（1）某同学用图1所示装置通过半径相同的A、B两球的碰撞来验证动量守恒定律．图中PQ是斜槽，QR为水平槽．实验时先使A球从斜槽上某一固定位置G由静止开始滚下，落到位于水平地面的记录纸上，留下痕迹．重复上述操作10次，得到10个落点痕迹．再把B球放在水平槽上靠近槽末端的地方，让A球仍从位置G由静止开始滚下，和B球碰撞后，A、B球分别在记录纸上留下各自的落点痕迹．重复这种操作10次．图O点是水平槽末端R在记录纸上的垂直投影点．B球落点痕迹如图所示，其中米尺水平放置，且平行于G、R、O所在的平面，米尺的零点与O点对齐．
①碰撞后B球水平射程的记取方法是______，应取为______cm．
②在以下选项中，______（填选项号）是本次实验必须进行的测量
A．水平槽上未放B球时，测量A球落点位置到 O点的距离
B．A球与B球碰撞后，测量A球落点位置到O点的距离
C．测量A球或B球的直径
D．测量A球和B球的质量（或两球质量之比）
E、测量G点相对于水平槽面的高度



（2）科学实验是人们认识自然的重要手段．电学实验中经常需要测量某负载的电阻．
①测电阻的方法有多种，现在有一只标有“220V，100W”灯泡，它正常工作时的电阻为______Ω．若用多用电表中欧姆挡来测量这只灯泡的电阻，则测出的电阻应______灯泡正常工作时电阻（填“大于”“等于”“小于”）．
②请用下列器材设计一个实验，测定灯泡正常工作时的电阻值．
A．220V交流电源
B．单刀双掷开关一只
C．电阻箱一只（0～9999Ω  额定电流1A）
D．交流电流表一只（0～0.6A）
E．导线若干
①请在图2所示的方框内画出电路原理图：
②写出简单实验步骤：______．

某同学设计了一个打点计时器验证动量守恒定律的实验：在小车A的前端沾有橡皮泥．推动小车A使之做匀速运动．然后与原来静止在前方的小车B相碰并结合成一体，继续匀速运动．他设计的具体装置如图甲所示，在小车A后面连着纸带，电磁打点计时器电源频率为50Hz，长木板下垫着小木片用以平衡摩擦力．
（1）若得到打点纸带如下图乙所示，并测得各计数点间距离标在图上，A为运动起始的第一点，则应选______  段来计算A和B碰后的共同速度．（填AB、BC、CD、DE）
（2）已测得小车A的质量为0.40kg，小车B的质量为0.20kg，由以上测量结果可得：碰前总动量为______ kg?m/s，碰后总动量为______kg?m/s．

（1）用示波器观察频率为900Hz的正弦电压信号．把该信号接入示波器Y输入．
①当屏幕上出现如图1所示的波形时，应调节______钮．如果正弦波的正负半周均超出了屏幕的范围，应调节______钮或______钮，或这两个钮配合使用，以使正弦波的整个波形出现在屏幕内．
②如需要屏幕上正好出现一个完整的正弦波形，应将______钮置于______位置，然后调节______钮．
（2）碰撞的恢复系数的定义为e=

|ν2-ν1|

ν20-ν10

，其中v₁₀和v₂₀分别是碰撞前两物体
的速度，v₁和v₂分别是碰撞后物体的速度．弹性碰撞的恢复系数e=1，非弹性碰撞的e＜1．某同学借用验证动力守恒定律的实验装置（如图所示）验证弹性碰撞的恢复系数是否为1，实验中使用半径相等的钢质小球1和2（它们之间的碰撞可近似视为弹性碰撞），且小球1的质量大于小球2的质量．
实验步骤如下：
安装好实验装置，做好测量前的准备，并记下重锤线所指的位置O．
第一步，不放小球2，让小球1从斜槽上A点由静止滚下，并落在地面上．重复多次，用尽可能小的圆把小球的所落点圈在里面，其圆心就是小球落点的平均位置．
第二步，把小球2 放在斜槽前端边缘处C点，让小球1从A点由静止滚下，使它们碰撞．重复多次，并使用与第一步同样的方法分别标出碰撞后小球落点的平均位置．
第三步，用刻度尺分别测量三个落地点的平均位置离O点的距离，即线段OM、OP、ON的长度．
上述实验中，
①P点是______平均位置，M点是______平均位置，N点是______平均位置．
②请写出本实验的原理______，写出用测量量表示的恢复系数的表达式______．
③三个落地点距O点的距离OM、OP、ON与实验所用的小球质量是否有关系？

