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    精英家教网 > 高中物理 > 题目详情
    （1）用如图1所示装置来验证动量守恒定律，质量为mA的钢球A用细线悬挂于O点，质量为mB的钢球B放在离地面高度为H的小支柱N上，O点到A球球心的距离为L，使悬线在A球释放前伸直，且线与竖直线夹角为α，A球释放后摆到最低点时恰与B球正碰，碰撞后，A球把轻质指示针OC推移到与竖直线夹角β处，B球落到地面上，地面上铺有一张盖有复写纸的白纸D，保持α角度不变，多次重复上述实验，白纸上记录到多个B球的落点．

    ①图中S应是B球初始位置到
    落点
    落点
    的水平距离．
    ②为了验证两球碰撞过程动量守恒，应测得的物理量有S和
    mA、mB、α、β、H、L
    mA、mB、α、β、H、L
    ．（用字母表示）
    ③用测得的物理量表示碰撞前后A球、B球的动量PA=
    mA
    		2gL(1-cosα)
    mA
    		2gL(1-cosα)
    ．PA′=
    mA
    		2gL(1-cosβ)
    mA
    		2gL(1-cosβ)
    ．PB=0.PB′=
    mBs
    g
    2H
    mBs
    g
    2H
    ．（当地的重力加速度为g）
    （2）在电流表扩大量程的实验中，要将量程为200 μA的电流表G改装成量程为0.2A的电流表，需先用如图2所示的电路即“半偏法”测出此电流表的内电阻Rg．
    ①在测量Rg的实验中，滑动变阻器有如下的规格供选择：A．滑动变阻器（阻值范围0～10Ω）  B．滑动变阻器（阻值范围0～1500Ω）为了便于实验的调节操作，减小误差，滑动变阻器R滑应选用
    A
    A
    ．（填入选用器材的字母代号）
    ②当电阻箱的阻值为R1时，调节滑动变阻器滑动头P的位置，使电流表G满偏；保持滑动头P的位置不动，调整电阻箱接入电路的阻值，当电阻箱的阻值为R2时，电流表G恰好半偏．则电流表G的内电阻Rg=
    R2-2R1
    R2-2R1
    ．
    ③若测得Rg=500Ω，为完成上述改装，需要用一个约为
    0.5
    0.5
    Ω的电阻与电流表并联．
    ④用改装成的电流表，按图3所示的电路测量未知电阻Rx．若测量未知电阻Rx时，电压表的示数为1.2V，而改装后的电流表的表头（刻度盘仍为原电流表的刻度）示数如图4所示，那么Rx的测量值为
    10
    10
    Ω
    ⑤如果测量与操作均正确，那么Rx的测量值将
    小于
    小于
    （选填“大于”或“小于”）Rx的真实值．
    分析：（1）A球下摆过程机械能守恒，根据守恒定律列式求最低点速度；球A上摆过程机械能再次守恒，可求解碰撞后速度；碰撞后小球B做平抛运动，根据平抛运动的分位移公式求解碰撞后B球的速度，然后验证动量是否守恒即可．
    （2）滑动变阻器采用分压接法，为方便实验操作，滑动变阻器应选择最大阻值较小的滑动变阻器；用半偏法测电阻认为外压不变，据欧姆定律求得电流表的内阻．再据改装原理，求得要并联的阻值．
    解答：解：（1）①图中的s应该是B球处位置到B球各次落地点所在最小圆的圆心的水平距离．
    ②小球从A处下摆过程只有重力做功，机械能守恒，由机械能守恒定律得：
    mAgL（1-cosα）=
    1
    2
    mAvA2-0，解得：vA=
    		2gL(1-cosα)
    ；
    小球A与小球B碰撞后继续运动，在A碰后到达最左端过程中，机械能再次守恒，
    由机械能守恒定律得：-mAgL（1-cosγ）=0-
    1
    2
    mAvA′2-0，解得：vA′=
    		2gL(1-cosβ)
    ．
    碰撞后B球做平抛运动，水平方向：S=vB′t，竖直方向H=
    1
    2
    gt2，解得：vB′=s
    g
    2H
    ，
    碰前：PA=mAvA=mA
    		2gL(1-cosα)
    ，PB=0；
    碰后：PA′=mAvA′=mA
    		2gL(1-cosβ)
    ，PB′=mBvB′=mBs
    g
    2H
    ，
    实验需要验证：mA
    		2gL(1-cosα)
    =mA
    		2gL(1-cosβ)
    +mBs
    g
    2H
    ，
    由此可知，实验需要测量的量：s、mA、mB、α、β、H、L；
    ③由②可知：PA=mA
    		2gL(1-cosα)
    ，PA′=mA
    		2gL(1-cosβ)
    ，PB′=mBs
    g
    2H
    ；
    （2）①滑动变阻器是分压式接法，为方便实验操作，应选最大阻值较小的滑动变阻器，则滑动变阻器应选：A．
    ②调节电阻箱前后，认为该支路电压不变，即：I（R1+Rg）=
    I
    2
    （R2+Rg），解得Rg=R2-2R1．
    ③设并联电阻为R，由欧姆定律得：R=
    IgRg
    I-Ig
    =
    200×10-6×500
    0.2-200×10-6
    =0.5Ω．
    ④由图4所示电流表可知，电流表的示数为0.12A，RX=
    U
    I
    =
    1.2V
    0.12A
    =10Ω．
    ⑤因测量电路为电流表外接法，则测量电流偏大，根据欧姆定律知，测量电阻偏小．
    故答案为：（1）①落点；②mA、mB、α、β、H、L；③mA
    		2gL(1-cosα)
    ；mA
    		2gL(1-cosβ)
    ； mBs
    g
    2H
    ；
    （2）A；R2-2R1；0.5；10；小于．
    点评：（1）本题解题的关键是要明确两小球的运动过程以及过程中机械能何时守恒，动量何时守恒．
    （2）本题借助实验考查了基本规律的应用，平时训练中一定要加强应用基本规律解决实际问题的能力，强调知识的活学活用．
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    相关习题

