題目列表(包括答案和解析)
(12分)電學實驗涉及最多的是電阻的測量,電阻的測量方法常用的有:歐姆表測量,粗測;替代法,思路是等效思想,電流或電壓等效,高精度,方法簡單不需計算,但要有可調的標準電阻(如電阻箱);伏安法,測量依據是歐姆定律;比例法,若有標準的已知內電阻的電表,可采用此法測量表的電阻,儀器有電阻箱和電表,兩電流表一般并聯(分流),兩電壓表一般串聯(分壓);半偏法(或1/3偏法等)。
(1)設計一個用替代法測量未知電阻Rx(阻值約為幾十歐)的電路,提供的器材有:電源E,電流表A,電阻箱R0,滑動變阻器R,開關S1,單刀雙擲開關S2,導線若干。要求畫出電路圖,請畫在下面的虛線框中。
(2)如圖甲、乙所示是測量電流表A2的內阻r10和電壓表V2的內阻r20的電路圖。已知電流表A1的內阻為r1,電壓表V1的內阻為r2,還提供了電源E,開關S,滑動變阻器R1、R2,測量時記錄下兩電流表的示數I1和I2,兩電壓表的示數U1和U2. 則甲、乙兩圖中測電表內阻使用的方法是 ,用已知量和測得的量表示內阻r10= ,r20= 。
(3)如圖丙是用半偏法測電流表內阻的電路圖。請你填空,以完成下列實驗操作過程:實驗時先斷開開關S2,閉合S1,調整R2,使電流表A的指針指到滿刻度處;再閉合S2,調整電阻箱R1,使電流表A的指針恰好指到半滿刻度處,讀出此時電阻箱的阻值R,則電流表A的內阻rA= 。測量結果 (填“偏大”、“偏小”或“不變”)
(分)(1)某實驗小組用如圖所示的裝置測量彈簧的勁度系數k。當掛在彈簧下端的砝碼處于靜止狀態時,測出彈簧受到的拉力F與對應的彈簧長度L(彈簧始終在彈性限度內),列表記錄如下:
實驗次數i | Fi(N) | Li(cm) |
1 | 0.49 | 60.20 |
2 | 0.98 | 61.60 |
3 | 1.47 | 63.05 |
4 | 1.96 | 64.65 |
5 | 2.45 | 66.10 |
6 | 2.94 | 67.55 |
因為逐差法常用于處理自變量等間距變化的數據組,所以小組一成員用逐差法處理數據,具體如下:將表中第三列相鄰的兩項求差,得出彈簧伸長量ΔL= Li - Li-1
每個ΔL都是與相同的拉力ΔF=0.49N相對應的伸長量,求出ΔL的平均值
===cm=1.47cm
故該彈簧的勁度系數為k===0.333N/cm
該成員在實驗數據處理中存在的問題是: ;
請你用逐差法處理表格中的數據,盡量精確計算出彈簧的勁度系數k= N/cm(結果保留三位有效數字)。
(2)一微安表
的刻度盤只標注了表示量程Ig =100μA的刻度線,尚未標注其他分刻度線,如圖所示。請用下列全部器材測量微安表
的內阻:
i、圖示的待測微安表:內阻Rg約為2kΩ
ii、1塊毫伏表:量程250mV,最小分度5mV,內阻約為1kΩ
iii、1個滑動變阻器R1:0~50Ω
iv、1個滑動變阻器R2:0~3kΩ
v、1個直流電源E:電動勢E=1.5V,內阻r約為1Ω
vi、1個單刀單擲開關S,導線若干
①在方框內畫出測量微安表的內阻Rg的實驗電路原理圖(原理圖中的元件要用相應的英文字母標注)。
②下面是主要的實驗操作步驟,將所缺的內容填寫在橫線上方:
第一步:斷開S,按電路原理圖連接器材,將兩個滑動變阻器 R1、R2的觸頭分別置于合理的位置;
第二步:閉合S,分別調節R1和R2至適當位置,
③用已知量和測得量的符號表示微安表的內阻Rg=
為測量某未知電阻Rx的阻值,實驗室僅提供以下器材:
A.待測電阻Rx(阻值約40~50Ω) | B.電流表(量程10mA,內電阻約50Ω) |
C.電阻箱R(最大值999.9Ω) | D.直流電源E(電動勢約3V,內電阻約0.5Ω) |
為測量某未知電阻Rx的阻值,實驗室僅提供以下器材:
A.待測電阻Rx(阻值約40~50Ω) B.電流表(量程10mA,內電阻約50Ω)
C.電阻箱R(最大值999.9Ω) D.直流電源E(電動勢約3V,內電阻約0.5Ω)
E.單刀雙擲開關一個,導線若干.
