（ I） 在“探究彈力與彈簧伸長的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中，將彈簧水平放置測出其自然長度，然后豎直懸掛讓其自然下垂，在其下端豎直向下施加外力F，實(shí)驗(yàn)過程是在彈簧的彈性限度內(nèi)進(jìn)行的．用記錄的外力F與彈簧的形變量x作出的F-x圖象如圖1所示，由圖可知彈簧的勁度系數(shù)為

200

200

N/m．圖線不過原點(diǎn)的原因是

彈簧自身所受重力

彈簧自身所受重力

造成的；
（ II）如圖2的裝置中，兩個(gè)相同的弧形軌道M、N，分別用于發(fā)射小鐵球P、Q，兩軌道上分別裝有電磁鐵C、D；調(diào)節(jié)電磁C、D的高度，使AC=BD，從而保證小鐵球P、Q在軌道出口處的水平初速度v₀相等．將小鐵球P、Q分別吸到電磁鐵上，然后切斷電源，使兩小鐵球以相同的初速度從軌道M、N下端口射出，實(shí)驗(yàn)結(jié)果是兩小球同時(shí)到達(dá)E處，發(fā)生碰撞．現(xiàn)在多次增加或減小軌道M口離水平面BE的高度（即只改變P球到達(dá)水平面速度的豎直分量大�。�，再進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的結(jié)果是：
試分析回答該實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象說明了：①

總是發(fā)生碰撞

總是發(fā)生碰撞

，②

P水平方向的分運(yùn)動(dòng)是勻速直線運(yùn)動(dòng)

P水平方向的分運(yùn)動(dòng)是勻速直線運(yùn)動(dòng)

，③

各分運(yùn)動(dòng)具有獨(dú)立性

各分運(yùn)動(dòng)具有獨(dú)立性

．
（ III） （1）關(guān)于圖2的“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”實(shí)驗(yàn)中，以下說法正確的是
A．實(shí)驗(yàn)中摩擦是不可避免的，因此紙帶越短越好，因?yàn)榧垘г蕉蹋�克服摩擦力做的功就越少，誤差就越小
B．實(shí)驗(yàn)時(shí)必須稱出重錘的質(zhì)量
C．紙帶上第1、2兩點(diǎn)間距若不接近2mm，則無論怎樣處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，實(shí)驗(yàn)誤差都一定較大
D．處理打點(diǎn)的紙帶時(shí)，可以直接利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的實(shí)際點(diǎn)跡
（2）圖3是實(shí)驗(yàn)中得到的一條紙帶，在計(jì)算圖中N點(diǎn)速度時(shí)，幾位同學(xué)分別用下列不同的方法進(jìn)行，其中正確的是
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．某同學(xué)要探究彈力和彈簧伸長的關(guān)系，并測彈簧的勁度系數(shù)k．做法是先將待測彈簧的一端固定在鐵架臺(tái)上，然后將最小刻度是毫米的刻度尺豎直放在彈簧一側(cè)，并使彈簧另一端的指針恰好落在刻度尺上．當(dāng)彈簧自然下垂時(shí)，指針指示的刻度數(shù)值記作L，彈簧下端每增加一個(gè)50g的砝碼時(shí)，指針示數(shù)分別記作L₁、L₂、…、L₇．
（1）下表記錄的是該同學(xué)測出的8個(gè)值：

代表符號(hào)	L	L1	L2	L3	L4	L5	L6	L7
刻度數(shù)值/cm	1.70	3.40	5.10	6.85	8.60	10.30	12.10	14.05

