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以下四個(gè)中學(xué)學(xué)生實(shí)驗(yàn)中都要用到小球或者重錘，實(shí)驗(yàn)中需要測定小球或重錘質(zhì)量的是_________。（選填下面正確選項(xiàng)前的代號字母）

A．驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律

B．用單擺測定重力加速度

C．驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律

D．研究平拋物體的運(yùn)動(dòng)

在驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)通過實(shí)驗(yàn)得到了一條紙帶，為了求兩點(diǎn)之間重錘的重力勢能變化，需要知道重力加速度g的值，這個(gè)g值應(yīng)該是____________（填選項(xiàng)的序號即可）

A．取當(dāng)?shù)氐膶?shí)際g值            B．根據(jù)打出的紙帶，用ΔS = gT²求出

C．近似取10m/s²即可            D．以上說法均不對

（25分）圖1所示為楊氏雙縫干涉實(shí)驗(yàn)的示意圖，取紙面為yz平面。y、z軸的方向如圖所示。線光源S通過z軸，雙縫S₁、S₂對稱分布在z軸兩側(cè)，它們以及屏P都垂直于紙面。雙縫間的距離為d，光源S到雙縫的距離為l，雙縫到屏的距離為D，，。

　　1.從z軸上的線光源S出發(fā)經(jīng)S₁、S₂不同路徑到P0點(diǎn)的光程差為零，相干的結(jié)果產(chǎn)生一亮紋，稱為零級亮紋。為了研究有一定寬度的擴(kuò)展光源對于干涉條紋清晰度的影響，我們先研究位于軸外的線光源S′形成的另一套干涉條紋，S′位于垂直于z軸的方向上且與S平行，兩者相距，則由線光源S′出發(fā)分別經(jīng)S₁、S₂產(chǎn)生的零級亮紋，與P₀的距離

　　2.當(dāng)光源寬度為的擴(kuò)展光源時(shí)，可將擴(kuò)展光源看作由一系列連續(xù)的、彼此獨(dú)立的、非相干的線光源組成。這樣，各線光源對應(yīng)的干涉條紋將彼此錯(cuò)開，在屏上看到的將是這些干涉條紋的光強(qiáng)相加的結(jié)果，干涉條紋圖像將趨于模糊，條紋的清晰度下降。假設(shè)擴(kuò)展光源各處發(fā)出的光強(qiáng)相同、波長皆為。當(dāng)增大導(dǎo)致零級亮紋的亮暗將完全不可分辨，則此時(shí)光源的寬度

　　3.在天文觀測中，可用上述干涉原理來測量星體的微小角直徑。遙遠(yuǎn)星體上每一點(diǎn)發(fā)出的光到達(dá)地球處都可視為平行光，從星體相對的兩邊緣點(diǎn)發(fā)來的兩組平行光之間的夾角就是星體的角直徑。遙遠(yuǎn)星體的角直徑很小，為測量如些微小的角直徑，邁克爾遜設(shè)計(jì)了測量干涉儀，其裝置簡化為圖2所示。M1、M2、M3、M4是四個(gè)平面反射鏡，它們兩兩平行，對稱放置，與入射光（a、 a′）方向成45°角。S1和S2是一對小孔，它們之間的距離是d。M1和M2可以同步對稱調(diào)節(jié)來改變其中心間的距離h。雙孔屏到觀察屏之間的距離是D。a、 a′和b、 b′分別是從星體上相對著的兩邊緣點(diǎn)發(fā)來的平行光束。設(shè)光線a、 a′垂直雙孔屏和像屏，星光的波長是，試導(dǎo)出星體上角直徑的計(jì)算式。

注：將星體作圓形擴(kuò)展光源處理時(shí)，研究擴(kuò)展光源的線度對于干涉條紋圖像清晰度的影響會遇到數(shù)學(xué)困難，為簡化討論，本題擬將擴(kuò)展光源作寬度為的矩形光源處理。

