【題目】在“測定金屬的電阻率”的實驗中,所用測量儀器均已校準。
(1)用刻度尺和螺旋測微器分別測量金屬絲的長度和直徑,某次測量結(jié)果如圖所示,在此次測量中該金屬絲的長度為___________cm,直徑為___________mm。
(2)已知待測金屬絲的電阻值Rx約為5Ω?晒┻x擇的器材有:
電源E:電動勢3V,內(nèi)阻約1Ω
電流表A1:量程0~0.6A,內(nèi)阻約0.125Ω
電流表A2:量程0~3A,內(nèi)阻約0.025Ω
電壓表V1:量程0~3V,內(nèi)阻約3kΩ
電壓表V2:量程0~15V,內(nèi)阻約15kΩ
滑動變阻器R1:最大阻值5Ω,允許最大電流2A
滑動變阻器R2:最大阻值1000Ω,允許最大電流0.6A
開關(guān)一個,導(dǎo)線若干。
在上述器材中,應(yīng)該選用的電流表是______,應(yīng)該選用的電壓表是______。若想盡量多測幾組數(shù)據(jù),應(yīng)該選用的滑動變阻器是______(填寫儀器的字母代號)。
(3)用所選的器材,在答題紙對應(yīng)的方框中畫出電路圖__________。
(4)關(guān)于本實驗的誤差,下列說法正確的是________。
A.對金屬絲的直徑多次測量求平均值,可消除誤差
B.由于電流表和電壓表內(nèi)阻引起的誤差屬于偶然誤差
C.利用電流I隨電壓U的變化圖線求Rx可減小偶然誤差
【答案】49.40(49.37~49.41) 0.385 (0.383~0.387) A1 V1 R1 C
【解析】
(1)[1][2].金屬絲的長度為49.40cm,直徑為0.01mm×38.4=0.384mm。
(2)[3][4][5].電路中可能出現(xiàn)的最大電流,則應(yīng)該選用的電流表是A1,應(yīng)該選用的電壓表是V1。若想盡量多測幾組數(shù)據(jù),滑動變阻器要接成分壓式,應(yīng)該選用的滑動變阻器是R1;
(3)[6].電壓表的內(nèi)阻遠大于待測電阻阻值,則采用電流表外接;滑動變阻器用分壓電路,如圖;
(4)[7].A.對金屬絲的直徑多次測量求平均值,可減小誤差,但是不能消除誤差,選項A錯誤;
B.由于電流表和電壓表內(nèi)阻引起的誤差屬于系統(tǒng)誤差,選項B錯誤;
C.利用電流I隨電壓U的變化圖線求Rx可減小偶然誤差,選項C正確;
故選C.
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【題目】為了提高自行車夜間行駛的安全性,小明同學(xué)設(shè)計了一種“閃爍”裝置.如圖所示,自行車后輪由半徑r1=5.0×10-2m的金屬內(nèi)圈、半徑r2=0.40m的金屬外圈和絕緣幅條構(gòu)成.后輪的內(nèi)、外圈之間等間隔地接有4根金屬條,每根金屬條的中間均串聯(lián)有一電阻值為R的小燈泡.在支架上裝有磁鐵,形成了磁感應(yīng)強度B=0.10T、方向垂直紙面向外的“扇形”勻強磁場,其內(nèi)半徑為r1、外半徑為r2、張角θ=π/6 .后輪以角速度 ω=2πrad/s相對于轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動.若不計其它電阻,忽略磁場的邊緣效應(yīng).
(1)當(dāng)金屬條ab進入“扇形”磁場時,求感應(yīng)電動勢E,并指出ab上的電流方向;
(2)當(dāng)金屬條ab進入“扇形”磁場時,畫出“閃爍”裝置的電路圖;
(3)從金屬條ab進入“扇形”磁場時開始,經(jīng)計算畫出輪子一圈過程中,內(nèi)圈與外圈之間電勢差Uab隨時間t變化的Uab-t圖象;
(4)若選擇的是“1.5V、0.3A”的小燈泡,該“閃爍”裝置能否正常工作?有同學(xué)提出,通過改變磁感應(yīng)強度B、后輪外圈半徑r2、角速度ω和張角θ等物理量的大小,優(yōu)化前同學(xué)的設(shè)計方案,請給出你的評價.
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【題目】在“測定玻璃的折射率”實驗中,某同學(xué)經(jīng)正確操作插好了4枚大頭針,如圖1所示。
圖1 圖2 圖3
(1)在圖2中畫出完整的光路圖;
(2)對你畫出的光路圖進行測量和計算,求得該玻璃磚的折射率n=________(保留3位有效數(shù)字)。
(3)為了觀測光在玻璃磚不同表面的折射現(xiàn)象,某同學(xué)做了兩次實驗,經(jīng)正確操作插好了8枚大頭針,如圖所示。圖3中P1和P2是同一入射光線上的2枚大頭針,其對應(yīng)出射光線上的2枚大頭針是P3和________(填“A”或“B”)。
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【題目】物理課上老師做了這樣一個實驗,將一平整且厚度均勻的銅板固定在絕緣支架上,將一質(zhì)量為m的永磁體放置在銅板的上端,t=0時刻給永磁體一沿斜面向下的瞬時沖量,永磁體將沿斜面向下運動,如圖甲所示。若永磁體下滑過程中所受的摩擦力f大小不變,且(式中θ為銅板與水平面的夾角)。取地面為重力勢能的零勢面。則圖乙中關(guān)于永磁體下滑過程中速率v、動能Ek、重力勢能Ep、機械能E隨時間t變化的圖像一定錯誤的是
A.
