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題目列表(包括答案和解析)

實驗室中有一只允許最大電流為20mA、阻值約為150Ω的電阻Rx,某同學為了準確測量該電阻的阻值,進行了如下的實驗.
(1)由于沒有合適量程的電流表,該同學將一靈敏電流表G(量程200μA,內(nèi)阻為360Ω)改裝成量程為2mA的電流表A,應將電流表G
聯(lián)一只阻值為
40
40
Ω的定值電阻.
(2)除以上改裝好的電流表A,實驗室還提供了下列器材:電源E(電動勢4V),電壓表V(量程3.0V,內(nèi)阻約為3kΩ)、滑動變阻器R(最大阻值為10Ω)、電鍵S、導線若干.請在右面的方框中畫出你設計的電路圖.
(3)該同學連接好電路后,調(diào)節(jié)滑動電阻器R,得到下表中5組數(shù)據(jù).根據(jù)實驗數(shù)據(jù)作出該電阻的UI圖線,并計算出電阻的阻值為
1900
1900
Ω.(保留三位有效數(shù)字)
實驗次數(shù) 1 2 3 4 5
電壓表V示數(shù)U/V 0.48 0.99 1.63 2.10 2.57
電流表A示數(shù)I/mA 0.26 0.52 0.86 1.12 1.32

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⑴三個同學根據(jù)不同的實驗條件,進行了“探究平拋運動規(guī)律”的實驗:

      ①甲同學采用如圖所示的裝置,用小錘打擊彈性金屬片,金屬片把A球沿水平方向彈出,同時B球被松開,自由下落,觀察到兩球同時落地,改變小錘打擊的力度,使A球被彈出時的速度不同,兩球仍然同時落地,這說明                           。

      ②乙同學采用如圖乙所示的裝置,兩個相同的斜槽軌道M、N,分別用于發(fā)射小鐵球P、Q,其中N的末端作與光滑的水平板相切,兩軌道上端分別裝有電磁鐵C、D。斜槽軌道M到水平板的高度可調(diào),但兩軌道始終保持平行,因此小鐵球P、Q在軌道出口處的水平速度v0總是相等的,F(xiàn)將小鐵球PQ分別吸在電磁鐵C、D上,然后同時切斷電源,使兩小球能以相同的初速度v0同時分別從軌道MN的下端A、B射出,實驗觀察到的現(xiàn)象應是                   。若僅改變軌道M的高度(兩軌道仍然保持平行),重復上述實驗,仍能觀察到相同的現(xiàn)象,這是因為             。

          ③丙同學采用頻閃攝影法拍攝到如圖丙所示的“小球做平拋運動”的照片,圖中每個小方格代表的實際邊長為L=2.5cm。由圖可求得拍攝時每間隔時間T=    s曝光一次,該小球平拋的初速度大小為       m/s(取g=10m/s2)。

⑵某同學準備測電流表A1的內(nèi)阻r1的精確值,現(xiàn)有如下器材:

         A.電流表A1:量程100mA,內(nèi)阻約5Ω

         B.電壓表V1:量程15V,內(nèi)阻約15kΩ

         C.電壓表V2:量程3V,內(nèi)阻約3kΩ

         D.定值電阻器R0:阻值20Ω

         E.滑動變阻器R1:0~10Ω,額定電流為1A

         F.滑動變阻器R2:0~1000Ω,額定電流為0.2A

         G.電源E:電動勢為6V,內(nèi)阻較小

         H.導線、電鍵

           ①要求電流表A1的示數(shù)從零開始變化,且能多測幾組數(shù)據(jù),盡可能減小誤差,在如圖虛線方框中畫出測量用的電路圖,并在圖中標出所用器材的代號.

           ②若選測量數(shù)據(jù)中的一組來計算電流表A1的內(nèi)阻r1,則r??1????的表達式為             ,式中各符號的意義是             。

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實驗題(19分):

(1)某同學用螺旋測微器測量某一導線的直徑,測量結果如下圖甲所示,則該導線的直徑為     mm. 該同學再用主尺最小分度為1mm,游標上有20個分度的卡尺測量某金屬球的直徑,測量結果如下圖乙所示,則該金屬球的直徑為      cm.

