时间:2019-03-15 17:55:38
1、填空题 （1）在“验证机械能守恒定律”的实验中，利用重锤拖着纸带自由下落通过打点计时器并打出一系列的点，对纸带上的点迹进行测量，即可验证机械能守恒定律．
①在实验过程中，下列的说法正确的是：______．
A．必须使用的测量仪器有：打点计时器、天平和刻度尺
B．纸带与打点计时器的两个限位孔要在同一竖直线上
C．实验中其他条件不变时，选用重锤质量的大小不影响实验的误差
D．选纸带上任意两点的数据都可以验证机械能守恒定律
②按图a所示安装好实验装置，正确进行实验操作，从打出的纸带中选出符合要求的纸带，如图b所示．图中O点为为打点起始点（速度为零）．选取纸带上打出的连续点A、B、C、…，测出其中E、F、G点距打点起始点O的距离分别为h1、h2、h3，已知重锤质量为m，当地重力加速度为g，打点计时器打点周期为T．为验证此实验过程中机械能是否守恒，需要计算出从打下O点到打下F点的过程中，重锤重力势能的减少量△Ep=______，动能的增加量△Ek=______（?用题中所给字母表示?）．
（2）用电流表和电压表测定一节干电池的电动势和内电阻的实验中，所用电流表和电压表的内电阻分别约为0.1Ω和1kΩ，如图所示为所需的器材．
①在方框内画出实验电路图
②把器材连成实验电路，注意两个电表要选用适当量程，并要求变阻器的滑动片在左端时其电阻值最大．
③一位同学记录的6组数据见下表，试根据这些数据在图中画出U-I图线．
④根据图线求出电池的电动势E=______V，内阻r=______Ω．
| I/A | 0.12 | 0.20 | 0.31 | 0.32 | 0.50 | 0.57 U/V 1.37 1.32 1.24 1.18 1.19 1.05 |
参考答案：（1）①
：①A、根据机械能守恒的表达式，可知不需要测量质量，故A错误；
B、为了减小误差，纸带与打点计时器的两个限位孔要在同一竖直线上，故B正确；
C、由于阻力实际不能忽略，故若重物质量过小，阻力的影响较大，结果误差较大，故C错误；
D、为了减小误差，应取距离较大的两个点进行测量计算，故D错误．
故选B．
②重力势能减小量等于mgh，而OF两点的距离为h2，故减小的重力势能等于mgh2；
F点的速度等于EG段的平均速度，故v=h3-h12T，则F点的动能等于：12mv2=m(h3-h1)28T2?；
（2）①测电动势和内电阻只需得出电源的路端电压及流过电源的电流即可，故采用限流接法，注意由于电源内阻较小，故电路采用电压表内接法，答案如图甲；
②按选定的原理图，将实物图连接，注意先连接串联部分，再把电压表并入；因题意中给出的是干电池的电动势和内阻，故电压表量程应选3V；而由表中数据可知，电路中电流最大为0.57A，故电源表应选择0.6A量程；故答案如图乙；
③利用表中数据进行描点，由图可知有点误差较大，应舍去，答案如图所示；
④由闭合电路欧姆定律可知，U=E-Ir可知，图象与纵坐标的交点为电源的电动势，故电动势约为1.45V（1.43-1.47均正确）；图象的斜率表示电源的内阻，由图可知，当电压为1.0V时，电路中电流为0.65A，故r=1.45-1.00.65Ω=0.69Ω（0.60-0.80均按正确）
⑤本实验的误差是由于电路的选择而造成的，误差来自于电压表的分流，故误差无法通过多次测量取平均值而减小，故A正确，B错误；
在本实验中由于电压表的分流使电流表示数小于真实值，故测量图象应向下平滑，故测得的电动势偏小，同时由于斜率也偏小，故内阻也小于真实值；故选AC．
故答案为：（1）①B；②m(h3-h1)28T2?；
（2）①②③如上图；④1.45V（1.43-1.47均正确）；0.69Ω（0.60-0.80均按正确）；⑤AC．
本题解析：
本题难度：一般
2、选择题 如图，在验证机械能守恒定律的实验中，除铁架台、铁夹、学生电源、纸带、打点计时器和重物外，还需选用下述哪种仪器
[? ]
A．秒表
B．刻度尺
C．天平
D．弹簧秤
参考答案：B
本题解析：
本题难度：一般
3、简答题 实验“用DIS研究机械能守恒定律”的装置如下图a所示，某组同学在一次实验中，选择DIS以图象方式显示实验的结果，所显示的图象如下图b所示．图象的横轴表示小球距D点的高度h，纵轴表示摆球的重力势能EP、动能EK或机械能E，图b的图象中，表示小球的重力势能EP、动能EK或机械能E随小球距D点的高度h变化关系的图线分别是______
A．丙、乙、甲
B．乙、甲、丙
C．甲、乙、丙
D．丙、甲、乙．
参考答案：小球在静止释放后，重力在做正功，重力势能EP不断减少，动能EK不断增加，通过观察图象b特点易知：丙表示重力势能EP，乙表示动能EK，甲表示机械能E．
故答案为：A
本题解析：
本题难度：一般
4、实验题 某同学利用竖直上抛小球的频闪照片《验证机械能守恒定律》。频闪仪每隔0.05s闪光一次，图中所标数据为实际距离，该同学通过计算得到不同时刻的速度如下表（当地重力加速度取9.8m/s2，小球质量m=0.2kg，结果保留三位有效数字）：?
? 
(1)由频闪照片上的数据计算t5时刻小球的速度为v5=__________m/s；
(2)从t2到t5时间内，重力势能增量为△Ep=__________J，动能减少量?△Ek=1.28J；?
(3)在误差允许的范围内，若?Ep与Ek近似相等，从而验证了机械能守恒定律。由上述计算可得Ep__________Ek(选填“＞”、“＜”或“=”)，造成这种结果的主要原因是__________。
参考答案：（1）3.48?
（2）1.24?
（3）＜；存在空气阻力
本题解析：
本题难度：一般
5、填空题 某同学用如图所示的装置测定重力加速度：
①电磁打点计时器的工作电源为______
②打出的纸带如图所示，与物体相连的是纸带的______（填“左”或“右”）
③纸带上1～9各点为计时点，则下落物体的加速度______m/s2
④若当地的重力加速度为9.8m/s2，请列出测量值与当地重力加速度的值有差异的一个原因______．
参考答案：①根据电磁打点计时器的构造和工作原理可知，其工作电源为交流4-6V．
故答案为：交流4-6V．
②从纸带上可以发现从左端到右端，相邻的计数点的距离越来越小，也就是说明速度越来越小，与重物相连接的纸带先打出点，速度较小，所以实验时纸带的右端端通过夹子和重物相连接．
故答案为：右端．
③根据运动学公式得：△x=aT2，有：
a=x23-x785T2，将x78=2.04cm，x23=3.92cm，T=0.02s，带入解得：g=9.4m/s2．
故答案为：9.4．
④测量值与当地重力加速度的值有差异的一个原因是纸带和打点计时器间的摩擦阻力、空气阻力，故导致测量值比真实值偏小．
故答案为：纸带和打点计时器间的摩擦阻力、空气阻力．
本题解析：
本题难度：简单