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    5．用如图甲所示的实验装置验证机械能守恒定律．实验所用的电源为学生电源，输出电压为6V的交流电和直流电两种．现让重锤从高处由静止开始落下，重锤上拖着的纸带通过打点计时器打出一系列的点，对纸带上的点的痕迹进行测量，即可验证机械能守恒定律．
    （1）下面列举了该实验的几个操作步骤：
    A．按照图示的装置安装器件．
    B．将打点计时器接到电源的直流输出端上．
    C．用天平测量出重锤的质量．
    D．先打开悬挂纸带的夹子，后接通电源开关打出一条纸带．
    E．测量打出的纸带上某些点之间的距离．
    F．根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势能是否等于增加的动能．
    指出其中没有必要进行的操作或者操作不恰当的步骤，将其选项对应的字母填在下面的空行内．B、C、D．
    （2）实验小组选出一条纸带如图乙所示，其中O点为打点计时器打下的第一个点，A、B、C为三个计数点，在计数点A和B、B和C之间还各有一个点，测得h1=12.01cm，h2=20.20cm，h3=27.86cm．打点计时器通以50Hz的交流电．根据以上数据算出：当打点计时器打到B点时重锤的重力势能比开始下落时减少了1.98mJ；此时重锤的动能比开始下落时增加了1.96mJ，（重锤质量为m kg，g取9.8m/s2）

    分析 （1）解决实验问题首先要掌握该实验原理，了解实验的仪器、操作步骤和数据处理以及注意事项，只有理解了这些才能真正了解具体实验操作的含义．
    （2）纸带法实验中，若纸带匀变速直线运动，测得纸带上的点间距，利用匀变速直线运动的推论，可计算出打出某点时纸带运动的瞬时速度，从而求出动能．根据功能关系得重力势能减小量等于重力做功的数值．

    解答 解：（1）B：将打点计时器应接到电源的“交流输出”上，故B错误．
    C：因为我们是比较mgh、$\frac{1}{2}$gt2的大小关系，故m可约去比较，不需要用天平，故C错误．
    D：开始记录时，应先给打点计时器通电打点，然后再释放重锤，让它带着纸带一同落下，如果先放开纸带让重物下落，再接通打点计时时器的电源，由于重物运动较快，不利于数据的采集和处理，会对实验产生较大的误差，故D错误．
    故选：BCD．
    （2）根据重力做功和重力势能之间的关系有可知当打点计时器打在B点时，重锤的重力势能的减少量为：
    △EP=mgh2=1.98mJ 
    利用匀变速直线运动的推论，可知：
    vB=$\frac{{h}_{AC}}{4T}$=$\frac{{h}_{3}-{h}_{1}}{4T}$=1.98m/s
    △Ek=$\frac{1}{2}$m${v}_{B}^{2}$=$\frac{1}{2}×m×1.9{8}^{2}$=1.96mJ
    故答案为：（1）B、C、D；（2）1.98m，1.96m．

    点评 只有明确了实验原理以及实验的数据测量，才能明确各项实验操作的具体含义以及正确进行数据处理，这点要在平时训练中加强练习．

    练习册系列答案
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    科目：高中物理 来源： 题型：计算题

    6．在如图所示的电路中，A、B两端的电压U恒定不变，当开关S闭合时，R1消耗的功率为16W；当开关S断开时，R1消耗的电功率为9W，求：
    （1）电阻R1与R2的比值
    （2）开关S断开时，电阻R2消耗的电功率．

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    科目：高中物理 来源： 题型：多选题

    16．如图所示，竖直平面内有水平向左的匀强电场E，M点与N在同一电场线上．两个完全相同的带等量正电荷的粒子，分别以初速度V2、V1垂直于电场线进入电场（轨迹位于竖直平面内），两粒子恰好能相遇于P点，重力不计．在此过程中，下列说法正确的是（　　）
    A．两粒子到达P点的速度大小可能相等
    B．电场力对两粒子做功一定不相同
    C．两粒子到达P点时的电势能的都比进入电场时大
    D．两粒子到达P点所需时间一定不相等