某同学在探究物体弹性碰撞的特点时，先提出了如下假设：①两个物体碰撞前后各自的质量与自己的速度的乘积之和是不变的；②两个物体碰撞前后各自的质量与自己速度的二次方的乘积之和是不变的．为了验证这个假设，该同学设计了如图1所示的实验装置．先将弹性a球从斜槽轨道上某固定点处由静止开始滚下，在水平地面上的记录纸上留下压痕，重复10次；再把同样尺寸大小的弹性b球放在斜槽轨道末端水平段的最右端附近静止，让a球仍从原固定点由静止开始滚下，和b球相碰后，两球分别落在记录纸的不同位置处，重复10次．
（1）在安装斜槽轨道时，要注意______．选择弹性小球a、b时，小球a、b的质量m_a、m_b应该满足关系：m_a______m_b（填“＞”或“=”或“＜”），理由是______．
（2）本实验必须测量的物理量有以下哪些______．
A．斜槽轨道末端到水平地面的高度H
B．小球a、b的质量m_a、m_b
C．小球a、b的半径r
D．小球a、b 离开斜槽轨道末端后平抛飞行时间t
E．记录纸上O点到A、B、C各点的距离S_OA、S_OB、S_OC
F．a球的固定释放点到斜槽轨道末端水平部分间的高度差h
（3）该同学设计了一个实验数据表格，见表一．从表中可以看出，有些物理量并非实验中直接测出的，请你将表中不能直接测出的物理量换成能直接测出的物理量，而不影响实验探究的目的，并将结果对应填在表二中．
表一：

	碰撞前	碰撞后
质量	ma	ma	mb
速度	va	v’a	v’b
mv	mava	mav’a+mbv’b
mv2	mav2a	mav’2a+mbv’2b

表二：

	碰撞前	碰撞后
质量
速度
mv
mv2

（4）为测定未放被碰小球时，小球a落点的平均位置，把刻度尺的零刻线跟记录纸上的O点对齐，图2给出了小球a落点附近的情况，由图可得OB距离应为______cm．
（5）该同学通过对实验数据的分析和处理验证了他的假设，这就表明物体在弹性碰撞中有两个物理量是守恒的，这两个物理量分别是______、______．

（1）在弹性限度内，弹簧弹力的大小与弹簧伸长（或缩短）的长度的比值，叫做弹簧的劲度系数．为了测量一轻弹簧的劲度系数，某同学进行了如下实验设计：如图所示，将两平行金属导轨水平固定在竖直向下的匀强磁场中，金属杆ab与导轨接触良好，水平放置的轻弹簧一端固定于O点，另一端与金属杆连接并保持绝缘．在金属杆滑动的过程中，弹簧与金属杆、金属杆与导轨均保持垂直，弹簧的形变始终在弹性限度内，通过减小金属杆与导轨之间的摩擦和在弹簧形变较大时读数等方法，使摩擦对实验结果的影响可忽略不计．
请你按要求帮助该同学解决实验所涉及的两个问题．
①帮助该同学完成实验设计．请你用低压直流电源（

