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（10分）某同学设计了一个探究加速度a与物体所受合外力F关系的实验，如图所示为实验装置图。为了实验操作方便他用一些回形针来替代细砂。他的主要实验步骤如下：

a．按图把实验器材安装好，不挂砂桶，反复移动木板下的垫木直到小车做匀速
b．把细线系在小车上并绕过定滑轮悬挂砂桶，并在砂桶中放入10枚回形针（经测量每枚回形针的质量为m₀=0.5g），接通电源，放在小车，打点计时器在被小车带动的纸带上打下一系列点，取下纸带，并在纸带上写上编号；
c．保持小车的质量M不变，多次改变砂桶中钓的回形针的数量n，再重复步骤b；
d．算出每条纸带对应的加速度的值；并记入下表中
e．用纵坐标表示加速度a，横坐标表示回形针的枚数n，根据表中数据作出a－n图线。


（1）如图所示为n=30时实验得到的纸带，这位同学已算出打点计时器打下计数点“l” 时纸带的速度为v_l=0．54 m/s，请你继续算出打点计时器打下计数点“3”时纸带的速度v₃=      m/s，表中第3次实验时小车运动的加速度大小为       m/s²。（均保留2位有效数字）。
（2）根据上表已描出部分数据点，请描出第3组数据并作出a随n变化的图线。        
（3）若作出的a－n图线的斜率为k，纵坐标轴上的截距为b，则可求得小车的质量为        ；砂桶的质量为          （结果用k、b及m₀等字母表示）。

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(Ⅰ)某同学用如图所示的实验装置探究小车动能变化与合外力对它所做功的关系．图中A为小车，连接在小车后面的纸带穿过打点计时器B的限位孔，它们均置于水平放置的一端带有定滑轮的足够长的木板上，C为弹簧测力计，不计绳与滑轮的摩擦．实验时，先接通电源再松开小车，打点计时器在纸带上打下一系列点．

a．该同学在一条比较理想的纸带上，从点迹清楚的某点开始记为O点，顺次选取5个点，分别测量这5个点到O之间的距离，并计算出它们与O点之间的速度平方差ΔV²(ΔV²＝V²－V₀²)，填入下表：

若测出小车质量为0.2 kg，结合图象可求得小车所受合外力的大小为________N

b．若该同学通过计算发现小车所受合外力小于测力计读数，明显超出实验误差的正常范围．你认为主要原因是________，如何消除这一误差________．

(Ⅱ)．要测量一只量程已知的电压表的内阻，所备器材如下：

A．待测电压表V(量程3 V，内阻约3 K)

B．电流表A(量程3 A，内阻0.01 Ω)

C．定值电阻R(阻值2 kΩ，额定电流50 mA)

D．蓄电池E(电动势略小于3 V，内阻不计)

E．多用电表

F．开关S₁、S₂，导线若干

(1)有一同学利用上面所给器材，进行如下实验操作：

①用多用电表正确测量了一个约10 Ω的电阻后，需要继续测量一个阻值大约是3 kΩ左右的待测电压电阻．请选择以下必须的步骤，按操作顺序写出：________．

A．用螺丝刀调节表盘下中间部位的指针定位螺丝，使表针指零

B．将红表笔和黑表笔接触

C．把选择开关旋转到“×1 k”位置

D．把选择开关旋转到“×100”位置

E．调节欧姆调零旋钮使表针指向欧姆表的“0”刻度

F．用表笔接触约3 kΩ左右的电阻并测量

②若测量结果如图甲所示，则该电阻的测量值为________kΩ

(2)为了更精确地测出此电压表内阻，该同学设计了如图乙、图丙的实验电路，你认为其中较合理的电路图是________，其理由是________．

(3)在图丁中，根据你选择的电路把实物连接好．

(4)用你选择的电路进行实验时，请简述实验步骤：________．

用上述所测量物理量的符号表示电压表的内阻R_V＝________

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一、选择题

1．解析：两球在最低点相碰撞后分开，有三种可能发生的情况：（1）两球以不同的速度同向运动；（2）两球以不同的速度反向运动；（3）一球静止一球运动。但是无论是何种形式的情况，由于两摆球的摆线一样长，由单摆的周期公式可知，其振动周期相同。上述三种情况下摆球都是经过半个周期时间到达最低点发生第二次碰撞。正确答案是CD。

