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题目列表(包括答案和解析)

实验室中有一只允许最大电流为20mA、阻值约为150Ω的电阻Rx,某同学为了准确测量该电阻的阻值,进行了如下的实验.
(1)由于没有合适量程的电流表,该同学将一灵敏电流表G(量程200μA,内阻为360Ω)改装成量程为2mA的电流表A,应将电流表G
联一只阻值为
40
40
Ω的定值电阻.
(2)除以上改装好的电流表A,实验室还提供了下列器材:电源E(电动势4V),电压表V(量程3.0V,内阻约为3kΩ)、滑动变阻器R(最大阻值为10Ω)、电键S、导线若干.请在右面的方框中画出你设计的电路图.
(3)该同学连接好电路后,调节滑动电阻器R,得到下表中5组数据.根据实验数据作出该电阻的UI图线,并计算出电阻的阻值为
1900
1900
Ω.(保留三位有效数字)
实验次数 1 2 3 4 5
电压表V示数U/V 0.48 0.99 1.63 2.10 2.57
电流表A示数I/mA 0.26 0.52 0.86 1.12 1.32

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⑴三个同学根据不同的实验条件,进行了“探究平抛运动规律”的实验:

      ①甲同学采用如图所示的装置,用小锤打击弹性金属片,金属片把A球沿水平方向弹出,同时B球被松开,自由下落,观察到两球同时落地,改变小锤打击的力度,使A球被弹出时的速度不同,两球仍然同时落地,这说明                          

      ②乙同学采用如图乙所示的装置,两个相同的斜槽轨道MN,分别用于发射小铁球PQ,其中N的末端作与光滑的水平板相切,两轨道上端分别装有电磁铁CD。斜槽轨道M到水平板的高度可调,但两轨道始终保持平行,因此小铁球PQ在轨道出口处的水平速度v0总是相等的。现将小铁球PQ分别吸在电磁铁CD上,然后同时切断电源,使两小球能以相同的初速度v0同时分别从轨道MN的下端AB射出,实验观察到的现象应是                   。若仅改变轨道M的高度(两轨道仍然保持平行),重复上述实验,仍能观察到相同的现象,这是因为            

          ③丙同学采用频闪摄影法拍摄到如图丙所示的“小球做平抛运动”的照片,图中每个小方格代表的实际边长为L=2.5cm。由图可求得拍摄时每间隔时间T=    s曝光一次,该小球平抛的初速度大小为       m/s(取g=10m/s2)。

⑵某同学准备测电流表A1的内阻r1的精确值,现有如下器材:

         A.电流表A1:量程100mA,内阻约5Ω

         B.电压表V1:量程15V,内阻约15kΩ

         C.电压表V2:量程3V,内阻约3kΩ

         D.定值电阻器R0:阻值20Ω

         E.滑动变阻器R1:0~10Ω,额定电流为1A

         F.滑动变阻器R2:0~1000Ω,额定电流为0.2A

         G.电源E:电动势为6V,内阻较小

         H.导线、电键

           ①要求电流表A1的示数从零开始变化,且能多测几组数据,尽可能减小误差,在如图虚线方框中画出测量用的电路图,并在图中标出所用器材的代号.

           ②若选测量数据中的一组来计算电流表A1的内阻r1,则r??1????的表达式为             ,式中各符号的意义是            

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实验题(19分):

(1)某同学用螺旋测微器测量某一导线的直径,测量结果如下图甲所示,则该导线的直径为     mm. 该同学再用主尺最小分度为1mm,游标上有20个分度的卡尺测量某金属球的直径,测量结果如下图乙所示,则该金属球的直径为      cm.

(2)在探究合力的方法时,先将橡皮条的一端固定在水平木板上,另一端系上带有绳套的两根细绳.实验时,需要两次拉伸橡皮条,一次是通过两细绳用两个弹簧秤互成角度地拉橡皮条,另一次是用一个弹簧秤通过细绳拉橡皮条.

