如图为验证动量守恒定律的实验装置.实验中选取两个半径相同.质量不等的小球.按下面步骤进行实验:①用天平测出两个小球的质量分别为m1和m2,②安装实验装置.将斜槽AB固定在桌边.使槽的末端切线水平.再将一斜面BC连接在斜槽末端,③先不放小球m2.让小球m1从斜槽顶端A处由静止释放.标记小球在斜面上的落点位置P,④将小球m2放在斜槽末端B� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

18．

如图为验证动量守恒定律的实验装置，实验中选取两个半径相同、质量不等的小球，按下面步骤进行实验：
①用天平测出两个小球的质量分别为m₁和m₂；
②安装实验装置，将斜槽AB固定在桌边，使槽的末端切线水平，再将一斜面BC连接在斜槽末端；
③先不放小球m₂，让小球m₁从斜槽顶端A处由静止释放，标记小球在斜面上的落点位置P；
④将小球m₂放在斜槽末端B处，仍让小球m₁从斜槽顶端A处由静止释放，两球发生碰撞，分别标记小球m₁、m₂在斜面上的落点位置；
⑤用毫米刻度尺测出各落点位置到斜槽末端B的距离．图中从M、P、N点是实验过程中记下的小球在斜面上的三个落点位置，从M、P、N到B点的距离分别为S_M、S_P、S_N．依据上述实验步骤，请回答下面问题：
（1）两小球的质量m₁、m₂应满足m₁＞m₂（填写“＞”、“=”或“＜”）；
（2）小球m₁与m₂发生碰撞后，m₁的落点是图中M点，m₂的落点是图中N点；
（3）用实验中测得的数据来表示，只要满足关系式m₁ $\sqrt{{S}_{p}}$=m₁$\sqrt{{S}_{M}}$+m₂$\sqrt{{S}_{N}}$，就能说明两球碰撞前后动量是守恒的；
（4）若要判断两小球的碰撞是否为弹性碰撞，用实验中测得的数据来表示，只需比较m₁S_P与m₁S_M+m₂S_N是否相等即可．

分析（1）明确实验原理，从而分析实验中应满足的条件；
（2）小球m₁和小球m₂相撞后，小球m₂的速度增大，小球m₁的速度减小，都做平抛运动，由平抛运动规律不难判断出；
（3）设斜面BC与水平面的倾角为α，由平抛运动规律求出碰撞前后小球m₁和小球m₂的速度，表示出动量的表达式即可求解；如果为弹性碰撞，则应满足机械能守恒．

解答解：（1）为了防止入射球碰后反弹，一定要保证入射球的质量大于被碰球的质量；
（2）小球m₁和小球m₂相撞后，小球m₂的速度增大，小球m₁的速度减小，都做平抛运动，所以碰撞后m₁球的落地点是M点，m₂球的落地点是N点；
（3）碰撞前，小于m₁落在图中的P点，设其水平初速度为v₁．小球m₁和m₂发生碰撞后，m₁的落点在图中的M点，设其水平初速度为v₁′，m₂的落点是图中的N点，设其水平初速度为v₂．设斜面BC与水平面的倾角为α，
由平抛运动规律得：S_Msinα=$\frac{1}{2}$gt²，S_Mcosα=v′₁t
解得：v₁'=$\sqrt{\frac{g{S}_{M}（cosα）^{2}}{2sinα}}$
同理可解得：v₁=$\sqrt{\frac{g{S}_{P}（cosα）^{2}}{2sinα}}$，v₂=$\sqrt{\frac{g{S}_{N}（cosα）^{2}}{2sinα}}$所以只要满足m₁v₁=m₂v₂+m₁v′₁即：m₁ $\sqrt{{S}_{p}}$=m₁$\sqrt{{S}_{M}}$+m₂$\sqrt{{S}_{N}}$则说明两球碰撞过程中动量守恒；
如果满足小球的碰撞为弹性碰撞，则应满足：
$\frac{1}{2}$m₁v₁'²=$\frac{1}{2}$m₁v₁²+$\frac{1}{2}$m₂v₂²
代入以上速度表达式可知，应满足公式为：
m₁S_P=m₁S_M+m₂S_N；
故需要验证：m₁S_P和m₁S_M+m₂S_N相等．
故答案为：（1）＞（2）M；N；（3）m₁ $\sqrt{{S}_{p}}$=m₁$\sqrt{{S}_{M}}$+m₂$\sqrt{{S}_{N}}$；（4）m₁S_P；m₁S_M+m₂S_N；

点评本题考查验证动量守恒定律的实验，要注意学会运用平抛运动的基本规律求解碰撞前后的速度，两小球的碰撞是弹性碰撞，则碰撞前后机械能没有损失．

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科目：高中物理 来源： 题型：解答题

8．

如图甲所示，斜面的倾角α=30°，在斜面上放置一矩形线框abcd，ab边的边长L₁=1m，bc边的边长L₂=0.6m，线框的质量m=1kg，线框的电阻R=0.1Ω，线框受到沿斜面向上的恒力F的作用，已知F=15N，线框与斜面间的动摩擦因数μ=$\frac{\sqrt{3}}{3}$．线框的边ab∥ef∥gh，斜面的ef hg区域有垂直斜面向上的匀强磁场，磁感应强度B随时间t的变化情况如图乙的B-t图象所示，时间t是从线框由静止开始运动起计时的．如果线框从静止开始运动，进入磁场最初一段时间是匀速的，ef线和gh线的距离x=5.1m，取g=10m/s²．求：
（1）线框进入磁场前的加速度a；
（2）线框进入磁场时匀速运动的速度v；
（3）在丙图中画出线框从静止开始运动直至ab边运动到gh线过程的v-t图象；
（4）线框从静止开始运动直至ab边运动到gh线的过程中产生的焦耳热Q．

