资源描述
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（海淀）21．（18分）（1）某实验小组在探究弹簧的劲度系数与其长度、粗细和制作弹簧所用钢丝直径的关系之前，对弹簧进行一些相关测量，如图所示。
①用刻度尺测整根弹簧的自由长度如图5甲所示，该长度的测量值为 cm。
②用螺旋测微器测钢丝的直径如图5乙所示，该直径的测量值为 mm。
乙
0
5
45
0
5
15
10
0
甲
14
13
15
4
5
cm
3
图5
（2）研究性学习小组的同学们用如图6甲所示的电路测量两节干电池串联而成的电池组的电动势E和内电阻r。实验室提供的器材如下：电压表，电阻箱（阻值范围0～999.9W）；开关、导线若干。
①请根据图6甲所示的实物电路图，在虚线框内画出该电路的电路图。
S
甲
电阻箱R
乙
图6
丁
V
-
3
15
´0.1
´100
´1
丙
´10
U/ V
/A
图7
0
2.00
2.50
2.25
3.00
2.75
0.10
0.20
0.30
0.40
0.50
0.60
0.70
②某同学开始做实验，先把变阻箱阻值调到最大，再接通开关，然后逐次改变电阻箱接入电路的阻值R，读取与R对应的电压表的示数U，并将相应的数据转化为坐标点描绘在了U-U/R图中。请将图6丙、丁中电阻箱和电压表所示的数据转化为坐标点描绘在图7所示的坐标系中，并画出U-U/R图线；
③根据图7中实验数据绘出的图线可以得出该电池组电动势的测量值E=_____V，内电阻测量值r =______Ω。（保留3位有效数字）
④对图7中所绘图线与横轴交点的横坐标值的分析，下面说法正确的是 （选填选项前的字母）。
A．表示该电路的短路电流值
B．大于此电路状态下通过电阻箱的电流值
C．等于此电路状态下通过电阻箱的电流值
D．小于此电路状态下通过电池组的电流值
甲
P
P
P
甲
P
⑤不同小组的同学分别用不同的电池组（均由同一规格的两节干电池串联而成）完成了上述的实验后，发现不同小组的电池组的电动势基本相同，只是内电阻差异较大。同学们选择了内电阻差异较大的甲、乙两个电池组进一步探究，对电池组的输出功率P随外电阻R变化的关系，以及电池组的输出功率P随路端电压U变化的关系进行了猜想，并分别画出了如图8所示的P-R和P-U图象。若已知乙电池组的内电阻较大，则下列各图中可能正确的是 （选填选项下面的字母）。
D
O
U
C
O
U
B
O
R
A
O
R
图8
甲
甲
乙
乙
乙
乙
⑤B不同小组的同学分别用不同的电池组（均由同一规格的两节干电池串联而成）完成了上述的实验后，发现不同组的电池组的电动势基本相同，只是内电阻差异较大。同学们选择了内电阻差异较大的甲、乙两个电池组进一步探究，对电池组的输出功率P随外电阻R变化的关系，以及电池组的输出功率P随路端电压U变化的关系进行了猜想，并分别画出了如图8所示的P-R和P-U图象。若已知乙电池组的内电阻较大，则下列各图中可能正确的是 （选填选项下面的字母）。
图8
U
P
甲
乙
O
C
R
P
甲
乙
O
B
R
P
乙
甲
O
D
R
P
乙
甲
O
A
图5
R
P
乙
甲
O
A1
R
P
乙
甲
O
B1
U
P
乙
甲
O
C1
U
P
乙
甲
O
D1
U/ V
/A
图2
0
2.00
2.50
2.25
3.00
2.75
0.10
0.20
0.30
0.40
0.50
0.60
0.70
21．（1）①11.86~11.89
图1
R
E
r
S
V
②0.586~0.589
（2）①如图1所示
②如图2所示
③2.93V（2.85~3.00V）
1.34Ω（1.25~1.40Ω）
④CD
⑤BC ⑤B：C
（2B）某研究性学习小组利用下图所示电路测量电池组的电动势E和内阻r。根据实验数据绘出如下图所示的R～1/I图线，其中R为电阻箱读数，I为电流表读数，由此可以得到E＝ V，r＝ Ω。
（2B）2.8~3.1； 0.7~0.9
（朝阳）21．（18分）
（1）在“用油膜法估测分子直径”的实验中，某同学配置好油酸酒精溶液，并测出一滴油酸酒精溶液中所含纯油酸的体积为V，之后又进行了下列操作，其中错误的一项是 ；其余正确操作的合理顺序是 。