①实验对两次拉伸橡皮条的要求中,下列哪些说法是正确的         

A.将橡皮条拉伸相同长度即可

B.将橡皮条沿相同方向拉到相同长度

C.将弹簧秤都拉伸到相同刻度

D.将橡皮条和绳的结点拉到相同位置

②同学们在操作过程中有如下议论,其中对减小实验误差有益的说法是           

A.两细绳必须等长

B.弹簧秤、细绳、橡皮条都应与木板平行

C.用两弹簧秤同时拉细绳时两弹簧秤示数之差应尽可能大

D.拉橡皮条的细绳要长些,标记同一细绳方向的两点要远些

(3)在“探究弹簧弹力大小与伸长量的关系”实验中,甲、乙两位同学选用不同的橡皮绳代替弹簧,为测量橡皮绳的劲度系数,他们在橡皮绳下端面依次逐个挂下钩码(每个钩码的质量均为m=0.1kg,取g=10m/s2),并记录绳下端的坐标X i(下标i表示挂在绳下端钩码个数).然后逐个拿下钩码,同样记录绳下端的坐标Xi,绳下端面坐标的值Xi=(Xi+X i)/2的数据如下表:

挂在橡皮绳下端的钩码个数

橡皮绳下端的坐标(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同一橡皮绳的X             X(大于或小于);

             同学的数据更符合实验要求(甲或乙);

③某同学选择一组数据用作出拉力F与该变量(Xn-X1)的图像,则由图像可得该橡皮绳的劲度系数k=____________N/m;

④为了更好的测量劲度系数,在选用钩码时需考虑的因素有哪些(写一种即可)?

 

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实验题(19分):

(1)某同学用螺旋测微器测量某一导线的直径,测量结果如下图甲所示,则该导线的直径为      mm. 该同学再用主尺最小分度为1mm,游标上有20个分度的卡尺测量某金属球的直径,测量结果如下图乙所示,则该金属球的直径为      cm.

(2)在探究合力的方法时,先将橡皮条的一端固定在水平木板上,另一端系上带有绳套的两根细绳.实验时,需要两次拉伸橡皮条,一次是通过两细绳用两个弹簧秤互成角度地拉橡皮条,另一次是用一个弹簧秤通过细绳拉橡皮条.

①实验对两次拉伸橡皮条的要求中,下列哪些说法是正确的         

A.将橡皮条拉伸相同长度即可

B.将橡皮条沿相同方向拉到相同长度

C.将弹簧秤都拉伸到相同刻度

D.将橡皮条和绳的结点拉到相同位置

②同学们在操作过程中有如下议论,其中对减小实验误差有益的说法是           

A.两细绳必须等长

B.弹簧秤、细绳、橡皮条都应与木板平行

C.用两弹簧秤同时拉细绳时两弹簧秤示数之差应尽可能大

D.拉橡皮条的细绳要长些,标记同一细绳方向的两点要远些

(3)在“探究弹簧弹力大小与伸长量的关系”实验中,甲、乙两位同学选用不同的橡皮绳代替弹簧,为测量橡皮绳的劲度系数,他们在橡皮绳下端面依次逐个挂下钩码(每个钩码的质量均为m=0.1kg,取g=10m/s2),并记录绳下端的坐标X i(下标i表示挂在绳下端钩码个数).然后逐个拿下钩码,同样记录绳下端的坐标Xi,绳下端面坐标的值Xi=(Xi+X i)/2的数据如下表:

挂在橡皮绳下端的钩码个数

橡皮绳下端的坐标(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同一橡皮绳的X              X(大于或小于);

              同学的数据更符合实验要求(甲或乙);

③某同学选择一组数据用作出拉力F与该变量(Xn-X1)的图像,则由图像可得该橡皮绳的劲度系数k=____________N/m;

④为了更好的测量劲度系数,在选用钩码时需考虑的因素有哪些(写一种即可)?

 

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实验室里有一块量程为500 μA,内阻未知的电流表(也称微安表),需要准确测量它的内电阻Rg。某同学根据实验室现有的器材设计了如图所示的实验电路。电路中部分器材的规格如下:
未校准的毫安表mA:量程约1 mA,内阻约为100 Ω;
滑动变阻器R1:20 Ω,1 A;
电阻箱R2:9999.9 Ω;
直流电源E:电动势3 V,内阻很小。
根据所设计的实验电路的原理图:

(1)把实验步骤补充完整,并把以下步骤的字母代号按实验的合理顺序填写在横线上:_______。
该实验操作的步骤有
①将S2置向2端闭合,滑动变阻器R1滑动头不动,调节电阻箱R2使毫安表的读数仍为I;
②将S2置向1端闭合,调节滑动变阻器R1使微安表满偏,记下此时毫安表的读数I;
③调滑动电阻器R1到_______位置(填“最左端”、“正中间”或“最右端”);
④记下R2的阻值;
⑤将S1闭合。
(2)在实验中所得的R2的阻值为200Ω,则图中被测微安表的内阻Rg的测量值为_______Ω。若将此微安表改装为量程为0-3V的伏特表,则改装的方法是给电流表_______联一个阻值为_______Ω的电阻。
(3)为了保证实验操作过程的安全(即不论滑动变阻器R1的滑动头如何调节,都不会烧坏电表),定值电阻器R3的最小阻值约为_______Ω。(本小问保留三位有效数字)

