(9分)某同学用如图甲所示的装置验证机械能守恒定律，将两物块-优题课

某中学生课外科技活动小组利用铜片、锌片和家乡盛产的柑橘作了果汁电池，他们测量这种电池的电动势 $E$ 和内阻 $r$ ，并探究电极间距对 $E$ 和 $r$ 的影响。实验器材如题图所示。

①测量 $E$ 和 $r$ 的实验方案为：调节滑动变阻器，改变电源两端的电压 $U$ 和流过电源的电流 $I$ ，依据公式，利用测量数据作出 $U - I$ 图像，得出 $E$ 和 $r$ 。②将电压表视为理想表，要求避免电流表分压作用对测量结果的影响，请在上图中用笔画线代替导线连接电路。
③实验中依次减小铜片与锌片的间距，分别得到相应果汁电池的 $U - I$ 图像如下图中（ $a$ ）、（ $b$ ）、（ $c$ ）、（ $d$ ）所示，由此可知：

在该实验中，随电极间距的减小，电源电动势（填"增大""减小"或"不变"），电源内阻（填"增大""减小"或"不变"）。
曲线（ $c$ ）对应的电源电动势 $E$ = $V$ ，内阻 $r$ = $Ω$ ，当外电路总电阻为2500 $Ω$ 时，该电源的输出功率 $P$ =

在"探究求合力的方法"实验中，现有木板、白纸、图钉、橡皮筋、细绳套和一把弹簧秤、
（1）为完成实验，某同学另找来一根弹簧，先测量其劲度系数，得到的实验数据如下表

用作图法求得该弹簧的劲度系数k =N/m；
（2）某次实验中，弹簧的指针位置如图所示，其读数为N，同时利用（3）中结果获得弹簧上的弹力值为2.50N，请在答题纸上画出这两个共点力的合力F_合；
（3）由图得到F_合=N。
、

在"测定玻璃的折射率"实验中，某同学经正确操作插好了 $4$ 枚大头针，如图甲所示。

（1）在图中画出完整的光路图；
（2）对你画出的光路图进行测量和计算，求得该玻璃砖的折射率 $n =$ （保留 $3$ 位有效数字）；
（3）为了观察光在玻璃砖不同表面的折射现象，某同学做了二次实验，经正确操作插好了 $8$ 枚大头针，如图乙所示。图中 $P_{1}$ 和 $P_{2}$ 是同一入射光线上的 $2$ 枚大头针，其对应出射光线上的2枚大头针是 $P_{3}$ 和（填" $A$ "和" $B$ "）

某同学在进行扩大电流表量程的实验时，需要知道电流表的满偏电流和内阻。他设计了一个用标准电流表 $G_{1}$ 来校对待测电流表 $G_{2}$ 的满偏电流和测定 $G_{2}$ 内阻的电路，如图所示。已知 $G_{1}$ 的量程略大于 $G_{2}$ 的量程，图中 $R_{1}$ 为滑动变阻器， $R_{2}$ 为电阻箱。该同学顺利完成了这个实验。

①实验过程包含以下步骤，其合理的顺序依次为（填步骤的字母代号）；（）

A．	合上开关 $S_{2}$
B．	分别将 $R_{1}$ 和 $R_{2}$ 的阻值调至最大
C．	记下 $R_{2}$ 的最终读数
D．	反复调节 $R_{1}$ 和 $R_{2}$ 的阻值，使 $G_{1}$ 的示数仍为 $I_{1}$ ，使 $G_{2}$ 的指针偏转到满刻度的一半，此时 $R_{2}$ 的最终读数为 $r$
E．	合上开关 $S_{1}$
F．	调节 $R_{1}$ 使 $G_{2}$ 的指针偏转到满刻度，此时 $G_{1}$ 的示数为 $I_{1}$ ，记下此时 $G_{1}$ 的示数

②仅从实验设计原理看，用上述方法得到的 $G_{2}$ 内阻的测量值与真实值相比（填"偏大"、"偏小"或"相等"）；
③若要将 $G_{2}$ 的量程扩大为 $I$ ，并结合前述实验过程中测量的结果，写出须在 $G_{2}$ 上并联的分流电阻 $R_{S}$ 的表达式， $R_{S}$ 。

某同学用实验的方法探究影响单摆周期的因素。
①他组装单摆时，在摆线上端的悬点处，用一块开有狭缝的橡皮夹牢摆线，再用铁架台的铁夹将橡皮夹紧，如图所示。这样做的目的是（填字母代号）。

A．保证摆动过程中摆长不变
B．可使周期测量得更加准确
C．需要改变摆长时便于调节
D．保证摆球在同一竖直平面内摆动
②他组装好单摆后在摆球自然悬垂的情况下，用毫米刻度尺从悬点量到摆球的最低端的长度 $L = 0.9990 m$ ，再用游标卡尺测量摆球直径，结果如图所示，则该摆球的直径为mm，单摆摆长为m。

下列振动图象真实地描述了对摆长约为 $1 m$ 的单摆进行周期测量的四种操作过程，图中横作标原点表示计时开始，A、B、C均为30次全振动的图象，已知 $\sin 5^{0} = 0.087$ ， $\sin 15^{0} = 0.26$ ，这四种操作过程合乎实验要求且误差最小的是（填字母代号）。