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    【题目】空间站中不能利用天平测量质量，为此某同学为空间站设计了如图(a)所示的实验装置，用来测量小球质量。图中弹簧固定在挡板上，光滑轨道B处装有光电门，可以测量出小球经过光电门的时间。该同学设计的主要实验步骤如下：

    ①用游标卡尺测量小球的直径d

    ②将弹簧左端固定在档板上

    ③小球与弹簧接触并压缩弹簧，记录压缩量x

    ④由静止释放小球，测量小球离开弹簧后经过光电门的时间t

    ⑤改变弹簧的压缩量，重复步骤③、④多次

    ⑥分析数据，得出小球的质量

    已知弹簧弹性势能，为劲度系数，为形变量。该同学使用了一个已知劲度系数为的弹簧进行了上述实验，请回答下列问题

    (1)步骤①中游标卡尺示数情况如图(b)所示，小球的直径d=____cm；

    (2)某一次步骤④中测得小球通过光电门的时间t为5.00 ms，则此次小球离开弹簧的速度v=_____m／s；

    (3)根据实验步骤中测得的物理量，则可得小球的质量m=_____。(用实验步骤①、③、④中测得的物理量表示)

    【答案】1.14 2.28

    【解析】

    （1）游标卡尺主尺与游标尺示数之和是游标卡尺示数。

    （2）已知小球的直径与小球经过光电门时的时间，应用速度公式可以求出小球的速度。

    （3）根据能量守恒定律求出小球的质量。

    （1）小球的直径为：11mm+4×0.1mm=11.4mm=1.14cm。
    （2）小球离开弹簧后做匀速直线运动，小球经过光电门时的速度与离开弹簧时的速度相等，
    小球离开弹簧时的速度： ；
    （3）由能量守恒定律可知：EP=kx2=mv2，解得：m=；

    练习册系列答案
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    【题目】如图所示是冬奥会项目冰壶比赛场地示意图，左侧是投掷区域，起点靠近挡板处固定有起滑架，供掷壶的运动员蹬踏之用，右侧大本营。比赛时，我国队员在场上交流用时间代表掷冰壶的力度，例如说“10s”、“12s”“13s”等，那指的是冰壶在起点线A和前卫线B之间运动所用的时间，冰壶与冰面的动摩擦因数μ＝0.015，g＝10ms2

    (1)运动员不做擦冰等人为干预的动作，冰壶从起点线A沿直线前进不与其他冰壶碰撞，冰壶可以停在大本营的丁字线D处，请估算这种情况冰壶离开起点线A到前卫线B之间所用的时间t（保留小数点后面一位）

    (2)已知冰壶的质量为20kg，冰壶是从投掷区的后卫线C由静止开始运动，到起点线A处被释放，最终停止在大本营的丁字线处，则运动员对冰壶做了多少功？

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    【题目】一含有理想变压器的电路如图所示，变压器原副线圈匝数比n1∶n2＝2∶1，图中电阻R1、R2和R3的阻值分别是4 Ω、2 Ω和3 Ω，U为有效值恒定的正弦交流电源．当开关S断开时，理想电流表的示数为I，当S闭合时，电流表的示数为(　 　)

    A. I B. I

    C. I D. 2I

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    科目：高中物理 来源： 题型：

    【题目】如图所示，一列振幅为10cm的简谐横波，其传播方向上有两个质点P和Q，两者的平衡位置相距3m。某时刻两质点均在平衡位置且二者之间只有一个波谷，再经过0.3s，Q第一次到达波峰。则下列说法正确的是___________

    A. 波的传播方向一定向右

    B. 波长可能为2m

    C. 周期可能为0.24s

    D. 波速可能为15m/s

    E. 0.3s内质点P的位移大小为10cm

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    科目：高中物理 来源： 题型：

    【题目】如图，一质量为3m的容器静止在光滑水平面上，该容器的内壁是半径为R的光滑半球面，在容器内壁的最高点由静止释放一质量为m的小滑块P，重力加速度为g。下列说法正确的是