    科目：高中物理 来源： 题型：阅读理解

    （2013?日照一模）（1）某同学在研究“对不同物体做相同功情况下，物体质量与速度的关系”时，提出了以下四种猜想：
    A．m∞υ
    B．m∞
    1
    υ

    C．m∞υ2
    D.m∞
    1
    υ2

    为验证猜想的正确性，该同学用如图1所示的装置进行实验：将长木板平放在水平桌面上，木块固定在长木板一端，打点计时器固定在木块上，木块右侧固定一轻弹簧，用连接纸带的小车压缩弹簧至长木板的虚线处由静止释放，打点计时器在纸带上打下一系列点，选取点迹均匀的一部分纸带，计算出小车匀速运动的速度υ1，测出小车的质量m1；然后在小车上加砝码，再次压缩弹簧至木板虚线处由静止释放小车，计算出小车和砝码匀速运动的速度υ2，测出小车和砝码的总质量m2：再在小车上加砝码，重复以上操作，分别测出υ3、m3…．

    ①每次实验中，都将小车压缩弹簧至长木板的虚线处由静止释放，目的是
    小车获得相同的动能（弹簧对小车做功相同）
    小车获得相同的动能（弹簧对小车做功相同）
    ；若要消除每次实验中小车和纸带受到的阻力对小车运动的影响，应进行的实验操作是
    垫高木板固定打点计时器的一端，使小车连同纸带一起在木板上匀速运动（平衡摩擦力）
    垫高木板固定打点计时器的一端，使小车连同纸带一起在木板上匀速运动（平衡摩擦力）
    ．
    ②某次实验采集的五组数据如表：由表格数据直观判断，明显不正确的两个猜想是A、B、C、D中的
    AC
    AC
    ；若对某个猜想进行数据处理并作图，画出了如图2所示的图象，则图中的横坐标应是
    1
    v2
    1
    v2
    ．
    m/kg 0.10 0.20 0.30 0.40 0.50
    v/（m?s-1） 1.000 0.707 0.577 0.500 0..447
    （2）冬、春季节降水量少，广东沿海附近江河水位较低，涨潮时海水倒灌，出现“咸潮”现象，使沿海地区的城市自来水中的离子浓度增高，电阻率变小，水质受到影响．某同学设计了一个监测河水电阻率的实验．在一根均匀长度玻璃管两端分别装上橡胶塞和铂电极，如图3所示，两电极相距L=0.314m，管内充满待测的河水．安装前用游标卡尺测量玻璃管的内径，测量结果如图4所示．
    为测管内河水电阻供选器材有：
    电压表V1：量程15V，内阻约30kΩ
    电压表V2：量程3V，内阻约10kΩ
    电流表A1：量程0.6A，内阻约0.5Ω
    电流表A2：量程150mA，内阻约10Ω
    滑动变阻器甲：最大值为10Ω，额定电流足够大
    滑动变阻器乙：最大值为1kΩ，额定电流足够大
    电源E1：电动势15V，内阻6Ω
    电源E2：电动势3V，内阻2Ω
    开关、导线若干．
    该同学选用以上部分器材测出了9组数据，并在坐标系中标出，如图5所示．
    ①据图（2）读出玻璃管的内径d=
    6.70
    6.70
    mm．
    ②实验时，所选用的电压表为
    V1
    V1
    （填“V1”或“V2”），所选用的电流表为
    A2
