題目列表(包括答案和解析)
(12分)某物理實驗小組利用實驗室提供的器材測量一螺線管兩接線柱之間金屬絲的長度?蛇x用的器材如下:
A.待測螺線管L(符號):繞制螺線管的金屬絲電阻率為ρ,阻值RL約為50Ω;
B.電流表A1:量程為10mA,內阻r1=40Ω;
C.電流表A2:量程為500μA,內阻r2=750Ω;
D.電壓表V:量程為10V,內阻為10kΩ;
E.保護電阻R1:阻值為100Ω;
F.滑動變阻器R2:總阻值約為20Ω;
G.電源E,電動勢約為1.5V,內阻忽略不計;
H.開關一個及導線若干。
(1)實驗中用螺旋測微器測得金屬絲的直徑如圖所示,其示數D= mm.
(2)為了盡可能準確的測量RL,要求電表的指針偏轉至少要達到滿刻度的,請你設計一種適合的電路,將你設計的電路畫在下面的虛線框中,并標明所用器材的代號。
(3)實驗中需要測出的物理量是 、 。
(4)由已知量和測得量的符號表示金屬絲的長度,則L= 。
在“測定金屬的電阻率”實驗中,所用測量儀器均已校準,待側金屬絲接入電路部分的長度約為50cm。
(1)用螺旋測微器測量金屬絲的直徑,其中某一次測量結果如圖1所示,其讀數應
為 mm(該值接近多次測量的平均值)
(2)用伏安法測金屬絲的電阻Rx。實驗所用器材為:電池阻(電動勢3V,內阻約1Ω)、電流表(內阻約0.1Ω)、電壓表(內阻約3kΩ)、滑動變阻器R(0~20Ω,額定電流2A)、開關、導線若干。
某小組同學利用以上器材正確連接好電路,進行實驗測量,記錄數據如下:
次數 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 |
U/V | 0.10 | 0.30 | 0.70 | 1.00 | 1.50 | 1.70 | 2.30 |
I/A | 0.020 | 0.060 | 0.160 | 0.220 | 0.340 | 0.460 | 0.520 |
(16分)在“測定金屬的電阻率”實驗中,所用測量儀器均已校準。待測金屬絲接入電路部分的長度約為50cm。
(1)用螺旋測微器測量金屬絲的直徑,其中某一次測量結果如圖1所示,其讀數應為___________mm(該值接近多次測量的平均值)
(2)用伏安法測金屬絲的電阻Rx.實驗所用器材為:電池組(電動勢為3V,內阻約1Ω)、電流表(內阻約0.1Ω)、電壓表(內阻約3kΩ)、滑動變阻器R(0~20Ω,額定電流2A)、開關、導線若干。某小組同學利用以上器材正確連接好電路,進行實驗測量,記錄數據如下:
次數 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
U/V |
0.10 |
0.30 |
0.70 |
1.00 |
1.50 |
1.70 |
2.30 |
I/A |
0.020 |
0.060 |
0.160 |
0.220 |
0.340 |
0.460 |
0.520 |
由以上數據可知,他們測量Rx是采用圖2中的_________圖(選填“甲”或“乙”)。
(3)圖3是測量Rx的實驗器材實物圖,圖中已連接了部分導線,滑動變阻器的滑片P置于變阻器的一端。請根據圖(2)所選的電路圖,補充完成圖3中實物間的連線,并使閉合開關的瞬間,電壓表或電流表不至于被燒壞。
(4)這個小組的同學在坐標紙上建立U、I坐標系,如圖4所示,圖中已標出了測量數據對應的4個坐標點。請在圖4中標出第2、4、6次測量數據坐標點,并描繪出U─I圖線。由圖線得到金屬絲的阻值Rx=___________Ω(保留兩位有效數字)。
(5)根據以上數據可以估算出金屬絲的電阻率約為___________(填選項前的符號)。
A.1×10-2Ωm B.1×10-3Ωm C.1×10-6Ωm D.1×10-8Ωm
