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題目列表(包括答案和解析)

某實(shí)驗(yàn)小組利用如下圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置來(lái)探究當(dāng)合外力一定時(shí)，物體運(yùn)動(dòng)的加速度與其質(zhì)量之間的關(guān)系．
（1）實(shí)驗(yàn)前用刻度尺測(cè)出兩個(gè)光電門(mén)中心之間的距離s，并測(cè)得遮光條的寬度d．該實(shí)驗(yàn)小組在做實(shí)驗(yàn)時(shí)，將滑塊從圖所示位置由靜止釋放，由數(shù)字計(jì)時(shí)器可以讀出遮光條通過(guò)光電門(mén)1的時(shí)間△t1，遮光條通過(guò)光電門(mén)2的時(shí)間△t2，則滑塊經(jīng)過(guò)光電門(mén)1時(shí)的瞬時(shí)速度的表達(dá)式v1=
d
△t1
d
△t1
，滑塊經(jīng)過(guò)光電門(mén)2時(shí)的瞬時(shí)速度的表達(dá)式v2=
d
△t2
d
△t2
，則滑塊的加速度的表達(dá)式a=
d2
2s
(
1
△
t
2
2
-
1
△
t
2
1
)
d2
2s
(
1
△
t
2
2
-
1
△
t
2
1
)
．（以上表達(dá)式均用直接測(cè)量的物理量的字母表示）．
（2）在本次實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)小組通過(guò)改變滑塊質(zhì)量做了6組實(shí)驗(yàn)，得到如下表所示的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)．
實(shí)驗(yàn)次數(shù) 1 2 3 4 5 6
質(zhì)量m（g） 250 300 350 400 500 800
加速度a（ m/s2 ） 2.02 1.65 1.43 1.25 1.00 0.63
通過(guò)計(jì)算分析上表數(shù)據(jù)后，得出的結(jié)論是在合外力不變的情況下，物體運(yùn)動(dòng)的加速度跟物體的質(zhì)量成反比，如果想通過(guò)圖象法進(jìn)一步確認(rèn)自己的結(jié)論，須建立
a-
1
m
a-
1
m
（填a-m或a-
1
m
）坐標(biāo)系，根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)描點(diǎn)作圖，如果圖線(xiàn)是一條
通過(guò)原點(diǎn)的直線(xiàn)
通過(guò)原點(diǎn)的直線(xiàn)
，就可確認(rèn)上述結(jié)論．

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一實(shí)驗(yàn)小組準(zhǔn)備探究某種元件Q的伏安特性曲線(xiàn)，他們?cè)O(shè)計(jì)了如圖所示的電路圖．請(qǐng)回答下列問(wèn)題：

（1）請(qǐng)將圖中的實(shí)物連線(xiàn)按電路圖2補(bǔ)充完整．
（2）考慮電表內(nèi)阻的影響，該元件電阻的測(cè)量值
小于
小于
（選填“大于”、“等于”或“小于”）真實(shí)值．
（3）在電路圖中閉合開(kāi)關(guān)S，電流表、電壓表均有示數(shù)，但無(wú)論怎樣移動(dòng)變阻器滑動(dòng)片，總不能使電壓表的示數(shù)調(diào)為零．原因可能是圖中的
f
f
（選填a、b、c、d、e、f）處接觸不良．
（4）實(shí)驗(yàn)測(cè)得表格中的7組數(shù)據(jù)．請(qǐng)?jiān)谧鴺?biāo)紙上作出該元件的I-U圖線(xiàn)．
序號(hào) 電壓/V 電流/A
1 0.00 0.00
2 0.40 0.02
3 0.80 0.05
4 1.20 0.12
5 1.60 0.20
6 2.00 0.31
7 2.40 0.44
（5）為了求元件Q在I-U圖線(xiàn)上某點(diǎn)的電阻，甲同學(xué)利用該點(diǎn)的坐標(biāo)I、U，由R=
U
I
求得．乙同學(xué)作出該點(diǎn)的切線(xiàn)，求出切線(xiàn)的斜率k，由R=
1
k
求得．其中
甲
甲
（選填“甲”、“乙”）同學(xué)的方法正確．

