（I）某同学查资料得知：弹簧的弹性势能仅与弹簧的劲度系数和形变量有关，并且与形变量的平方成正比．为了检验此结论的正确性，他设计了如下实验：
a）取一根轻质弹簧和一根内径略大的直玻璃管，将玻璃管固定的水平桌面上，将弹簧插入玻璃管并固定一端，如图所示．
b）将小钢球放入玻璃管，轻推小球，使弹簧压缩到某一位置后，测出弹簧的压缩量x．c）然后突然撤去外力，小球沿水平方向弹出落在地面上．记录小球的落地位置．
d）保持弹簧压缩量不变，重复10次上述操作，从而确定小球的平均落点，测得小钢球的水平射程s．
e）多次改变弹簧的压缩量x的数值x₁、x₂、x₃…，重复以上步骤，测得小钢球的多组水平射程s₁、s₂、s₃…．

请你回答下列问题：
①在实验中，“保持弹簧压缩量不变，重复10次上述操作，从而确定小球的平均落点”的目的是为了减小（填“系统误差”或“偶然误差”）．
②若要测量小钢球的水平射程s，除图中画出的取材以外，还必须选取的实验器材是
A．秒表         B．刻度尺        C．螺旋测微器   D．白纸         E．复写纸
③该同学根据实验的测量结果，作出了弹簧形变量x与小钢球水平射程s的s-x图象，并根据能量守恒定
律推导出了E_p与水平射程s的关系式：E_p=

mgs2

4k

，（式中h是开始时小球离地面的高度）．据此他推断
出弹簧的弹性势能E_p与x²成正比，他从E_p∝s²得到E_p∝x²的理由是．

（II）（10分）用右图所示的电路，测定一节干电池的电动势和内阻．电池的内阻较小，为了防止在调节滑动变阻器时选成短路，电路中用一定值电阻R₀起保护作用．除电池、开关和导线外，可供使用的实验器材还有：
A．量程0-3V的电压表
B．量程0-15V的电压表
C．量程0-0.6A的电流表
D．量程0-3A的电流表
E．（阻值3Ω、额定功率5W）的定值电阻
F．（阻值10Ω、额定功率10W）的定值电阻
G．（阻值范围0-10Ω、额定电流2A）的滑动变阻器
H．（阻值范围0-100Ω、额定电流1A）的滑动变阻器
（1）要正确完成实验，电压表的应选择V，电流表的应选择； R₀应选择，R应选择．（用选项字母符号表示）
（2）引起该实验系统误差的主要原因是．

选做题．在以下两题中选择一题完成．多做不加分
如图所示，足够长的矩形区域abcd内充满磁感应强度为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场，现从ad边的中心O点处，垂直磁场方向射入一速度为v₀的带正电粒子，v₀与ad边的夹角为30°．已知粒子质量为m，带电量为q，ad边长为L，不计粒子的重力．
（1）求要使粒子能从ab边射出磁场，v₀的大小范围．
（2）粒子在磁场中运动的最长时间是多少？在这种情况下，粒子将从什么范围射出磁场？
19-B汤姆生用来测定电子的比荷（电子的电荷量与质量之比）的实验装置如图所示，真空管内的阴极K发出的电子（不计初速、重力和电子间的相互作用）经加速电压加速后，穿过A′中心的小孔沿中心轴O₁O的方向进入到两块水平正对放置的平行极板P和P'间的区域．当极板间不加偏转电压时，电子束打在荧光屏的中心O点处，形成了一个亮点；加上偏转电压U后，亮点偏离到O′点，（O′与O点的竖直间距为d，水平间距可忽略不计．此时，在P和P′间的区域，再加上一个方向垂直于纸面向里的匀强磁场．调节磁场的强弱，当磁感应强度的大小为B时，亮点重新回到O点．已知极板水平方向的长度为L₁，极板间距为b，极板右端到荧光屏的距离为L₂（如图所示）．
（1）求打在荧光屏O点的电子速度的大小．
（2）推导出电子的比荷的表达式

（1）如图甲所示为“探究求合力的方法”的实验装置．
①下列说法中正确的是
A．在测量同一组数据F₁、F₂和合力F的过程中，橡皮条结点O的位置不能变化
B．弹簧测力计拉细线时，拉力方向必须竖直向下
C．F₁、F₂和合力F的大小都不能超过弹簧测力计的量程
D．为减小测量误差，F₁、F₂方向间夹角应为90°
②弹簧测力计的指针如图乙所示，由图可知拉力的大小为N．