B.
C.
D.
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【題目】如圖所示,在直線l上A、B兩點各固定電荷量均為Q的正電荷,O為AB的中點,C、D兩點關(guān)于A點對稱,C、D兩點的場強大小分別為EC、ED,電勢分別為φC、φD.則下列說法正確的是( )
A. EC>ED,φC>φD
B. EC<ED,φC>φD
C. 在直線l上與D點電勢相同的點除D點外可能還有2個
D. 將一負電荷從C點移到D點其電勢能減小
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【題目】如圖所示,電源電動勢有E=12V,內(nèi)阻r=0.5Ω,“10V、20W”的燈泡L與直流電動機M并聯(lián)在電源兩極間,燈泡恰能正常發(fā)光,已知電動機線圈的電阻為RM=1Ω,求:
(1)流過內(nèi)阻的電流為多少?
(2)電動機的輸出功率為多少?
(3)電源的效率為多少?
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【題目】磁學(xué)的研究經(jīng)歷了磁荷觀點和電流觀點的發(fā)展歷程。
(1)早期磁學(xué)的研究認為磁性源于磁荷,即磁鐵N極上聚集著正磁荷,S極上聚集著負磁荷(磁荷與我們熟悉的電荷相對應(yīng))。類似兩電荷間的電場力,米歇爾和庫侖通過實驗測出了兩磁極間的作用力,其中p1和p2表示兩點磁荷的磁荷量,r是真空中兩點磁荷間的距離,Km為常量。
請類比電場強度的定義方法寫出磁場強度H的大小及方向的定義;并求出在真空中磁荷量為P0的正點磁荷的磁場中,距該點磁荷為R1處的磁場強度大小H1。
(2)安培分子電流假說開啟了近代磁學(xué),認為磁性源于運動的電荷,科學(xué)的發(fā)展證實了分子電流由原子內(nèi)部電子的運動形成。畢奧、薩伐爾等人得出了研究結(jié)論:半徑為Rx、電流為Ix的環(huán)形電流中心處的磁感應(yīng)強度大小為,其中Kn為已知常量。
a.設(shè)氫原子核外電子繞核做圓周運動的軌道半徑為r,電子質(zhì)量為m,電荷量為e,靜電力常量為k,求該“分子電流”在圓心處的磁感應(yīng)強度大小B1。
b.有人用電流觀點解釋地磁成因:在地球內(nèi)部的古登堡面附近集結(jié)著繞地軸轉(zhuǎn)動的管狀電子群,轉(zhuǎn)動的角速度為ω,該電子群形成的電流產(chǎn)生了地磁場。如圖所示,為簡化問題,假設(shè)古登堡面的半徑為R,電子均勻分布在距地心R、直徑為d的管道內(nèi),且dR。試證明:此管狀電子群在地心處產(chǎn)生的磁感應(yīng)強度大小B2 ∝ω 。
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【題目】現(xiàn)將電池組、滑動變阻器、帶鐵芯的線圈A、線圈B、電流計及電鍵如圖連接.下列說法中正確的是( )
A. 電鍵閉合后,線圈A插入或拔出都會引起電流計指針偏轉(zhuǎn)
B. 線圈A插入線圈B中后,電鍵閉合和斷開的瞬間,電流計指針均不會偏轉(zhuǎn)
C. 電鍵閉合后,滑動變阻器的滑片P勻速滑動,電流計指針靜止在中央零刻度
D. 電鍵閉合后,只有滑動變阻器的滑片P加速滑動,電流計指針才能偏轉(zhuǎn)
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【題目】蝙蝠在洞穴中飛來飛去時;它利用超聲脈沖導(dǎo)航非常有效,這種超聲脈沖的頻率高于20000Hz,能持續(xù)1ms或不到1ms的短促發(fā)射,且每秒重復(fù)發(fā)射數(shù)次。已知蝙蝠在一次正朝著表面平直的墻壁飛撲捕食的過程中,發(fā)出的超聲波頻率為35000Hz,下列說法正確的是( )
A.蝙蝠發(fā)出的超聲波屬于電磁波
B.結(jié)合題圖可知超聲波頻率比微波頻率要高
C.超聲波反射前后波速大小相等
D.蝙蝠接收到從墻壁反射回來的超聲脈沖頻率大于墻壁接收到的頻率
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