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一、选择题(每小题4分,共48分)

1.BC:气体失去了容器的约束会散开,是由于扩散现象的原因;水变成水蒸汽时,需要吸收热量,分子动能不变,分子势能增加,选B。气体体积增大,压强不变温度升高,由热力学第一定律可知,吸热,故选C。气体压强与气体分子的平均动能和单位体积内的分子数有关,气体温度升高,体积变大时,压强可以不变或减小。

2.A:干路中总电阻变大,电流变小,路端电压变大;电容器的电荷量变大,电源总功率变小,灯泡变暗。

3.AC:汽车上坡时的牵引力大于下坡时的牵引力,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,否则不可能达到匀速运动。

4.D:P点加速运动说明此波向左传播,故Q点向上运动,N点向上运动。

5.B:子弹上升速度减小,阻力变小,加速度变小,下降时向上的阻力变大,向下的合力变小,加速度仍变小。

6.BD:弹簧的弹性势能增大,物体的重力势能减小;物体的机械能变小,系统的机械能不变。

7.B:小球的质量未知,动能无法求出;加速度可由公式Δs=at2求出;不是无精度释放的位置,不满足相邻距离奇数之比关系;当地的重力加速度未知,不能验证小球下落过程中机械能是否守恒。

8.AD;只能外轨高于内轨时,斜面的支持力和重力的合力才能指向轴心。火车转变的向心力是重力和支持力的合力,推得:mgtanθ=m; anθ=;得:v2hr;故选AD。

9.AD若弹簧的长度大于原长,说明m2的摩擦力大于其重力的分力,故μ1<μ2;若弹簧的长度小球原长,说明m1的摩擦力大于其重力的分力,μ1>μ2

10.BC:小灯泡的伏安特性曲线是在电阻变化下画出的,其斜率不是电阻;电阻是电压与电流的比值;功率是电压与电流的乘积。

11.C:物体与卫星的角速度相同,半径大的线速度大;由a=ω2r可知加速度是卫星的大;该卫星不一定是同步卫星,也可能是和同步卫星相同高度的逆着地球自转方向的卫星。

12.A:将每个区域的电场合成,画出垂直电场线的等势面。

二、实验题(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:设O点距A点的距离为h,AB的距离s,下落时间为t1,初速度为v0,则无电场平抛时,水平:s=v0t1 (1分)   竖直:h=    (1分)

得:s=                         (2分)

有电场平抛时,水平:2s=v0t2 (1分)   竖直:h=     (1分)

竖直方向的加速度 a=(1分) 代入得:2s= (1分)

解得:E=                          (3分)

15.(10分)解:(1)依题知,木块受到的滑动摩擦力为3.12N (1分)

  而 f=μN=μmg                 (2分)

   得动摩擦因数μ==0.4       (2分)

学科网(Zxxk.Com) (2)木块受力如图所示,根据牛顿第二定律有

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

而f1=μN1=μmgcosθ    ②         (2分)

联立①②式并代入数据解得:F=8.7N    (1分)

16.(10分)解:设3m的物体离开弹簧时的速度v1

根据动量守恒定律,有

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

解得:v1                           (2分)

根据动能定理,弹簧对两个物体做的功分别为:

W1m(2v0)2mv02mv02                   (2分)

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

弹簧对两个物体做的功分别为:W=W1+W2          (1分)

17.(10分)解:(1)物体由A到B,设到达B点速度为vt,由动能定理得:

Eqx0-μmgx0 (2分) 解得:vt

由公式:0--2μgs  (1分)

得物块距OO / 的最大水平距离:s==x0                       (1分)

   (2)设物块在传送带上速度减为零后,从传送带返回达到与传送带相同的速度v0时的位移为x,由动能定理得:μmgx=-0               (1分)

  得:x=x0<x0,故物块没有到达B点时,已经达到了和传送带相同的速度。

(1分)

  物块在传送带上向左运动的时间:t1      (1分)

    物块从左向右返回到与传送带具有相同速度v0的时间:  (1分)

  物块相对传送带运动的过程中传送带的位移:s1=v0(t1+t2)              (1分)

  传送带所受到的摩擦力:f=μmg

  电动机对传送带多提供的能量等于传送带克服摩擦力做的功:

  W=fs1=μmg×              (1分)

  说明:其它方法正确同样得分。

 

 

 

 

 


同步练习册答案