(2)在探究合力的方法時,先將橡皮條的一端固定在水平木板上,另一端系上帶有繩套的兩根細繩.實驗時,需要兩次拉伸橡皮條,一次是通過兩細繩用兩個彈簧秤互成角度地拉橡皮條,另一次是用一個彈簧秤通過細繩拉橡皮條.

①實驗對兩次拉伸橡皮條的要求中,下列哪些說法是正確的         

A.將橡皮條拉伸相同長度即可

B.將橡皮條沿相同方向拉到相同長度

C.將彈簧秤都拉伸到相同刻度

D.將橡皮條和繩的結點拉到相同位置

②同學們在操作過程中有如下議論,其中對減小實驗誤差有益的說法是           

A.兩細繩必須等長

B.彈簧秤、細繩、橡皮條都應與木板平行

C.用兩彈簧秤同時拉細繩時兩彈簧秤示數(shù)之差應盡可能大

D.拉橡皮條的細繩要長些,標記同一細繩方向的兩點要遠些

(3)在“探究彈簧彈力大小與伸長量的關系”實驗中,甲、乙兩位同學選用不同的橡皮繩代替彈簧,為測量橡皮繩的勁度系數(shù),他們在橡皮繩下端面依次逐個掛下鉤碼(每個鉤碼的質(zhì)量均為m=0.1kg,取g=10m/s2),并記錄繩下端的坐標X i(下標i表示掛在繩下端鉤碼個數(shù)).然后逐個拿下鉤碼,同樣記錄繩下端的坐標Xi,繩下端面坐標的值Xi=(Xi+X i)/2的數(shù)據(jù)如下表:

掛在橡皮繩下端的鉤碼個數(shù)

橡皮繩下端的坐標(X/mm)

1

216.5

216.5

2

246.7

232.

3

284.0

246.5

4

335.0

264.2

5

394.5

281.3

6

462.0

301.0

①同一橡皮繩的X             X(大于或小于);

             同學的數(shù)據(jù)更符合實驗要求(甲或乙);

③某同學選擇一組數(shù)據(jù)用作出拉力F與該變量(Xn-X1)的圖像,則由圖像可得該橡皮繩的勁度系數(shù)k=____________N/m;

④為了更好的測量勁度系數(shù),在選用鉤碼時需考慮的因素有哪些(寫一種即可)?

 

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實驗題(19分):

(1)某同學用螺旋測微器測量某一導線的直徑,測量結果如下圖甲所示,則該導線的直徑為      mm. 該同學再用主尺最小分度為1mm,游標上有20個分度的卡尺測量某金屬球的直徑,測量結果如下圖乙所示,則該金屬球的直徑為      cm.

(2)在探究合力的方法時,先將橡皮條的一端固定在水平木板上,另一端系上帶有繩套的兩根細繩.實驗時,需要兩次拉伸橡皮條,一次是通過兩細繩用兩個彈簧秤互成角度地拉橡皮條,另一次是用一個彈簧秤通過細繩拉橡皮條.

①實驗對兩次拉伸橡皮條的要求中,下列哪些說法是正確的         

A.將橡皮條拉伸相同長度即可

B.將橡皮條沿相同方向拉到相同長度

C.將彈簧秤都拉伸到相同刻度

D.將橡皮條和繩的結點拉到相同位置

②同學們在操作過程中有如下議論,其中對減小實驗誤差有益的說法是           

A.兩細繩必須等長

B.彈簧秤、細繩、橡皮條都應與木板平行

C.用兩彈簧秤同時拉細繩時兩彈簧秤示數(shù)之差應盡可能大

D.拉橡皮條的細繩要長些,標記同一細繩方向的兩點要遠些

(3)在“探究彈簧彈力大小與伸長量的關系”實驗中,甲、乙兩位同學選用不同的橡皮繩代替彈簧,為測量橡皮繩的勁度系數(shù),他們在橡皮繩下端面依次逐個掛下鉤碼(每個鉤碼的質(zhì)量均為m=0.1kg,取g=10m/s2),并記錄繩下端的坐標X i(下標i表示掛在繩下端鉤碼個數(shù)).然后逐個拿下鉤碼,同樣記錄繩下端的坐標Xi,繩下端面坐標的值Xi=(Xi+X i)/2的數(shù)據(jù)如下表:

掛在橡皮繩下端的鉤碼個數(shù)

橡皮繩下端的坐標(X/mm)

1

216.5

216.5

2

246.7

232.