）、滑动变阻器（

）、电流表（

）、开关（

）设计一电路图，画在图中虚线框内，并正确连在导轨的C、D两端．
②若已知导轨间的距离为d，匀强磁场的磁感应强度为B，正确连接电路后，闭合开关，使金属杆随挡板缓慢移动，当移开挡板且金属杆静止时，测出通过金属杆的电流为I₁，记下金属杆的位置，断开开关，测出弹簧对应的长度为x₁；改变滑动变阻器的阻值，再次让金属杆静止时，测出通过金属杆的电流为I₂，弹簧对应的长度为x₂，则弹簧的劲度系数k=______．
（2）气垫导轨（如图甲）工作时，空气从导轨表面的小孔喷出，在导轨表面和滑块内表面之间形成一层薄薄的空气层，使滑块不与导轨表面直接接触，大大减小了滑块运动时的阻力．为了验证动量守恒定律，在水平气垫导轨上放置两个质量均为a的滑块，每个滑块的一端分别与穿过打点计时器的纸带相连，两个打点计时器所用电源的频率均为b．气垫导轨正常工作后，接通两个打点计时器的电源，并让两滑块以不同的速度相向运动，两滑块相碰后粘在一起继续运动．图乙为某次实验打出的、点迹清晰的纸带的一部分，在纸带上以同间距的6个连续点为一段划分纸带，用刻度尺分别量出其长度s₁、s₂和s₃．若题中各物理量的单位均为国际单位，那么，碰撞前两滑块的动量大小分别为______、______，两滑块的总动量大小为______；碰撞后两滑块的总动量大小为______．重复上述实验，多做几次．若碰撞前、后两滑块的总动量在实验误差允许的范围内相等，则动量守恒定律得到验证．

C．（选修模块3-5）
（1）下列说法中正确的是______．
A．随着温度的升高，一方面各种波长的辐射强度都有增加，另一方面辐射强度的极大值向波长较短的方向移动
B．在康普顿效应中，当入射光子与晶体中的电子碰撞时，把一部分动量转移给电子，因此光子散射后波长变短
C．根据海森伯提出的不确定性关系可知，不可能同时准确地测定微观粒子的位置和动量
D．4个放射性元素的原子核经过一个半衰期后一定还剩下2个没有发生衰变
（2）在《探究碰撞中的不变量》实验中，某同学采用如图所示的装置进行实验．把两个小球用等长的细线悬挂于同一点，让B球静止，拉起A球，由静止释放后使它们相碰，碰后粘在一起．实验过程中除了要测量A球被拉起的角度θ₁，及它们碰后摆起的最大角度θ₂之外，还需测量______（写出物理量的名称和符号）才能验证碰撞中的动量守恒．用测量的物理量表示动量守恒应满足的关系式是______．
（3）2008年10月7日，日美科学家分享了当年诺贝尔物理学奖．他们曾就特定对称性破缺的起源给出了解释，并预言了一些当时还未发现的夸克．夸克模型把核子（质子和中子）看做夸克的一个集合体，且每三个夸克组成一个核子．已知质子和中子都是由上夸克u和下夸克d组成的．每种夸克都有对应的反夸克．一个上夸克u带有+

2

3

e的电荷，而一个下夸克d带有-

1

3

e的电荷，因此一个质子p可以描述为p=uud，则一个中子n可以描述为n=______．一个反上夸克

.

u

带有-

2

3

e的电荷，一个反下夸克

.

d

带有+

1

3

e的电荷，则一个反质子p可描述为

.

p

=______．

图为“碰撞中的动量守恒”实验装置示意图．
（1）入射小球1与被碰小球2直径相同，均为d，它们的质量相比较，应是m₁______m₂．
（2）为了保证小球做平抛运动，必须调整斜槽使______．

为了验证碰撞中的动量守恒和检验两个小球的碰撞是否为弹性碰撞（碰撞过程中没有机械能损失），某同学选取了两个体积相同、质量不等的小球，按下述步骤做了如下实验：
①用天平测出两个小球的质量分别为m₁和m₂，且m₁＞m₂．
②按照如图所示的那样，安装好实验装置．将斜槽AB固定在桌边，使槽的末端点的切线水平．将一斜面BC连接在斜槽末端．
③先不放小球m₂，让小球m₁从斜槽顶端A处由静止开始滚下，记下小球在斜面上的落点位置．
④将小球m₂放在斜槽前端边缘处，让小球m₁从斜槽顶端A处滚下，使它们发生碰撞，记下小球m₁和小球m₂在斜面上的落点位置．
⑤用毫米刻度尺量出各个落点位置到斜槽末端点B的距离．图中D、E、F点是该同学记下的小球在斜面上的几个落点位置，到B点的距离分别为L_D、L_E、L_F．
根据该同学的实验，回答下列问题：
（1）小球m₁与m₂发生碰撞后，m₁的落点是图中的______点，m₂的落点是图中的______点．
（2）用测得的物理量来表示，只要满足关系式______，则说明碰撞中动量是守恒的．
（3）用测得的物理量来表示，只要再满足关系式______，则说明两小球的碰撞是弹性碰撞．