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為了測(cè)定某迭層電池的電動(dòng)勢(shì)（約20V～22V）和電阻（小于2Ω），需要把一個(gè)量程為10V的直流電壓表接一固定電阻（用電阻箱代替），改裝為量程為30V的電壓表，然后用伏安法測(cè)電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻，以下是該實(shí)驗(yàn)的操作過(guò)程：

（1）把電壓表量程擴(kuò)大，實(shí)驗(yàn)電路如圖甲所示，請(qǐng)完成第五步的填空．
第一步：把滑動(dòng)變阻器滑動(dòng)片移至最右端
第二步：把電阻箱阻值調(diào)到零
第三步：閉合電鍵
第四步：把滑動(dòng)變阻器滑動(dòng)片調(diào)到適當(dāng)位置，使電壓表讀數(shù)為9V
第五步：把電阻箱阻值調(diào)到適當(dāng)值，使電壓表讀數(shù)為_(kāi)_____ V
第六步：不再改變電阻箱阻值，保持電壓表和電阻箱串聯(lián)，撤去其它線(xiàn)路，即得量程為30V的電壓表
（2）上述實(shí)驗(yàn)可供選
擇的器材有：
A．迭層電池（電動(dòng)勢(shì)約20V～22V，內(nèi)電阻小于2Ω）
B．電壓表（量程為10V，內(nèi)阻約10kΩ）
C．電阻箱（阻值范圍0～9999Ω，額定功率小于10W）
D．電阻箱（阻值范圍0～99999Ω，額定功率小于10W）
E．滑動(dòng)變阻器（阻值為0～20Ω，額定電流2A）
F．滑動(dòng)變阻器（阻值為0～2kΩ，額定電流0.2A）
電阻箱應(yīng)選______，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選______（用大寫(xiě)字母表示）．
（3）用該擴(kuò)大了量程的電壓表（電壓表的表盤(pán)沒(méi)變），測(cè)電源電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)電阻r，實(shí)驗(yàn)電路如圖乙所示，得到多組電壓U和電流I的值，并作出U-I圖線(xiàn)如圖丙所示，可知電池的電動(dòng)勢(shì)為_(kāi)_____ V，內(nèi)電阻為_(kāi)_____Ω．

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為了測(cè)定某迭層電池的電動(dòng)勢(shì)（約20V～22V）和電阻（小于2Ω），需要把一個(gè)量程為10V的直流電壓表接一固定電阻（用電阻箱代替），改裝為量程為30V的電壓表，然后用伏安法測(cè)電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻，以下是該實(shí)驗(yàn)的操作過(guò)程：

（1）把電壓表量程擴(kuò)大，實(shí)驗(yàn)電路如圖甲所示，請(qǐng)完成第五步的填空．
第一步：把滑動(dòng)變阻器滑動(dòng)片移至最右端
第二步：把電阻箱阻值調(diào)到零
第三步：閉合電鍵
第四步：把滑動(dòng)變阻器滑動(dòng)片調(diào)到適當(dāng)位置，使電壓表讀數(shù)為9V
第五步：把電阻箱阻值調(diào)到適當(dāng)值，使電壓表讀數(shù)為_(kāi)_____ V
第六步：不再改變電阻箱阻值，保持電壓表和電阻箱串聯(lián)，撤去其它線(xiàn)路，即得量程為30V的電壓表
（2）上述實(shí)驗(yàn)可供選
擇的器材有：
A．迭層電池（電動(dòng)勢(shì)約20V～22V，內(nèi)電阻小于2Ω）
B．電壓表（量程為10V，內(nèi)阻約10kΩ）
C．電阻箱（阻值范圍0～9999Ω，額定功率小于10W）
D．電阻箱（阻值范圍0～99999Ω，額定功率小于10W）
E．滑動(dòng)變阻器（阻值為0～20Ω，額定電流2A）
F．滑動(dòng)變阻器（阻值為0～2kΩ，額定電流0.2A）
電阻箱應(yīng)選______，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選______（用大寫(xiě)字母表示）．
（3）用該擴(kuò)大了量程的電壓表（電壓表的表盤(pán)沒(méi)變），測(cè)電源電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)電阻r，實(shí)驗(yàn)電路如圖乙所示，得到多組電壓U和電流I的值，并作出U-I圖線(xiàn)如圖丙所示，可知電池的電動(dòng)勢(shì)為_(kāi)_____ V，內(nèi)電阻為_(kāi)_____Ω．

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為了測(cè)定某迭層電池的電動(dòng)勢(shì)（約20V～22V）和電阻（小于2Ω），需要把一個(gè)量程為10V的直流電壓表接一固定電阻（用電阻箱代替），改裝為量程為30V的電壓表，然后用伏安法測(cè)電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻，以下是該實(shí)驗(yàn)的操作過(guò)程：