3

284.0

246.5

4

335.0

264.2

5

394.5

281.3

6

462.0

301.0

①同一橡皮繩的X              X(大于或小于);

              同學的數(shù)據(jù)更符合實驗要求(甲或乙);

③某同學選擇一組數(shù)據(jù)用作出拉力F與該變量(Xn-X1)的圖像,則由圖像可得該橡皮繩的勁度系數(shù)k=____________N/m;

④為了更好的測量勁度系數(shù),在選用鉤碼時需考慮的因素有哪些(寫一種即可)?

 

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實驗室里有一塊量程為500 μA,內(nèi)阻未知的電流表(也稱微安表),需要準確測量它的內(nèi)電阻Rg。某同學根據(jù)實驗室現(xiàn)有的器材設計了如圖所示的實驗電路。電路中部分器材的規(guī)格如下:
未校準的毫安表mA:量程約1 mA,內(nèi)阻約為100 Ω;
滑動變阻器R1:20 Ω,1 A;
電阻箱R2:9999.9 Ω;
直流電源E:電動勢3 V,內(nèi)阻很小。
根據(jù)所設計的實驗電路的原理圖:

(1)把實驗步驟補充完整,并把以下步驟的字母代號按實驗的合理順序填寫在橫線上:_______。
該實驗操作的步驟有
①將S2置向2端閉合,滑動變阻器R1滑動頭不動,調(diào)節(jié)電阻箱R2使毫安表的讀數(shù)仍為I;
②將S2置向1端閉合,調(diào)節(jié)滑動變阻器R1使微安表滿偏,記下此時毫安表的讀數(shù)I;
③調(diào)滑動電阻器R1到_______位置(填“最左端”、“正中間”或“最右端”);
④記下R2的阻值;
⑤將S1閉合。
(2)在實驗中所得的R2的阻值為200Ω,則圖中被測微安表的內(nèi)阻Rg的測量值為_______Ω。若將此微安表改裝為量程為0-3V的伏特表,則改裝的方法是給電流表_______聯(lián)一個阻值為_______Ω的電阻。
(3)為了保證實驗操作過程的安全(即不論滑動變阻器R1的滑動頭如何調(diào)節(jié),都不會燒壞電表),定值電阻器R3的最小阻值約為_______Ω。(本小問保留三位有效數(shù)字)

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一、選擇題(每小題4分,共48分)

1.BC:氣體失去了容器的約束會散開,是由于擴散現(xiàn)象的原因;水變成水蒸汽時,需要吸收熱量,分子動能不變,分子勢能增加,選B。氣體體積增大,壓強不變溫度升高,由熱力學第一定律可知,吸熱,故選C。氣體壓強與氣體分子的平均動能和單位體積內(nèi)的分子數(shù)有關,氣體溫度升高,體積變大時,壓強可以不變或減小。

2.A:干路中總電阻變大,電流變小,路端電壓變大;電容器的電荷量變大,電源總功率變小,燈泡變暗。

3.AC:汽車上坡時的牽引力大于下坡時的牽引力,故下坡的速度一定大于v;阻力一定大于重力沿斜面的分力,否則不可能達到勻速運動。

4.D:P點加速運動說明此波向左傳播,故Q點向上運動,N點向上運動。

5.B:子彈上升速度減小,阻力變小,加速度變小,下降時向上的阻力變大,向下的合力變小,加速度仍變小。

6.BD:彈簧的彈性勢能增大,物體的重力勢能減。晃矬w的機械能變小,系統(tǒng)的機械能不變。

7.B:小球的質(zhì)量未知,動能無法求出;加速度可由公式Δs=at2求出;不是無精度釋放的位置,不滿足相鄰距離奇數(shù)之比關系;當?shù)氐闹亓铀俣任粗,不能驗證小球下落過程中機械能是否守恒。