（25分）圖1所示為楊氏雙縫干涉實(shí)驗(yàn)的示意圖，取紙面為yz平面。y、z軸的方向如圖所示。線光源S通過z軸，雙縫S₁、S₂對稱分布在z軸兩側(cè)，它們以及屏P都垂直于紙面。雙縫間的距離為d，光源S到雙縫的距離為l，雙縫到屏的距離為D，，。

　　1.從z軸上的線光源S出發(fā)經(jīng)S₁、S₂不同路徑到P0點(diǎn)的光程差為零，相干的結(jié)果產(chǎn)生一亮紋，稱為零級亮紋。為了研究有一定寬度的擴(kuò)展光源對于干涉條紋清晰度的影響，我們先研究位于軸外的線光源S′形成的另一套干涉條紋，S′位于垂直于z軸的方向上且與S平行，兩者相距，則由線光源S′出發(fā)分別經(jīng)S₁、S₂產(chǎn)生的零級亮紋，與P₀的距離

　　2.當(dāng)光源寬度為的擴(kuò)展光源時(shí)，可將擴(kuò)展光源看作由一系列連續(xù)的、彼此獨(dú)立的、非相干的線光源組成。這樣，各線光源對應(yīng)的干涉條紋將彼此錯(cuò)開，在屏上看到的將是這些干涉條紋的光強(qiáng)相加的結(jié)果，干涉條紋圖像將趨于模糊，條紋的清晰度下降。假設(shè)擴(kuò)展光源各處發(fā)出的光強(qiáng)相同、波長皆為。當(dāng)增大導(dǎo)致零級亮紋的亮暗將完全不可分辨，則此時(shí)光源的寬度

　　3.在天文觀測中，可用上述干涉原理來測量星體的微小角直徑。遙遠(yuǎn)星體上每一點(diǎn)發(fā)出的光到達(dá)地球處都可視為平行光，從星體相對的兩邊緣點(diǎn)發(fā)來的兩組平行光之間的夾角就是星體的角直徑。遙遠(yuǎn)星體的角直徑很小，為測量如些微小的角直徑，邁克爾遜設(shè)計(jì)了測量干涉儀，其裝置簡化為圖2所示。M1、M2、M3、M4是四個(gè)平面反射鏡，它們兩兩平行，對稱放置，與入射光（a、 a′）方向成45°角。S1和S2是一對小孔，它們之間的距離是d。M1和M2可以同步對稱調(diào)節(jié)來改變其中心間的距離h。雙孔屏到觀察屏之間的距離是D。a、 a′和b、 b′分別是從星體上相對著的兩邊緣點(diǎn)發(fā)來的平行光束。設(shè)光線a、 a′垂直雙孔屏和像屏，星光的波長是，試導(dǎo)出星體上角直徑的計(jì)算式。

注：將星體作圓形擴(kuò)展光源處理時(shí)，研究擴(kuò)展光源的線度對于干涉條紋圖像清晰度的影響會遇到數(shù)學(xué)困難，為簡化討論，本題擬將擴(kuò)展光源作寬度為的矩形光源處理。

圖1

圖2

 I.在“描繪小電珠的伏安特性曲線”的實(shí)驗(yàn)中備有下列器材：

A．小電珠(3.8 V,1.5 W)

B．直流電源(電動(dòng)勢4.5 V，內(nèi)阻約0.4 Ω)

C．電流表(量程0～500 mA，內(nèi)阻約0.5 Ω)

D．電壓表(量程0～5 V，內(nèi)阻約5000 Ω)

E．滑動(dòng)變阻器R₁(0～5 Ω，額定電流2 A)

F．滑動(dòng)變阻器R₂(0～5K Ω，額定電流1 A)

G．開關(guān)一個(gè)，導(dǎo)線若干

如果既要滿足測量要求，又要使測量誤差較小，應(yīng)選擇如圖所示的四個(gè)電路中的________，應(yīng)選用的滑動(dòng)變阻器是________．

II.在驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律實(shí)驗(yàn)中，同學(xué)們不僅完成了課本原來的實(shí)驗(yàn)，還用相同的器材進(jìn)行多方面的探索及嘗試。下面是甲、乙兩組同學(xué)的實(shí)驗(yàn)，請回答相關(guān)的問題：

甲組同學(xué)采用如圖1所示的裝置，由斜槽和水平槽構(gòu)成。將復(fù)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(shí)驗(yàn)時(shí)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(fù)上述操作多次，得到多個(gè)落點(diǎn)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(fā)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(diǎn)痕跡．重復(fù)這種操作多次得到多個(gè)落點(diǎn)痕跡平均位置M、N.