（1）把電壓表量程擴(kuò)大，實(shí)驗(yàn)電路如圖甲所示，請(qǐng)完成第五步的填空．
第一步：把滑動(dòng)變阻器滑動(dòng)片移至最右端
第二步：把電阻箱阻值調(diào)到零
第三步：閉合電鍵
第四步：把滑動(dòng)變阻器滑動(dòng)片調(diào)到適當(dāng)位置，使電壓表讀數(shù)為9V
第五步：把電阻箱阻值調(diào)到適當(dāng)值，使電壓表讀數(shù)為_(kāi)_____ V
第六步：不再改變電阻箱阻值，保持電壓表和電阻箱串聯(lián)，撤去其它線(xiàn)路，即得量程為30V的電壓表
（2）上述實(shí)驗(yàn)可供選
擇的器材有：
A．迭層電池（電動(dòng)勢(shì)約20V～22V，內(nèi)電阻小于2Ω）
B．電壓表（量程為10V，內(nèi)阻約10kΩ）
C．電阻箱（阻值范圍0～9999Ω，額定功率小于10W）
D．電阻箱（阻值范圍0～99999Ω，額定功率小于10W）
E．滑動(dòng)變阻器（阻值為0～20Ω，額定電流2A）
F．滑動(dòng)變阻器（阻值為0～2kΩ，額定電流0.2A）
電阻箱應(yīng)選______，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選______（用大寫(xiě)字母表示）．
（3）用該擴(kuò)大了量程的電壓表（電壓表的表盤(pán)沒(méi)變），測(cè)電源電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)電阻r，實(shí)驗(yàn)電路如圖乙所示，得到多組電壓U和電流I的值，并作出U-I圖線(xiàn)如圖丙所示，可知電池的電動(dòng)勢(shì)為_(kāi)_____ V，內(nèi)電阻為_(kāi)_____Ω．

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為了測(cè)定某迭層電池的電動(dòng)勢(shì)（約20V~22V）和電阻（小于2Ω），需要把一個(gè)量程為10V的直流電壓表接一固定電阻（用電阻箱代替），改裝為量程為30V的電壓表，然后用伏安法測(cè)電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻，以下是該實(shí)驗(yàn)的操作過(guò)程：

（1）把電壓表量程擴(kuò)大，實(shí)驗(yàn)電路如圖甲所示，請(qǐng)完成第五步的填空。

第一步：把滑動(dòng)變阻器滑動(dòng)片移至最右端

第二步：把電阻箱阻值調(diào)到零

第三步：閉合電鍵

第四步：把滑動(dòng)變阻器滑動(dòng)片調(diào)到適當(dāng)位置，使電壓表讀數(shù)為9V

第五步：把電阻箱阻值調(diào)到適當(dāng)值，使電壓表讀數(shù)為 ______ V

第六步：不再改變電阻箱阻值，保持電壓表和電阻箱串聯(lián)，撤去其它線(xiàn)路，即得量程為30V的電壓表

（2）上述實(shí)驗(yàn)可供選擇的器材有：

A．迭層電池（電動(dòng)勢(shì)約20V~22V，內(nèi)電阻小2Ω）

B．電壓表（量程為10V，內(nèi)阻約10kΩ）

C．電阻箱（阻值范圍0~9999Ω，額定功率小10W）

D．電阻箱（阻值范圍0~99999Ω，額定功率小于10W）

E．滑動(dòng)變阻器（阻值為0~20Ω，額定電流2A）

F．滑動(dòng)變阻器（阻值為0~2kΩ，額定電流0.2A）

電阻箱應(yīng)選 _______，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選_______（用大寫(xiě)字母表示）。

（3）用該擴(kuò)大了量程的電壓表（電壓表的表盤(pán)沒(méi)變），測(cè)電源電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)電阻r，實(shí)驗(yàn)電路如圖乙所示，得到多組電壓U和電流I的值，并作出U—I圖線(xiàn)如圖丙所示，可知電池的電動(dòng)勢(shì)為 _______ V，內(nèi)電阻為 _______ Ω。

 