8.AD;只能外軌高于內(nèi)軌時,斜面的支持力和重力的合力才能指向軸心。火車轉(zhuǎn)變的向心力是重力和支持力的合力,推得:mgtanθ=m; anθ=;得:v2hr;故選AD。

9.AD若彈簧的長度大于原長,說明m2的摩擦力大于其重力的分力,故μ1<μ2;若彈簧的長度小球原長,說明m1的摩擦力大于其重力的分力,μ1>μ2。

10.BC:小燈泡的伏安特性曲線是在電阻變化下畫出的,其斜率不是電阻;電阻是電壓與電流的比值;功率是電壓與電流的乘積。

11.C:物體與衛(wèi)星的角速度相同,半徑大的線速度大;由a=ω2r可知加速度是衛(wèi)星的大;該衛(wèi)星不一定是同步衛(wèi)星,也可能是和同步衛(wèi)星相同高度的逆著地球自轉(zhuǎn)方向的衛(wèi)星。

12.A:將每個區(qū)域的電場合成,畫出垂直電場線的等勢面。

二、實驗題(12分)

13.(1)0.830。3分)(2)D (3分)(3)B。3分) (4)9.76 (3分)

14.(10分)解:設O點距A點的距離為h,AB的距離s,下落時間為t1,初速度為v0,則無電場平拋時,水平:s=v0t1 (1分)   豎直:h=   。1分)

得:s=                        。2分)

有電場平拋時,水平:2s=v0t2。1分)   豎直:h=     (1分)

豎直方向的加速度 a=(1分) 代入得:2s=。1分)

解得:E=                         。3分)

15.(10分)解:(1)依題知,木塊受到的滑動摩擦力為3.12N (1分)

  而 f=μN=μmg                 (2分)

   得動摩擦因數(shù)μ==0.4       (2分)

學科網(wǎng)(Zxxk.Com)。2)木塊受力如圖所示,根據(jù)牛頓第二定律有

F-mgsinθ-f1=ma    ①               。2分)

而f1=μN1=μmgcosθ    ②        。2分)

聯(lián)立①②式并代入數(shù)據(jù)解得:F=8.7N   。1分)

16.(10分)解:設3m的物體離開彈簧時的速度v1,

根據(jù)動量守恒定律,有

  (3m+m)v0=m?2v0+3mv1                    。3分)

解得:v1                           (2分)

根據(jù)動能定理,彈簧對兩個物體做的功分別為:

W1m(2v0)2mv02mv02                   (2分)

W23m(v0)23mv02=-mv02                。2分)

彈簧對兩個物體做的功分別為:W=W1+W2         。1分)

17.(10分)解:(1)物體由A到B,設到達B點速度為vt,由動能定理得:

Eqx0-μmgx0。2分) 解得:vt

由公式:0--2μgs  (1分)

得物塊距OO / 的最大水平距離:s==x0                       (1分)

   (2)設物塊在傳送帶上速度減為零后,從傳送帶返回達到與傳送帶相同的速度v0時的位移為x,由動能定理得:μmgx=-0               (1分)

  得:x=x0<x0,故物塊沒有到達B點時,已經(jīng)達到了和傳送帶相同的速度。

(1分)

  物塊在傳送帶上向左運動的時間:t1     。1分)

    物塊從左向右返回到與傳送帶具有相同速度v0的時間:  (1分)

  物塊相對傳送帶運動的過程中傳送帶的位移:s1=v0(t1+t2)              (1分)

  傳送帶所受到的摩擦力:f=μmg

  電動機對傳送帶多提供的能量等于傳送帶克服摩擦力做的功:

  W=fs1=μmg×             。1分)

  說明:其它方法正確同樣得分。

 

 

 

 

 


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