[题目]某同学设计了如图所示的装置来“验证机械能守恒定律 .将量角器竖直固定在铁架台上.使直径边水平.将小球通过一段不可伸长的细线固定到量角器的圆心O处.在铁架台上O点正下方安装光电门(图中未画出).实验时.让小球在紧贴量角器的竖直平面内运动.调整好光电门.使小球的球心刚好能通过光电门的细光束.(1)以下列举的物理量中.为本实验� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

【题目】某同学设计了如图所示的装置来“验证机械能守恒定律”.将量角器竖直固定在铁架台上，使直径边水平，将小球通过一段不可伸长的细线固定到量角器的圆心O处，在铁架台上O点正下方安装光电门(图中未画出)，实验时，让小球在紧贴量角器的竖直平面内运动，调整好光电门，使小球的球心刚好能通过光电门的细光束.

（1）以下列举的物理量中，为本实验必须测量的物理量有___;

A.小球的质量m

B.小球的直径d

C.细线的长度L

D.小球的运动周期T

（2）图中细线与竖直方向的初始偏角为______;

（3）实验时，将小球拉开，使细线与竖直方向偏开一定的角度θ，将小球由静止释放，测出小球通过光电门的时间t，则小球通过最低点时的速度为______;如果这一过程中小球的机械能守恒，则题中各物理量应遵循的表达式为_____________;

（4）多次实验，由实验数据作出了-cos θ图线，则实验所得的图线应该是_____.

A. B. C. D.

【答案】BC 32.3°(32.0°~32.8°) ＝g(l+)(1-cos θ) C

【解析】

考查实验“验证机械能守恒定律”。

（1）本实验验证机械能守恒的关系式如下：

联立可得：

所以本实验必须测量的物理量有绳长L，小球直径d，故选BC。

（2）由题图读数可知，图中细线与竖直方向的初始偏角为32.3°。

（3）小球直径为d，通过光电门的时间为t，所以通过光电门时的速度为；应遵循的表达式为：

（4）由关系式：

可得：

图线是一条倾斜的直线，斜率为负，截距为正，故选C。

练习册系列答案

A.处于基态的氢原子能吸收13.0eV的光子后跃迁至n=3能级

B.大量处n=4能级的氢原子向低能级跃迁时，最多可辐射出5种不同频率的光

C.用处于n=3能级的氢原子向低能级跃迁所辐射出的各种色光照射金属钾，都能发生光电效应

D.用大量处于n=4能级的氢原子向低能级跃迁所辐射出的光照射金属钾，所产生光电子的最大初动能为10.5eV

【题目】为验证碰撞中的动量守恒和检验两个小球的碰撞是否为弹性碰撞，甲同学选用如图所示的装置，他先安装好实验装置，在地上铺一张白纸，白纸上铺放复写纸，记下重垂线所指的位置O，接下来的实验步骤如下：

步骤1：不放小球2，让小球l从斜槽上A点由静止滚下，并落在地面上，重复多次，用尽可能小的圆，把小球的所有落点圈在里面，其圆心就是小球落点的平均位置；

步骤2：把小球2放在斜槽前端边缘位置B，让小球1从A点由静止滚下，使它们碰撞，重复多次，并使用与步骤1同样的方法分别标出碰撞后两小球落点的平均位置；

步骤3：用刻度尺分别测量三个落地点的平均位置M、P、N离O点的距离，即线段OM、OP、ON的长度。

(1)对于上述实验操作，下列说法正确的是______。

A.应使小球1每次从斜槽上相同的位置自由滚下

B.斜槽轨道必须光滑

C.斜槽轨道末端必须水平

D.小球1质量应大于小球2的质量

(2)已知小球l的质量为m1，小球2的质量为m2，当所测物理量满足表达式_______（用所测物理量字母表示）时，即说明两球碰撞遵守动量守恒定律。

(3)乙同学对上述装置进行了改造，如图所示。在水平槽末端与水平地面间放置了一个斜面，斜面的顶点与水平槽等高且无缝连接，使小球l仍从斜槽上A点由静止滚下，重复实验步骤l和2的操作，得到两球落在斜面上的平均落点如图中D、E、F点，各点到B点的距离分别为LD、LE、LF。根据他的实验，只要满足关系式________，则说明碰撞中动量是守恒的。只要再满足关系式________，则说明两小球的碰撞是弹性碰撞。（用所测物理量的字母表示）

(4)丙同学也用上述两球进行实验，但将实验装置改成如图所示。将白纸、复写纸固定在竖直放置的木条上，用来记录实验中小球l、小球2与木条的撞击点。实验时先将木条竖直立在轨道末端右侧并与轨道接触，让入射小球l从斜轨上起始位置由静止释放，撞击点为B'；然后将木条平移到图中所示位置，入射小球l从斜轨上起始位置由静止释放，确定其撞击点P'；再将入射小球l从斜轨上起始位置由静止释放，与小球2相撞，撞击点为M’和N'，测得B’与N‘、P’、M’各点的高度差分别为h1、h2、h3。只要满足关系式________（用所测物理量的字母表示），则说明碰撞中动量是守恒的。

