Question

I.在“描繪小電珠的伏安特性曲線”的實驗中備有下列器材：
A．小電珠(3.8 V,1.5 W)
B．直流電源(電動勢4.5 V，內阻約0.4 Ω)
C．電流表(量程0～500 mA，內阻約0.5 Ω)
D．電壓表(量程0～5 V，內阻約5000 Ω)
E．滑動變阻器R₁(0～5 Ω，額定電流2 A)
F．滑動變阻器R₂(0～5K Ω，額定電流1 A)
G．開關一個，導線若干
如果既要滿足測量要求，又要使測量誤差較小，應選擇如圖所示的四個電路中的________，應選用的滑動變阻器是________．

II.在驗證動量守恒定律實驗中，同學們不僅完成了課本原來的實驗，還用相同的器材進行多方面的探索及嘗試。下面是甲、乙兩組同學的實驗，請回答相關的問題：
甲組同學采用如圖1所示的裝置，由斜槽和水平槽構成。將復寫紙與白紙鋪在水平放的木板上，重垂線所指的位置為O。實驗時先使a球從斜槽上某一固定位置由靜止開始滾下，落到位于水平地面的記錄紙上，留下痕跡．重復上述操作多次，得到多個落點痕跡平均位置P；再把b球放在水平槽上靠近槽末端的地方，讓a球仍從固定位置由靜止開始滾下，與b球發生對心正碰，碰后a球不被反彈。碰撞后a、b球分別在記錄紙上留下各自的落點痕跡．重復這種操作多次得到多個落點痕跡平均位置M、N.

(1)若a球質量為m₁，半徑為r₁；b球質量為m₂，半徑為r₂. 則      
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，本實驗必需的有       
A．刻度尺           B．打點計時器
C．天平             D．秒表
(3)設a球的質量為m₁，b球的質量為m₂，則本實驗驗證動量守恒定律的表達式為(用m₁、m₂、OM、OP、ON表示)                                      
乙組同學誤將重錘丟失，為了繼續完成實驗則將板斜放，上端剛好在槽口拋出點，標記為O.板足夠長小球都能落在板上，如圖2，采用甲組同學相同的操作步驟完成實驗。

(4)對該組同學實驗的判斷正確的是      
A．乙組同學無法完成驗證動量守恒定律 
B．秒表也不是乙組同學的必需器材
C．乙組同學必須測量斜面傾角θ      
D．圖2中N為b球碰后落點
(5)設a球的質量為m₁，b球的質量為m₂，則本實驗驗證動量守恒定律的表達式為                   。    
(6)如果a，b球的碰撞是彈性碰撞，那么還應滿足的表達式為             。 (要求第(5) (6)結論用m₁、m₂、OM、OP、ON表示) 

Answer 1

I.丙    E（R₁）
II.(1)C   (2)AC    (3)   (4) BD    (5)   (6)

試題分析：I.電壓應從0開始，因此滑動變阻器應該用分壓接法，選用最大阻值較小的滑動變阻器，所以把甲乙去掉， 由于，電流表分壓明顯，所以用外接法，選丙圖。
II.對于甲組，為了減小誤差，兩球半徑相等，為了不反彈，m₁>m₂，本實驗還需要天平和刻度尺分別測出兩球的質量和落地點到點O的距離。由于落地時間相同，由動量守恒得 。
對于乙組，由動量守恒，得  



所以
如果碰撞是彈性碰撞，則有   ，所以