◎ 题目

（1）光电计时器是一种研究物体运动情况的常用计时仪器，其面板结构如图1甲所示，a、b分别是光电门的激光发射和接收的装置，当有物体从a、b间通过时，光电计时器就可显示物体的挡光时间，现用图乙所示装置做“利用自由落体运动验证机械能守恒定律”的实验，图1乙中1为小钢球，2和3是固定在铁架台适当位置的两个光电门，与之连接的两个光电计时器没有画出，让小钢球从两个光电门正上方某高度处自由落下，光电门2和3各自连接的计时器显示的挡光时间分别为5.0×10-2s和2.0×10-2s用游标卡尺测量小钢球的直径d，此时卡尺游标部分如图丙所示． ①读出小球的直径d=______cm． ②小钢球通过光电门2中心的速度v1=______m/s，小钢球通过光电门3中心的速度v2=______m/s．（保留两位有效数字） ③为子验证机械能守恒定律，除了计算小钢球通过光电门的速度外，还需要用工具直接测量的物理量有______（选填下列选项） A．小钢球的质量  B．重力加速度  C．光电门2中心到3中心的高度  D．小钢球通过光电门2中心到3中心的时间 （2）现要求用下列提供的器材测量一节干电池的电动势E．干电池（电动势约为1.5V，内阻末知）电流表（量程为30mA，内阻约为10Ω）阻值为30Ω和40Ω的定值电阻各一个开关S1、S2，导线若干 ①根据所给器材，在图2的两个电路原理图中，应选择图______．（填“甲”或“乙”） ②在所选择的电路中原理图中，R1应选择阻值为______Ω的定值电阻． ③若在用所选择的电路原理图测量中，闭合开关S1、S2时，电流表的读数如图2丙所示，闭合开关S1、断开S2时，电流表的读数如图2丁所示，则待测干电池的电动势E=______V（保留三位有效数字）．

◎ 答案

（1）①游标卡尺的主尺读数为50mm，游标读数为0.05×3=0.15mm，所以d=50mm+3×0.05mm=50.15mm=5.015cm．  ②因为较短时间内的平均速度可以表示瞬时速度，所以v1= d t1 = 5.015×10-2 5×10-2 m/s=1.0m/s． v2= d t2 = 5.015×10-2 2×10-2 m/s=2.5m/s． ③验证机械能守恒定律，除了计算小钢球通过光电门的速度外，还需要用工具直接测量的物理量是小球下滑的高度差．故选：C  （2）①根据电源的电动势与电流表的量程，可知，电路的中的最小电阻为 1.5 30×10-3 Ω=50Ω，所以应选择甲图． ②所选择的电路中原理图中，R1应选择阻值较大，即为40Ω， ③根据闭合电路欧姆定律，列出两个方程，即：E=I1（R1+r+RA）                             E=I2（R1+R2+r+RA）   代入数据，可解得：E=1.44V          故本题答案为：（1）5.015cm； 1.0；   2.5；C （2）①甲　②40　③1.44

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析，试题“（1）光电计时器是一种研究物体运动情况的常用计时仪器，其面板结构如图1甲所示，a、b分别是光电门的激光发射和接收的装置，当有物体从a、b间通过时，光电计时器就可显示物体的…”主要考查了你对  【实验：验证机械能守恒定律】，【实验：测定电池的电动势和内阻】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”，你可以点击相应的链接进行查看和学习。