    A. P滑到最低点时的动能为mgR

    B. P从开始到最低点过程中机械能减少了

    C. P经过最低点后沿内壁继续上滑的最大高度小于R

    D. P经过最低点后沿内壁继续上滑的最大高度等于R

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    科目：高中物理 来源： 题型：

    【题目】一带正电小球通过绝缘细线悬挂于场强大小为E1的水平匀强电场中，静止时细线与竖直方向的夹角θ=45°，如图所示。以小球静止位置为坐标原点O，在竖直平面内建立直角坐标系xOy，其中x轴水平。现剪断细线，经0.1s，电场突然反向，场强大小不变；再经0.1s，电场突然变为另一匀强电场，场强大小为E2，又经0.1s小球速度为零。已知小球质量m=1.0×10－2kg，电荷量q=1.0×10－8C，g取10m/s2，空气阻力不计。求

    (1)E1和E2；

    (2)细线剪断0.3s末小球的位置坐标。

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    科目：高中物理 来源： 题型：

    【题目】

    （1）使用多用电表测元件X的电阻，选择“×1”欧姆档测量，示数如图甲（a）所示，读数为______Ω，据此应选择图甲中的________（填“（b）”或“（c）”）电路进行实验。

    （2）连接所选电路，闭合S；滑动变阻器的滑片P从左向右滑动，电流表的示数逐渐______（填“增大”或“减小”）；依次记录电流及相应的电压，将元件X换成元件Y，重复实验。

    （3）如图乙（a）是根据实验数据作出的U-I图线。

    （4）该小组还借助X和Y中的线性元件和阻值R=21Ω的定值电阻，测量待测电池的电动势E和内阻r，电路如图乙（b）所示。闭合和，电压表读数为3．00V；断开，读数为1．00V。利用图乙（a）可算得E=________V，r=_______Ω。（结果均保留2位有效数字，视电压表为理想电压表）

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    【题目】一个小灯泡的额定电压为2.0V，额定电流约为0.5A，选用下列实验器材进行实验，并利用实验数据描绘小灯泡的伏安特性曲线

    A．电源E：电动势为3.0V，内阻不计

    B．电压表V1：量程为0～3V，内阻约为1kΩ

    C．电压表V2：量程为0～15V，内阻约为4kΩ

    D．电流表A1：量程为0～3A，内阻约为0.1Ω

    E．电流表A2：量程为0～0.6A，内阻约为0.6Ω

    F．滑动变阻器R1：最大阻值为10Ω，额定电流为1.0A

    G．滑动变阻器R2：最大阻值为150Ω，额定电流为1.0A

    H．开关S，导线若干

    (1)实验中使用的电压表应选用_____；电流表应选用_____；滑动变阻器应选用_____（请填写选项前对应的字母）

    (2)实验中某同学连接实验电路如图1所示，请不要改动已连接的导线，在下面的实物连接图中把还需要连接的导线补上________．

    (3)根据实验中测得的电压表和电流表数据，已在图2坐标纸上做出小灯泡的U-I图线．请简述该图线不是直线的主要原因：_____

    (4)若将实验中的小灯泡接在电动势为1.5V、内阻为1.5Ω的电源两端，则小灯泡的实际功率约为_____W（保留两位有效数字）．

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    【题目】如图，一容器由横截面积分别为2S和S的两个汽缸连通而成，容器平放在地面上，汽缸内壁光滑。整个容器被通过刚性杆连接的两活塞分隔成三部分，分别充有氢气、空气和氮气。平衡时，氮气的压强和体积分别为p0和V0，氢气的体积为2V0，空气的压强为p。现缓慢地将中部的空气全部抽出，抽气过程中氢气和氮气的温度保持不变，活塞没有到达两汽缸的连接处，求：

    （1）抽气前氢气的压强；

    （2）抽气后氢气的压强和体积。

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