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研究小燈泡的伏安特性曲線，通電后其電流I隨所加電壓U變化的圖線如圖所示，P為圖線上一點，PN為圖線上過P點的切線，PQ為U軸的垂線，PM為I軸的垂線，則下列說法中正確的是：________

A．隨著所加電壓的增大，小燈泡的電阻增大

B．對應P點，小燈泡的電阻為R＝

C．對應P點，小燈泡的電阻為R＝

D．對應P點，小燈泡功率為圖中矩形PQOM所圍的面積

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（2012?西城區二模）實驗題
（1）甲乙兩個同學共同做“驗證牛頓第二定律”的實驗，裝置如圖所示．

①兩位同學用砝碼盤（連同砝碼）的重力作為小車（對象）受到的合外力，需要平衡桌面的摩擦力對小車運動的影響．他們將長木板的一端適當墊高，在不掛砝碼盤的情況下，小車能夠自由地做

勻速直線

勻速直線

運動．另外，還應滿足砝碼盤（連同砝碼）的質量m

遠小于

遠小于

小車的質量M．（填“遠小于”、“遠大于”或“近似等于”）
接下來，甲同學研究：在保持小車的質量不變的條件下，其加速度與其受到的牽引力的關系；乙同學研究：在保持受到的牽引力不變的條件下，小車的加速度與其質量的關系．
②甲同學通過對小車所牽引紙帶的測量，就能得出小車的加速度a．圖2是某次實驗所打出的一條紙帶，在紙帶上標出了5個計數點，在相鄰的兩個計數點之間還有4個點未標出，圖中數據的單位是cm．實驗中使用的電源是頻率f=50Hz的交變電流．根據以上數據，可以算出小車的加速度a=

0.343

0.343

m/s²．（結果保留三位有效數字）
③乙同學通過給小車增加砝碼來改變小車的質量M，得到小車的加速度a與質量M的數據，畫出a～

1

M

圖線后，發現：當

1

M

較大時，圖線發生彎曲．于是，該同學后來又對實驗方案進行了進一步地修正，避免了圖線的末端發生彎曲的現象．那么，該同學的修正方案可能是

A

A

A．改畫a與

1

M+m

的關系圖線       B．改畫a與（M+m）的關系圖線
C．改畫 a與

m

M

的關系圖線         D．改畫a與

1

(M+m)2

的關系圖線
（2）在“描繪小燈泡的伏安特性曲線”實驗中，采用如圖3所示的電路．
①請根據圖3在圖4中進行實物連線．

②某同學在實驗中得到下面一組U和I的數據：

序號	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是該同學根據實驗數據描繪出的伏安特性曲線．從圖線上可以看出，當通過小燈泡的電流逐漸增大時，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將本實驗中的小燈泡兩端加3.0V的電壓，則小燈泡的實際功率約為

0.81（0.80～0.82）

0.81（0.80～0.82）

W；若直接接在電動勢為3.0V、內阻為2.0Ω的直流電源兩端，則小燈泡的實際功率約為

0.62（0.60～0.64）

0.62（0.60～0.64）

W．（以上兩空的結果均保留兩位有效數字）

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（1）一輕彈簧原長為10cm，把它上端固定，下端懸掛一重為0.5N的鉤碼，靜止時它的長度為12cm，彈簧的勁度系數為

 

N/m；現有一個帶有半徑為14cm的

1

4

光滑圓弧的物塊靜止放在水平面上，半徑OA水平，OB豎直，如圖1所示；將上述輕彈簧的一端拴在A點，另一端拴著一個小球，發現小球靜止在圓弧上的P點，且∠BOP=30°，則小球重為

 

N．
（2）用游標卡尺測量某圓柱形金屬工件的直徑，其示數如圖2所示，該工件的直徑為

 

mm．

（3）用如圖3所示的裝置做“描繪小燈泡的伏安特性曲線”實驗．小燈泡的規格為（4.5V0.3A）；電流表有0.6A和3A兩個量程；電壓表有3V和15V兩個量程．
將以下實驗步驟補充完整：
A．按如圖3所示方式連接好電路，其中電流表選用0.6A的量程；電壓表選用3V的量程；
B．將滑動變阻器的滑片移動到最

 

端；
C．閉合電鍵，移動滑動變阻器滑片的位置，在0～3.0V內測出6組不同的電壓U和對應的電流I的值，并將測量數據填入表格；
D．打開電鍵，

 

