雷蒙德·戴维斯因研究来自太阳的电子中微子(νe)而获得了20-优题课

㈠(6分)
某同学利用光电门传感器设计了一个研究小物体自由下落时机械能是否守恒的实验，实验装置如图所示，图中A、B两位置分别固定了两个光电门传感器。实验时测得小物体上宽度为d的挡光片通过A的挡光时间为t₁，通过B的挡光时间为t₂。为了证明小物体通过A、B时的机械能相等，还需要进行一些实验测量和列式证明。

⑴选出下列必要的实验测量步骤
A.用天平测出运动小物体的质量m
B.测出A、B两传感器之间的竖直距离h
C.测出小物体释放时离桌面的高度H
D.用秒表测出运动小物体通过A、B两传感器的时间△t
⑵若该同学用d和t的比值来反映小物体经过A、B光电门时的速度，并设想如果能满足________________________关系式，即能证明在自由落体过程中小物体的机械能是守恒的。
⑶该同学的实验设计可能会引起明显误差的地方是(请写出一种)： _____________。
㈡(12分)物体在空中下落的过程中，重力做正功，物体的动能越来越大，为了“探究重力做功和物体动能变化间的定量关系”，我们提供了如下图的实验装置。

⑴某同学根据所学的知识结合右图设计一个本实验情景的命题：
如图所示，设质量为m（已测定）的小球在重力mg作用下从开始端自由下落至光电门发生的　①　，通过光电门时的　②　，试探究外力做的功　③　与小球动能变化量
④的定量关系。(请在①②空格处填写物理量的名称和对应符号；在③④空格处填写数学表达式。)
⑵某同学根据上述命题进行如下操作并测出如下数字。
①用天平测定小球的质量为0.50kg；
②用游标尺测出小球的直径为10.0mm；
③用刻度尺测出电磁铁下端到光电门的距离为80.80cm；
④电磁铁先通电，让小球。
⑤　　，小球自由下落。
⑥在小球经过光电门时间内，计时装置记下小球经过光电门所用时间为2.50×10^－3s，由此可算得小球经过光电门时的速度为　　m/s。
⑦计算得出重力做的功为　　J，小球动能变化量为　J。(g取10m/s²，结果保留三位有效数字)
⑶试根据在⑵条件下做好本实验的结论：　。

（每空3分，共18分）(1)如下图所示为多用电表的指针在正确测量时的示数，若选择开关旋在直流25V挡，被测电压为_____V；若选择开关旋在500mA挡，被测电流为_______A；若选择开关旋在×100Ω挡，被测电阻为__________Ω。

(2)、小灯泡灯丝的电阻会随温度的升高而变化，一研究性学习小组在实验室通过实验研究这一问题，实验室备有的器材是：电压表（3 V，3 kΩ)、电流表（0～0.6 A，0.1Ω)、电池、开关、滑动变阻器、待测小灯泡、导线若干。实验时，要求小灯泡两端电压从零逐渐增大到额定电压以上。
（1）他们应选用下图中所示的　　　电路进行实验；
（2）根据实验测得数据描绘出如图所示U－I图象，由图分析可知，小灯泡电阻随温度T变化的关系是　　　　　　　　　　　　　　　　　。

（3）已知实验中使用的小灯泡标有1.5 V字样，请你根据上述实验结果求出小灯泡在1. 5 V电压下的实际功率是　　　W。

（1）下图中给出的是用螺旋测微器测量一金属薄板厚度时的示数，此读数应为mm．

（2）在用电流表和电压表测电池的电动势和内电阻的实验中，所用的电流表和电压表的内阻分别为0.1Ω和1kΩ。下图右边为实验原理图，左边为所需器材实物图。试按原理图在实物图中画线连接成实验电路。

下图为接在周期为T=0.02s低压交流电源上的打点计时器，在纸带做匀加速直线运动时打出的一条纸带，图中所示的是每打5个点所取的记数点，但第3个记数点没有画出。由图数据可求得：
（1）该物体的加速度为 m/s².(4分)
（2）第3个记数点与第2个记数点的距离约为 cm.(3分)
（3）打第3个点时该物体的速度约为 m/s。(3分)

(1)某同学在做“研究匀变速直线运动”实验时，从打下的若干纸带中选出了如图所示的一条（每两点间还有4个点没有画出来），图中上部的数字为相邻两个计数点间的距离。打点计时器的电源频率为50Hz。

如果用S₁、S₂、 S₃、S₄、S₅、S₆来表示各相邻两个计数点间的距离，则该匀变速直线运动的加速度的表达式为a=__________________（用符号写出表达式，不要求计算）。
与纸带上D点相对应的瞬时速度v="_________" m/s。（答案要求保留3位有效数字）
(2)某同学探究恒力做功和物体动能变化间的关系，方案如图所示.他想用钩码的重力表示小车受到的合外力，为减小这种做法带来的误差，实验中要采取的两项措施是：
a、
b、