1.(5分)(2019•山東省日照市二模)為了驗證動量守恒定律。圖甲所示的氣墊導軌上放著兩個滑塊,滑塊A的質(zhì)量為500 g,滑塊B的質(zhì)量為200 g。每個滑塊的一端分別與穿過打點計時器的紙帶相連,兩個打點計時器所接電源的頻率均為50 Hz。調(diào)節(jié)設(shè)備使氣墊導軌正常工作后,接通兩個打點計時器的電源,并讓兩個滑塊以不同的速度相向運動,碰撞后粘在一起繼續(xù)運動。圖乙為紙帶上選取的計數(shù)點,每兩個計數(shù)點之間還有四個點沒有畫出。導學號 86084442
(1)判斷氣墊導軌是否處于水平,下列措施可行的是 AC__(填字母代號)。
A.將某個滑塊輕放在氣墊導軌上,看滑塊是否靜止
B.讓兩個滑塊相向運動,看是否在軌道的中點位置碰撞
C.給某個滑塊一個初速度,看滑塊是否做勻速直線運動
D.測量氣墊導軌的兩個支架是否一樣高
(2)根據(jù)圖乙提供的紙帶,計算碰撞前兩滑塊的總動量大小p= 0.28__kg•m/s;碰撞后兩滑塊的總動量大小為p′ = 0.28__kg•m/s。多次實驗,若碰撞前后兩滑塊的總動量在實驗誤差允許的范圍內(nèi)相等,則動量守恒定律得到驗證。(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)
[解析] (1)判斷氣墊導軌是否處于水平的措施是:將某個滑塊放在氣墊導軌上,看滑塊是否靜止;或者給某個滑塊一個初速度,看滑塊是否做勻速直線運動,故選項AC正確,BD錯誤;故選AC。
(2)根據(jù)紙帶可求解AB兩滑塊碰前的速度分別為:vA=8.04×10-20.1 m/s=0.80 m/s;vB=6.03×10-20.1 m/s=0.60 m/s;碰后速度:v共=4.01×10-20.1 m/s=0.40 m/s;碰前總動量:
P1=mAvA-mBvB=0.5×0.80-0.2×0.60=0.28 kg•m/s,碰后總動量:P2=(mA+mB)v共=0.7×0.40=0.28 kg•m/s;因P1=P2,故動量守恒定律得到驗證。
2.(10分)(2019•山東省青島市二模)某實驗探究小組利用半偏法測量電壓表內(nèi)阻,實驗室提供了下列實驗器材:導學號 86084443
A.待測電壓表V(量程為3 V,內(nèi)阻約為3000 Ω)
B.電阻箱R1(最大阻值為9999.9 Ω)
C.滑動變阻器R2(最大阻值為10 Ω,額定電流為2 A)
D.電源E(電動勢為6 V,內(nèi)阻不計)
E.開關(guān)兩個,導線若干
(1)虛線框內(nèi)為探究小組設(shè)計的部分測量電路,請你補畫完整;
(2)根據(jù)設(shè)計的電路圖,連接好實驗電路,進行實驗操作,請你補充完善下面操作步驟。首先閉合開關(guān)S1、S2,調(diào)節(jié)滑動變阻器R2的滑片,使電壓表達到滿偏;保持 R2的滑片位置__不變,斷開開關(guān) S2__(選填“S1”或“S2”),調(diào)節(jié) R1__的阻值,使電壓表示數(shù)達到半偏,讀取并記錄此時電阻箱的阻值R0;
(3)實驗測出的電壓表內(nèi)阻R測= R0__,它與電壓表內(nèi)阻的真實值RV相比,R測 >__RV (選填“>”、“=”或“<”)。
[解析] (1)根據(jù)半偏法測電壓表內(nèi)阻的原理,滑動變阻器應(yīng)接成分壓電路,所以電路如答圖
(2)閉合開關(guān)S1、S2,調(diào)節(jié)滑動變阻器R2的滑片,使電壓表達到滿偏;保持R2的滑片位置不變,使R2左半部分的電壓不變,斷開開關(guān)“S2”,使電壓表和電阻箱串聯(lián),調(diào)節(jié)電阻箱接入電路的阻值,使電壓表示數(shù)達到半偏,讀取并記錄此時電阻箱的阻值R0;
(3)依據(jù)上述操作,被測電壓表和電阻箱分得電壓相等,即電壓表內(nèi)阻和此時電阻箱接入電路部分電阻相等,可通過讀取電阻箱接入電路部分電阻,得到被測電壓表內(nèi)阻,R測=R0;因為,斷開開關(guān)“S2”后總電阻增大,使R2左半部分的電壓增大,即R0兩端電壓大于被測電壓表兩端電壓,R0的阻值大于被測電壓表的內(nèi)阻,則R測>RV。
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