A．将一滴纯油酸滴到水面上，让它在水面上自由地扩展为油酸膜
B．将一滴油酸酒精溶液滴到水面上，让它在水面上自由地扩展为油酸膜
C．向浅水盘中倒入约2cm深的水，将痱子粉均匀地撒在水面上
D．将画有油酸膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上计算出油酸膜的面积S，再根据d =估算出油酸分子的直径
E．将玻璃板盖到浅水盘上，用彩笔将油酸膜的轮廓画在玻璃板上
（2）某同学想要描绘标有“3.8V，0.3A”字样的小灯泡L的伏安特性曲线，要求测量数据、绘制曲线尽量准确。可供选择的器材除小灯泡、开关、导线外，还有：
电压表V，量程0～5V，内阻约5kΩ
电流表A1，量程0～500mA，内阻约0.5Ω
电流表A2，量程0～100mA，内阻约4Ω
滑动变阻器R1，最大阻值10Ω，额定电流2.0A
滑动变阻器R2，最大阻值100Ω，额定电流1.0A
直流电源E，电动势约6V，内阻可忽略不计
①上述器材中，电流表应选 ，滑动变阻器应选 （填写所选器材后的字母）。
②请将虚线框内图甲所示的实验电路图补画完整。
③该同学通过实验得出了小灯泡的I﹣U图像如图乙所示。由图可知，随着电压的增加，小灯泡的电阻逐渐 （选填“增大”或“减小”）；当小灯泡上的电压为3.00V时，小灯泡的电阻是 Ω（结果保留2位有效数字）。
乙
甲
④该同学在获得了③中小灯泡的I﹣U图像后，又把两只这样的小灯泡并联，直接接在电动势为4V、内阻为8Ω的电源上组成闭合回路。请你利用图像计算此时一只小灯泡的功率约为 W（结果保留2位有效数字）。
⑤该同学看到实验室还有一个最大阻值为17 kΩ的滑动变阻器R3，想进一步探究若用R3来替换本实验中的滑动变阻器结果会怎样，请你分析论证该同学能否比较方便地获取多组数据，进而得到比较理想的小灯泡的伏安特性曲线。
21．（18分）
（1）A；CBED （4分）
（2）①A1；R1 （2分）
②如图所示。 （2分）
③增大；11Ω （4分）
④0.19W（0.17W～0.21W均可） （2分）
⑤不能。
在图示电路中，当滑动变阻器滑片置于某一位置时，小灯泡分得的电压为：
由于在绝大部分情况下有，小灯泡分得的电压。
由于大的滑动变阻器阻值变化很难控制在小阻值范围内变化，所以，当滑片从左向右滑动的过程中，绝大部分情况下，由上式可见，小灯泡两端的电压始终近似为零，直至滑到最右端附近时，小灯泡两端的电压突然增大，甚至会超过其额定电压。所以，该同学不能比较方便地获取多组数据，也就不能得到如图乙所示的小灯泡的伏安特性曲线。
（东城）
21．（18分）
⑴用多用电表测量小灯泡两端电压时应该采用图________所示的连接方式。
图3
图2
图1
⑵实验小组的同学们用如图3所示的装置做“用单摆测定重力加速度”的实验。
①用l表示单摆的摆长，用T表示单摆的周期，重力加速度g= 。
②实验时除用到秒表、刻度尺外，还应该用到下列器材中的__________（选填选项前的字母）。
A．长约1 m的细线 B．长约1 m的橡皮绳
C．直径约1 cm的均匀铁球 D．直径约10cm的均匀木球
图5
图4
③选择好器材，将符合实验要求的单摆悬挂在铁架台上，应采用图_______中所示的固定方式。
④将单摆正确悬挂后进行如下操作，其中正确的是：___________（选填选项前的字母）。
A．测出摆线长作为单摆的摆长。
B．把单摆从平衡位置拉开一个很小的角度释放，使之做简谐运动。
C．在摆球经过平衡位置时开始计时。
D．用秒表测量单摆完成1次全振动所用时间并作为单摆的周期。
图6
T
0
⑤甲同学多次改变单摆的摆长并测得相应的周期，他根据测量数据画出了如图6所示的图像，但忘记在图中标明横坐标所代表的物理量。你认为横坐标所代表的物理量是_________(选填“”、“”、“”)， 若图线斜率为k，则重力加速度g=____________（用k表示）。
⑥乙同学测得的重力加速度数值大于当地的重力加速度的实际值，造成这一情况的原因可能是 （选填选项前的字母）。
A．开始摆动时振幅较小
B．开始计时时，过早按下秒表
C．测量周期时，误将摆球（n-1）次全振动的时间记为n次全振动的时间。
