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1 填空题 · 10 分

某同学为了测量一个量程为3V的电压表的内阻,进行了如下实验:

(1)他先用多用电表进行了正确的测量,测量时指针位置如图1所示,得出电压表内阻为3.00×103Ω,此时电压表的指针也偏转了。已知多用表欧姆档表盘中央刻度值为“15”,表内电池电动势为1.5V,则电压表的示数应为      V(结果保留两位有效数字)。

(2)为了更准确地测量该电压表的内阻RV,该同学设计了图2所示的电路图,实验步骤如下:

A.断开开关S,按图2连接好电路;

B.把滑动变阻器R的滑片P滑到b端;

C.将电阻箱R0的阻值调到零;

D.闭合开关S;

E.移动滑动变阻器R的滑片P的位置,使电压表的指针指到3V位置;

F.保持滑动变阻器R的滑片P位置不变,调节电阻箱R0的阻值使电压表的指针指到1.5V位置,读出此时电阻箱R0的阻值,此值即为电压表内阻RV的测量值;

G.断开开关S。

实验中可供选择的实验器材有:

a.待测电压表

b.滑动变阻器:最大阻值2000Ω

c.滑动变阻器:最大阻值10Ω

d.电阻箱:最大阻值9999.9Ω,阻值最小该变量为0.1Ω

e.电阻箱:最大阻值999.9Ω,阻值最小该变量为0.1Ω

f.电池组:电动势约6V,内阻可忽略

g.开关,导线若干

按照这位同学设计的实验方案,回答下列问题:

①要使测量更精确,除了选用电池组、导线、开关和待测电压表外,还应从提供的滑动变阻器中选用       (填“b”或“c”),电阻箱中选用         (填“d”或“e”)。

②电压表的内阻RV的测量值R测和真实值R真相比,R     R(填“>”或“<”);若RV越大,则越         (填“大”或“小”)。

1 简答题 · 18 分

(1)某同学利用“插针法”测定玻璃的折射率,所用的玻璃砖两面平行。正确操作后,做出的光路图及测出的相关角度如图所示。①次玻璃的折射率计算式为n=__________(用图中的表示);②如果有几块宽度大小不同的平行玻璃砖可供选择,为了减少误差,应选用宽度_____(填“大”或“小”)的玻璃砖来测量。

(2)某实验小组研究橡皮筋伸长与所受拉力的关系。实验时,将原长约200mm的橡皮筋上端固定,在竖直悬挂的橡皮筋下端逐一增挂钩码(质量均为20g),每增挂一只钩码均记下对应的橡皮筋伸长量;当挂上10只钩码后,再逐一把钩码取下,每取下一只钩码,也记下对应的橡皮筋伸长量。根据测量数据,作出增挂钩码和减挂钩码时的橡皮筋伸长量l与拉力F关系的图像如图所示。从图像中可以得出_______。(填选项前的字母)

a增挂钩码时l与F成正比,而减挂钩码时l与F不成正比

b当所挂钩码数相同时,增挂钩码时橡皮筋的伸长量比减挂钩码时的大

c当所挂钩码数相同时,增挂钩码时橡皮筋的伸长量与减挂钩码时的相等

d增挂钩码时所挂钩码数过多,导致橡皮筋超出弹性限度

 (3)如图所示是一些准备用来测量待测电阻阻值的实验器材,器材及其规格列表如下

为了能正常进行测量并尽可能减少测量误差,实验要求测量时电表的读数大于其量程的一半,而且调节滑动变阻器能使电表读数有较明显的变化。请用实线代表导线,在所给的实验器材图中选择若干合适的器材,连成满足要求的测量阻值的电路。

1 简答题 · 13 分

(1)某同学利用图甲所示的实验装置,探究物块在水平桌面上的运动规律。物块在重物的牵引下开始运动,重物落地后,物块再运动一段距离停在桌面上(尚未到达滑轮处)。从纸带上便于测量的点开始,每5个点取1个计数点,相邻计数点间的距离如图议所示。打点计时器电源的频率为50Hz。