(6)任何實驗測量都存在誤差.本實驗所用測量儀器均已校準,下列關于誤差的說法中正確的選項是___________(有多個正確選項)。
A.用螺旋測微器測量金屬絲直徑時,由于讀數引起的誤差屬于系統誤差
B.由于電流表和電壓表內阻引起的誤差屬于偶然誤差
C.若將電流表和電壓表內阻計算在內,可以消除由測量儀表引起的系統誤差
D.用U─I圖像處理數據求金屬絲電阻可以減小偶然誤差
在“測定金屬的電阻率”實驗中,所用測量儀器均已校準,待側金屬絲接入電路部分的長度約為50cm。
(1)用螺旋測微器測量金屬絲的直徑,其中某一次測量結果如圖1所示,其讀數應
為 mm(該值接近多次測量的平均值)
(2)用伏安法測金屬絲的電阻Rx。實驗所用器材為:電池阻(電動勢3V,內阻約1Ω)、電流表(內阻約0.1Ω)、電壓表(內阻約3kΩ)、滑動變阻器R(0~20Ω,額定電流2A)、開關、導線若干。
某小組同學利用以上器材正確連接好電路,進行實驗測量,記錄數據如下:
次數 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
U/V |
0.10 |
0.30 |
0.70 |
1.00 |
1.50 |
1.70 |
2.30 |
I/A |
0.020 |
0.060 |
0.160 |
0.220 |
0.340 |
0.460 |
0.520 |
由以上實驗數據可知,他們測量Rx是采用圖2中的 圖(選填“甲”或“乙”)。
(3)圖3是測量Rx的實驗器材實物圖,圖中已連接了部分導線,滑動變阻器的滑片P置于變阻器的一端,請根據(2)所選的電路圖,補充完成圖3中實物間的連線,并使閉合開關的瞬間,電壓表或電流表不至于被燒壞。
(4)這個小組的同學在坐標紙上建立U、I坐標系,如圖4所示,圖中已標出了與測量數據對應的4個坐標點。請在圖4中標出第2、4、6次測量數據的坐標點,并描繪出U-I圖線,由圖線得到金屬絲的阻值 Rx= Ω(保留兩位有效數字)。
(5)根據以上數據可以估算出金屬絲的電阻率約為 (填選項前的符號)。
A.1×Ω·m B.1×
Ω·m
C.1×Ω·m D.1×
Ω·m
(6)任何實驗測量都存在誤差。本實驗所用測量儀器均已校準,下列關于誤差的說法中正確的選項是 (有多個正確選項)。
A.用螺旋測微器測量金屬直徑時,由于讀數引起的誤差屬于系統誤差
B.由于電流表和電壓表內阻引起的誤差屬于偶然誤差
C.若將電流表和電壓表的內阻計算在內,可以消除由于測量儀表引起的系統誤差
D.用U—I圖像處理數據求金屬電阻可以減小偶然誤差
(16分)在“測定金屬的電阻率”實驗中,所用測量儀器均已校準。待測金屬絲接入電路部分的長度約為50cm。
(1)用螺旋測微器測量金屬絲的直徑,其中某一次測量結果如圖1所示,其讀數應為___________mm(該值接近多次測量的平均值)
(2)用伏安法測金屬絲的電阻Rx.實驗所用器材為:電池組(電動勢為3V,內阻約1Ω)、電流表(內阻約0.1Ω)、電壓表(內阻約3kΩ)、滑動變阻器R(0~20Ω,額定電流2A)、開關、導線若干。某小組同學利用以上器材正確連接好電路,進行實驗測量,記錄數據如下:
次數 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 |
U/V | 0.10 | 0.30 | 0.70 | 1.00 | 1.50 | 1.70 | 2.30 |
I/A | 0.020 | 0.060 | 0.160 | 0.220 | 0.340 | 0.460 | 0.520 |
一、選擇題(本題包括12小題,共48分)
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
CD
B
C
AC
C
B
BD
C
B
D
CD
A
二、實驗題(本題共兩小題,共17分)
13、⑴ 1.10 (2分)(說明:有效數字不正確不給分)
