题目内容
【题目】利用物体的自由落体运动做“验证机械能守恒定律”实验是实验室常用的实验方法，记录小球的自由落体运动通常有三种方法：①用打点计时器；②用光电门；③用频闪照相机。三种装置如图所示。打点计时器是大家所熟知的，光电门可记录小球通过光电门的时间，频闪照相在按下快门的同时切断电磁铁的电源让小球自由下落。
(1)关于上图这三种实验方法，下列说法错误的是________。
A.方法①③需要测量的量和计算方法相同
B.方法②需要测量小球直径d
C.三种方法都必须测量下落重物的质量
D.方法③的系统误差最小
(2)右图是两位同学利用方法①实验操作时释放纸带瞬间的照片，你认为操作正确的是_______。
(3)方法②中测得小球被电磁铁吸住的位置到光电门的距离为h，小球直径为d，通过光电门的时间为t，重力加速度为g。当h近似______时，可认为小球下落过程中机械能守恒。
(4)方法③得到如下图所示频闪照片，测量结果已标注在图上，从小球由O点开始运动，到拍下D像，小球重力势能的减少量Ep=______J，小球动能的增加量Ek=_______J。（取g=9.8m/s2，小球质量为m=2kg，频闪照相机每隔0.05s闪光一次，结果保留三位有效数）
【答案】C B 
3.84 3.84
【解析】
(1)[1]A．①③实验要确定出下落的高度与获得的速度，所用的方法都是留迹法，故A正确；
B．方法②要由
求速度则需要测量小球直径
，故B正确；
C．三种方法验证机械能时动能和重力势能都含有质量
，则质量可以约掉，故三种方法都不需要测量下落重物的质量，故C错误；
D．方法①纸带与计时器有摩擦，方法②用平均速度测量速度有误差，方法③避免了①②两种情况，系统误差小，故D正确。
故选C。
(2)[2]A图中的重物离打点计时器太远，导致纸带有很长一截不能打点，故B图的操作是正确的，有效的利用了纸带打点。
(3)[3]方法②中，实验原理为验证重力势能的减少量等于动能的增加量，有
即验证机械能守恒定律需满足
实际是存在误差的，所以近似相等即可。
(4)[4][5]方法③中，小球重力势能的减少量
代入数据得
小球动能的增加量为
代入数据得
【题目】太阳内部发生的核反应主要是轻核的聚变，太阳中存在的主要元素是氢，氢核的聚变反应可以看做是4个氢核(H)结合成1个氦核(He)．下表中列出了部分粒子的质量(1 u相当于931.5 MeV的能量)，以下说法中正确的是 ( )
粒子名称 | 质子p | α粒子 | 电子e | 中子n |
质量/u | 1.007 3 | 4.001 5 | 0.000 55 | 1.008 7 |
A. 核反应方程式为
B. 核反应方程式为
C. 4个氢核结合成1个氦核时的质量亏损约为0.02715u
D. 4个氢核聚变反应过程中释放的能量约为24.8 MeV
【题目】如图所示装置可以用来测量硬弹簧(即劲度系数较大的弹簧)的劲度系数k。电源的电动势为E，内阻可忽略不计，滑动变阻器全长为L，重力加速度为g。
为理想电压表。当木板(不计重力)上没有放重物时，滑动变阻器的触头位于图中a点，此时电压表示数为零。在木板上放置质量为m的重物，滑动变阻器的触头随木板一起下移。由电压表的示数U及其他给定条件，可计算出弹簧的劲度系数k。
(1)写出m、U与k之间所满足的关系式：________________。
(2)已知E＝1.50 V，L＝12.0 cm，g取9.80 m/s2。测量结果如下表：
m/kg | 1.00 | 1.50 | 3.00 | 4.50 | 6.00 | 7.50 |
U/V | 0.108 | 0.154 | 0.290 | 0.446 | 0.608 | 0.740 |
①在图中给出的坐标纸上利用表中数据描出m－U直线。
②m－U直线的斜率为________kg/V(结果保留三位有效数字)。
③弹簧的劲度系数k＝________N/m(结果保留三位有效数字)。
