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    某研究性学习小组利用气垫导轨进行验证机械能守恒定律实验，实验装置如图甲所示。将气垫导轨水平放置，在气垫导轨上相隔一定距离的两点处安装两个光电传感器A、B，滑块P上固定有遮光条，若光线被遮光条遮挡，光电传感器会输出高电平，两光电传感器再通过一个或门电路与计算机相连。滑块在细线的牵引下向左加速运动，遮光条经过光电传感器A、B时，通过计算机可以得到如图乙所示的电平随时间变化的图象。

    ⑴实验前，接通气源，将滑块（不挂钩码）置于气垫导轨上，轻推滑块，则图乙中的Δt1、Δt2间满足            关系，则说明气垫导轨已经水平。

    ⑵用游标卡尺测遮光条宽度d ，测量结果如图丙所示，则d =            mm。

                   图丙

    (3)用细线通过气垫导轨左端的定滑轮将滑块P与质量为m的钩码Q相连，将滑块P由如图甲所示位置释放，通过计算机得到的图像如图乙所示，若Δt1、Δt2和d已知，要验证机械能是否守恒,还应测出                      (写出物理量的名称及符号）。

    (4)若上述物理量间满足关系式                ，则表明在滑块和砝码的运动过程中，系统的机械能守恒。

     

    【答案】

    (1)  =       (2) 0.15      

    (3)  滑块质量M ，两光电门间距离L          （2分）

    (4)   （2分）

    【解析】

     试题分析：(1)由知若导轨水平，滑块做匀速直线运动，Δt1、Δt2间满足相等关系。

    （2）由图知游标卡尺的主尺读数是0cm，游标尺读数是=0.15mm，所以遮光条宽度d=0cm+0.15mm=0.15mm。

    （3）若Δt1、Δt2和d已知，可计算滑块在AB两点的速度，要验证机械能守恒定律，需知道钩码做的功，即要知道AB两点间的距离L，还要计算滑块的动能变化，需知道滑块的质量M。

    （4）滑块从A到B的过程中只有重力做功，满足机械能守恒，得到,,联立得到。

    考点：本题考查速度公式，游标卡尺读数，机械能守恒定律，动能定理

    点评：本题学生清楚游标卡尺的读数方法，会用机械能守恒定律解相关问题。

     

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    2.0
    2.0
    V，r=
    1.4
    1.4
    Ω

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    欧姆调零
    欧姆调零
    ．（填“机械调零”或“欧姆调零”）
    ②将欧姆表的表笔与电压表接线柱相接，红表笔应接电压表的
    负
    负
    （填“正”或“负”）接线柱③如图，所测电压表的内电为
    2600
    2600
    Ω．
    ④此时电压表所示欧姆表的输出电压为
    4.0
    4.0
    V．

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    ①在答题卡的图1上画出对应的光路；
    ②为测出三棱镜玻璃的折射率，若以AB作为分界面，需要测量的量是
    入射角θ1
    入射角θ1
    和
    折射角θ2
    折射角θ2
    ，并在图1上用符号标出，则该三棱镜玻璃折射率的计算公式是n=
    sinθ1
    sinθ2
    sinθ1
    sinθ2
    ；
    ③若在测量过程中，放置三棱镜的位置发生了微小的平移（移至图中的虚线位置，底边仍重合），仍以AB作为分界面，三棱镜玻璃折射率的测量值
    大于
    大于
    其真实值（填“大于”、“小于”、“等于”）．
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    实验次数 1 2 3 4 5 6
    R/Ω 40.00 20.00 12.00 8.00 6.00 5.00
    U/V 1.89 1.78 1.66 1.57 1.43 1.35
    ①为了准确地得出实验结论，该小组的同学准备用图象来处理实验数据．图象的纵坐标表示电压表读数U，则图象的横坐标表示的物理量应该是
    电压U与电阻R的比值U/R（或电流I）
    电压U与电阻R的比值U/R（或电流I）
    ；
    ②计算出与该组数据对应的物理量并填在答题卡的表格中；；
    ③请在图3所给的坐标纸中作图（要求在答题卡上答图2中作出图象），利用图象得到E=
    2
    2
    V，r=
    0.4
    0.4
    Ω．

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