根據(jù)表中數(shù)據(jù)，用“逐差法”計(jì)算出每增加50g砝碼時(shí)彈簧平均伸長量的數(shù)值為______ cm．
（2）根據(jù)以上數(shù)據(jù)，求出彈簧的勁度系數(shù)k=______N/m．（g取9.8m/s²）
Ⅱ．現(xiàn)要測量某電源的電動(dòng)勢和內(nèi)阻，備有以下器材：
電源E（電動(dòng)勢小于3V，內(nèi)阻小于1Ω，最大允許電流1A）
電壓表V （量程3V的理想電壓表）
電阻箱R（調(diào)節(jié)范圍0-99.99Ω，）
定值電阻R  （阻值等于2.00Ω）
導(dǎo)線若干，電鍵S個(gè)
（1）將圖1所示的實(shí)物連接成實(shí)驗(yàn)電路．
（2）閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)電阻箱的阻值R．讀出電壓表相應(yīng)的示數(shù)U，如下圖所示，為了比較
準(zhǔn)確方便的得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論，現(xiàn)用作圖法處理數(shù)據(jù)，圖線縱坐標(biāo)表示電壓表讀數(shù)U，則圖線的橫坐標(biāo)應(yīng)選用______．
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）根據(jù)上表數(shù)據(jù)以及第二問中選取的橫坐標(biāo)，某同學(xué)選取合適的標(biāo)度作出了圖2中所示的圖線（其中橫軸的物理含義和標(biāo)度未標(biāo)出），則由圖線可得：E=______V； r=______Ω．（保留兩個(gè)有效數(shù)字）
Ⅲ．如圖a是研究小球在斜面上平拋運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)裝置，每次將小球從弧型軌道同一位置靜止釋放，并逐漸改變斜面與水平地面之間的夾角θ，獲得不同的射程x，最后作出了如圖b所示的x-tanθ圖象．則：
（1）由圖b可知，小球在斜面頂端水平拋出時(shí)的初速度為______；
（2）若最后得到的圖象如圖c所示，則可能的原因是（寫出一個(gè)）______．

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I．一個(gè)實(shí)驗(yàn)小組在“探究彈力和彈簧伸長的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中，使用兩條不同的輕質(zhì)彈簧 a和b，得到彈力與彈簧長度的圖象如圖所示．下列表述正確的是

 

．
A．a(chǎn)的原長比b的短；
B．a(chǎn)的勁度系數(shù)比b的大；
C．a(chǎn)的勁度系數(shù)比的小；
D．測得的彈力與彈簧的長度成正比；
II．像打點(diǎn)計(jì)時(shí)器一樣，光電計(jì)時(shí)器也是一種研究物體運(yùn)動(dòng)情況的常見計(jì)時(shí)儀器，每個(gè)光電門都是由激光發(fā)射和接收裝置組成．當(dāng)有物體從光電門通過時(shí)，光電計(jì)時(shí)器就可以顯示物體的擋光時(shí)間．現(xiàn)利用如圖所示裝置設(shè)計(jì)一個(gè)“探究物體運(yùn)動(dòng)的加速度與合外力、質(zhì)量關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)，圖中NQ是水平桌面、PQ是一端帶有滑輪的長木板，1、2是固定在木板上間距為L的兩個(gè)光電門（與之連接的兩個(gè)光電計(jì)時(shí)器沒有畫出）．可以裝載鉤碼的小車上固定著用于擋光的窄片K，讓小車從木板的頂端滑下，光電門各自連接的計(jì)時(shí)器顯示窄片K的擋光時(shí)間分別為t₁和t₂．
①在某次測量中，用游標(biāo)卡尺測量窄片K的寬度，游標(biāo)卡尺如圖所示，則窄片K的寬度d=

 

m（已知L＞＞d），光電門1、2各自連接的計(jì)時(shí)器顯示的擋光時(shí)間分別為t₁=4.0×10^-2s，t₂=2.0×10^-2s；
②用米尺測量兩光電門的間距為L=0.40m，則小車的加速度大小a=

 

 m/s²；
III．有一個(gè)小燈泡上標(biāo)有“4.8V、2W”的字樣，現(xiàn)在測定小燈泡在不同電壓下的電功率，并作出小燈泡的電功率P與它兩端電壓的平方U²的關(guān)系曲線．有下列器材可供選用：
A 電壓表V₁（0～3V，內(nèi)阻3kΩ）　　 
B 電壓表V₂（0～15V，內(nèi)阻15kΩ）
C 電流表A（0～0.6A，內(nèi)阻約1Ω）
D 定值電阻R₁=2kΩ
E 定值電阻R₂=10kΩ
F 滑動(dòng)變阻器R（10Ω，2A）
G 學(xué)生電源（直流5V，內(nèi)阻不計(jì)）
H 開關(guān)、導(dǎo)線若干

①為了使測量結(jié)果盡可能準(zhǔn)確，實(shí)驗(yàn)中所用電壓表應(yīng)選用

 

；定值電阻應(yīng)選用

 

．（均用序號(hào)字母填寫）；
②為盡量減小實(shí)驗(yàn)誤差，并要求從零開始多取幾組數(shù)據(jù)，請(qǐng)?jiān)诜娇騼?nèi)畫出滿足實(shí)驗(yàn)要求的電路圖；
③根據(jù)實(shí)驗(yàn)做出P-U²圖象，下面的四個(gè)圖象中可能正確的是

