研究小灯泡的伏安特性曲线，通电后其电流I随所加电压U变化的图线如图所示，P为图线上一点，PN为图线上过P点的切线，PQ为U轴的垂线，PM为I轴的垂线，则下列说法中正确的是：________

A．随着所加电压的增大，小灯泡的电阻增大

B．对应P点，小灯泡的电阻为R＝

C．对应P点，小灯泡的电阻为R＝

D．对应P点，小灯泡功率为图中矩形PQOM所围的面积

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（2012?西城区二模）实验题
（1）甲乙两个同学共同做“验证牛顿第二定律”的实验，装置如图所示．

①两位同学用砝码盘（连同砝码）的重力作为小车（对象）受到的合外力，需要平衡桌面的摩擦力对小车运动的影响．他们将长木板的一端适当垫高，在不挂砝码盘的情况下，小车能够自由地做

匀速直线

匀速直线

运动．另外，还应满足砝码盘（连同砝码）的质量m

远小于

远小于

小车的质量M．（填“远小于”、“远大于”或“近似等于”）
接下来，甲同学研究：在保持小车的质量不变的条件下，其加速度与其受到的牵引力的关系；乙同学研究：在保持受到的牵引力不变的条件下，小车的加速度与其质量的关系．
②甲同学通过对小车所牵引纸带的测量，就能得出小车的加速度a．图2是某次实验所打出的一条纸带，在纸带上标出了5个计数点，在相邻的两个计数点之间还有4个点未标出，图中数据的单位是cm．实验中使用的电源是频率f=50Hz的交变电流．根据以上数据，可以算出小车的加速度a=

0.343

0.343

m/s²．（结果保留三位有效数字）
③乙同学通过给小车增加砝码来改变小车的质量M，得到小车的加速度a与质量M的数据，画出a～

1

M

图线后，发现：当

1

M

较大时，图线发生弯曲．于是，该同学后来又对实验方案进行了进一步地修正，避免了图线的末端发生弯曲的现象．那么，该同学的修正方案可能是

A

A

A．改画a与

1

M+m

的关系图线       B．改画a与（M+m）的关系图线
C．改画 a与

m

M

的关系图线         D．改画a与

1

(M+m)2

的关系图线
（2）在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验中，采用如图3所示的电路．
①请根据图3在图4中进行实物连线．

②某同学在实验中得到下面一组U和I的数据：

序号	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

图5是该同学根据实验数据描绘出的伏安特性曲线．从图线上可以看出，当通过小灯泡的电流逐渐增大时，灯丝的阻值逐渐

增大

增大

；这表明灯丝的电阻率随温度升高而

增大

增大

．（以上两空均选填“增大”、“不变”或“减小”）
③将本实验中的小灯泡两端加3.0V的电压，则小灯泡的实际功率约为

0.81（0.80～0.82）

0.81（0.80～0.82）

W；若直接接在电动势为3.0V、内阻为2.0Ω的直流电源两端，则小灯泡的实际功率约为

0.62（0.60～0.64）

0.62（0.60～0.64）

W．（以上两空的结果均保留两位有效数字）

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（1）一轻弹簧原长为10cm，把它上端固定，下端悬挂一重为0.5N的钩码，静止时它的长度为12cm，弹簧的劲度系数为

 

N/m；现有一个带有半径为14cm的

1

4

光滑圆弧的物块静止放在水平面上，半径OA水平，OB竖直，如图1所示；将上述轻弹簧的一端拴在A点，另一端拴着一个小球，发现小球静止在圆弧上的P点，且∠BOP=30°，则小球重为

 

N．
（2）用游标卡尺测量某圆柱形金属工件的直径，其示数如图2所示，该工件的直径为

 

mm．

（3）用如图3所示的装置做“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验．小灯泡的规格为（4.5V0.3A）；电流表有0.6A和3A两个量程；电压表有3V和15V两个量程．
将以下实验步骤补充完整：
A．按如图3所示方式连接好电路，其中电流表选用0.6A的量程；电压表选用3V的量程；
B．将滑动变阻器的滑片移动到最

 

端；
C．闭合电键，移动滑动变阻器滑片的位置，在0～3.0V内测出6组不同的电压U和对应的电流I的值，并将测量数据填入表格；
D．打开电键，

 

