Question

【題目】（1）某同學(xué)用圖所示的 “碰撞實(shí)驗(yàn)裝置”研究直徑相同的兩個(gè)小球在軌道水平部分碰撞前后的動(dòng)量關(guān)系。

①在實(shí)驗(yàn)中小球速度不易測(cè)量，可通過僅測(cè)量_____解決這一問題。

A．小球做平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間

B．小球做平拋運(yùn)動(dòng)的水平距離

C．小球做平拋運(yùn)動(dòng)的初始高度

D．小球釋放時(shí)的高度

②圖中PQ是斜槽，QR為水平槽，R為水平槽末端。利用鉛垂線在記錄紙上確定R的投影點(diǎn)O。實(shí)驗(yàn)時(shí)先使A球從斜槽上G處由靜止開始滾下，落到位于水平地面的記錄紙上，留下痕跡；此后，再把B球放在R處，將A球再從G處由靜止釋放，與B球碰撞后在記錄紙上分別留下A、B兩球落點(diǎn)痕跡。由測(cè)量可知，碰撞前A球做平拋運(yùn)動(dòng)的水平距離為x0；碰撞后，A、B兩球做平拋運(yùn)動(dòng)的水平距離分別為x1、x2。用天平稱量A、B兩球的質(zhì)量分別為mA、mB。若兩球相碰前后的動(dòng)量守恒，其表達(dá)式可表示為____（用題目給出的物理量符號(hào)表示）。

（2）在“測(cè)定金屬的電阻率”的實(shí)驗(yàn)中，金屬絲的阻值約為5，某同學(xué)先用刻度尺測(cè)量金屬絲的長度l=50.00cm，用螺旋測(cè)微器測(cè)量金屬絲直徑時(shí)刻度位置如圖7所示，再用伏安法測(cè)出金屬絲的電阻，然后根據(jù)電阻定律計(jì)算出該金屬材料的電阻率。

①該電阻絲直徑的測(cè)量值d=___________mm；

②實(shí)驗(yàn)中能提供的器材有：

A．電壓表V1（量程0～3V，內(nèi)阻約3k）

B．電壓表V2（量程0～15V，內(nèi)阻約15k）

C．電流表A1（量程0～3A，內(nèi)阻約0.01）

D．電流表A2（量程0～0.6A，內(nèi)阻約0.1）

E．滑動(dòng)變阻器R1（0～20）

F．滑動(dòng)變阻器R2（0～500）

G．電源E（電動(dòng)勢(shì)為3.0V）及開關(guān)和導(dǎo)線若干

該同學(xué)從以上器材中選擇合適的器材連接好電路進(jìn)行測(cè)量，則電壓表應(yīng)選擇_______，電流表應(yīng)選擇________，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選擇_______，（選填各器材前的字母）。要求在流過金屬絲的電流相同情況下，電源消耗功率最小，并能較準(zhǔn)確地測(cè)出電阻絲的阻值，實(shí)驗(yàn)電路應(yīng)選用圖_________。

③該同學(xué)建立U-I坐標(biāo)系，如圖所示，圖中已標(biāo)出了與測(cè)量數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的五個(gè)坐標(biāo)點(diǎn)，還有一次測(cè)量的電壓表和電流表示數(shù)如圖10所示，請(qǐng)根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)將坐標(biāo)點(diǎn)補(bǔ)全，并描繪出U-I圖線。由圖線數(shù)據(jù)可計(jì)算出金屬絲的電阻為____Ω（保留兩位有效數(shù)字）。設(shè)被測(cè)金屬絲電阻為R，則該金屬材料電阻率的表達(dá)式是________________ （用題目給出的物理量符號(hào)表示）。

④實(shí)驗(yàn)中使用的電流表內(nèi)阻為RA，電壓表內(nèi)阻為RV，若考慮電流表和電壓表內(nèi)阻的影響，圖U-I圖像中圖線斜率k與該金屬材料的電阻率ρ的關(guān)系是k=___________（用題目給出的物理量符號(hào)表示）。

Answer 1

【答案】（1）①B ② （2）①0.233（0.231-0.235） ② A，D，E， 丁 ③ 補(bǔ)坐標(biāo)點(diǎn) 畫圖線 5.2 （5.1~5.5） ④

【解析】

（1） ①利用平拋運(yùn)動(dòng)中豎直高度相同，所以運(yùn)動(dòng)時(shí)間相同，所以水平速度之比即為水平位移之比，故只需測(cè)量小球做平拋運(yùn)動(dòng)的水平距離即可，正確答案為B；

②動(dòng)量守恒中將速度替換成位移；

（2）①螺旋測(cè)微器的的讀數(shù)，主尺為0，副尺為23.3，最后為0+0.01mm×23.3=0.233mm；

②根據(jù)待測(cè)電阻絲的阻值和電源電動(dòng)勢(shì)可知，電壓表選擇0～3V，電流表選擇0～0.6A，滑動(dòng)變阻器選擇0～20，由于待測(cè)金屬絲是小電阻，所以選外接，因?yàn)殡娫摧敵龉β市�，所以選限流，即丁圖；

③將點(diǎn)連成直線，排除偏差較大的點(diǎn)，求解圖像斜率，即可求得電阻，由電阻率公式，可得；

④考慮電壓表內(nèi)阻，電阻絲兩點(diǎn)電壓還是電表讀數(shù)，，化簡(jiǎn)可得，再由帶入，可得；