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科目：高中物理 来源： 题型：实验题

9．

为描绘小灯泡的伏安特性曲线，实验室备有下列器材：
A．小灯泡（额定电压6V，额定电流600mA）
B．电流表A₁（量程0～0.6A，内阻约为0.5Ω）
C．电流表A₂（量程0～3A，内阻约为0.1Ω）
D．电压表V（量程0～6V，内阻约为10kΩ）
E．滑动变阻器R₁（0～10Ω，2A）
F．滑动变阻器R₂（0～100Ω，1.5A）
G．直流电源E（约6V）
H．开关、导线若干
（1）实验中电流表应选用A₁；滑动变阻器应选用R₁（填器材前面的字母）
（2）请用笔画线代替导线，将图甲电路连接完整．
（3）实验电路连接正确，闭合开关，从最左端向右端调节滑动变阻器滑片，记录电流表和电压表相应示数，根据实验数据在坐标系中描点如图乙所示，则电路发生的故障是电源负极和滑动变阻器左下接线柱间的电路断路．

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科目：高中物理 来源： 题型：多选题

6．下列说法正确的是（　　）

	A．	图甲为氧气分子在不同温度下的速率分布图象，由图可知状态①的温度比状态②的温度高
	B．	图乙为一定质量的理想气体状态变化的p-V图线，由图可知气体由状态A变化到B的过程中，气体温度先升高后降低
	C．	图丙为分子间作用力的合力与分子间距离的关系，可知当分子间的距离r＜r₀时，分子势能随分子间距离减小而增大
	D．	装在容器中的液体，液体表面层中分子间的距离一定比液体内部分子间的距离大；附着层内液体分子间的距离一定比液体内部分子间的距离小
	E．	一定质量的理想气体经历绝热膨胀过程后，气体压强一定增大

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科目：高中物理 来源： 题型：选择题

13．下列说法正确的是（　　）

	A．	在国际单位制中，力学的基本单位是千克、牛顿、秒
	B．	开普勒通过对行星运动规律的研究总结出了万有引力定律
	C．	库仑在前人研究的基础上，通过扭秤实验研究得出了库仑定律
	D．	法拉第首先发现了电流可以使周围的小磁针偏转

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科目：高中物理 来源： 题型：实验题

3．

某同学利用电压表和定值电阻测蓄电池电源的电动势和内阻．
（1）实验室有以下三个电压表，需要将它们改装成量程为6V的电压表，以下措施正确的是C
A．将电压表V₁（0～1V，内阻约为1kΩ）与5kΩ的定值电阻R串联
B．将电压表V₂（0～2V，内阻约为2kΩ）与4kΩ的定值电阻R串联
C．将电压表V₃（0～3V，内阻为3kΩ）与3kΩ的定值电阻R串联
D．以上三项都可以
（2）利用（1）中改装后的电压表，测蓄电池的电动势和内阻，图甲为实验电路图，根据给出的电路图，将图乙的实物图补充完整．
（3）请完成下列主要实验步骤：
A．选择正确的实验仪器连接电路；
B．将开关S₂闭合，开关S₁断开，测得电压表的示数是U₁；
C．再将开关S₁闭合，测得电压表的示数是U₂；
D．断开开关S₂；
E．若改装后的电压表可视为理想电压表，则电源的内阻r=$\frac{2（{U}_{1}-{U}_{2}）}{2{U}_{2}-{U}_{1}}$R₀（用字母U₁、U₂、R₀表示）；
（4）由于所用电压表不是理想电压表，所以测得的电动势比实际值偏小（填“大”或“小”）．

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科目：高中物理 来源： 题型：解答题

4．

如图所示，两个相距为L，电阻不计的平行光滑导轨固定在倾角为θ的斜面上，在长度为4L的矩形区域MNFE内有方向垂直于斜面、磁感应强度的大小为B匀强磁场；在长度也为4L的矩形区域CDEF内有方向垂直于斜面向下，磁感应强度为B₁随时间t变化的磁场，其磁场的最小值也为B．现将一根质量为m、电阻为R₀、长度为L的金属棒横放在区域间的两导轨上并用外力使其静止．在开始计时时刻，让另一根长度也为L、电阻为r₀的金属棒ab从CD边的上方某处的导轨上由静止开始下滑，同时也释放金属棒cd，两根金属棒均与导轨接触良好，ab棒从开始运动到到达EF的过程中，金属棒始终处于静止状态，重力加速度为g．求：
（1）感应电动势；
（2）ab棒从静止开始运动到CD边的时间；
（3）区域MNFE内的磁场方向及区域CDEF内的磁场的感应强度的最大值．

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科目：高中物理 来源： 题型：填空题

1．电磁打点计时器上标有的“AC 4-6V，50Hz”，字母”AC”表示的意思是使用交流电．

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科目：高中物理 来源： 题型：计算题

2．

如图所示，平面镜M斜放入装满水的槽中，一束单色光从O点以入射角α射入水中，经水面折射和平面镜反射后从O点右侧水面上某点回到空气中，最后射到槽右侧上方的屏幕N上形成一个光点．改变平面镜M与水平面夹角θ，当θ=45°时，屏幕上的光点恰好消失．已知水对该单色光的折射率为$\frac{\sqrt{7}}{2}$，所有光线均在同一竖直平面内，求入射角α．

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