题目
题型：浙江难度：来源：
①当屏幕上出现如图1所示的波形时，应调节______钮．如果正弦波的正负半周均超出了屏幕的范围，应调节______钮或______钮，或这两个钮配合使用，以使正弦波的整个波形出现在屏幕内．
②如需要屏幕上正好出现一个完整的正弦波形，应将______钮置于______位置，然后调节______钮．
（2）碰撞的恢复系数的定义为e=
| |ν2-ν1| |
| ν20-ν10 |
的速度，v1和v2分别是碰撞后物体的速度．弹性碰撞的恢复系数e=1，非弹性碰撞的e＜1．某同学借用验证动力守恒定律的实验装置（如图所示）验证弹性碰撞的恢复系数是否为1，实验中使用半径相等的钢质小球1和2（它们之间的碰撞可近似视为弹性碰撞），且小球1的质量大于小球2的质量．
实验步骤如下：
安装好实验装置，做好测量前的准备，并记下重锤线所指的位置O．
第一步，不放小球2，让小球1从斜槽上A点由静止滚下，并落在地面上．重复多次，用尽可能小的圆把小球的所落点圈在里面，其圆心就是小球落点的平均位置．
第二步，把小球2 放在斜槽前端边缘处C点，让小球1从A点由静止滚下，使它们碰撞．重复多次，并使用与第一步同样的方法分别标出碰撞后小球落点的平均位置．
第三步，用刻度尺分别测量三个落地点的平均位置离O点的距离，即线段OM、OP、ON的长度．
上述实验中，
①P点是______平均位置，M点是______平均位置，N点是______平均位置．
②请写出本实验的原理______，写出用测量量表示的恢复系数的表达式______．
③三个落地点距O点的距离OM、OP、ON与实验所用的小球质量是否有关系？
答案
故答案为：竖直位移或↑↓，衰减或衰减调节，y增益；
②如果正弦波的正负半周均超出了屏幕的范围，应调节衰减或衰减调节钮或Y增益钮，或这两个钮配合使用，以使正弦波的整个波形被压缩，以使波形完整出现在屏幕内；
故答案为：扫描范围，1k挡位，扫描微调；
（2）①根据题意可知，P点是在实验的第一步中小球1落点的平均位置，M点是小球1与小球2碰后小球1落点的平均位置，N点是小球2落点的平均位置；
故答案为：实验的第一步中小球1落点的，小球1与小球2碰后小球1落点的，N点是小球2落点的．
②小球做平抛运动，高度决定时间，故时间相等，设为t，则有
op=v10t
OM=v1t
ON=v2t
小球2碰撞前静止，即
v20=0；
因而碰撞系数为
e=
| v2-v1 |
| v10-v20 |
| ON-OM |
| OP-0 |
| ON-OM |
| OP |
故答案为：小球从槽口C飞出后作平抛运动的时间相同，假设为 t，则有op=v10t，OM=v1t，ON=v2t，小球2碰撞前静止，即v20=0；e=
| v2-v1 |
| v10-v20 |
| ON-OM |
| OP-0 |
| ON-OM |
| OP |
③平抛运动高度决定时间，水平射程由初速度和时间共同决定，因而OP与小球的质量无关，但由于两球碰撞过程动量守恒，根据动量守恒定律平抛的初速度与小球的质量有关，因而OM和ON也与小球的质量有关；
故答案为：OM与实验所用的小球质量没有关系，OP、ON与实验所用的小球质量有关系．
核心考点
试题【（1）用示波器观察频率为900Hz的正弦电压信号．把该信号接入示波器Y输入．①当屏幕上出现如图1所示的波形时，应调节______钮．如果正弦波的正负半周均超出了】；主要考察你对动量守恒定律等知识点的理解。[详细]
举一反三
（1）在安装斜槽轨道时，要注意______．选择弹性小球a、b时，小球a、b的质量ma、mb应该满足关系：ma______mb（填“＞”或“=”或“＜”），理由是______．
（2）本实验必须测量的物理量有以下哪些______．
A．斜槽轨道末端到水平地面的高度H
B．小球a、b的质量ma、mb
C．小球a、b的半径r
D．小球a、b 离开斜槽轨道末端后平抛飞行时间t
E．记录纸上O点到A、B、C各点的距离SOA、SOB、SOC
F．a球的固定释放点到斜槽轨道末端水平部分间的高度差h
（3）该同学设计了一个实验数据表格，见表一．从表中可以看出，有些物理量并非实验中直接测出的，请你将表中不能直接测出的物理量换成能直接测出的物理量，而不影响实验探究的目的，并将结果对应填在表二中．
表一：
| 碰撞前 | 碰撞后 | |||||||||||||
| 质量 | ma | ma | mb | |||||||||||
| 速度 | va | v’a | v’b | |||||||||||
| mv | mava | mav’a+mbv’b | ||||||||||||
| mv2 | mav2a | mav’2a+mbv’2b | ||||||||||||