图7
0
4
-4
1
2
t/s
x/cm
⑦丙同学画出了单摆做简谐运动时的振动图像如图7所示，则摆线偏离竖直方向的最大摆角的正弦值约为 （结果保留一位有效数字）。
21．（18分）
⑴ 2
⑵① ②AC ③5 ④BC ⑤ ⑥C ⑦0.04
西城
21．（18分）
图1
（1）如图1所示为示波器的面板，将衰减旋钮旋至“ ”时，
在屏上显示出一个完整的波形。但波形亮度低。若要增大波
形的亮度，应调节_______旋钮；若要使波形在竖直方向的幅
度增大，应调节_______旋钮（填图中旋钮旁标注的数字）。（2）利用如图2所示的装置做“验证牛顿第二定律”的实验。
① 除了图中所给的器材以及交流电源和导线外，在下列器材
中，还必须使用的两种器材是____________ 。
图2
A．秒表
B．天平（含砝码）
C．弹簧测力计
D．刻度尺
图2
盘和砝码
② 甲同学实验时这样平衡摩擦力。按图2装置把实验器材安装好，先不挂重物，将小车
放在木板上，后面固定一条纸带，纸带穿过打点计时器。用垫块把木板一端垫高，接
通打点计时器，让小车以一定初速度沿木板向下运动，并不断调节木板的倾斜度，直
图3
t/s
v/(m·s-1)
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
1.0
0.2
0.4
0.6
0.8
到小车拖动纸带沿木板做_______运动。
③ 甲同学利用v-t图像求出每条纸带
对应的加速度。他在处理其中一
条纸带时，求出每个计数点对应
的速度，并将各点的速度都标在
了如图3所示的坐标系中。请在
坐标系中作出小车运动的v-t图
像，并利用图像求出小车此次运
动的加速度a = __________m/s2。
图4
a
F
O
④ 乙同学在验证小车加速度a与所受拉力F的关系时，根据实验
数据作出的a-F图像如图4所示。发现图线不过原点，原因可
能是_________。
A．木板一端垫得过高 B．木板一端垫得过低
C．盘和砝码的总质量太大了 D．盘和砝码的总质量太小了
⑤ 丙同学作出的a-F图像如图5所示。发现图线有一段是曲线，
F
O
a
图5
他认为这是系统误差造成的。他将实验方法做了如下改进：他
先将一些砝码放在小车上；之后每次从小车上取下一些砝码移
到牵引小车的盘上；重复多次实验，直到将砝码全部移到盘中；
根据测得的数据，绘制出小车加速度a随着盘和盘中的砝码所
受重力F变化的关系图线，得到的是一条过原点的直线。已知
盘和所有砝码的总质量为m，小车的质量为M。请你分析说明
图线为直线的原因，并说明图线斜率的物理意义。
21．（18分）
（1）1，8 （4分）
（2）① BD ② 匀速直线 ③ 作图略，0.95-1.05 ④A （10分）
⑤ 根据牛顿第二定律，可得，其中M+m为定值，所以a-F图像为过原点的直线，斜率为。 （4分）
房山
二、非选择题
9．在“探究力的平行四边形定则”的实验中，用图钉把橡皮筋的一端固定在板上的A点，在橡皮筋的另一端拴上两条细绳，细绳另一端系着绳套B、C（用来连接弹簧测力计）．其中A为固定橡皮筋的图钉，O为橡皮筋与细绳的结点，OB和OC为细绳．
①在实验中，如果只将细绳换成橡皮筋，其它步骤没有改变，那么实验结果__________（填“会”或“不会”）发生变化．
②本实验采用的研究方法是__________
A．理想实验法 B．控制变量法 C．等效替代法 D．建立物理模型法．
10．某实验小组描绘一个热敏电阻的伏安特性曲线，此热敏电阻允许通过的最大电流为0.3A，现实验室备有以下实验器材：
电池组E 电动势4V，内阻不计
电压表V1量程0～3V，内阻约2.0kΩ
电压表V2量程0～15V，内阻约3.0kΩ
电流表A1量程0～0.3A，内阻约2.0Ω
电流表A2量程0～6A，内阻约0.4Ω
滑动变阻器R1 阻值0～10Ω，额定电流2A
滑动变阻器R2阻值0～100Ω，额定电流0.5A
固定电阻R0阻值5Ω，额定电流5A
开关S，导线等
①在实验中，应当选用的实验器材有电压表__________，电流表__________，滑动变阻器__________．（填器材名称代号）
