Question

【题目】（1）某同学用图所示的 “碰撞实验装置”研究直径相同的两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系。

①在实验中小球速度不易测量，可通过仅测量_____解决这一问题。

A．小球做平抛运动的时间

B．小球做平抛运动的水平距离

C．小球做平抛运动的初始高度

D．小球释放时的高度

②图中PQ是斜槽，QR为水平槽，R为水平槽末端。利用铅垂线在记录纸上确定R的投影点O。实验时先使A球从斜槽上G处由静止开始滚下，落到位于水平地面的记录纸上，留下痕迹；此后，再把B球放在R处，将A球再从G处由静止释放，与B球碰撞后在记录纸上分别留下A、B两球落点痕迹。由测量可知，碰撞前A球做平抛运动的水平距离为x0；碰撞后，A、B两球做平抛运动的水平距离分别为x1、x2。用天平称量A、B两球的质量分别为mA、mB。若两球相碰前后的动量守恒，其表达式可表示为____（用题目给出的物理量符号表示）。

（2）在“测定金属的电阻率”的实验中，金属丝的阻值约为5，某同学先用刻度尺测量金属丝的长度l=50.00cm，用螺旋测微器测量金属丝直径时刻度位置如图7所示，再用伏安法测出金属丝的电阻，然后根据电阻定律计算出该金属材料的电阻率。

①该电阻丝直径的测量值d=___________mm；

②实验中能提供的器材有：

A．电压表V1（量程0～3V，内阻约3k）

B．电压表V2（量程0～15V，内阻约15k）

C．电流表A1（量程0～3A，内阻约0.01）

D．电流表A2（量程0～0.6A，内阻约0.1）

E．滑动变阻器R1（0～20）

F．滑动变阻器R2（0～500）

G．电源E（电动势为3.0V）及开关和导线若干

该同学从以上器材中选择合适的器材连接好电路进行测量，则电压表应选择_______，电流表应选择________，滑动变阻器应选择_______，（选填各器材前的字母）。要求在流过金属丝的电流相同情况下，电源消耗功率最小，并能较准确地测出电阻丝的阻值，实验电路应选用图_________。

③该同学建立U-I坐标系，如图所示，图中已标出了与测量数据对应的五个坐标点，还有一次测量的电压表和电流表示数如图10所示，请根据测量数据将坐标点补全，并描绘出U-I图线。由图线数据可计算出金属丝的电阻为____Ω（保留两位有效数字）。设被测金属丝电阻为R，则该金属材料电阻率的表达式是________________ （用题目给出的物理量符号表示）。

④实验中使用的电流表内阻为RA，电压表内阻为RV，若考虑电流表和电压表内阻的影响，图U-I图像中图线斜率k与该金属材料的电阻率ρ的关系是k=___________（用题目给出的物理量符号表示）。

Answer 1

【答案】（1）①B ② （2）①0.233（0.231-0.235） ② A，D，E， 丁 ③ 补坐标点 画图线 5.2 （5.1~5.5） ④

【解析】

（1） ①利用平抛运动中竖直高度相同，所以运动时间相同，所以水平速度之比即为水平位移之比，故只需测量小球做平抛运动的水平距离即可，正确答案为B；

②动量守恒中将速度替换成位移；

（2）①螺旋测微器的的读数，主尺为0，副尺为23.3，最后为0+0.01mm×23.3=0.233mm；

②根据待测电阻丝的阻值和电源电动势可知，电压表选择0～3V，电流表选择0～0.6A，滑动变阻器选择0～20，由于待测金属丝是小电阻，所以选外接，因为电源输出功率小，所以选限流，即丁图；

③将点连成直线，排除偏差较大的点，求解图像斜率，即可求得电阻，由电阻率公式，可得；

④考虑电压表内阻，电阻丝两点电压还是电表读数，，化简可得，再由带入，可得；