；
E．閉合電鍵，移動滑動變阻器滑片的位置，在3.0～4.5V之間測出6組不同的電壓U和對應的電流I的值，并將測量數據填入表格；斷開電鍵；
F．在坐標紙上以U為橫軸，I為縱軸，建立坐標系；
G．在坐標系內描出各組數據所對應的點，用平滑曲線擬合這些點；
H．拆除電路，整理儀器．
（4）某學習小組采用如圖5所示的裝置做“驗證動能定理”實驗，小車運動中所受阻力f已提前測得．
①某次實驗中，在小桶中加入適當砝碼使小車做加速運動，打點計時器打出的紙帶如圖5所示，通過正確的方法得出了打1、2兩點時小車的速度大小分別為v₁、v₂，兩點間的距離為L，設小車的質量為M，小桶和砝碼的總質量為m，某同學按如下思路驗證動能定理：以小車為研究對象，合外力的功為W_合=mgL-fL，動能增量為△Ek=

1

2

M(

v

2 2

-

v

2 1

)，經多次實驗后，他發現W_合總是大于△E_k，你認為產生這種誤差的原因是

 

；
②為了減小或消除以上誤差，同學們提出了以下四種改進方案，你認為有效的是

 

（填選項字母）．
A．使小桶和砝碼的總質量m遠小于小車的質量M
B．換用水平氣墊導軌結合光電計時器做實驗，驗證mgL是否等于

1

2

M(

v

2 2

-

v

2 1

)
C．設法得出輕細繩的拉力T，驗證TL-fL是否等于

1

2

M(

v

2 2

-

v

2 1

)
D．研究小車、小桶及砝碼組成的系統，驗證mgL-fL是否等于

1

2

(M+m)(

v

2 2

-

v

2 1

)．

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（1）一輕彈簧原長為10cm，把它上端固定，下端懸掛一重為0.5N的鉤碼，靜止時它的長度為12cm，彈簧的勁度系數為______N/m；現有一個帶有半徑為14cm的

1

4

光滑圓弧的物塊靜止放在水平面上，半徑OA水平，OB豎直，如圖1所示；將上述輕彈簧的一端拴在A點，另一端拴著一個小球，發現小球靜止在圓弧上的P點，且∠BOP=30°，則小球重為______N．
（2）用游標卡尺測量某圓柱形金屬工件的直徑，其示數如圖2所示，該工件的直徑為______mm．



（3）用如圖3所示的裝置做“描繪小燈泡的伏安特性曲線”實驗．小燈泡的規格為（4.5V0.3A）；電流表有0.6A和3A兩個量程；電壓表有3V和15V兩個量程．
將以下實驗步驟補充完整：
A．按如圖3所示方式連接好電路，其中電流表選用0.6A的量程；電壓表選用3V的量程；
B．將滑動變阻器的滑片移動到最______端；
C．閉合電鍵，移動滑動變阻器滑片的位置，在0～3.0V內測出6組不同的電壓U和對應的電流I的值，并將測量數據填入表格；
D．打開電鍵，______；
E．閉合電鍵，移動滑動變阻器滑片的位置，在3.0～4.5V之間測出6組不同的電壓U和對應的電流I的值，并將測量數據填入表格；斷開電鍵；
F．在坐標紙上以U為橫軸，I為縱軸，建立坐標系；
G．在坐標系內描出各組數據所對應的點，用平滑曲線擬合這些點；
H．拆除電路，整理儀器．
（4）某學習小組采用如圖5所示的裝置做“驗證動能定理”實驗，小車運動中所受阻力f已提前測得．
①某次實驗中，在小桶中加入適當砝碼使小車做加速運動，打點計時器打出的紙帶如圖5所示，通過正確的方法得出了打1、2兩點時小車的速度大小分別為v₁、v₂，兩點間的距離為L，設小車的質量為M，小桶和砝碼的總質量為m，某同學按如下思路驗證動能定理：以小車為研究對象，合外力的功為W_合=mgL-fL，動能增量為△Ek=

1

2

M(

v

22

-

v

21

)，經多次實驗后，他發現W_合總是大于△E_k，你認為產生這種誤差的原因是______；
②為了減小或消除以上誤差，同學們提出了以下四種改進方案，你認為有效的是______（填選項字母）．
A．使小桶和砝碼的總質量m遠小于小車的質量M
B．換用水平氣墊導軌結合光電計時器做實驗，驗證mgL是否等于

1

2

M(

v

22

-

v

21

)
C．設法得出輕細繩的拉力T，驗證TL-fL是否等于

1

2

M(

v

22

-

v

21

)
D．研究小車、小桶及砝碼組成的系統，驗證mgL-fL是否等于

1

2

(M+m)(

v

22

-

v

21

)．

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實驗題
（1）甲乙兩個同學共同做“驗證牛頓第二定律”的實驗，裝置如圖所示．

