用“碰撞实验器”可以验证动量守恒定律，如图a所示，在光滑水平桌面上有A、B两个质量相等的小车，A车的车尾拖着一穿过打点计时器的纸带，A车以某速度与静止的B车相碰 - 高中物理试题 - 超级试练试题库

题目

题型：不详难度：来源：

用“碰撞实验器”可以验证动量守恒定律，如图a所示，在光滑水平桌面上有A、B两个质量相等的小车，A车的车尾拖着一穿过打点计时器的纸带，A车以某速度与静止的B车相碰，碰撞后两车连在一起共同运动，

碰撞前后打点计时器打下的纸带如图b所示，AB="BC=CD=2.28" cm，EF="FG=GH=1.14" cm，

（1）打点计时器的周期为__________s，其使用__________（填“直流”或“交流”）电源；
（2）与A车相连的是纸带的 (填写“A端”或“H端”)；
（3）A车碰撞前的速度为___________m/s，AB碰后一起运动的速度为________m/s；
（4）由题中的信息可知，以A、B两小车为系统，在碰撞前后相等的物理量是__________（填物理量的名称）。

答案

（1）      0.02      ，       交流         ；
（2）     A端     ；
（3）      1.14       ，        0.57          ；
（4）     动量             。

解析

试题分析：（1）由打点计时器和交流电频率可知打点计时器的周期为0.02s，其使用交流电源（2）小车做的是减速运动，与A车相连的是纸带的A端（3）A车碰撞前的速度为

，碰后速度为

（4）由题中的信息可知，以A、B两小车为系统，在碰撞前后相等的物理量是动量
点评：本题难度较小，熟悉掌握打点计时器的原理是关键

核心考点

试题【用“碰撞实验器”可以验证动量守恒定律，如图a所示，在光滑水平桌面上有A、B两个质量相等的小车，A车的车尾拖着一穿过打点计时器的纸带，A车以某速度与静止的B车相碰】；主要考察你对弹力等知识点的理解。[详细]

举一反三

（1）（6分）在“探究恒力做功与动能改变的关系”实验中（装置如图甲）：

①下列说法哪一项是正确的。（填选项前字母）
A．平衡摩擦力时必须将钩码通过细线挂在小车上
B．为减小系统误差，应使钩码质量远大于小车质量
C．实验时，应使小车靠近打点计时器由静止释放
②图乙是实验中获得的一条纸带的一部分，选取O、A、B、C计数点，已知打点计时器使用的交流电频率为50Hz，则打B点时小车的瞬时速度大小为 m/s（保留三位有效数字）。
（2）（12分）硅光电池在无光照射时不产生电能，可视为一电子元件。某实验小组设计如图甲电路，给硅光电池加反向电压（硅光电池负极接高电势点，正极接低电势点），探究其在无光照时的反向伏安特性。图中电压表V₁量程选用3V，内阻为6.0 kΩ；电压表V₂量程选用15V，内阻约为30 kΩ；R₀为保护电阻；直流电源电动势约为12V，内阻不计。
①根据图甲，用笔画线代替导线，将图乙连接成完整电路。

②用遮光罩罩住硅光电池，闭合开关S，调节变阻器R，读出电压表V₁、V₂的示数U₁、U₂。
（i）某次测量时，电压表V₁示数如图丙，则U₁= V，可算出通过硅光电池的反向电流大小为 mA（保留两位小数）。
（ii）该小组测出大量数据，筛选出下表所示的9组U₁、U₂数据，算出相应的硅光电池两端反向电压U_x和通过的反向电流I_x（图中“－”表示反向），并在坐标纸上建立I_x-U_x坐标系，标出了与表中前5组U_x、I_x数据对应的5个坐标点。请你标出余下的4个坐标点，并绘出I_x-U_x图线。

（iii）由I_x-U_x图线知，硅光电池无光照下加反向电压时，I_x与U_x成（填“线性”或“非线性”）关系。

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（1）研究小车匀变速直线运动的实验装置如图（a）所示其中斜面倾角θ可调，打点计时器的工作频率为50Hz。纸带上计数点的间距如图（b）所示，其中每相邻两点之间还有4个记录点未画出。

①部分实验步骤如下：

A．测量完毕，关闭电源，取出纸带

B．接通电源，待打点计时器工作稳定后放开小车

C．将小车依靠在打点计时器附近，小车尾部与纸带相连

D．把打点计时器固定在平板上，让纸带穿过限位孔

上述实验步骤的正确顺序是：                        （用字母填写）
②图（b）中标出的相邻两计数点的时间间隔T=                   s
③计数点5对应的瞬时速度大小计算式为v₅=                。
④为了充分利用记录数据，减小误差，小车加速度大小的计算式应为a=              。
（2）图（a）是测量电阻R_x的原理图。学生电源输出电压可调，电流表量程选0.6A（内阻不计），标有长度刻度的均匀电阻丝ab的总长为30.0cm。