(1)將實驗器材連接成實驗電路,但未完成全部連線如圖所示,請根據實物圖在虛線框內畫出原理圖,并用筆畫線代替導線,連接成完整的實驗電路。(要求盡量減小實驗誤差,標明給定器材的符號)
(2)按電路圖連接成正確的實物圖后,該同學先將電阻箱R的阻值調到最大,將開關S擲a端,調節電阻箱R,使電流表的示數為I,此時電阻箱示數為R1;然后將開關S擲向b端, .則待測電阻Rx= (完成必要步驟及用測量物理量的字母表示Rx,要求操作簡單方便)
為測量某未知電阻Rx的阻值,實驗室僅提供以下器材:
A.待測電阻Rx(阻值約40~50Ω) B.電流表(量程10mA,內電阻約50Ω)
C.電阻箱R(最大值999.9Ω) D.直流電源E(電動勢約3V,內電阻約0.5Ω)
E.單刀雙擲開關一個,導線若干.
(1)將實驗器材連接成實驗電路,但未完成全部連線如圖所示,請根據實物圖在虛線框內畫出原理圖,并用筆畫線代替導線,連接成完整的實驗電路。(要求盡量減小實驗誤差,標明給定器材的符號)
(2)按電路圖連接成正確的實物圖后,該同學先將電阻箱R的阻值調到最大,將開關S擲a端,調節電阻箱R,使電流表的示數為I,此時電阻箱示數為R1;然后將開關S擲向b端, .則待測電阻Rx= (完成必要步驟及用測量物理量的字母表示Rx,要求操作簡單方便)
一、1、D 2、B 3、A 4、B 5、D 6、ABD 7、B 8、A
二、實驗題:(18分)將答案填在題目的空白處,或者要畫圖連線。
9、(6分)C
10、(12分)(1) (4分)
(2)(4分)
(3)(4分) Rx=I2(R0+r2)/I1-r1或者Rx=(I2-I1)R0/I1-r1
三、本大題共三小題共計54分.解答時請寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟.只寫出最后答案的不能得分.有數值計算的題.答案中必須明確寫出數值和單位
11、(16分)(1)假設B的速度從v0減為vB=4m/s時,A一直加速到vA,以A為研究對象,
由動能定理
① 3分
代入數據解得vA=1m/s<vB,故假設成立
在A向右運動路程L=0.5m的過程中,A、B系統動量守恒
② 3分
聯立①②解得v0=6m/s
(2)設A、B與擋板碰前瞬間的速度分別為vA1、vB1,由動量守恒定律
③ 3分
以A為研究對象,由動能定理
④ 3分
由于A與擋板碰撞無機械能損失,故A與擋板碰后瞬間的速度大小為,碰后系統總動量不再向右時,A與豎直擋板只能發生一次碰撞,即
⑤ 2分
聯立③④⑤解得 x 0
625m
2分
12、(18分)(1)物塊從靜止釋放至B的過程中小車不動,對物體由機械能守恒定律有,
①
解得:
②
在B處時,由牛頓第二定律有, ③
解得:N=5mg ④
(2)物塊滑上水平軌道至與小車相對靜止的過程中,對系統由動量守恒和能量守恒有:
⑤
⑥
解得:
⑦
(3)物塊滑上水平軌道至將彈簧壓縮至最短的過程中,對系統由動量守恒和能量守恒有:
⑧
⑨
解得:
⑩
13、(20分)(1)
=
……………………………① 1分
=
I= ………………………………③ 1分
由⑴,⑵,⑶得 ……………④ 2分
(2)AB棒滑到DF處時
…………………⑤ 1分
……………………⑥
2分
……………⑦
2分
由⑸⑹⑺得 ………………⑧
1分
(3)電機做的功………………⑨ 2分
?……⑩ 2分
是AB棒在DEF上滑動時產生的電熱,數值上等于克服安培力做的功
………………………………………………⑾ 1分
又
,
故……………⑿
2分
是AB棒在CDFG導軌上滑動時產生的電熱,電流恒定,電阻不變
………………⒀ 1分
由⑼、⑽、⑿、⒀得 …………⒁ 1分
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