以下四个中学学生实验中都要用到小球或者重锤，实验中需要测定小球或重锤质量的是_________。（选填下面正确选项前的代号字母）

A．验证机械能守恒定律

B．用单摆测定重力加速度

C．验证动量守恒定律

D．研究平抛物体的运动

在验证机械能守恒定律实验中，某同学通过实验得到了一条纸带，为了求两点之间重锤的重力势能变化，需要知道重力加速度g的值，这个g值应该是____________（填选项的序号即可）

A．取当地的实际g值            B．根据打出的纸带，用ΔS = gT²求出

C．近似取10m/s²即可            D．以上说法均不对

（25分）图1所示为杨氏双缝干涉实验的示意图，取纸面为yz平面。y、z轴的方向如图所示。线光源S通过z轴，双缝S₁、S₂对称分布在z轴两侧，它们以及屏P都垂直于纸面。双缝间的距离为d，光源S到双缝的距离为l，双缝到屏的距离为D，，。

　　1.从z轴上的线光源S出发经S₁、S₂不同路径到P0点的光程差为零，相干的结果产生一亮纹，称为零级亮纹。为了研究有一定宽度的扩展光源对于干涉条纹清晰度的影响，我们先研究位于轴外的线光源S′形成的另一套干涉条纹，S′位于垂直于z轴的方向上且与S平行，两者相距，则由线光源S′出发分别经S₁、S₂产生的零级亮纹，与P₀的距离

　　2.当光源宽度为的扩展光源时，可将扩展光源看作由一系列连续的、彼此独立的、非相干的线光源组成。这样，各线光源对应的干涉条纹将彼此错开，在屏上看到的将是这些干涉条纹的光强相加的结果，干涉条纹图像将趋于模糊，条纹的清晰度下降。假设扩展光源各处发出的光强相同、波长皆为。当增大导致零级亮纹的亮暗将完全不可分辨，则此时光源的宽度

　　3.在天文观测中，可用上述干涉原理来测量星体的微小角直径。遥远星体上每一点发出的光到达地球处都可视为平行光，从星体相对的两边缘点发来的两组平行光之间的夹角就是星体的角直径。遥远星体的角直径很小，为测量如些微小的角直径，迈克尔逊设计了测量干涉仪，其装置简化为图2所示。M1、M2、M3、M4是四个平面反射镜，它们两两平行，对称放置，与入射光（a、 a′）方向成45°角。S1和S2是一对小孔，它们之间的距离是d。M1和M2可以同步对称调节来改变其中心间的距离h。双孔屏到观察屏之间的距离是D。a、 a′和b、 b′分别是从星体上相对着的两边缘点发来的平行光束。设光线a、 a′垂直双孔屏和像屏，星光的波长是，试导出星体上角直径的计算式。

注：将星体作圆形扩展光源处理时，研究扩展光源的线度对于干涉条纹图像清晰度的影响会遇到数学困难，为简化讨论，本题拟将扩展光源作宽度为的矩形光源处理。

（25分）图1所示为杨氏双缝干涉实验的示意图，取纸面为yz平面。y、z轴的方向如图所示。线光源S通过z轴，双缝S₁、S₂对称分布在z轴两侧，它们以及屏P都垂直于纸面。双缝间的距离为d，光源S到双缝的距离为l，双缝到屏的距离为D，，。

　　1.从z轴上的线光源S出发经S₁、S₂不同路径到P0点的光程差为零，相干的结果产生一亮纹，称为零级亮纹。为了研究有一定宽度的扩展光源对于干涉条纹清晰度的影响，我们先研究位于轴外的线光源S′形成的另一套干涉条纹，S′位于垂直于z轴的方向上且与S平行，两者相距，则由线光源S′出发分别经S₁、S₂产生的零级亮纹，与P₀的距离

　　2.当光源宽度为的扩展光源时，可将扩展光源看作由一系列连续的、彼此独立的、非相干的线光源组成。这样，各线光源对应的干涉条纹将彼此错开，在屏上看到的将是这些干涉条纹的光强相加的结果，干涉条纹图像将趋于模糊，条纹的清晰度下降。假设扩展光源各处发出的光强相同、波长皆为。当增大导致零级亮纹的亮暗将完全不可分辨，则此时光源的宽度

　　3.在天文观测中，可用上述干涉原理来测量星体的微小角直径。遥远星体上每一点发出的光到达地球处都可视为平行光，从星体相对的两边缘点发来的两组平行光之间的夹角就是星体的角直径。遥远星体的角直径很小，为测量如些微小的角直径，迈克尔逊设计了测量干涉仪，其装置简化为图2所示。M1、M2、M3、M4是四个平面反射镜，它们两两平行，对称放置，与入射光（a、 a′）方向成45°角。S1和S2是一对小孔，它们之间的距离是d。M1和M2可以同步对称调节来改变其中心间的距离h。双孔屏到观察屏之间的距离是D。a、 a′和b、 b′分别是从星体上相对着的两边缘点发来的平行光束。设光线a、 a′垂直双孔屏和像屏，星光的波长是，试导出星体上角直径的计算式。

注：将星体作圆形扩展光源处理时，研究扩展光源的线度对于干涉条纹图像清晰度的影响会遇到数学困难，为简化讨论，本题拟将扩展光源作宽度为的矩形光源处理。

图1

图2

 I.在“描绘小电珠的伏安特性曲线”的实验中备有下列器材：

A．小电珠(3.8 V,1.5 W)