（2）请你设计一个电路来测量电流表A₁的内阻r₁（约100Ω），要求方法简捷、有尽可能高的测量精度，并能测得多组数据．可供选择器材如下：
A．电压表V（量程15V，内阻R_V=10kΩ）
B．电流表A₁（量程10mA，内阻r₁待测）
C．电流表A₂（量程1000μA，内阻r₂=800Ω）
D．滑动变阻器R_l（最大阻值20Ω）
E．滑动变阻器R₂（最大阻值100Ω）
F．电源E（电动势1.5V，内阻可以忽略）
G．电键及导线若干
①小颖同学设计的测量电路如图1所示，她所设计的电路存在多处错误，请你指出其中的一处错误是：．

②请在答题卷虚线框（图2）内画出你设计的电路图，并在电路中标明所选用的器材；
③若选择测量数据中的一组来计算r₁，表达式应为r₁=．

（1）某兴趣小组为测一遥控电动小车的额定功率，进行了如下实验：
①用天平测出电动小车的质量为0.4kg；
②将电动小车、纸带和打点计时器按如图1甲所示安装；
③接通打点计时器（其打点周期为0.02s）；
④使电动小车以额定功率加速运动，达到最大速度一段时间后关闭小车电源，待小车静止时再关闭打点计时器（设小车在整个过程中小车所受的阻力恒定）．
在上述过程中，打点计时器在纸带上所打的部分点迹如图1乙所示．
请你分析纸带数据，回答下列问题：
A．该电动小车运动的最大速度为m/s；
B．该电动小车的额定功率为W．
（2）利用如图2所示电路测量一量程为300mV的电压表的内阻R_v，R_v约为300Ω．某同学的实验步骤如下：
①按电路图正确连接好电路，把滑动变阻器R的滑片P滑到a端，闭合电键S₂，并将电阻箱R₀的阻值调到较大；
②闭合电键S₁，调节滑动变阻器滑片的位置，使电压表的指针指到满刻度；
③保持电键S₁闭合和滑动变阻器滑片P的位置不变，断开电键S₂，调整电阻箱R₀的阻值大小，使电压表的指针指到满刻度的一半；读出此时电阻箱R₀的阻值，即等于电压表内阻R_v．
实验所提供的器材除待测电压表、电阻箱（最大阻值999.9Ω）、电池（电动势约1.5V，内阻可忽略不计）、导线和电键之外，还有如下可供选择的实验器材：
A．滑动变阻器：最大阻值150Ω
B．滑动变阻器：最大阻值10Ω
C．定值电阻：阻值约20Ω
D．定值电阻：阻值约200Ω
根据以上设计的实验方法，回答下列问题：
①为了使测量比较精确，从可供选择的实验器材中，滑动变阻器R应选用．定值电阻R′应选用（填序号）
②对于上述测量方法，从实验原理分析可知，在测量无误的情况下，实际测出的电压表内阻的测量值R_测真实值R_V（填“大于”、“小于”或“等于”），且在其他条件不变的情况下，若R_v越大，其测量值R_测的误差就越（填“大”或“小”）．

（1）在“验证机械能守恒定律”的实验中，某同学根据实验测得的数据，通过计算发现，重锤在下落过程中，重锤动能的增加量略大于重锤势能的减小量，若实验测量与计算均无错误，则出现这一问题的原因可能是
A．重锤的质量偏大                 B．交流电源的电压偏高
C．交流电源的频率小于50Hz        D．重锤下落时受到的阻力过大
（2）实验室现备有下列器材用来测电源电动势和内阻：
待测电源E：电动势约2V、内阻约2Ω
电压表V₁：量程为0-3V、内阻约为20kΩ
电压表V₂：量程为0-15V、内阻约为85kΩ
电流表A₁：量程为0-3A，内阻为10Ω
电流表A₂：量程为0-500mA、内阻为200Ω
定值电阻R=0.1Ω
滑动变阻器R₁，最大阻值为20
滑动变阻器R₂，最大阻值为1000Ω
开关、导线若干
①电压表应选择，电流表应选用，滑动变阻器应选用．
②在右边的虚线框内将测量电路补画完整，并要求明确标明所选电压表、电流表以及滑动变阻器的符号．