Question

【題目】
（1）我國自主研制的首艘貨運飛船“天舟一號”發射升空后，與已經在軌運行的“天宮二號”成功對接形成組合體。假設組合體在距地面高度為h的圓形軌道上繞地球做勻速圓周運動，已知地球半徑為R ， 地球表面重力加速度為g ， 且不考慮地球自轉的影響。則組合體運動的線速度大小為 ， 向心加速度大小為。

（2）如圖所示，打點計時器固定在鐵架臺上，使重物帶動紙帶從靜止開始自由下落，利用此裝置驗證機械能守恒定律。

①對于該實驗，下列操作中對減小實驗誤差有利的是。
A．重物選用質量和密度較大的金屬錘
B．兩限位孔在同一豎直面內上下對正
C．精確測量出重物的質量
D．用手托穩重物，接通電源后，撒手釋放重物
②某實驗小組利用上述裝置將打點計時器接到50 Hz的交流電源上，按正確操作得到了一條完整的紙帶，由于紙帶較長，圖中有部分未畫出，如圖所示。紙帶上各點是打點計時器打出的計時點，其中O點為紙帶上打出的第一個點。重物下落高度應從紙帶上計時點間的距離直接測出，利用下列測量值能完成驗證機械能守恒定律的選項有。
A．OA、AD和EG的長度 B．OC、BC和CD的長度
C．BD、CF和EG的長度 C．AC、BD和EG的長度

（3）某探究性學習小組利用如圖所示的電路測量電池的電動勢和內阻。其中電流表A1的內阻r1=1.0 kΩ，電阻R1=9.0 kΩ，為了方便讀數和作圖，給電池串聯一個R0=3.0 Ω的電阻。
①按圖示電路進行連接后，發現 、 和 三條導線中，混進了一條內部斷開的導線。為了確定哪一條導線內部是斷開的，將電建S閉合，用多用電表的電壓擋先測量
a、 間電壓，讀數不為零，再測量 、 間電壓，若讀數不為零，則一定是導線斷開；若讀數為零，則一定是導線斷開。

②排除故障后，該小組順利完成實驗。通過多次改變滑動變阻器觸頭位置，得到電流表A1和A2的多組I1、I2數據，作出圖象如右圖。由I1–I2圖象得到的電池的電動勢E=V，內阻r=Ω。

Answer 1

【答案】
（1）；
（2）AB；BC
（3）aa'；bb'；1.4（1.36~1.44均可）；0.5（0.4~0.6均可）
【解析】（1）在地球表面附近，物體所受萬有引力和重力近似相等，有 ， 航天器繞地球做勻速圓周運動，萬有引力提供向心力，即 ， 解得 ，
（2）①重物選用質量或密度較大的金屬錘，減小空氣阻力，以減小實驗誤差，故A項正確；兩限位孔在同一豎直面內，減小紙帶和限位孔之間的摩擦，以減小實驗誤差，故B項正確;此實驗只是驗證機械能是否相等，可以約掉，所以不需要精確測出重物的質量，故C項錯誤；用手拉住紙帶而不是拖住重物，先接通電源再釋放紙帶，故D項錯誤。
②由EG的長度長度可求出打F點的速度v2 ， 打O點的速度v1=0，但求不出OF之間的距離h ， 故A錯誤；由BC和CD的長度長度可求出打C點的速度v2 ， 打O點的速度v1=0，有OC之間的距離h ， 可以來驗證機械能守恒定律，故B正確；由BD和EG的長度可分別求出打C點的速度v1和打F點的速度v2 ， 有CF之間的距離h ， 可以來驗證機械能守恒定律，故C正確；AC、BD和EG的長度可分別求出打BCF三點的速度，但BC、CF、BF之間的距離都無法求出，無法驗證機械能守恒定律，故D錯誤。
（3）用電壓擋檢測電路故障，原電路有斷路，回路中無電流，將電壓表接在間后有示數，說明電路被接通，即間有斷路故障，再測量間電壓，電壓表讀數不為零，說明斷路故障的范圍被縮小到間，則一定是a a ' 導線斷開；若讀數為零，則說明電路仍未接通，斷路故障的范圍被確定在間。
根據閉合電路歐姆定律, ， 上式可簡化為 ， 讀出兩點坐標代入方程解得 ， .
【考點精析】解答此題的關鍵在于理解萬有引力定律及其應用的相關知識，掌握應用萬有引力定律分析天體的運動：把天體的運動看成是勻速圓周運動，其所需向心力由萬有引力提供.即 F引=F向；應用時可根據實際情況選用適當的公式進行分析或計算.②天體質量M、密度ρ的估算．