；
E．闭合电键，移动滑动变阻器滑片的位置，在3.0～4.5V之间测出6组不同的电压U和对应的电流I的值，并将测量数据填入表格；断开电键；
F．在坐标纸上以U为横轴，I为纵轴，建立坐标系；
G．在坐标系内描出各组数据所对应的点，用平滑曲线拟合这些点；
H．拆除电路，整理仪器．
（4）某学习小组采用如图5所示的装置做“验证动能定理”实验，小车运动中所受阻力f已提前测得．
①某次实验中，在小桶中加入适当砝码使小车做加速运动，打点计时器打出的纸带如图5所示，通过正确的方法得出了打1、2两点时小车的速度大小分别为v₁、v₂，两点间的距离为L，设小车的质量为M，小桶和砝码的总质量为m，某同学按如下思路验证动能定理：以小车为研究对象，合外力的功为W_合=mgL-fL，动能增量为△Ek=

1

2

M(

v

2 2

-

v

2 1

)，经多次实验后，他发现W_合总是大于△E_k，你认为产生这种误差的原因是

 

；
②为了减小或消除以上误差，同学们提出了以下四种改进方案，你认为有效的是

 

（填选项字母）．
A．使小桶和砝码的总质量m远小于小车的质量M
B．换用水平气垫导轨结合光电计时器做实验，验证mgL是否等于

1

2

M(

v

2 2

-

v

2 1

)
C．设法得出轻细绳的拉力T，验证TL-fL是否等于

1

2

M(

v

2 2

-

v

2 1

)
D．研究小车、小桶及砝码组成的系统，验证mgL-fL是否等于

1

2

(M+m)(

v

2 2

-

v

2 1

)．

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（1）一轻弹簧原长为10cm，把它上端固定，下端悬挂一重为0.5N的钩码，静止时它的长度为12cm，弹簧的劲度系数为______N/m；现有一个带有半径为14cm的

1

4

光滑圆弧的物块静止放在水平面上，半径OA水平，OB竖直，如图1所示；将上述轻弹簧的一端拴在A点，另一端拴着一个小球，发现小球静止在圆弧上的P点，且∠BOP=30°，则小球重为______N．
（2）用游标卡尺测量某圆柱形金属工件的直径，其示数如图2所示，该工件的直径为______mm．



（3）用如图3所示的装置做“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验．小灯泡的规格为（4.5V0.3A）；电流表有0.6A和3A两个量程；电压表有3V和15V两个量程．
将以下实验步骤补充完整：
A．按如图3所示方式连接好电路，其中电流表选用0.6A的量程；电压表选用3V的量程；
B．将滑动变阻器的滑片移动到最______端；
C．闭合电键，移动滑动变阻器滑片的位置，在0～3.0V内测出6组不同的电压U和对应的电流I的值，并将测量数据填入表格；
D．打开电键，______；
E．闭合电键，移动滑动变阻器滑片的位置，在3.0～4.5V之间测出6组不同的电压U和对应的电流I的值，并将测量数据填入表格；断开电键；
F．在坐标纸上以U为横轴，I为纵轴，建立坐标系；
G．在坐标系内描出各组数据所对应的点，用平滑曲线拟合这些点；
H．拆除电路，整理仪器．
（4）某学习小组采用如图5所示的装置做“验证动能定理”实验，小车运动中所受阻力f已提前测得．
①某次实验中，在小桶中加入适当砝码使小车做加速运动，打点计时器打出的纸带如图5所示，通过正确的方法得出了打1、2两点时小车的速度大小分别为v₁、v₂，两点间的距离为L，设小车的质量为M，小桶和砝码的总质量为m，某同学按如下思路验证动能定理：以小车为研究对象，合外力的功为W_合=mgL-fL，动能增量为△Ek=

1

2

M(

v

22

-

v

21

)，经多次实验后，他发现W_合总是大于△E_k，你认为产生这种误差的原因是______；
②为了减小或消除以上误差，同学们提出了以下四种改进方案，你认为有效的是______（填选项字母）．
A．使小桶和砝码的总质量m远小于小车的质量M
B．换用水平气垫导轨结合光电计时器做实验，验证mgL是否等于

1

2

M(

v

22

-

v

21

)
C．设法得出轻细绳的拉力T，验证TL-fL是否等于

1

2

M(

v

22

-

v

21

)
D．研究小车、小桶及砝码组成的系统，验证mgL-fL是否等于

1

2

(M+m)(

v

22

-

v

21

)．

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实验题
（1）甲乙两个同学共同做“验证牛顿第二定律”的实验，装置如图所示．