②为了确定实验中应采用电流表内接法还是外接法，某同学将电压表分别接在ab及ac两端（如图甲、乙所示）．实验中发现电流表示数变化不大，而电压表示数变化比较明显，则可以确定此实验应采用电流表__________接法．（填“内”或者“外”）
③根据以上信息在图丙方框内画出实验电路图．
④图丁为某同学绘制的该热敏电阻的伏安特性曲线．已知该热敏电阻与温度的关系R=5.46+0.02t，试估算该热敏电阻两端电压为2.0V时的温度约为__________℃．
①不会 ②C
故答案为：①V1，A1 ，R1；②外；③如图；④143
丰台
21、(18 分)
(1) 利用“油膜法估测分子直径”实验体现了构建分子模型的物理思想，也体现了通过 对宏观量的测量来实现对微观量的间接测量方法。
① 某同学的操作步骤如下：
A. 取一定量的无水酒精和油酸，制成一定浓度的油酸酒精溶液；
B. 在量筒中滴入一滴该溶液，测出它的体积；
C. 在蒸发皿内盛一定量的水，再滴人一滴油酸酒精溶液，待其散开稳定；
D. 在蒸发皿上覆盖带方格的透明玻璃板，描出油膜形状，算出油膜的面积；
该同学上述实验步骤中有问题的是 (填字母代号）。
② 若该同学计算出滴在水面上油酸酒精溶液中油酸的体积为V，测得单分子油膜的
面积为S，则油酸分子的直径D= 。
(2) 在“验证力的平行四边形定则”的实验中，某同学按照如下步骤进行操作：
a. 在桌上放一块方木板，在方木板上铺一张白纸，
用图钉把白纸钉在方木板上；
b. 用图钉把橡皮条的一端固定在板上的A点，在 橡皮条的另一端检上两条细绳形成结点，细绳 的另一端系着绳套；
c. 如图甲，用两个弹簧测力计分别钩住绳套，
互成角度地拉橡皮条，使结点到达某一位置O,记录结点位置和两个弹賛测力计的示数、两根细绳的方向；
d. 按选好的标度，用铅笔和刻度尺作出两个弹簧测力计的拉力F1和F2的图示，并以F1和F2为邻边作平行四边形，画出它们所夹的对角线。
e、只用一个弹簧测力计通过细绳套拉橡皮条， ;并按同一标度作出这个力
F的图示；
f、比较和F的大小和方向，看它们是否相同，得出结论。
①把步骤e中的内容补充完整 。
② 本实验中步骤c和e两次拉橡皮条的过程，主要体现了下列哪种科学方法 。
A.理想实验法 B.等效替代法 C.控制变量法 .D.建立物理模型法
③ 下列操作有利于减小实验误差的是 (填字母代号）。
A. 实验前将两弹簧测力计调零后水平互钩对拉，选择两个读数相同的测力计
B. 拴在橡皮条上的两条细绳必须等长，并且要尽量长一些
C. 弹簧测力计、细绳、橡皮条都应与木板平行
D. 用两弹賛测力计同时拉橡皮条时，两弹簧测力计的示数之差应尽可能大
E. 在记录力的方向时，标记同一细绳方向的两点要远些
④图乙是该同学在白纸上根据实验数据用同一标度画出的图示，如果没有操作失
误，图乙中的F与两力中，方向一定沿AO方向的是 。
⑤若小明和小刚两位同学在家中想验证力的平行四边形定则，他们手中有一些弹性 橡皮条（弹力满足胡克定律，劲度系数为l）。如图丙所示，他们将三根橡皮条的 一端系在一起，另一端分别系上细线，仍保证橡皮条原长相同，测得原长 L0=5.40cm。接下来把贴有白纸的木板放在水平桌面上，两人合作平行于纸面分别 通过细线拉三根橡皮条至某一长度（在弹性限度内），保持状态不变；如图丁所 示，记录此时结点位置和三个橡皮条另一端的位置，量出三个端点到结点〇的距 离分别为，请根据他们的实验过程和记录的数据作出验证力的平行四边形定则的图示，并说明是如何验证的。
21.(18分)
（1）用螺旋测微器测量金属丝直径如图甲所示，则金属丝直径d = mm
用游标卡尺测量金属小球直径如图乙所示，小球直径D = cm
图甲 图乙
（2）某同学欲将量程为200μA的电流表G改装成电压表
①该同学首先采用如图所示的实验电路测量该电流表的内阻Rg，图中R1、R2为电阻箱。他按电路图连接好电路，将R1的阻值调到最大，断开开关S2，闭合开关S1后，调节R1的阻值，使电流表的指针偏转到满刻度，接下来他应该正确操作的步骤是 (选填下列步骤前的字母代号)，最后记下R2的阻值；
A. 闭合S2，调节R1和R2的阻值，使电流表的指针偏转到满刻度的一半