| （1）在弹性限度内，弹簧弹力的大小与弹簧伸长（或缩短）的长度的比值，叫做弹簧的劲度系数．为了测量一轻弹簧的劲度系数，某同学进行了如下实验设计：如图所示，将两平行金属导轨水平固定在竖直向下的匀强磁场中，金属杆ab与导轨接触良好，水平放置的轻弹簧一端固定于O点，另一端与金属杆连接并保持绝缘．在金属杆滑动的过程中，弹簧与金属杆、金属杆与导轨均保持垂直，弹簧的形变始终在弹性限度内，通过减小金属杆与导轨之间的摩擦和在弹簧形变较大时读数等方法，使摩擦对实验结果的影响可忽略不计． 请你按要求帮助该同学解决实验所涉及的两个问题． ①帮助该同学完成实验设计．请你用低压直流电源（  ）、滑动变阻器（  ）、电流表（  ）、开关（  ）设计一电路图，画在图中虚线框内，并正确连在导轨的C、D两端． ②若已知导轨间的距离为d，匀强磁场的磁感应强度为B，正确连接电路后，闭合开关，使金属杆随挡板缓慢移动，当移开挡板且金属杆静止时，测出通过金属杆的电流为I1，记下金属杆的位置，断开开关，测出弹簧对应的长度为x1；改变滑动变阻器的阻值，再次让金属杆静止时，测出通过金属杆的电流为I2，弹簧对应的长度为x2，则弹簧的劲度系数k=______． （2）气垫导轨（如图甲）工作时，空气从导轨表面的小孔喷出，在导轨表面和滑块内表面之间形成一层薄薄的空气层，使滑块不与导轨表面直接接触，大大减小了滑块运动时的阻力．为了验证动量守恒定律，在水平气垫导轨上放置两个质量均为a的滑块，每个滑块的一端分别与穿过打点计时器的纸带相连，两个打点计时器所用电源的频率均为b．气垫导轨正常工作后，接通两个打点计时器的电源，并让两滑块以不同的速度相向运动，两滑块相碰后粘在一起继续运动．图乙为某次实验打出的、点迹清晰的纸带的一部分，在纸带上以同间距的6个连续点为一段划分纸带，用刻度尺分别量出其长度s1、s2和s3．若题中各物理量的单位均为国际单位，那么，碰撞前两滑块的动量大小分别为______、______，两滑块的总动量大小为______；碰撞后两滑块的总动量大小为______．重复上述实验，多做几次．若碰撞前、后两滑块的总动量在实验误差允许的范围内相等，则动量守恒定律得到验证．   | ||||||||||||||
| C．（选修模块3-5） （1）下列说法中正确的是______． A．随着温度的升高，一方面各种波长的辐射强度都有增加，另一方面辐射强度的极大值向波长较短的方向移动 B．在康普顿效应中，当入射光子与晶体中的电子碰撞时，把一部分动量转移给电子，因此光子散射后波长变短 C．根据海森伯提出的不确定性关系可知，不可能同时准确地测定微观粒子的位置和动量 D．4个放射性元素的原子核经过一个半衰期后一定还剩下2个没有发生衰变 （2）在《探究碰撞中的不变量》实验中，某同学采用如图所示的装置进行实验．把两个小球用等长的细线悬挂于同一点，让B球静止，拉起A球，由静止释放后使它们相碰，碰后粘在一起．实验过程中除了要测量A球被拉起的角度θ1，及它们碰后摆起的最大角度θ2之外，还需测量______（写出物理量的名称和符号）才能验证碰撞中的动量守恒．用测量的物理量表示动量守恒应满足的关系式是______． （3）2008年10月7日，日美科学家分享了当年诺贝尔物理学奖．他们曾就特定对称性破缺的起源给出了解释，并预言了一些当时还未发现的夸克．夸克模型把核子（质子和中子）看做夸克的一个集合体，且每三个夸克组成一个核子．已知质子和中子都是由上夸克u和下夸克d组成的．每种夸克都有对应的反夸克．一个上夸克u带有+
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| 图为“碰撞中的动量守恒”实验装置示意图． （1）入射小球1与被碰小球2直径相同，均为d，它们的质量相比较，应是m1______m2． （2）为了保证小球做平抛运动，必须调整斜槽使______．  | ||||||||||||||
| 为了验证碰撞中的动量守恒和检验两个小球的碰撞是否为弹性碰撞（碰撞过程中没有机械能损失），某同学选取了两个体积相同、质量不等的小球，按下述步骤做了如下实验： ①用天平测出两个小球的质量分别为m1和m2，且m1＞m2． ②按照如图所示的那样，安装好实验装置．将斜槽AB固定在桌边，使槽的末端点的切线水平．将一斜面BC连接在斜槽末端． ③先不放小球m2，让小球m1从斜槽顶端A处由静止开始滚下，记下小球在斜面上的落点位置． ④将小球m2放在斜槽前端边缘处，让小球m1从斜槽顶端A处滚下，使它们发生碰撞，记下小球m1和小球m2在斜面上的落点位置． ⑤用毫米刻度尺量出各个落点位置到斜槽末端点B的距离．图中D、E、F点是该同学记下的小球在斜面上的几个落点位置，到B点的距离分别为LD、LE、LF． 根据该同学的实验，回答下列问题： （1）小球m1与m2发生碰撞后，m1的落点是图中的______点，m2的落点是图中的______点． （2）用测得的物理量来表示，只要满足关系式______，则说明碰撞中动量是守恒的． （3）用测得的物理量来表示，只要再满足关系式______，则说明两小球的碰撞是弹性碰撞．  | ||||||||||||||