匀的圆柱体导体棒样品(如图甲所示),电阻约为100Ω,为了测量其电阻率ρ,可先测其电阻Rx , 现提供以下实验器材:
A.10分度的游标卡尺
B.螺旋测微器
C.电流表A1(量程50mA,内阻r1为100Ω)
D.电流表A2(量程100mA,内阻r2约为40Ω)
F.滑动变阻器R1(20Ω,额定电流1A)
H.直流电源E(12V,内阻不计)
I.圆柱体导体棒样品Rx(电阻Rx约为100Ω)
J。开关一只,导线若干
(1)用游标卡尺测得该样品的长度如图乙所示,其示数L=cm;用螺旋测微器测得该样品的直径如图丙所示,其示数D=mm
(2)为了尽可能精确地测量原件电阻Rx , 请在框中画出相应的电路图,并标明相应的符号
(3)闭合开关,测量出需要测量的物理量。需要测量的物理量是
(4)根据(1)(3)步测量的数据字母,表示出电阻率ρ=
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12、某实验小组用气垫导轨与光电门做“验证机械能守恒定律”的实验,实验装置如图所示。已知当地的重力加速度为 , 实验步骤如下:
①将气垫导轨放在水平桌面上,调节底脚螺丝使导轨水平;
②测出遮光条的宽度;
③将滑块移至如图所示位置,测出遮光条到光电门的距离;
④接通气源,释放滑块,读出遮光条通过光电门时的遮光时间;
⑤用天平称量出槽码的总质量、滑块含遮光条的质量;
⑥改变 , 重复步骤③、④,多次实验。
根据上述步骤可知,系统势能的减少量;若在实验误差允许范围内,满足关系式 , 则说明系统机械能守恒。(均用题中所给物理量的字母表示)
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13、如图所示,光滑斜面的倾角为 , 斜面上放置一矩形导体线框 , 边的边长为 , bc边的边长为 , 线框的质量为 , 电阻为 , 线框通过绝缘细线绕过光滑的定滑轮与一重物相连,重物质量为 , 斜面上线(平行底边)的右方有垂直斜面向上的匀强磁场,磁感应强度为 , 如果线框从静止开始运动,进入磁场的最初一段时间是做匀速运动的,且线框的边始终平行于底边,则下列说法正确的是( )A、线框进入磁场前运动的加速度为 B、线框进入磁场时匀速运动的速度为 C、线框做匀速运动的总时间为 D、该匀速运动过程中产生的焦耳热为
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14、沿倾角不同、动摩擦因数相同的斜面向上拉同一物体,若上升的高度相同,则( )A、沿各斜面克服重力做的功相同 B、沿倾角小的斜面克服摩擦做的功大些 C、沿倾角大的斜面拉力做的功小些 D、条件不足,拉力做的功无法比较
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15、随着科学技术的不断发展,使用“传感器”进行控制的家用电器日益普及,我们日常生活中的空调器和电冰箱都使用了A、压力传感器 B、红外线传感器 C、生物传感器 D、温度传感器
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16、质谱仪是一种测定带电粒子质量和分析同位素的重要工具,它的构造如图所示。粒子源S产生的各种不同正粒子束(速度可视为零),粒子质量为m、带电量为q,粒子重力不计,经电压为U的加速电场加速后,从小孔N垂直于磁感线进入匀强磁场,运转半周后到达照相底片上的M点。则下列说法正确的是( )A、粒子从小孔N垂直于磁感线进入匀强磁场的速度大小为 B、若粒子束q相同而m不同,则MN距离越大对应的粒子质量越小 C、进入匀强磁场中的粒子只要MN距离相同,则粒子的比荷一定相等 D、进入匀强磁场中的粒子只要MN距离相同,则粒子的电荷量一定相等
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17、如图所示为氢原子的能级图。一群处于基态的氢原子受到激发后,会辐射出种不同频率的光。已知可见光光子的能量范围为 , 下列说法正确的是( )A、6种不同频率的光中包含有射线 B、基态的氢原子受激后跃迁到的能级 C、从能级跃迁到发出的光是可见光 D、从能级跃迁到发出的光波长最短
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18、一个小球从高处水平抛出,抛出点跟落地点的水平距离为s。现将s分成三等分,则小球在水平方向上相继运动的时间内,其下落高度之比为( )A、 B、 C、 D、
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19、图甲为老师办公桌的抽屉柜。已知抽屉的质量M = 1.8 kg,长度d = 0.8 m,其中放有质量m = 0.2 kg,长s = 0.2 m的书本,书本的四边与抽屉的四边均平行。书本的右端与抽屉的右端相距也为s,如图乙所示。不计柜体和抽屉的厚度以及抽屉与柜体间的摩擦,书本与抽屉间的动摩擦因数μ = 0.1。现用水平力F将抽屉抽出,抽屉遇到柜体的挡板时立即锁定不动。重力加速度g = 10 m/s2。(1)、F = 1.8 N时,书本和抽屉一起向右运动,求与挡板碰前瞬间抽屉的速度大小v;(2)、要使书本和抽屉不发生相对滑动,求F的最大值Fm;(3)、F = 3.8 N时,求书本最终停止时,书本和抽屉因摩擦产生的相对距离。
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20、某实验小组做“探究两个互成角度的力的合成规律”实验,部分装置如图甲所示。(1)、在某次实验中,其中一只弹簧测力计的指针如图乙所示,则其读数为N;(2)、某次实验中,用、表示两个互成角度的力、F表示平行四边形作出的与的合力,表示用一只弹簧测力计拉橡皮筋时的力,则下列选项中符合实验事实的是______;A、
B、
C、
D、
(3)、某次实验时,小组同学保持两分力大小不变,任意改变这两个分力的夹角,记录两个分力间的夹角为 , 以及对应的合力为F,作出F与的关系图像如图丙所示,则由图可得,这两个分力的合力的最大值为N。