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（2012?西城區(qū)二模）實(shí)驗(yàn)題
（1）甲乙兩個(gè)同學(xué)共同做“驗(yàn)證牛頓第二定律”的實(shí)驗(yàn)，裝置如圖所示．

①兩位同學(xué)用砝碼盤(pán)（連同砝碼）的重力作為小車(chē)（對(duì)象）受到的合外力，需要平衡桌面的摩擦力對(duì)小車(chē)運(yùn)動(dòng)的影響．他們將長(zhǎng)木板的一端適當(dāng)墊高，在不掛砝碼盤(pán)的情況下，小車(chē)能夠自由地做
勻速直線(xiàn)
勻速直線(xiàn)
運(yùn)動(dòng)．另外，還應(yīng)滿(mǎn)足砝碼盤(pán)（連同砝碼）的質(zhì)量m
遠(yuǎn)小于
遠(yuǎn)小于
小車(chē)的質(zhì)量M．（填“遠(yuǎn)小于”、“遠(yuǎn)大于”或“近似等于”）
接下來(lái)，甲同學(xué)研究：在保持小車(chē)的質(zhì)量不變的條件下，其加速度與其受到的牽引力的關(guān)系；乙同學(xué)研究：在保持受到的牽引力不變的條件下，小車(chē)的加速度與其質(zhì)量的關(guān)系．
②甲同學(xué)通過(guò)對(duì)小車(chē)所牽引紙帶的測(cè)量，就能得出小車(chē)的加速度a．圖2是某次實(shí)驗(yàn)所打出的一條紙帶，在紙帶上標(biāo)出了5個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，在相鄰的兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有4個(gè)點(diǎn)未標(biāo)出，圖中數(shù)據(jù)的單位是cm．實(shí)驗(yàn)中使用的電源是頻率f=50Hz的交變電流．根據(jù)以上數(shù)據(jù)，可以算出小車(chē)的加速度a=
0.343
0.343
m/s2．（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）
③乙同學(xué)通過(guò)給小車(chē)增加砝碼來(lái)改變小車(chē)的質(zhì)量M，得到小車(chē)的加速度a與質(zhì)量M的數(shù)據(jù)，畫(huà)出a～
1
M
圖線(xiàn)后，發(fā)現(xiàn)：當(dāng)
1
M
較大時(shí)，圖線(xiàn)發(fā)生彎曲．于是，該同學(xué)后來(lái)又對(duì)實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行了進(jìn)一步地修正，避免了圖線(xiàn)的末端發(fā)生彎曲的現(xiàn)象．那么，該同學(xué)的修正方案可能是
A
A

A．改畫(huà)a與
1
M+m
的關(guān)系圖線(xiàn)       B．改畫(huà)a與（M+m）的關(guān)系圖線(xiàn)
C．改畫(huà) a與
m
M
的關(guān)系圖線(xiàn)         D．改畫(huà)a與
1
(M+m)2
的關(guān)系圖線(xiàn)
（2）在“描繪小燈泡的伏安特性曲線(xiàn)”實(shí)驗(yàn)中，采用如圖3所示的電路．
①請(qǐng)根據(jù)圖3在圖4中進(jìn)行實(shí)物連線(xiàn)．