①通过分析纸带数据,可判断物块在相邻计数点         和        之间某时刻开始减速。

②计数点5对应的速度大小为         m/s,计数点6对应的速度大小为       m/s。(保留三位有效数字)。

③物块减速运动过程中加速度的大小为=      m/s2,若用来计算物块与桌面间的动摩擦因数(g为重力加速度),则计算结果比动摩擦因数的真实值          (填“偏大”或“偏小”)。

(2)在测量金属丝电阻率的试验中,可供选用的器材如下:

待测金属丝:(阻值约,额定电流约);

电压表:(量程,内阻约);

电流表:(量程,内阻约);

(量程,内阻约);

电源:(电动势3V,内阻不计)

(电动势12V,内阻不计)

滑动变阻器:(最大阻值约

螺旋测微器;毫米刻度尺;开关S;导线。

①用螺旋测微器测量金属丝的直径,示数如图所示,读数为          mm。

②若滑动变阻器采用限流接法,为使测量尽量精确,电流表应选        、电源应选

(均填器材代号),在虚线框中(间答题卡)完成电路原理图。

1 简答题 · 18 分

在“侧定金属的电阻率”实验中,所用测量仪器均已校准,待测金属丝接入电路部分的长度约为50cm。

(1)用螺旋测微器测量金属丝的直径,其中某一次测量结果如图1所示,其读数应为(   )mm(该值拉近多次测量的平均值)。

(2)用伏安法测金属丝的电阻Rx。实验所用器材为:电池组(电动势3V,内阻约1Ω)、电流表(内阻约0.1Ω)、电压表(内阻约3KΩ)、滑动变阻器(0~20Ω,额定电流2A),开关、导线若干。某小组同学利用以上器材正确连接好电路,进行实验测量,记录数据如下:

由以上实验数据可知,他们测量是采用图2中的   图。(选填“甲”或“乙”)。

(3)图3 是测量的实验器材实物图,图中已连接了部分导线,滑动变阻器滑片P置于变阻器的一端。请根据(2)所选的电路图,补充完图3中实物间的连线,并使开关闭合瞬间,电压表或电流表不至于被烧坏。

(4)这个小组的同学在坐标纸上建立U、I坐标系,如图4所示,图中已标出了与测量数据对应的4个坐标点。请在图4中标出第2、4、6次测量数据的坐标点,描绘出U-I图线。由图线得到金属丝的阻值=            Ω(保留两位有效数字)。

(5)根据以上数据可以估算出金属丝电阻率约为      (填选项前的符号)。

1 简答题 · 18 分

(1)某同学测量一个圆柱体的电阻率,需要测量圆柱体的尺寸和电阻。

①分别使用游标卡尺和螺旋测微器测量圆柱体的长度和直径,某次测量的示数如图15(a)和图15(b)所示,长度为_____cm,直径为_____mm。

②按图15(c)链接电路后,实验操作如下:

(a)将滑动变阻器R1的阻值置于最_____处(填“大”或“小”);将S2拨向接点1,闭合S1,调节R1,使电流表示数为I0

(b)将电阻箱R2的阻值调至最______(填“大”或“小”);将S2拨向接点2;保持R1不变,调节R2,使电流表示数仍为I0,此时R2阻值为1280Ω;

③由此可知,圆柱体的电阻为_____Ω。

(2)某同学探究弹力与弹簧伸长量的关系。

①将弹簧悬挂在铁架台上,将刻度尺固定在弹簧一侧,弹簧轴线和刻度尺都应在______方向(填“水平”或“竖直”)

②弹簧自然悬挂,待弹簧______时,长度记为L0,弹簧下端挂上砝码盘时,长度记为Lx;在砝码盘中每次增加10g砝码,弹簧长度依次记为L1至L6,数据如下表表:

③图16是该同学根据表中数据作的图,纵轴是砝码的质量,横轴是弹簧长度与_________的差值(填“L0或L1”)。

④由图可知弹簧和的劲度系数为_________N/m;通过图和表可知砝码盘的质量为_________g(结果保留两位有效数字,重力加速度取9.8m/s2)。

1 简答题 · 6 分

在测定金属电阻率的试验中,某同学连接电路如图所示。闭合电键后,发现电路有故障(已知电源、电表和导线均完好,电源电动势为E):

