题目内容
12．如图1所示的实验装置验证机械能守恒定律，实验所用的电源为学生电源，输出电压为6V的交流电和直流电两种．重锤从高处由静止开始落下，重锤上拖着的纸带通过打点计时器打出一系列的点，对纸带上的点痕迹进行测量，即可验证机械能守恒定律．
（1）下面列举了该实验的几个操作步骤：
A．按照图示的装置安装器件；
B．将打点计时器接到电源的直流输出端上；
C．用天平测量出重锤的质量；
D．接通电源开关，同时放开悬挂纸带的夹子，打出一条纸带；
E．测量打出的纸带上某些点之间的距离；
F．根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势能是否等于增加的动能．
指出其中操作不恰当的和没有必要进行的步骤，将其选项对应的字母填在下面的横线上．BC
（2）如图2所示，根据打出的纸带，选取纸带上打出的连续五个点A、B、C、D、E，测出A点距起始点O的距离为s0，点A、C间的距离为s1，点C、E间的距离为s2，使用交流电的频率为f，则根据这些条件计算下落到C点的速度表达式为：v=$\frac{（{s}_{1}+{s}_{2}）f}{4}$．
（3）在验证机械能守恒定律的实验中发现，重锤减小的重力势能总是大于重锤增加的动能，其主要原因是：重锤下落过程中存在着阻力作用．
分析 （1）根据实验的原理和操作中的注意事项确定不恰当的步骤以及没有必要的步骤．
（2）根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出C点的瞬时速度．
（3）根据能量守恒分析重锤减小的重力势能总是大于重锤增加的动能的原因．
解答 解：（1）B、打点计时器应接交流电源，故B错误．
C、该实验验证动能的增加量和重力势能的减小量是否相等，质量可以约去，所以不需要用天平测量重锤的质量，故C不必要．
故选：BC．
（2）根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度知，${v}_{C}=\frac{{s}_{1}+{s}_{2}}{4T}$=$\frac{（{s}_{1}+{s}_{2}）f}{4}$．
（3）在验证机械能守恒定律的实验中发现，重锤减小的重力势能总是大于重锤增加的动能，其主要原因是重锤下落过程中存在着阻力作用，使得部分重力势能的减小量转化为内能．
故答案为：（1）BC，（2）$\frac{（{s}_{1}+{s}_{2}）f}{4}$，（3）重锤下落过程存在着阻力作用．
点评 解决本题的关键知道实验的原理，抓住重力势能的减小量是否等于动能的增加量进行验证，会根据下降的高度求解重力势能的减小量，根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求解瞬时速度，从而求解动能的增加量．
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2．
如图所示，当交流电源的电压（有效值）U=220V，频率f=50Hz时，三只灯A、B、C的亮度相同，（L无直流电阻）将交流电源的频率变为f=100Hz，则（ ）
如图所示，当交流电源的电压（有效值）U=220V，频率f=50Hz时，三只灯A、B、C的亮度相同，（L无直流电阻）将交流电源的频率变为f=100Hz，则（ ）| A． | A灯比原来亮 | B． | B灯比原来暗 | C． | C灯和原来一样亮 | D． | C灯比原来亮 |
3．
如图所示，内壁光滑的玻璃管竖直的放在水平地面上，管内底部竖直放有一轻弹簧处于自然伸长状态，正上方有两个质量分别为m和2m的a、b小球，用竖直的轻杆连着，并处于静止状态，球的直径比管的内径稍小．现释放两个小球，让它们自由下落，重力加速度大小为g．则在从b球与弹簧接触至运动到最低点的过程中，下列说法正确的是（ ）
如图所示，内壁光滑的玻璃管竖直的放在水平地面上，管内底部竖直放有一轻弹簧处于自然伸长状态，正上方有两个质量分别为m和2m的a、b小球，用竖直的轻杆连着，并处于静止状态，球的直径比管的内径稍小．现释放两个小球，让它们自由下落，重力加速度大小为g．则在从b球与弹簧接触至运动到最低点的过程中，下列说法正确的是（ ）| A． | a球的动能始终减小 | |
| B． | b球克服弹簧弹力做的功是杆对b球做功的3倍 | |
| C． | 弹簧对b球做的功等于a、b两球机械能的变化量 | |
| D． | b球到达最底点时杆对a球的作用力等于mg |
20．
如图所示的电路中，A1和A2是完全相同的灯泡，线圈L的电阻可以忽略，下列说法中正确的是（ ）
如图所示的电路中，A1和A2是完全相同的灯泡，线圈L的电阻可以忽略，下列说法中正确的是（ ）| A． | 合上开关S接通电路时，A1和A2始终一样亮 | |
| B． | 合上开关S接通电路时，A2先亮，A1后亮，最后一样亮 | |
| C． | 断开开关S时，A2立即熄灭，A1过一会才熄灭 | |
| D． | 断开开关S时，A1和A2都要过一会才熄灭，且通过A2的电流方向与原电流方向相反 |
7．
如图所示是远距离输电的示意图，变压器均为理想变压器，发电机的输出电压恒定，输电线上损耗的功率为PR，变压器原副线圈的电压以及电流用图中的量表示．则当用户用电处于高峰期时，下列说法正确的是（ ）
如图所示是远距离输电的示意图，变压器均为理想变压器，发电机的输出电压恒定，输电线上损耗的功率为PR，变压器原副线圈的电压以及电流用图中的量表示．则当用户用电处于高峰期时，下列说法正确的是（ ）| A． | U2变大 | B． | PR增大 | C． | U4变大 | D． | I1变小 |
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4．关于曲线运动的下列说法正确的是（ ）
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1．
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如图所示，是某质点做简谐运动的位移与时间的关系图象，则下列说法中正确的是（ ）| A． | 该质点的位移与时间满足x=4sin$\frac{4}{π}$t（cm） | |
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8．在光滑水平面上，有一个粗细均匀的边长为L的单匝正方形闭合线框abcd，在水平外力作用下，从静止开始沿垂直磁场边界方向做匀加速直线运动，穿过匀强磁场，如图甲所示．测得线框中产生的感应电流i的大小和运动时间t的变化关系如图乙所示．（ ）
| A． | 线框受到的水平外力一定是恒定的 | |
| B． | 线框边长与磁场宽度的比值为3：8 | |
| C． | 出磁场的时间是进入磁场时的一半 | |
| D． | 出磁场的过程中外力做的功与进入磁场的过程中外力做的功相等 |