①两位同学用砝码盘（连同砝码）的重力作为小车（对象）受到的合外力，需要平衡桌面的摩擦力对小车运动的影响．他们将长木板的一端适当垫高，在不挂砝码盘的情况下，小车能够自由地做______运动．另外，还应满足砝码盘（连同砝码）的质量m______小车的质量M．（填“远小于”、“远大于”或“近似等于”）
接下来，甲同学研究：在保持小车的质量不变的条件下，其加速度与其受到的牵引力的关系；乙同学研究：在保持受到的牵引力不变的条件下，小车的加速度与其质量的关系．
②甲同学通过对小车所牵引纸带的测量，就能得出小车的加速度a．图2是某次实验所打出的一条纸带，在纸带上标出了5个计数点，在相邻的两个计数点之间还有4个点未标出，图中数据的单位是cm．实验中使用的电源是频率f=50Hz的交变电流．根据以上数据，可以算出小车的加速度a=______m/s²．（结果保留三位有效数字）
③乙同学通过给小车增加砝码来改变小车的质量M，得到小车的加速度a与质量M的数据，画出a～图线后，发现：当较大时，图线发生弯曲．于是，该同学后来又对实验方案进行了进一步地修正，避免了图线的末端发生弯曲的现象．那么，该同学的修正方案可能是______
A．改画a与的关系图线       B．改画a与（M+m）的关系图线
C．改画 a与的关系图线         D．改画a与的关系图线
（2）在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验中，采用如图3所示的电路．
①请根据图3在图4中进行实物连线．

②某同学在实验中得到下面一组U和I的数据：

序号	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

图5是该同学根据实验数据描绘出的伏安特性曲线．从图线上可以看出，当通过小灯泡的电流逐渐增大时，灯丝的阻值逐渐______；这表明灯丝的电阻率随温度升高而______．（以上两空均选填“增大”、“不变”或“减小”）
③将本实验中的小灯泡两端加3.0V的电压，则小灯泡的实际功率约为______W；若直接接在电动势为3.0V、内阻为2.0Ω的直流电源两端，则小灯泡的实际功率约为______W．（以上两空的结果均保留两位有效数字）

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一、选择题：本题共10小题，每小题4分，共40分。在每个小题给出的四个选项中至少有一个选项符合题目要求，选全的得4分，选对但不全的得２分，选错和不选的得０分。

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

二、实验题 ：本题共4个小题,满分23分,把答案直接填在题中的相应位置。

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）见右图         （3分）

   （3）见下左图（2分），1.50, 0.80 （各2分）

   （4）如下图右（3分）     

三、计算题：本题共3个小题，共37分。解答应写出必要的文字说明、示意图、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。

15.（12分）解：

（1）小球第一次上升过程中    （1分） 

   （1分）

小球第一次下落过程中       （1分） 

        （1分）

        （1分）

(2) 第一次落回地面时的速度为，有

       （2分）

第二次上升的速度为，有 

  ，    （2分）

小球与地面撞击时损失的能量为     （1分）

小球在空中损失的机械能为     （1分）

从小球刚开始上抛到第二次落到平面之前的过程中损失的机械能为   （1分）

16．(12分)解：（1）微粒在加速电场中由动能定理得  

        解得v₀=1.0×10⁴m/s    （2分）

（2）微粒在偏转电场中做类平抛运动，有  

  ，         （2分）

飞出电场时，速度偏转角的正切为 

      解得  θ=30^o       （2分）

（3）进入磁场时微粒的速度是：       （2分）

轨迹如图，由几何关系有：         （1分）

洛伦兹力提供向心力：    （2分）

联立以上三式得      

代入数据解得              （1分）

17．（13分）解：

（1）根据牛顿第二定律     ①（2分）

             ②

          ③（1分）

联立①②③得=4m/s²     ④（1分）   

 （2）设金属棒运动达到稳定时，速度为v，所受安培力为F，棒在沿导轨方向受力平衡

           ⑤（2分）

此时金属棒克服安培力做功的功率P等于电路中电阻R消耗的电功率

            ⑥  （1分）

由⑤⑥两式解得      

将已知数据代入上式得=10m/s  （1分）

 （3）设电路中电流为I，两导轨间金属棒的长为L，磁场的磁感应强度为B

                 （1分）

                   （1分）

                 （1分）

由以上三式解得     （1分）

磁场方向垂直导轨平面向上            （1分）