題目列表(包括答案和解析)
有一根細(xì)而均勻的中空柱狀導(dǎo)電材料樣品如圖所示,截面為同心圓環(huán)如圖所示,在樣品兩端面上有焊接良好的引出導(dǎo)線。樣品長約5cm,教師用多用電表的歐姆擋預(yù)測電阻時,選擇開關(guān)置于“”倍率擋,其示數(shù)如圖所示,已知這種材料的電阻率為,因該樣品的內(nèi)徑太小,無法直接用長度測量工具測量,F(xiàn)提供下列實驗器材:
A.20等分刻度的游標(biāo)卡尺
B.螺旋測微器
C.電流表(量程為50mA,內(nèi)阻)
D.電流表(量程為3A,內(nèi)阻約為0.1Ω)
E.電壓表(量程為3V,內(nèi)阻約為10KΩ)
F.電壓表(量程為15V,內(nèi)阻約為90KΩ)
G.滑動變阻器R(0 ~10Ω,額定電流2A)
H.直流電源E(電動勢12V,內(nèi)阻約1Ω)
I.導(dǎo)電材料樣品(長約5cm,電阻約為圖測量值)
J.開關(guān)一只,導(dǎo)線若干。
不使用多用電表讀數(shù)情況下,請根據(jù)上述實驗器材設(shè)計一個盡可能精確的測量該樣品內(nèi)徑d
的實驗方案,并回答問題:
①教師用多用電表預(yù)測的電阻值如圖所示,約為_________Ω
②用游標(biāo)卡尺測得該樣品的長度如圖所示,其示數(shù)L=_________mm;用螺旋測微器測得該樣品的外徑如圖所示,其示數(shù)D=_________mm。
③請選擇合適的儀器,在虛框內(nèi)畫出實驗電路圖,并在圖中標(biāo)出所選器材的符號。
④用ρ、L、D和測得量的符號來表示樣品的內(nèi)徑d= __________________。
πd2k |
4I |
πd2k |
4I |
用打點計時器可測紙帶運動的時間和位移,實驗使用的是電磁打點計時器,下面是沒有按操作順序?qū)懙膶嶒灢襟E.先在各步驟處填上適當(dāng)內(nèi)容,然后按實驗操作的合理順序,將字母代號填在空白處.
A.在打點計時器的兩接線柱上分別接上導(dǎo)線,導(dǎo)線的另一端分別接在低壓________電源的兩個接線柱上;
B.把打點計時器固定在桌子上,讓紙帶穿過________,把復(fù)寫紙?zhí)自赺_______上,且壓在________上面;
C.用刻度尺測量從計時開始點到最后一個點間的距離x;
D.切斷電壓,取下紙帶,如果共有n個清晰的點,則這段紙帶記錄的時間t=________;
E.打開電源開關(guān),用手水平地拉動紙帶,紙帶上被打出一系列小點;
F.利用公式計算紙帶運動的平均速度.
實驗步驟的合理順序是________.
有一根固定在直尺上的均勻電阻絲(總阻值小于5Ω),兩端各有一個固定的接線柱a和b,直尺的中間有一個可沿直尺滑動的觸頭c,c的上端為接線柱,觸頭c與電阻絲通常不接觸.當(dāng)用手按下時,才與電阻絲接觸,且可在直尺上讀出觸點的位置.現(xiàn)給你如下器材,要求測量該電阻絲的電阻率r.[ ]
A.電壓表0~3V,內(nèi)電阻約30KΩ;
B.電流表0~0.6A,內(nèi)電阻約0.5Ω;
C.電池組:電動勢6V,內(nèi)電阻很;
D.保護電阻R0;
E.電鍵;
F.螺旋測微器;
G.連接用導(dǎo)線若干.
(1)用螺旋測微器測量電阻絲的直徑,其刻度位置如圖甲所示,讀數(shù)為________mm.