①根据原理图连接图（b）的实物图。
②断开S₂，合上S₁；调节电源输出电压为3.0V时，单位长度电阻丝的电压u= V/cm.记录此时电流表A₁的示数。
③保持S₁闭合，合上S₂；滑动c点改变ac的长度L，同时调节电源输出电压，使电流表A₁的示数与步骤②记录的值相同，记录长度L和A₂的示数I。测量6组L和I值，测量数据已在图（c）中标出，写出R_x与L、I、u的关系式R_x= ；根据图（c）用作图法算出R_x= Ω。

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（1）图甲为一游标卡尺的结构示意图，当测量一钢笔帽的内径时，应该用游标卡尺的__________(填“A”“B”或“C”)进行测量；示数如图乙所示，该钢笔帽的内径为________mm。

（2）霍尔效应是电磁基本现象之一，近期我国科学家在该领域的实验研究上取得了突破性进展。如图丙所示，在一矩形半导体薄片的P、Q间通入电流I，同时外加与薄片垂直的磁场B，在M、N间出现电压U_H，这个现象称为霍尔效应，U_H称为霍尔电压，且满足

，式中d为薄片的厚度，k为霍尔系数。某同学通过实验来测定该半导体薄片的霍尔系数。

①若该半导体材料是空穴（可视为带正电粒子）导电，电流与磁场方向如图丙所示，该同学用电压表测量U_H时，应将电压表的“+”接线柱与_________（填“M”或“N”）端通过导线相连。
②已知薄片厚度d=0.40mm，该同学保持磁感应强度B=0.10T不变，改变电流I的大小，测量相应的U_H值，记录数据如下表所示。

根据表中数据在给定区域内（见答题卡）画出U_H—I图线，利用图线求出该材料的霍尔系数为_______________

（保留2位有效数字）。
③该同学查阅资料发现，使半导体薄片中的电流反向再次测量，取两个方向测量的平均值，可以减小霍尔系数的测量误差，为此该同学设计了如图丁所示的测量电路，S₁、S₂均为单刀双掷开关，虚线框内为半导体薄片（未画出）。为使电流从Q端流入，P端流出，应将S₁掷向_______（填“a”或“b”），S₂掷向_______（填“c”或“d”）。

为了保证测量安全，该同学改进了测量电路，将一合适的定值电阻串联在电路中。在保持其它连接不变的情况下，该定值电阻应串联在相邻器件____________和__________(填器件代号)之间。

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图（a）为测量物块与水平桌面之间动摩擦因数的实验装置示意图。
实验步骤如下：①用天平测量物块和遮光片的总质量M，重物的质量m；用游标卡尺测量遮光片的宽度d；用米尺测量两光电门之间的距离s；
②调整轻滑轮，使细线水平；
③让物块从光电门A的左侧由静止释放，用数字毫秒计分别测出遮光片经过光电门A和光电门B所用的时间△t_A和△t_B,求出加速度a；
④多次重复步骤③，求a的平均

；
⑤根据上述实验数据求出动擦因数μ。

回答下列为题：
（1）测量d时，某次游标卡尺（主尺的最小分度为1mm）的示如图（b）所示。其读数为 cm。
（2）物块的加速度a可用d、s、△t_A和△t_B表示为a=_________。
（3）动摩擦因数μ可用M、m、

和重力加速度g表示为μ=__________。
（4）如果细线没有调整到水平.由此引起的误差属于（填“偶然误差”或”系统误差”）。

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如图，研究平抛运动规律的实验装置放置在水平桌面上，利用光电门传感器和碰撞传感器可测得小球的水平初速度和飞行时间，底板上的标尺可以测得水平位移。
保持水平槽口距底板高度h＝0.420m不变。改变小球在斜槽导轨上下滑的起始位置，测出小球做平抛运动的初速度v₀、飞行时间t和水平位移d，记录在表中。

(1)由表中数据可知，在h一定时，小球水平位移d与其初速度v₀成＿＿＿＿关系，与＿＿＿＿无关。

v₀(m/s)	0.741	1.034	1.318	1.584
t(ms)	292.7	293.0	292.8	292.9
d(cm)	21.7	30.3	38.6	46.4

(2)一位同学计算出小球飞行时间的理论值

发现理论值与测量值之差约为3ms。经检查，实验及测量无误，其原因是＿＿＿＿。
(3)另一位同学分析并纠正了上述偏差后，另做了这个实验，竞发现测量值t′依然大于自己得到的理论值

，但二者之差在3－7ms之间，且初速度越大差值越小。对实验装置的安装进行检查，确认斜槽槽口与底座均水平，则导致偏差的原因是＿＿＿＿。

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