 

．

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（1）如圖所示，輕彈簧一端固定在墻上，另一端連一擋板，擋板的質(zhì)量為m，一物體沿光滑水平面以一定的速度撞向擋板，物體質(zhì)量為M，物體與擋板相接觸的一面都裝有尼龍搭扣，使得它們相撞后立即粘連在一起，若碰撞時(shí)間極短（即極短時(shí)間內(nèi)完成粘連過程），則對(duì)物體M、擋板m和彈簧組成的系統(tǒng)，下面說法中正確的是：

ACD

ACD

A．在M與m相撞的過程中，系統(tǒng)的動(dòng)量守恒而機(jī)械能不守恒
B．在M與m相撞的過程中，系統(tǒng)的動(dòng)量不守恒而機(jī)械能守恒
C．從M與m開始接觸到彈簧被壓縮到最短的過程中，系統(tǒng)的動(dòng)量和機(jī)械能都不守恒
D．從M與m相撞后到彈簧第一次恢復(fù)原長的過程中，系統(tǒng)的動(dòng)量不守恒而機(jī)械能守恒
（2）大量的氫原子處于n=2的激發(fā)態(tài)，當(dāng)它們躍遷回基態(tài)時(shí)，將放出大量光子，用這些光予照射金屬銫時(shí)．求：
（1）從銫表面飛出的電子的最大初動(dòng)能是多少電了伏？（已知?dú)湓�子基態(tài)能量為-13.6eV，銫的逸出功為1.88eV）
（2）這些電子的截止電壓是多少？

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如圖所示，物體A靜止放在光滑的水平面上，一輕彈簧一端固定在豎直墻上，另一端連接物體A，處于原長，勁度系數(shù)k=10N/m，物體B放在物體A上，質(zhì)量m_B=0.2kg，與A間滑動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.25，通過輕質(zhì)細(xì)繩與物體C相連（最初繩松馳），物體C質(zhì)量m_C=0.2kg．現(xiàn)用一水平恒力F=0.5N作用于物體C上，使之由靜止開始運(yùn)動(dòng)，當(dāng)C運(yùn)動(dòng)S₁=0.2m時(shí)細(xì)繩水平繃緊，隨即BC獲得共同速度．已知在以后的運(yùn)動(dòng)過程中，B的速度始終大于A的速度，A足夠長，g=10m/s²．求：
（1）細(xì)繩剛繃緊時(shí)，BC的共同速度．
（2）彈簧的最大彈性勢能．
（3）若某次彈簧恢復(fù)原長時(shí)物體C共運(yùn)動(dòng)了S₂=1m，則AB間因摩擦產(chǎn)生的內(nèi)能是多少．

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一、選擇題（每小題4分，共48分）

1．BC：氣體失去了容器的約束會(huì)散開，是由于擴(kuò)散現(xiàn)象的原因；水變成水蒸汽時(shí)，需要吸收熱量，分子動(dòng)能不變，分子勢能增加，選B。氣體體積增大，壓強(qiáng)不變溫度升高，由熱力學(xué)第一定律可知，吸熱，故選C。氣體壓強(qiáng)與氣體分子的平均動(dòng)能和單位體積內(nèi)的分子數(shù)有關(guān)，氣體溫度升高，體積變大時(shí)，壓強(qiáng)可以不變或減小。

2．A：干路中總電阻變大，電流變小，路端電壓變大；電容器的電荷量變大，電源總功率變小，燈泡變暗。

3．AC：汽車上坡時(shí)的牽引力大于下坡時(shí)的牽引力，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，否則不可能達(dá)到勻速運(yùn)動(dòng)。

4．D：P點(diǎn)加速運(yùn)動(dòng)說明此波向左傳播，故Q點(diǎn)向上運(yùn)動(dòng)，N點(diǎn)向上運(yùn)動(dòng)。

5．B：子彈上升速度減小，阻力變小，加速度變小，下降時(shí)向上的阻力變大，向下的合力變小，加速度仍變小。

6．BD：彈簧的彈性勢能增大，物體的重力勢能減小；物體的機(jī)械能變小，系統(tǒng)的機(jī)械能不變。

7．B：小球的質(zhì)量未知，動(dòng)能無法求出；加速度可由公式Δs＝at²求出；不是無精度釋放的位置，不滿足相鄰距離奇數(shù)之比關(guān)系；當(dāng)?shù)氐闹亓�加速度未知，不能�?yàn)證小球下落過程中機(jī)械能是否守恒。