2．解析：弹簧振子的振动周期有自身结构决定与最大形变量无关，由此可知A选项正确。

3．解析：货物在竖直方向上振动时，在最高点时，加速度方向竖直向下，且最大，货物处于失重状态，对底板的压力最小；在最低点时，加速度方向竖直向上，且最大，货物处于超重状态，对底板的压力最大。由图可知，在时，货物处于最高点，对车厢底板的压力最小；在时，货物处于最低点，对车厢底板的压力最大。所以C选项正确。

4．解析：由图可以看出，A波的波长：

B波的波长：

由波的周期性及题意可得：  T_A＝nT_B   (n＝1、2、3……)

所以：       (n＝1、2、3……)

当n＝1时，C正确；当n＝4时，B正确；当n＝6时，A正确.。因此该题正确答案是ABC。

5．解析：由波动图像可知波长λ＝4m。

(1)若波沿x轴正方向传播：Δx＝（n +1/4）λ＝(4n+1)m      n=1、2、3……

波速＝（4n+1）m/s       波速可能值为1 m/s，5 m/s，9 m/s，13 m/s……

(2)若波沿x轴负方向传播

Δx＝（n +3/4）λ＝(4n+3)m    n=1、2、3……    波速＝（4n+3）m/s   

波速可能值为3 m/s，7 m/s，11m/s，15 m/s……

由此可知波速不可能为10m/s，该题应选D 。

6．解析：碰撞后由可知，摆长不变周期不变，碰撞过程动量守恒结合可得，选项D对。

7．解析：由图像可知T=4s,A=2cm,若波沿x轴正向传播，则二者间距为,若波沿x轴负向传播，则二者间距为，所以波长为4cm只是波沿x轴正向传播的一种可能，所以BC对。

8．解析：由图像可知 而波的频率由波源决定与介质无关 故，由故v₁=2v₂，所以选项C正确。

9．解析：两个相干波源形成的干涉图样是稳定的，加强区永远是加强区减弱区永远是减弱区（a、b处永远是加强区，c永远是减弱区），加强区部分（如图中的a、b两点）的质点是振动的幅度加大而不会永远是波峰与波峰相遇。减弱区部分（图中c点）振动的振动的幅度减小有两列波的振幅相同时，减弱区才会出现叠加后合振幅为零，选项CD对。

10．解析：由题意 则 跟据波形平移法，波峰“移”至Q点时，经过的路程是0.9m。v=10m./s所需时间为0.9s。从-1处质点的起振方向可知波源的起振方向为向下，0.9s之后P点处于波谷，故选ABD。

二、填空和实验题

11.解析： 测摆长时是从悬点到球心的距离，若用粗绳，粗绳质量不能忽略，则摆长无法测定，故选B ，铅球密度大，摆动中阻力的影响相对小些，摆长的测定也相对准确，故选D. 计时使用秒表方便，故选F．测长度应准确到mm ，故选C ，本实验中不需测质量，但必须将小球悬挂，故选I 。答案  B、D、F、C、I    

12．解析： A. 要用卡尺测摆球直径d ，摆长l等于摆线长加上d／2 ． B. 周期T = t /29.5,  C．g应多测量几次，然后取g的平均值作为实验的最后结果．

13．解析：在t₁＝0.5 s时，质点P恰好此后第二次处于波峰位置，P质点,Q点t=0时刻振动方向向下，所以t₂=0.6s时，质点Q第二次通过平衡位置向上振动。t₁＝0.9 s时质点P位处波峰故位移为2cm。答案 0.6   2

14．答案： 8   0.2     0    10    －8

三、计算题

15．解析：⑴A＝0.1 m                

⑵

16．解析： (1) A=15cm, =40cm, T=20s, f=0.05Hz  

(2) 向右。=2cm/s.    

(3)

17．解析：（1）有题意可知,t₁=0时波形应为下图中的实线所示，而t₂=0.1s时图线为下图中的虚线所示。若波由B向C传播，由平移法（将实线波形向右平移即为虚线波形）可知,结合可得， 其中 同理，若波C向B传播，由平移法[实线波形向左平移即为虚线波形]知,结合可得，其中

（2）只要预知波的传播方向就能确定质点的振动方向，因此带入的表达式在的表达式中得到，n有整数解，故波是从B向C传播的此时,,C质点经平衡位置向下振动。