B．直流电源(电动势4.5 V，内阻约0.4 Ω)

C．电流表(量程0～500 mA，内阻约0.5 Ω)

D．电压表(量程0～5 V，内阻约5000 Ω)

E．滑动变阻器R₁(0～5 Ω，额定电流2 A)

F．滑动变阻器R₂(0～5K Ω，额定电流1 A)

G．开关一个，导线若干

如果既要满足测量要求，又要使测量误差较小，应选择如图所示的四个电路中的________，应选用的滑动变阻器是________．

II.在验证动量守恒定律实验中，同学们不仅完成了课本原来的实验，还用相同的器材进行多方面的探索及尝试。下面是甲、乙两组同学的实验，请回答相关的问题：

甲组同学采用如图1所示的装置，由斜槽和水平槽构成。将复写纸与白纸铺在水平放的木板上，重垂线所指的位置为O。实验时先使a球从斜槽上某一固定位置由静止开始滚下，落到位于水平地面的记录纸上，留下痕迹．重复上述操作多次，得到多个落点痕迹平均位置P；再把b球放在水平槽上靠近槽末端的地方，让a球仍从固定位置由静止开始滚下，与b球发生对心正碰，碰后a球不被反弹。碰撞后a、b球分别在记录纸上留下各自的落点痕迹．重复这种操作多次得到多个落点痕迹平均位置M、N.

(1)若a球质量为m₁，半径为r₁；b球质量为m₂，半径为r₂. 则      

A．m₁>m₂　r₁>r₂    B．m₁>m₂　r₁<r₂

C．m₁>m₂　r₁＝r₂   D．m₁<m₂　r₁＝r₂

(2)以下提供的器材中，本实验必需的有       

A．刻度尺           B．打点计时器

C．天平             D．秒表

(3)设a球的质量为m₁，b球的质量为m₂，则本实验验证动量守恒定律的表达式为(用m₁、m₂、OM、OP、ON表示)                                      

乙组同学误将重锤丢失，为了继续完成实验则将板斜放，上端刚好在槽口抛出点，标记为O.板足够长小球都能落在板上，如图2，采用甲组同学相同的操作步骤完成实验。

(4)对该组同学实验的判断正确的是      

A．乙组同学无法完成验证动量守恒定律 

B．秒表也不是乙组同学的必需器材

C．乙组同学必须测量斜面倾角θ      

D．图2中N为b球碰后落点

(5)设a球的质量为m₁，b球的质量为m₂，则本实验验证动量守恒定律的表达式为                    。    

(6)如果a，b球的碰撞是弹性碰撞，那么还应满足的表达式为              。 (要求第(5) (6)结论用m₁、m₂、OM、OP、ON表示) 

I.在“描绘小电珠的伏安特性曲线”的实验中备有下列器材：
A．小电珠(3.8 V,1.5 W)
B．直流电源(电动势4.5 V，内阻约0.4 Ω)
C．电流表(量程0～500 mA，内阻约0.5 Ω)
D．电压表(量程0～5 V，内阻约5000 Ω)
E．滑动变阻器R₁(0～5 Ω，额定电流2 A)
F．滑动变阻器R₂(0～5K Ω，额定电流1 A)
G．开关一个，导线若干
如果既要满足测量要求，又要使测量误差较小，应选择如图所示的四个电路中的________，应选用的滑动变阻器是________．

II.在验证动量守恒定律实验中，同学们不仅完成了课本原来的实验，还用相同的器材进行多方面的探索及尝试。下面是甲、乙两组同学的实验，请回答相关的问题：
甲组同学采用如图1所示的装置，由斜槽和水平槽构成。将复写纸与白纸铺在水平放的木板上，重垂线所指的位置为O。实验时先使a球从斜槽上某一固定位置由静止开始滚下，落到位于水平地面的记录纸上，留下痕迹．重复上述操作多次，得到多个落点痕迹平均位置P；再把b球放在水平槽上靠近槽末端的地方，让a球仍从固定位置由静止开始滚下，与b球发生对心正碰，碰后a球不被反弹。碰撞后a、b球分别在记录纸上留下各自的落点痕迹．重复这种操作多次得到多个落点痕迹平均位置M、N.

(1)若a球质量为m₁，半径为r₁；b球质量为m₂，半径为r₂. 则      
A．m₁>m₂　r₁>r₂    B．m₁>m₂　r₁<r₂
C．m₁>m₂　r₁＝r₂   D．m₁<m₂　r₁＝r₂
(2)以下提供的器材中，本实验必需的有       
A．刻度尺           B．打点计时器
C．天平             D．秒表
(3)设a球的质量为m₁，b球的质量为m₂，则本实验验证动量守恒定律的表达式为(用m₁、m₂、OM、OP、ON表示)                                      
乙组同学误将重锤丢失，为了继续完成实验则将板斜放，上端刚好在槽口抛出点，标记为O.板足够长小球都能落在板上，如图2，采用甲组同学相同的操作步骤完成实验。

(4)对该组同学实验的判断正确的是      
A．乙组同学无法完成验证动量守恒定律 
B．秒表也不是乙组同学的必需器材
C．乙组同学必须测量斜面倾角θ      
D．图2中N为b球碰后落点
(5)设a球的质量为m₁，b球的质量为m₂，则本实验验证动量守恒定律的表达式为                   。    
(6)如果a，b球的碰撞是弹性碰撞，那么还应满足的表达式为             。 (要求第(5) (6)结论用m₁、m₂、OM、OP、ON表示)