B．闭合S2，保持R1不变，调节R2的阻值，使电流表的指针偏转到满刻度的一半
②如果按正确操作步骤测得R2的阻值为120Ω，则认为Rg的阻值大小为 (选填字母代号) ；
A. 60Ω B. 120Ω C. 240Ω D. 360Ω
③如果该同学在调节R1使电流表满偏过程中，发现电流表指针满偏时，R1的接入阻
值不到其总阻值的二分之一。为了减小实验误差，该同学可以采取下列措施中的
(选填字母代号) ；
A. 将R2换成一个最大阻值更大的电阻箱
B. 将R1换成一个最大阻值为现在二分之一的电阻箱
C. 将电源换成一个电动势为现在电源两倍、内阻可以忽略的电源
D. 将电源换成一个电动势为现在电源二分之一、内阻可以忽略的电源
④利用上述方法测量出的电流表内阻值 （选填大于或小于）该电流表内阻的真实值
⑤依据以上的测量数据可知，若把该电流表改装成量程为3V的电压表，需与该表 （选填串或并）联一个阻值为 Ω的定值电阻。
21.（1）1.775 ；2.25 。（2）① B ②B ③C ④ 小于 ⑤ 串 ；14880
（每空3分） （每空2分）
第Ⅱ卷
21.（1）物体是由大量分子组成的，分子非常微小，在《用油膜法估测分子大小》的实验中，利用许多不溶性的长链脂肪酸在适当溶剂的帮助下能在水面上铺开，会形成厚度为一个分子的表面膜的特性，将微观量的测量转化为宏观量的测量。
①实验中，如果油酸酒精溶液体积浓度为b，N滴油酸酒精溶液的总体积为V，如果1滴油酸酒精溶液在水面上形成的油膜面积为S，则估算油酸分子直径大小的表达式为d=_______.
②实验中，把玻璃板盖在浅盘上描出油酸膜的轮廓，如图所示，图中正方形小方格的边长为1cm，则油酸膜的面积是______________cm2.
③物理实验中对一些微小量进行直接测量误差较大，往往通过累积的方法将微小量转换成较大的量再进行测量，以减小相对误差。本实验在测量1滴油酸酒精溶液的体积时也采用了累积的方法，下列实验中也采用了该方法的有
A、《单摆测重力加速度》实验中，采用测量摆球完成30或50次全振动所用的时间
B、《验证动量守恒定律》实验中，采用测量小球平抛的水平距离来获得小球碰撞前后的
C、速度《双缝干涉测光的波长》实验中，采用测量N个条纹的间距来获得条纹间距
D、《测定金属的电阻率》实验中，采用螺旋测微器在金属丝上三个不同位置各测一次取平均作为金属丝直径
（2）某同学采用如图甲所示的装置验证规律：物体质量一定，其加速度与所受合力成正比。该同学想通过调节轨道的倾斜度，使小车在不受牵引时能拖动纸带沿轨道匀速运动，再利用悬吊重物的方法为小车提供拉力，将盘和重物的总重量作为小车运动时所受的拉力的大小。
① 图乙为该同学实验中打出的一条纸带的一部分，纸带上标出了连续4个
计数点，依次为A、B、C、D， BC=3.90cm,CD=4.89cm,相邻计数点之间还有4个点没有标出。打点计时器接在频率为50HZ的交
流电源上。打点计时器打出C点时，小车的速度为_______m/s.（结果保留两位有效数字）
②在实验中，该同学打算采用υ—t图象来求小车加速度。如图丙所示，t=0.20s时，打点计时器恰好打出C点，请你将①中所得结果标在坐标系中，并作出小车运动的υ—t图象，
③利用图像求出小车运动的加速度为_________m/s2.
④保持小车质量不变，增减砝码重复实验。最终该同学所得小车运动的a-F图象如图丁所示，从图中我们看到图像是一条经过原点的直线。根据图像可以确定下列说法中正确的是______
A、实验中没有平衡摩擦力
B、小车的加速度可能大于重力加速度g
C、小车的质量约为2kg
D、小车质量一定时，其加速度与所受合外力成正比
⑤实验中，在盘和重物的总质量比小车的质量小很多的条件下，盘和重物的总重量近似等于小车运动时所受的拉力，请简述理由.
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21.（1）① （2分 ）② （2分 ） ③AC（2分 ）
（2）①0.44 （2分 ） ②略 （3分 ） ③1.0 （2分 ） ④D （2分 ） ⑤略 （3分 ）
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