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    科目：高中物理 来源： 题型：实验题

    13．某实验小组为了测定某一标准圆柱形导体的电阻率，进行如下实验：

    （1）首先用多用电表进行了电阻测量，主要实验步骤如下：
    ①把选择开关扳到“×10”的欧姆挡上；
    ②把表笔插入测试插孔中，先把两根表笔相接触，旋转欧姆调零旋钮，使指针指在电阻刻度的零位上；
    ③把两根表笔分别与圆柱形导体的两端相接，发现这时指针偏转较大；
    ④换用×1（选填“×1”或“×100”）的欧姆挡进行测量，正确操作后表盘示数如图1所示，则该圆柱形导体的阻值约为22Ω；
    ⑤把表笔从测试笔插孔中拔出后，将选择开关旋至OFF，把多用电表放回原处．
    （2）分别用游标卡尺和螺旋测微器对圆柱形导体的长度L和直径d进行测量，结果如图2所示，其读数分别是L=23.7mm，d=2.795mm．
    （3）为了更精确地测量其电阻，现有的器材及其代号和规格如下：
    待测圆拄体电阻R2；                                     电流赛A1（量程0～5mA，内阻约50Ω）；
    电流表A2 （量程0～150mA，内阻约lΩ）； 电压表V（量程0～3V，内阻约10KΩ）； 
    滑动变阻器R1，（阻值范围0〜15Ω）；       滑动变狙器R2，（阻值范围0～2KΩ）；
    直流电源E（电动势4V，内阻不计）；          开关S，导线若干
    ①为使实验误差较小，要求测得多组数据进行分析，电流表应选A2，滑动变阻器应选R1（选填代号）
    ②请在图3中补充连线并完成实验．
    （4）用实验中读取电压表和电流表的示数U、I和（2）中读取的L、d，计算电阻率的表达式为ρ=$\frac{πU{d}^{2}}{4IL}$．

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    科目：高中物理 来源： 题型：多选题

    20．如图所示，带电平行板中匀强电场方向竖直向上，匀强磁场方向垂直纸面向里．一带电小球从光滑绝缘轨道上的a点自由滑下，经过轨道端点P进入极板间后恰好沿水平方向做直线运动，现使小球从较低的b点开始滑下，经P点进入极板间后，说法正确的是（　　）
    A．在开始一段时间内，其动能将会增大
    B．在开始一段时间内，其电势能将会增大
    C．若板间的匀强电场和匀强磁场范围足够大，小球始终克服电场力做功
    D．若板间的匀强电场和匀强磁场范围足够大，小球所受的洛伦兹力将一直增大

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    科目：高中物理 来源： 题型：多选题

    10．如图所示，平行板电容器的一个极板与滑动变阻器的滑动端C相连接，平行板电容器两极板间距为d．电子以速度v0从平行板电容器左侧极板正中间垂直于电场线方向射入，从平行板电容器右侧距上极板$\frac{1}{4}d$处离开电场，即沿电场方向偏移的位移y=$\frac{1}{4}d$．若使滑动变阻器的滑动端C上移，电子在平行板间运动沿电场方向偏移的位移y和运动时间t的说法中，正确的是（　　）
    A．位移y增大，时间t可能变小B．位移y增大，时间t 一定增大
    C．位移y增大，时间t可能不变D．位移y不变，时间t一定不变

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    科目：高中物理 来源： 题型：实验题

    17．某同学在一废旧器材中找到一根合金棒，该同学想测定该合金的电阻率，先利用多用电表粗测其阻值约为5Ω，实验室备有下列实验器材：
    A．电压表V1（量程3V，内阻约为15kΩ）
    B．电压表V2（量程15V，内阻约为75kΩ）
    C．电流表A1（量程3A，内阻约为0.2Ω）
    D．电流表A2（量程600mA，内阻约为1Ω）
    E．滑动变阻器R1（0-100Ω，0.3A）
    F．滑动变阻器R2（0-2000Ω，0.1A）
    G．电源E（电动势为3V，内阻约为0.3Ω）
    H．开关S，导线若干
    （1）该同学先用游标卡尺测量合金棒的长度，图甲中游标卡尺的读数是10.07cm；
    用螺旋测微器测金属丝的直径如图乙所示，螺旋测微器的示数是4.700mm．
    （2）为提高实验精确度，减小实验误差，应选用的实验器材有A、D、E、G、H．
    （3）为减小实验误差，应选用图丙中b（填“a”、“b”）为该实验的电路图

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    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    14．两电荷量分别为q1和q2的点电荷放在x轴上的 O、M两点，两电荷连线上各点电势φ随x变化的关系如图所示，其中A、N两点的电势均为零，ND段中的C点电势最高，则（　　）
    A．N点的电场强度大小为零
    B．q1 小于q2
    C．NC间场强方向向x轴正方向
    D．将负点电荷从N点移到D点，电场力先做正功后做负功

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    科目：高中物理 来源： 题型：实验题

    15．与打点计时器一样，光电计时器也是一种研究物体运动情况的常用计时仪器，其结构如图1所示，a、b分别是光电门的激光发射和接收装置，当有物体从a、b间通过时，光电计时器就可以显示物体的挡光时间．现利用图所示装置验证机械能守恒定律．图2中AB是固定的光滑斜面，斜面的倾角为30°，1和2是固定在斜面上适当位置的两个光电门，与它们连接的光电计时器都没有画出．让滑块从斜面的顶端滑下，光电门1、2各自连接的光电计时器显示的挡光时间分别为5.00×10-2s、2.00×10-2s．已知滑块质量为2.00kg，滑块沿斜面方向的宽度为5.00cm，光电门1和2之间的距离为0.540m，g=9.80m/s2，取滑块经过光电门时的速度为其平均速度．

    ①滑块通过光电门1时的速度v1=1.00m/s，通过光电门2时的速度v2=2.50m/s：
    ②滑块通过光电门1、2之间的动能增加量为5.25J，重力势能的减少量为5.29J．

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