①兩位同學用砝碼盤（連同砝碼）的重力作為小車（對象）受到的合外力，需要平衡桌面的摩擦力對小車運動的影響．他們將長木板的一端適當墊高，在不掛砝碼盤的情況下，小車能夠自由地做______運動．另外，還應滿足砝碼盤（連同砝碼）的質量m______小車的質量M．（填“遠小于”、“遠大于”或“近似等于”）
接下來，甲同學研究：在保持小車的質量不變的條件下，其加速度與其受到的牽引力的關系；乙同學研究：在保持受到的牽引力不變的條件下，小車的加速度與其質量的關系．
②甲同學通過對小車所牽引紙帶的測量，就能得出小車的加速度a．圖2是某次實驗所打出的一條紙帶，在紙帶上標出了5個計數點，在相鄰的兩個計數點之間還有4個點未標出，圖中數據的單位是cm．實驗中使用的電源是頻率f=50Hz的交變電流．根據以上數據，可以算出小車的加速度a=______m/s²．（結果保留三位有效數字）
③乙同學通過給小車增加砝碼來改變小車的質量M，得到小車的加速度a與質量M的數據，畫出a～圖線后，發現：當較大時，圖線發生彎曲．于是，該同學后來又對實驗方案進行了進一步地修正，避免了圖線的末端發生彎曲的現象．那么，該同學的修正方案可能是______
A．改畫a與的關系圖線       B．改畫a與（M+m）的關系圖線
C．改畫 a與的關系圖線         D．改畫a與的關系圖線
（2）在“描繪小燈泡的伏安特性曲線”實驗中，采用如圖3所示的電路．
①請根據圖3在圖4中進行實物連線．

②某同學在實驗中得到下面一組U和I的數據：

序號	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是該同學根據實驗數據描繪出的伏安特性曲線．從圖線上可以看出，當通過小燈泡的電流逐漸增大時，燈絲的阻值逐漸______；這表明燈絲的電阻率隨溫度升高而______．（以上兩空均選填“增大”、“不變”或“減小”）
③將本實驗中的小燈泡兩端加3.0V的電壓，則小燈泡的實際功率約為______W；若直接接在電動勢為3.0V、內阻為2.0Ω的直流電源兩端，則小燈泡的實際功率約為______W．（以上兩空的結果均保留兩位有效數字）

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一、選擇題：本題共10小題，每小題4分，共40分。在每個小題給出的四個選項中至少有一個選項符合題目要求，選全的得4分，選對但不全的得２分，選錯和不選的得０分。

1.D   2.C  3.BD   4.A   5.D    6.BD   7.D    8.D   9.A    10.C   

二、實驗題 ：本題共4個小題,滿分23分,把答案直接填在題中的相應位置。

11. A  C       （3分）  

12. A B D      （3分）   

13．D、B、E     (3分)  

14．（14分）（1）E      （2分）

   （2）見右圖         （3分）

   （3）見下左圖（2分），1.50, 0.80 （各2分）

   （4）如下圖右（3分）     

三、計算題：本題共3個小題，共37分。解答應寫出必要的文字說明、示意圖、方程式和重要的演算步驟，只寫出最后答案的不能得分。有數值計算的題，答案中必須明確寫出數值和單位。

15.（12分）解：

（1）小球第一次上升過程中    （1分） 

   （1分）

小球第一次下落過程中       （1分） 

        （1分）

        （1分）

(2) 第一次落回地面時的速度為，有

       （2分）

第二次上升的速度為，有 

  ，    （2分）

小球與地面撞擊時損失的能量為     （1分）

小球在空中損失的機械能為     （1分）

從小球剛開始上拋到第二次落到平面之前的過程中損失的機械能為   （1分）

16．(12分)解：（1）微粒在加速電場中由動能定理得  

        解得v₀=1.0×10⁴m/s    （2分）

（2）微粒在偏轉電場中做類平拋運動，有  

  ，         （2分）

飛出電場時，速度偏轉角的正切為 

      解得  θ=30^o       （2分）

（3）進入磁場時微粒的速度是：       （2分）

軌跡如圖，由幾何關系有：         （1分）

洛倫茲力提供向心力：    （2分）

聯立以上三式得      

代入數據解得              （1分）

17．（13分）解：

（1）根據牛頓第二定律     ①（2分）

             ②

          ③（1分）

聯立①②③得=4m/s²     ④（1分）   

 （2）設金屬棒運動達到穩定時，速度為v，所受安培力為F，棒在沿導軌方向受力平衡

           ⑤（2分）

此時金屬棒克服安培力做功的功率P等于電路中電阻R消耗的電功率

            ⑥  （1分）

由⑤⑥兩式解得      

將已知數據代入上式得=10m/s  （1分）

 （3）設電路中電流為I，兩導軌間金屬棒的長為L，磁場的磁感應強度為B

                 （1分）

                   （1分）

                 （1分）

由以上三式解得     （1分）

磁場方向垂直導軌平面向上            （1分）