    A2
    （填“A1”或“A2”），所选的滑动变阻器为
    甲
    甲
    （填“甲”或“乙”），所选的电源为
    E1
    E1
    （填“E1”或“E2”）．
    ③在答题卡的虚线框内画出该实验的原理图．

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    科目：高中物理 来源： 题型：

    在做“用单摆测定重力加速度”的实验时：
    （1）下列给出的材料中应选择
     
    作为摆球与摆线，组成单摆．
    A．木球       B．铁球     C．柔软不易伸长的丝线    D．粗棉线
    （2）在测定单摆摆长时，下列的各项操作正确的是
     

    A．装好单摆，抓住摆球，用力拉紧，测出摆线悬点到摆球球心之间距离
    B．让单摆自由下垂，测出摆线长度再加上摆球直径
    C．取下摆线，测出摆线长度后再加上摆球半径
    D．测出小球直径，把单摆固定后，让小球自然下垂，用刻度尺量出摆线的长度，再加上小球的半径
    （3）实验测得重力加速度的值较当地重力加速度的值偏大，可能的原因是
     

    A．摆球的质量偏大                     B．单摆振动的振幅偏小
    C．计算摆长时加上了摆球的直径           D．将实际振动次数n次误记成（n+1）次
    （4）实验中测量得小球的直径的示数如图1所示，图中游标尺上有20个等分刻度，则小球的直径d为
     
    mm．用秒表记下了单摆振动50次的时间如图2所示，由图可读出时间为
     
    s．
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    科目：高中物理 来源： 题型：

    （2006?湖北模拟）某同学在做《自来水电阻率的测定》课题时，先在一根均匀的长玻璃管两端各装了一个电极，用如图1所示电路进行测量．两电极相距L=0.700m，其间充满待测的自来水．图中器材如下：

    电压表（量程15V，内阻约30kΩ）、电流表（量程300μA，内阻约50Ω）、滑动变阻器（100Ω，1A）、电池组（电动势E=12V，内阻r=6Ω）、单刀单掷开关一个、导线若干．
    表是他测量通过管中自来水柱的电流及两端电压的实验数据．实验中他还用20分度的游标卡尺测量了玻璃管的内径，结果如图2所示
    U/V 1.0 3.0 5.0 7.0 9.0 11.0
    I/μA 22 65 109 155 190 240
    根据以上材料请回答下面的问题：
    （1）玻璃管内径d的测量值为
    3.075
    3.075
    cm；
    （2）根据表1数据在图3坐标中作出U-I图象，根据图象求出电阻R=
    4.6×104
    4.6×104
    Ω；
    （3）用直接测量值计算自来水电阻率的公式是ρ=
    πUd2
    4IL
    πUd2
    4IL
    ，测量值为
    49
    49
    Ω?m（保留两位有效数字）；
    （4）请在虚线框内画出测量自来水电阻的电路图．