②某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中得到下面一組U和I的數(shù)據(jù)：
序號(hào) 1 2 3 4 5 6 7 8 9
U/V 0.05 0.10 0.20 0.30 0.40 1.00 1.50 2.00 3.00
I/A 0.05 0.08 0.10 0.11 0.12 0.16 0.19 0.22 0.27
圖5是該同學(xué)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)描繪出的伏安特性曲線(xiàn)．從圖線(xiàn)上可以看出，當(dāng)通過(guò)小燈泡的電流逐漸增大時(shí)，燈絲的阻值逐漸
增大
增大
；這表明燈絲的電阻率隨溫度升高而
增大
增大
．（以上兩空均選填“增大”、“不變”或“減小”）
③將本實(shí)驗(yàn)中的小燈泡兩端加3.0V的電壓，則小燈泡的實(shí)際功率約為
0.81（0.80～0.82）
0.81（0.80～0.82）
W；若直接接在電動(dòng)勢(shì)為3.0V、內(nèi)阻為2.0Ω的直流電源兩端，則小燈泡的實(shí)際功率約為
0.62（0.60～0.64）
0.62（0.60～0.64）
W．（以上兩空的結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字）

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（1）用游標(biāo)卡尺和螺旋測(cè)微器測(cè)量一根金屬絲的長(zhǎng)度和直徑，測(cè)量的結(jié)果如圖所示，則此金屬絲的長(zhǎng)度L=
 
mm，直徑d=
 
mm．
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（2）一實(shí)驗(yàn)小組準(zhǔn)備探究某種元件Q的伏安特性曲線(xiàn)，他們?cè)O(shè)計(jì)了如圖4所示的電路圖．請(qǐng)回答下列問(wèn)題：
①若多用電表的選擇開(kāi)關(guān)處于下面表格中所指的檔位，a和b的相應(yīng)讀數(shù)各是多少？請(qǐng)?zhí)钤诒砀裰?br />
指針位置 選擇開(kāi)關(guān)所處檔位 讀數(shù)
a 直流電流100mA
 
mA
直流電壓2.5V
 
V
b 電阻×10
 
Ω
②考慮電表內(nèi)阻的影響，該元件電阻的測(cè)量值
 
（選填“大于”、“等于”或“小于”）真實(shí)值．
③在電路圖中閉合開(kāi)關(guān)S，電流表、電壓表均有示數(shù)，但無(wú)論怎樣移動(dòng)變阻器滑動(dòng)片，總不能使電壓表的示數(shù)調(diào)為零．原因可能是圖a中的
 
（選填a、b、c、d、e、f）處接觸不良．
④實(shí)驗(yàn)測(cè)得表格中的7組數(shù)據(jù)．請(qǐng)?jiān)谧鴺?biāo)紙上作出該元件的I-U圖線(xiàn)．
序號(hào) 電壓/V 電流/A
1 0.00 0.00
2 0.40 0.02
3 0.80 0.05
4 1.20 0.12
5 1.60 0.20
6 2.00 0.31
7 2.40 0.44
⑤元件Q在U=0.8V時(shí)的電阻值是，I-U圖線(xiàn)在該點(diǎn)的切線(xiàn)的斜率k
 
（選填“大于”、“等于”或“小于”）電阻值．

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Ⅰ（8分）某同學(xué)用實(shí)驗(yàn)的方法探究影響單擺周期的因素。

①他組裝單擺是，在擺線(xiàn)上端的懸點(diǎn)處，用一塊開(kāi)有狹縫的橡皮夾牢擺線(xiàn)，再用鐵架臺(tái)的鐵夾將橡皮夾緊，如圖所示，這樣做的目的是          （填字母代號(hào)）

A．保證擺動(dòng)過(guò)程中擺長(zhǎng)不變

B．可使周期測(cè)量得更加準(zhǔn)確

C．需要改變擺長(zhǎng)時(shí)便于調(diào)節(jié)

D．保證擺球在同一豎直平面內(nèi)擺動(dòng)

②他組裝好單擺后在擺球自然懸垂的情況下，用毫米刻度尺從懸點(diǎn)量到擺球的最低端的長(zhǎng)度L=0.9990m，再用游標(biāo)卡尺測(cè)量擺球直徑為12mm，單擺擺長(zhǎng)為        m