(2)試將圖乙中提供的器材連成實驗電路,要求:
①避免由于電流的熱效應(yīng)而使電阻絲的電阻率隨電流的變化而發(fā)生變化;
②能進行多次測量.
(3)通過改變滑動觸頭C的位置,分別測量出了五組與長度L對應(yīng)的電壓U的數(shù)據(jù)(電流表示數(shù)保持0.50A不變),并已描在坐標(biāo)紙上,如圖丙所示.
①根據(jù)圖丙所示的數(shù)據(jù)點描繪出圖線.
②根據(jù)描繪出的圖線結(jié)合相關(guān)數(shù)據(jù)計算該電阻絲的電阻率r =________Ω·m(保留兩位有效數(shù)字).
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)①a f d b e c (3分)
②A (3分)
10、(12分)(2)①0.183(0.181~0.185);(3分)
②V1,A1;R1;(3分)
③見答圖1;(3分)
④(3分)………………共12分
說明:答圖1中電壓表連接線柱b、c也正確。
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(shù)值計算的題.答案中必須明確寫出數(shù)值和單位
11、(16分)(1)滑塊C滑上傳送帶后做勻加速運動,設(shè)滑塊C從滑上傳送帶到速度達(dá)到傳送帶的速度v所用的時間為t,加速度大小為a,在時間t內(nèi)滑塊C的位移為x。
根據(jù)牛頓第二定律和運動學(xué)公式………1分 ………1分
…………1分 解得…………1分
即滑塊C在傳送帶上先加速,達(dá)到傳送帶的速度v后隨傳送帶勻速運動,并從右端滑出,則滑塊C從傳道帶右端滑出時的速度為v=3.0m/s…………1分
(2)設(shè)A、B碰撞后的速度為v1,A、B與C分離時的速度為v2,由動量守恒定律
mv0=2mv1 ………………1分 2 mv1=2mv2+mvC…………1分
由動量守恒規(guī)律 ……1分 解得EP=1.0J……1分
(3)在題設(shè)條件下,若滑塊A在碰撞前速度有最大值,則碰撞后滑塊C的速度有最大值,它減速運動到傳送帶右端時,速度應(yīng)當(dāng)恰好等于傳遞帶的速度v。
設(shè)A與B碰撞后的速度為,分離后A與B的速度為,滑塊C的速度為,由能量守恒規(guī)律和動量守恒定律………1分
…………1分
由能量守恒規(guī)律…………1分
由運動學(xué)公式 …………2分 解得:
說明:其他方法解答正確也給分。
12、(18分)(1)(5分)因金屬框勻速運動,所以金屬框受到的安培力等于重力與阻力之和,設(shè)當(dāng)電梯向上勻速運動時,金屬框中感應(yīng)電流大小為I
① (1分)
② (2分)
由①②式得金屬框中感應(yīng)電流I =1.2×104A (1分)
圖示時刻回路中感應(yīng)電流沿逆時針方向 (1分)
(2)(5分)金屬框中感應(yīng)電動勢 ③ (2分)
金屬框中感應(yīng)電流大小 ④ (2分)
由③④式得 v0=12.7m/s (1分)
(3)(8分)金屬框中的焦耳熱為:P1 = I2R =1.3×105W (1分)
重力功率為:P2 = mg v1=4.75×105W (2分)
阻力的功率為:P3 = f v1=5×103W (2分)
提升轎廂的效率 100% (2分)
77.9 % (1分)
13、(20分)(1)依題意,R=L/4,由qvB=mv2/R,qU0=,解得U0=(6分)
(2)設(shè)AF中點為G,連接GC,作其垂直平分線,與AF延長線交點即為圓心
由相似三角形得R′=O′G=13L/4,qvB=mv2/R′,q=,∴UNM=(7分)
(3)由于粒子在磁場中運動周期T=,T與速率無關(guān)粒子撞擊BC中點和DE中點后回到G,用時最短圓周半徑R″=3L/2,得到最短時間t==(7分)
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