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    科目：高中物理 来源：2013年山东省日照市高考物理一模试卷（解析版） 题型：解答题

    （1）某同学在研究“对不同物体做相同功情况下，物体质量与速度的关系”时，提出了以下四种猜想：
    A．m∞υ
    B．
    C．m∞υ2
    D.
    为验证猜想的正确性，该同学用如图1所示的装置进行实验：将长木板平放在水平桌面上，木块固定在长木板一端，打点计时器固定在木块上，木块右侧固定一轻弹簧，用连接纸带的小车压缩弹簧至长木板的虚线处由静止释放，打点计时器在纸带上打下一系列点，选取点迹均匀的一部分纸带，计算出小车匀速运动的速度υ1，测出小车的质量m1；然后在小车上加砝码，再次压缩弹簧至木板虚线处由静止释放小车，计算出小车和砝码匀速运动的速度υ2，测出小车和砝码的总质量m2：再在小车上加砝码，重复以上操作，分别测出υ3、m3…．

    ①每次实验中，都将小车压缩弹簧至长木板的虚线处由静止释放，目的是______；若要消除每次实验中小车和纸带受到的阻力对小车运动的影响，应进行的实验操作是______．
    ②某次实验采集的五组数据如表：由表格数据直观判断，明显不正确的两个猜想是A、B、C、D中的______；若对某个猜想进行数据处理并作图，画出了如图2所示的图象，则图中的横坐标应是______．
    m/kg0.100.200.300.400.50
    v/1.0000.7070.5770.5000..447
    （2）冬、春季节降水量少，广东沿海附近江河水位较低，涨潮时海水倒灌，出现“咸潮”现象，使沿海地区的城市自来水中的离子浓度增高，电阻率变小，水质受到影响．某同学设计了一个监测河水电阻率的实验．在一根均匀长度玻璃管两端分别装上橡胶塞和铂电极，如图3所示，两电极相距L=0.314m，管内充满待测的河水．安装前用游标卡尺测量玻璃管的内径，测量结果如图4所示．
    为测管内河水电阻供选器材有：
    电压表V1：量程15V，内阻约30kΩ
    电压表V2：量程3V，内阻约10kΩ
    电流表A1：量程0.6A，内阻约0.5Ω
    电流表A2：量程150mA，内阻约10Ω
    滑动变阻器甲：最大值为10Ω，额定电流足够大
    滑动变阻器乙：最大值为1kΩ，额定电流足够大
    电源E1：电动势15V，内阻6Ω
    电源E2：电动势3V，内阻2Ω
    开关、导线若干．
    该同学选用以上部分器材测出了9组数据，并在坐标系中标出，如图5所示．
    ①据图（2）读出玻璃管的内径d=______mm．
    ②实验时，所选用的电压表为______（填“V1”或“V2”），所选用的电流表为______（填“A1”或“A2”），所选的滑动变阻器为______（填“甲”或“乙”），所选的电源为______（填“E1”或“E2”）．
    ③在答题卡的虚线框内画出该实验的原理图．

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    科目：高中物理 来源：广东省模拟题 题型：实验题

    某同学在做课题研究时，打算测定自来水的电阻率。他先在一根均匀的长玻璃管两端各装了一个电极，两电极相距L=0.700m，期间充满待测的自来水。并设计如图1所示电路。选用器材如下：电压表（量程15V，内阻约30）、电流表（量程300，内阻约50）滑动变阻器（100，1A）、电池组（电动势E=12V，内阻r=6）、单刀单掷开关一个、导线若干。
           
    下表是他测量通过管中自来水柱的电流及两端电压的实验数据。实验中他还用20分度的游标卡尺测量了玻璃管的内径，结果如图2所示。
    根据以上材料请回答下面的问题：
    （1）玻璃管内径d的测量值为______________cm；
    （2）根据上表数据在图3坐标中作出U-I图象，并根据图象求出电阻R=______________；
    （3）用直接测量值计算自来水电阻率的公式是=______________，测量值为______________ （保留两位有效数字）；
    （4）请你根据设计好的电路连接实物图。

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