⑵ 0.765 (3分)(說明:有效數字不正確不給分)
14、⑴ ①不放B時用秒表測出彈簧振子完成30次全振動的時間t1
②將B固定在A上,用秒表測出彈簧振子完成30次全振動的時間t2(此兩步共5分,明確寫出只測一次全振動時間的最多給3分)
⑵ (3分)
⑶ 無 (1分) 物體與支持面之間沒有摩擦力,彈簧振子的周期不變。(3分)
三、計算題(本題包括5小題,共55分)
15、(8分)(說明:其它方法正確按步驟參照給分)
解:對飛鳥,設其最小的飛行速度為v1,則: (1分)
對飛機,設其最小起飛速度為v2, 則: (1分)
兩式相比得:
(1分)
代入數據得:
(2分)
設飛機在跑道上滑行的距離為s,由公式:v2=2as (1分)
得:
=900m
(2分)
16、(10分)(說明:其它方法正確按步驟參照給分)
解:設0~2.0s內物體的加速度大小為a1,2~4s內物體的加速度大小為a2,
由 得
a1=5m/s2,
(1分)
a2=1m/s2 (1分)
由牛頓第二定律得:
(1分)
(1分)
解得: F=30N (2分)
由圖象得:物體在前4s內的位移為:=8m
(2分)
故水平外力F在4s內所做的功為: =-240J
(2分)
17、(12分)(說明:其它方法正確按步驟參照給分)
解:⑴設火星表面的重力加速度為,地球表面的重力加速度為g
由萬有引力定律有:
(1分)
可得 ,
(2分)
設探測器在12m高處向下的速度為,則根據能量關系有:
(1分)
代入數據,解得 (1分)
⑵設探測器落地的速度為,反彈的速度為
,則有:
(1分)
(1分)
代入數據,解得: (1分)
(1分)
設“勇氣”號和氣囊第一次與火星碰撞時所受到的平均沖力為N,
由動量定理得:
(2分)
代入數據,解得:N=4400N (1分)
18、(12分)(說明:其它方法正確按步驟參照給分)
解:⑴設粒子從電場中飛出時的側向位移為h, 穿過界面PS時偏離中心線OR的距離為y
則: h=at2/2 (1分)
即:
(1分)
代入數據,解得: h=0.03m=3cm (1分)
帶電粒子在離開電場后將做勻速直線運動,由相似三角形知識得:
(1分)
代入數據,解得: y=0.12m=12cm (1分)
⑵設粒子從電場中飛出時沿電場方向的速度為vy,則:vy=at=
代入數據,解得: vy=1.5×106m/s (1分)
所以粒子從電場中飛出時沿電場方向的速度為:
(1分)
設粒子從電場中飛出時的速度方向與水平方向的夾角為θ,則:
(1分)
因為粒子穿過界面PS最后垂直打在放置于中心線上的熒光屏上,所以該帶電粒子在穿過界面PS后將繞點電荷Q作勻速圓周運動,其半徑與速度方向垂直。
勻速圓周運動的半徑:
(1分)
由:
(2分)
代入數據,解得: Q=1.04×10-8C (1分)
19、(13分)(說明:其它方法正確按步驟參照給分)
解:⑴設第1個球與木盒相遇后瞬間,兩者共同運動的速度為v1,根據動量守恒定律:
(1分)
代入數據,解得: v1=3m/s (1分)
⑵設第1個球與木盒的相遇點離傳送帶左端的距離為s,第1個球經過t0與木盒相遇,
則:
(1分)
設第1個球進入木盒后兩者共同運動的加速度為a,根據牛頓第二定律:
得:
(1分)
設木盒減速運動的時間為t1,加速到與傳送帶相同的速度的時間為t2,則:
=1s
(1分)
故木盒在2s內的位移為零 (1分)
依題意:
(2分)
代入數據,解得: s=7.5m t0=0.5s (1分)
⑶自木盒與第1個球相遇至與第2個球相遇的這一過程中,傳送帶的位移為S,木盒的位移為s1,則:
(1分)
(1分)
故木盒相對與傳送帶的位移:
則木盒與傳送帶間的摩擦而產生的熱量是: (2分)
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