③下列振動(dòng)圖像真實(shí)地描述了對(duì)擺長(zhǎng)約為1m的單擺進(jìn)行周期測(cè)量的四種操作過(guò)程，圖中橫坐標(biāo)遠(yuǎn)點(diǎn)表示計(jì)時(shí)開(kāi)始，A、B、C均為30次全振動(dòng)的圖像，已知sin5°=0.087，sin15°=0.26，這四種操作過(guò)程合乎實(shí)驗(yàn)要求且誤差最小的是            （填字母代號(hào)）

Ⅱ（10）在“測(cè)定金屬的電阻率”實(shí)驗(yàn)中，所用測(cè)量?jī)x器均已校準(zhǔn)．待測(cè)金屬絲接入電路部分的長(zhǎng)度約為50cm．直徑為0.396mm

（1）用伏安法測(cè)金屬絲的電阻Rx．實(shí)驗(yàn)所用器材為：電池組(電動(dòng)勢(shì)為3V，內(nèi)阻約1Ω)、電流表(內(nèi)阻約0.1Ω)、電壓表(內(nèi)阻約3kΩ)、滑動(dòng)變阻器R(0~20Ω，額定電流2A)、開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線(xiàn)若干． 某小組同學(xué)利用以上器材正確連接好電路，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)測(cè)量，記錄數(shù)據(jù)如下：

次數(shù)

1

2

3

4

5

6

7

U/V

0.10

0.30

0.70

1.00

1.50

1.70

2.30

I/A

0.020

0.060

0.160

0.220

0.340

0.460

0.520

 

由以上數(shù)據(jù)可知，他們測(cè)量Rx是采用圖2中的_________圖(選填“甲”或“乙”)．

（2）圖3是測(cè)量Rx的實(shí)驗(yàn)器材實(shí)物圖，圖中已連接了部分導(dǎo)線(xiàn)，滑動(dòng)變阻器的滑片P置于變阻器的一端．請(qǐng)根據(jù)圖(2)所選的電路圖，補(bǔ)充完成圖3中實(shí)物間的連線(xiàn)，并使閉合開(kāi)關(guān)的瞬間，電壓表或電流表不至于被燒壞．

（3）這個(gè)小組的同學(xué)在坐標(biāo)紙上建立U、I坐標(biāo)系，如圖4所示，圖中已標(biāo)出了測(cè)量數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的4個(gè)坐標(biāo)點(diǎn)．請(qǐng)?jiān)趫D4中標(biāo)出第2、4、6次測(cè)量數(shù)據(jù)坐標(biāo)點(diǎn)，并描繪出U─I圖線(xiàn)．由圖線(xiàn)得到金屬絲的阻值Rx=___________Ω(保留兩位有效數(shù)字)．

（4）根據(jù)以上數(shù)據(jù)可以估算出金屬絲的電阻率約為_(kāi)__________(填選項(xiàng)前的符號(hào))．

A．1×10-2Ωm        B．1×10-3Ωm        C．1×10-6Ωm        D．1×10-8Ωm

（5）任何實(shí)驗(yàn)測(cè)量都存在誤差．本實(shí)驗(yàn)所用測(cè)量?jī)x器均已校準(zhǔn)，下列關(guān)于誤差的說(shuō)法中正確的選項(xiàng)是___________(有多個(gè)正確選項(xiàng))．

A．用螺旋測(cè)微器測(cè)量金屬絲直徑時(shí)，由于讀數(shù)引起的誤差屬于系統(tǒng)誤差

B．由于電流表和電壓表內(nèi)阻引起的誤差屬于偶然誤差

C．若將電流表和電壓表內(nèi)阻計(jì)算在內(nèi)，可以消除由測(cè)量?jī)x表引起的系統(tǒng)誤差

D．用U─I圖像處理數(shù)據(jù)求金屬絲電阻可以減小偶然誤差

 

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