(1)若a球質(zhì)量為m₁，半徑為r₁；b球質(zhì)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(shí)驗(yàn)必需的有       

A．刻度尺           B．打點(diǎn)計(jì)時(shí)器

C．天平             D．秒表

(3)設(shè)a球的質(zhì)量為m₁，b球的質(zhì)量為m₂，則本實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律的表達(dá)式為(用m₁、m₂、OM、OP、ON表示)                                      

乙組同學(xué)誤將重錘丟失，為了繼續(xù)完成實(shí)驗(yàn)則將板斜放，上端剛好在槽口拋出點(diǎn)，標(biāo)記為O.板足夠長小球都能落在板上，如圖2，采用甲組同學(xué)相同的操作步驟完成實(shí)驗(yàn)。

(4)對該組同學(xué)實(shí)驗(yàn)的判斷正確的是      

A．乙組同學(xué)無法完成驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律 

B．秒表也不是乙組同學(xué)的必需器材

C．乙組同學(xué)必須測量斜面傾角θ      

D．圖2中N為b球碰后落點(diǎn)

(5)設(shè)a球的質(zhì)量為m₁，b球的質(zhì)量為m₂，則本實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律的表達(dá)式為                    。    

(6)如果a，b球的碰撞是彈性碰撞，那么還應(yīng)滿足的表達(dá)式為              。 (要求第(5) (6)結(jié)論用m₁、m₂、OM、OP、ON表示) 

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

II.在驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律實(shí)驗(yàn)中，同學(xué)們不僅完成了課本原來的實(shí)驗(yàn)，還用相同的器材進(jìn)行多方面的探索及嘗試。下面是甲、乙兩組同學(xué)的實(shí)驗(yàn)，請回答相關(guān)的問題：
甲組同學(xué)采用如圖1所示的裝置，由斜槽和水平槽構(gòu)成。將復(fù)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(shí)驗(yàn)時(shí)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(fù)上述操作多次，得到多個(gè)落點(diǎn)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(fā)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(diǎn)痕跡．重復(fù)這種操作多次得到多個(gè)落點(diǎn)痕跡平均位置M、N.

(1)若a球質(zhì)量為m₁，半徑為r₁；b球質(zhì)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(shí)驗(yàn)必需的有       
A．刻度尺           B．打點(diǎn)計(jì)時(shí)器
C．天平             D．秒表
(3)設(shè)a球的質(zhì)量為m₁，b球的質(zhì)量為m₂，則本實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律的表達(dá)式為(用m₁、m₂、OM、OP、ON表示)                                      
乙組同學(xué)誤將重錘丟失，為了繼續(xù)完成實(shí)驗(yàn)則將板斜放，上端剛好在槽口拋出點(diǎn)，標(biāo)記為O.板足夠長小球都能落在板上，如圖2，采用甲組同學(xué)相同的操作步驟完成實(shí)驗(yàn)。

(4)對該組同學(xué)實(shí)驗(yàn)的判斷正確的是      
A．乙組同學(xué)無法完成驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律 
B．秒表也不是乙組同學(xué)的必需器材
C．乙組同學(xué)必須測量斜面傾角θ      
D．圖2中N為b球碰后落點(diǎn)
(5)設(shè)a球的質(zhì)量為m₁，b球的質(zhì)量為m₂，則本實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律的表達(dá)式為                   。    
(6)如果a，b球的碰撞是彈性碰撞，那么還應(yīng)滿足的表達(dá)式為             。 (要求第(5) (6)結(jié)論用m₁、m₂、OM、OP、ON表示)