①若电流表示数为零、电压表示数为E,则发生故障的是____________(填“待测金属丝”“滑动变阻器”或“电键”)。

②若电流表、电压表示数均为零,该同学利用多用电表检查故障。先将选择开关旋至_____________档(填“欧姆×100”“直流电压10V”或者“直流电流2.5mA”),再将____________ (填“红”或“黑”)表笔固定在a接线柱,把另一支表笔依次接b、c、d接线柱。若只有滑动变阻器断路,则多用电表的示数依次是_________ 、_________、_________。

1 填空题 · 18 分

Ⅰ.根据单摆周期公式,可以通过实验测量当地的重力加速度。如图1所示,将细线的上端固定在铁架台上,下端系一小钢球,就做成了单摆。

(1)用游标卡尺测量小钢球直径,求数如图2所示,读数为_______mm。

(2) 以下是实验过程中的一些做法,其中正确的有_______。

a.摆线要选择细些的、伸缩性小些的,并且尽可能长一些

b.摆球尽量选择质量大些、体积小些的

c.为了使摆的周期大一些,以方便测量,开始时拉开摆球,使摆线相距平衡位置有较大的角度

d.拉开摆球,使摆线偏离平衡位置大于5度,在释放摆球的同时开始计时,当摆球回到开始位置时停止计时,此时间间隔即为单摆周期T

e.拉开摆球,使摆线偏离平衡位置不大于5度,释放摆球,当摆球振动稳定后,从平衡位置开始计时,记下摆球做50次全振动所用的时间,则单摆周期

Ⅱ.(1)在测定一根粗细均匀合金丝电阻率的实验中,利用螺旋测微器测定合金丝直径的过程如图所示,校零时的读数为________ mm,合金丝的直径为_______mm。

(2)为了精确测量合金丝的电阻Rx,设计出如图Ⅰ所示的实验电路图,按照该电路图完成图2中的实物电路连接。

Ⅲ.根据闭合电路欧姆定律,用图1所示电路可以测定电池的电动势和内电阻。图中R0两端的对应电压U12,对所得的实验数据进行处理,就可以实现测量目的。根据实验数据在坐标系中描出坐标点,如图2所示。已知,请完成以下数据分析和处理。

(1)图2中电阻为      的数据点应剔除;

(2)在坐标纸上画出关系图线;

(3)图线的斜率是        ,由此可得电池电动势          

1 简答题 · 17 分

(1)

小文同学在探究物体做曲线运动的条件时,将一条形磁铁放在桌面的不同位置,让小钢珠在水平桌面上从同一位置以相同初速度v0运动,得到不同轨迹。图中a、b、c、d为其中四条运动轨迹,磁铁放在位置A时,小钢珠的运动轨迹是       (填轨迹字母代号),磁铁放在位置B时,小钢珠的运动轨迹是      (填轨迹字母代号)。实验表明,当物体所受合外力的方向跟它的速度方向      (选填“在”或“不在”)同一直线上时,物体做曲线运动。

(2)右图是测量阻值约几十欧的未知电阻Rx的原理图,图中R0是保护电阻(10Ω),R1 是电阻箱(0~99.9Ω),R是滑动变阻器,A1和A2是电流表,E是电源(电动势100V,内阻很小)。

在保证安全和满足要求的情况下,使测量范围尽可能大。实验具体步骤如下:

(i)连接好电路,将滑动变阻器R调到最大;

(ii)闭合S,从最大值开始调节电阻箱R1,先调R1为适当值,再调滑动变阻器R,使A1示数I1 = 0.15A,记下此时电阻箱的阻值R1和A2示数I2

(iii)重复步骤(ii),再侧量6组R1和I2

(iv)将实验洲得的7组数据在坐标纸上描点。

根据实验回答以下问题:

① 现有四只供选用的电流表:

a电流表(0~3mA,内阻为2.0Ω)

b电流表(0~3mA,内阻未知)

c电流表(0~0.3A,内阻为5.0Ω

d电流表(0~0.3A,内阻未知)