【题目】对于库仑定律，下列说法中正确的是(　　)

A. 当真空中的两个点电荷间的距离r →∞时，它们之间的静电力F →0

B. 当真空中的两个点电荷间的距离r →0时，由公式F＝k知，它们之间的静电力F →∞

C. 凡计算真空中两个点电荷间的相互作用力，就可以使用公式F＝k

D. 相互作用的两个点电荷，不论它们的电荷量是否相同，它们之间的库仑力大小一定相等

【题目】某同学计划用伏安法测量待测电阻Rx的阻值，手边已有的器材及规格为:多用电表一只;电压表(量程为0~3 V，内阻约为4 kΩ);电流表(量程为0~5 mA，内阻约为15 Ω);滑动变阻器R(最大阻值约为100 Ω);电源E(电动势约为3 V);开关S、导线若干.

（1）为了粗测待测电阻的阻值，该同学将多用电表的选择开关调至欧姆“×100”挡，则该同学紧接着应该进行的操作是____________________;将多用电表的两表笔与待测电阻相连，指针的位置如图甲所示，则待测电阻Rx的阻值为___Ω.

（2）该同学将相关器材连成了如图乙所示的电路，经分析，该电路测量误差较大，需改进.请直接在图乙上改画:①在不需要的连线上画“×”表示，②补画上需要添加的连线.

（________）

（3）利用改进的电路进行测量，并根据测量数据画出了如图丙所示的U-I图线，由图线可得待测电阻Rx=____Ω.(保留三位有效数字)

【题目】如图所示，两端开口的弯管，左管插入水银槽中，管内外高度差为，右管有一段水银柱，高度差为，中间封有一段空气则　　

A. 若大气压升高，减小

B. 若环境温度升高，增大

C. 若把弯管向上移动少许，则管内气体体积不变

D. 若把弯管向下移动少许，则管内气体压强增大

【题目】某科学兴趣小组要验证小球平抛运动的规律，实验设计方案如图甲所示，用轻质细线拴接一小球，在悬点O正下方有水平放置的炽热的电热丝P，当悬线摆至电热丝处时能轻易被烧断；MN为水平木板，已知悬线长为L，悬点到木板的距离OO′=h（h>L）。

（1）电热丝P必须放在悬点正下方的理由是__________________。

（2）将小球向左拉起后自由释放，最后小球落到木板上的C点，O′C=x，则小球做平抛运动的初速度为v0=_________。

（3）图乙是以竖直方格板为背景通过频闪照相得到的照片，每个格的边长L＝5cm，通过实验，记录了小球在运动途中的三个位置，如图所示，则该频闪照相的周期为_______s，小球做平抛运动的初速度为_______m/s；过B点的速度为_______m/s。（g=10 m/s2）

（4）在其他条件不变的情况下，若改变释放小球时悬线与竖直方向的夹角θ，小球落点与O′点的水平距离x将随之改变，经多次实验，以x2为纵坐标、cos θ为横坐标，得到如图丙所示图象，则当θ=30°时，x为_________m。

【题目】如图所示，一轻弹簧左端固定在长木板的左端，右端与小木块连接，且与及与地面之间接触面光滑，开始时和均静止，现同时对，施加等大反向的水平恒力和，从两物体开始运动以后的整个过程中，对，和弹簧组成的系统（整个过程中弹簧形变不超过其弹性限度），下列说法正确的是（）

A.由于、等大反向，故系统机械能守恒

B.由于、分别对，先做正功再做负功，故系统机械能先增加后减少

C.由于、分别对，做正功，故系统动能不断增加

D.当弹簧弹力大小与、大小相等时，，的动能最大

【题目】如图所示，两个相同的弧形轨道M、N，分别用于发射小铁球P、Q，两轨道上端分别装有电磁铁C、D，电磁铁E装在与轨道M最低点等高处的某一|水平位置。调节C、D高度，使，将小铁球P、Q、R分别吸在电磁铁C、D、E上，然后同时切断C、D电源，P、Q从弧形轨道滚下，当小球P运动到圆弧末端时由装置切断E电源，小铁球R开始下落，改变弧形轨道M的高度以及电磁铁E的位置，再进行若干次调整，经过多次实验发现，P、Q、R三球同时在水平面相撞。下列说法和做法正确的是（）

A.实验说明小铁球P离开轨道做平抛运动在竖直方向的分运动是自由落体运动

B.实验说明小铁球P离开轨道做平抛运动在水平方向的分运动是匀速直线运动

C.若实验时发现小铁球P、R在空中相撞而不能同时击中水平的小铁球Q，为了使三球同时相撞，可以适当将电磁铁E向右移动一段距离

D.若实验时发现小铁球P、R在空中相撞而不能同时击中水平的小铁球Q，为了使三球同时相撞，可以适当将电磁铁E向左移动一段距离

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