8．AD；只能外軌高于內(nèi)軌時(shí)，斜面的支持力和重力的合力才能指向軸心。火車轉(zhuǎn)變的向心力是重力和支持力的合力，推得：mgtanθ＝m; anθ＝；得：v²＝hr；故選AD。

9．AD若彈簧的長度大于原長，說明m₂的摩擦力大于其重力的分力，故μ₁＜μ₂；若彈簧的長度小球原長，說明m₁的摩擦力大于其重力的分力，μ₁＞μ₂。

10．BC：小燈泡的伏安特性曲線是在電阻變化下畫出的，其斜率不是電阻；電阻是電壓與電流的比值；功率是電壓與電流的乘積。

11．C：物體與衛(wèi)星的角速度相同，半徑大的線速度大；由a＝ω²r可知加速度是衛(wèi)星的大；該衛(wèi)星不一定是同步衛(wèi)星，也可能是和同步衛(wèi)星相同高度的逆著地球自轉(zhuǎn)方向的衛(wèi)星。

12．A：將每個(gè)區(qū)域的電場合成，畫出垂直電場線的等勢面。

二、實(shí)驗(yàn)題（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：設(shè)O點(diǎn)距A點(diǎn)的距離為h，AB的距離s，下落時(shí)間為t₁，初速度為v₀，則無電場平拋時(shí)，水平：s＝v₀t₁（1分）　　　豎直：h＝　　　　（1分）

得：s＝　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　�。�2分）

有電場平拋時(shí)，水平：2s＝v₀t₂�。�1分）　　　豎直：h＝　　　　�。�1分）

豎直方向的加速度　a＝（1分）　代入得：2s＝�。�1分）

解得：E＝　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（3分）

15．（10分）解：（1）依題知，木塊受到的滑動(dòng)摩擦力為3.12N�。�1分）

　 而　f＝μN(yùn)＝μmg　　　　　　　　　　　　　　　  （2分）

   得動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝＝0.4　　　　　　（2分）

　（2）木塊受力如圖所示，根據(jù)牛頓第二定律有

F－mgsinθ－f₁＝ma　   ①              　�。�2分）

而f₁＝μN(yùn)₁＝μmgcosθ    ②　　　　　　　　　（2分）

聯(lián)立①②式并代入數(shù)據(jù)解得：F＝8.7N　　　�。�1分）

16．（10分）解：設(shè)3m的物體離開彈簧時(shí)的速度v₁，

根據(jù)動(dòng)量守恒定律，有

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

解得：v₁＝　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　  （2分）

根據(jù)動(dòng)能定理，彈簧對(duì)兩個(gè)物體做的功分別為：

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

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

彈簧對(duì)兩個(gè)物體做的功分別為：W＝W₁＋W₂＝　　　　　　　　　　（1分）

17．（10分）解：（1）物體由A到B，設(shè)到達(dá)B點(diǎn)速度為v_t，由動(dòng)能定理得：

Eqx₀－μmgx₀＝�。�2分）　解得：v_t＝

由公式：0－－2μgs  （1分）

得物塊距OO ^/ 的最大水平距離：s＝＝x₀（1分）

   （2）設(shè)物塊在傳送帶上速度減為零后，從傳送帶返回達(dá)到與傳送帶相同的速度v₀時(shí)的位移為x，由動(dòng)能定理得：μmgx＝－0　　　　　　　　　　　　　　�。�1分）

　　得：x＝x₀＜x₀，故物塊沒有到達(dá)B點(diǎn)時(shí)，已經(jīng)達(dá)到了和傳送帶相同的速度。

（1分）

　　物塊在傳送帶上向左運(yùn)動(dòng)的時(shí)間：t₁＝　　　　　�。�1分）

    物塊從左向右返回到與傳送帶具有相同速度v₀的時(shí)間：  （1分）

　　物塊相對(duì)傳送帶運(yùn)動(dòng)的過程中傳送帶的位移：s₁＝v₀(t₁＋t₂)              （1分）

　　傳送帶所受到的摩擦力：f＝μmg

　　電動(dòng)機(jī)對(duì)傳送帶多提供的能量等于傳送帶克服摩擦力做的功：

　　W＝fs₁＝μmg×　　　　　　　　　　　　　　（1分）

　　說明：其它方法正確同樣得分。