A1应选用        ,A2应选用         。

② 测得一组R1和I2值后,调整电阻箱R1,使其阻值变小,要使A1示数I1 = 0.15A,应让滑动变阻器R接入电路的阻值         (选填“不变”、“变大”或“变小”)。

③ 在坐标纸上画出R1与I2的关系图。

④ 根据以上实验得出Rx =          Ω。

1 简答题 · 12 分

在“测定金属的电阻率”的实验中,某同学进行了如下操作:

①用毫米刻度尺测量接入电路中的金属丝的有效长度l。再用螺旋测微器测量金属丝的直径D,某次测量结果如图3所示,则这次测量的读数D=          mm。

②为了合理选择实验方案和器材,首先使用欧姆表(1挡)粗测拟接入电路的金属丝的阻值R。欧姆调零后,将表笔分别与金属丝两端连接,某次测量结果如图4所示,则这次测量的读数R=_________Ω。

③使用电流表和电压表准确测量金属丝的阻值。为了安全、准确、方便地完成实验,除电源(电动势为4V,内阻很小)、待测电阻丝、导线、开关外,电压表应选用        ,电流表应选用        ,滑动变阻器应选用        (选填器材前的字母)。

④若采用图5所示的电路测量金属丝的电阻,电压表的左端应与电路中的_______点相连(选填“a”或“b”)。若某次测量中,电压表和电流表读数分别为U和I,请用上述直接测量的物理量(D、l、U、I)写出电阻率ρ的计算式:ρ=         。

⑤下方框中所列的是一些材料在20oC时的电阻率。实验中使用的金属丝是方框中列出的的某一种材料。某次实验中,测得金属丝的长度为52.80cm,直径为0.495mm,阻值为2.9Ω。则金属丝的材料为           (选填金属名称)。

1 简答题 · 12 分

小明利用实验室提供的器材测量某种电阻丝材料的电阻率,所用电阻丝的电阻约为20Ω。他首先把电阻丝拉直后将其两端固定在刻度尺两端的接线柱a和b上,在电阻丝上夹上一个与接线柱c相连的小金属夹,沿电阻丝移动金属夹,可改变其与电阻丝接触点P的位置,从而改变接入电路中电阻丝的长度。可供选择的器材还有:

电池组E(电动势为3.0V,内阻约1Ω);

电流表A1(量程0~100mA,内阻约5);

电流表A2(量程0~0.6A,内阻约0.2Ω);

电阻箱R(0~999.9);

开关、导线若干。

小明的实验操作步骤如下:

a.用螺旋测微器在电阻丝上三个不同的位置分别测量电阻丝的直径;

b.根据所提供的实验器材,设计并连接好如图甲所示的实验电路;

c.调节电阻箱使其接入电路中的电阻值较大,闭合开关;

d.将金属夹夹在电阻丝上某位置,调整电阻箱接入电路中的电阻值,使电流表满偏,记录电阻箱的电阻值R和接入电路的电阻丝长度L;

e.改变金属夹与电阻丝接触点的位置,调整电阻箱接入电路中的阻值,使电流表再次满偏。重复多次,记录每一次电阻箱的电阻值R和接入电路的电阻丝长度L。

f.断开开关。

①小明某次用螺旋测微器测量电阻丝直径时其示数如图乙所示,则这次测量中该电阻丝直径的测量值d=____________ mm;

②实验中电流表应选择_____________(选填“A1”或“A2”);

③小明用记录的多组电阻箱的电阻值R和对应的接入电路中电阻丝长度L的数据,绘出了如图丙所示的R-L关系图线,图线在R轴的截距为R0,在L轴的截距为L0,再结合测出的电阻丝直径d,可求出这种电阻丝材料的电阻率=________(用给定的物理量符号和已知常数表示)。

④若在本实验中的操作、读数及计算均正确无误,那么由于电流表内阻的存在,对电阻率的测量结果是否会产生影响?若有影响,请说明测量结果将偏大还是偏小。(不要求分析的过程,只回答出分析结果即可)

答:                      。

下一知识点 : 测定电源的电动势和内阻
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