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一．選擇題

1．C 

2．A 

3．B 

4．C 

5．B 

6．B 

7．D 

8．BD 

9．ABD 

10．AC

二．實(shí)驗(yàn)題（18分）

11．（1）C （3分）（2）AB（3分）

12．(1)D (2)C 保持R不阻值不變，調(diào)節(jié)R^′阻值  DACB  R» R^′ 大  小

三．計(jì)算題（52分）

13．滑沙者在斜面上下滑的過(guò)程中，受到重力mg、斜面對(duì)支持力N和摩擦力f，其中f=μN(yùn)=μmgcos53°設(shè)其下滑過(guò)程中的加速度為a₁，由牛頓第二定律

mgsin53°－μmgcos53°=ma₁-------------------------------①

s=a₁t₁²-----------------------------------------------------------②

v= a₁t₁--------------------------------------------------------------③

其中斜坡長(zhǎng)度s= h/sin53°t₁為滑沙者在斜坡上的滑行時(shí)間，v為其滑至坡底時(shí)的速度大小，由①②③式可解得

a₁=5.6m/s^2N        t₁=5s         v=28m/s

在水平沙灘上，滑沙者滑行的加速度為a₂，由牛頓第二定律

μmg=ma₂-----------------------------------------------------------④

設(shè)滑沙者在水平沙灘上又滑行了時(shí)間t₂，由速度公式

0=v－a₂ t₂----------------------------------------------------------⑤

由④⑤式得   t₂=7s

所以滑沙者總共滑行的時(shí)間t= t₁ +t₂=12s------------------⑥

本題共16分，其中①式4分，②③④⑤式各2分，⑥式4分（結(jié)果錯(cuò)誤扣1分）。其他方法正確也給分。

14．線(xiàn)框被勻速拉出磁場(chǎng)的過(guò)程中，受到豎直向下的重力mg、安培力F及豎直向上的繩的拉力F_T，線(xiàn)框中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)、感應(yīng)電流分別為E、I^′。

由物體的平衡條件

F_T=mg+F------------------------------------------------------------------①

其中 F=BI^′L------------------------------------------------------------②

I^′=E/R--------------------------------------------------------------------③     

E=BLv---------------------------------------------------------------------④

由①②③④式可解得

F_T=mg+------------------------------------------------------------⑤

設(shè)線(xiàn)框被勻速拉出磁場(chǎng)所用時(shí)間為t，由能量轉(zhuǎn)化和守恒定律

UIt=F_Tvt+Q-----------------------------------------------------------------⑥

其中Q為電機(jī)線(xiàn)圈內(nèi)阻產(chǎn)生的熱量

t=L/v-----------------------------------------------------------------------⑦

解得Q=(UI－mgv－)-------------------------------------⑧

 本題共16分，①②③④⑤⑥⑦⑧式各2分。其他方法正確也給分。

15．（1）設(shè)子彈、小物塊、長(zhǎng)木板的質(zhì)量分別為m₀、M、m，子彈的初速度為v₀，子彈擊中小物塊后二者的共同速度為v₁，由動(dòng)量守恒定律

m₀ v₀=(M+ m₀) v₁-------------------------------------------------------------------------------①

子彈擊中小物塊后物塊的質(zhì)量為M^′，且M^′= M+ m₀．設(shè)當(dāng)物塊滑至第n塊木板時(shí)，木板才開(kāi)始運(yùn)動(dòng)

μ₁M^′g＞μ₂〔M^′+(6－n)m〕g   -----------------------------------------------------------②

其中μ₁、μ₂分別表示物塊與木板間、木板與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)．

由式解得n＞4.3

即物塊滑上第五塊木板時(shí)，木板才開(kāi)始在地面上滑動(dòng)．

（2）設(shè)物塊剛滑上第五塊木板時(shí)的速度為v₂，每塊木板的長(zhǎng)度為L(zhǎng)，由動(dòng)能定理

－μ₁ M^′g×4L=M^′v₂²－M^′v₁²----------------------------------------------------------③

由①②式解得　v₂=1m/s----------------------------------------------------------------------④

物塊在第五塊木板表面做勻減速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，木板做勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，設(shè)經(jīng)歷時(shí)間t，物塊與木板能獲得相同的速度v₃，由動(dòng)量定理

－μ₁ M^′gt=M^′v₃－M^′v₃----------------------------------------------------------------------⑤

〔μ₁ M^′g－μ₂(M^′+m)〕t=m v₃--------------------------------------------------------------⑥

由⑤⑥式解得v₃=m/s-----------------------------------------------------------------------⑦

在此過(guò)程中，物塊發(fā)生的位移為s₁，由動(dòng)能定理

－μ₁ M^′g s₁=M^′v₃²－M^′v₂²------------------------------------------------------------⑧

解得s₁=m＜0.5m

即物塊與木板獲得m/s的共同速度，之后整體向前勻減速運(yùn)動(dòng)s₂后靜止．

由動(dòng)能定理

－μ₂ （M^′+m）g s₂=－(M^′+m)v₃² ------------------------------------------------------⑨

解得s₂=m

所以物塊總共發(fā)生的位移s=4L+ s₁+ s₂ ----------------------------------------------------⑩

解得s≈2.27m　--------------------------------------------------------------------------------