题目列表(包括答案和解析)
为了能精确测量某一高内阻电源的电动势与内阻(待测电源电动势约为10V,内阻约1k
),并能测得多组数据。提供的器材有:
A.电压表
(量程6V,内阻约1k
)
B.电压表
(量程25V,内阻约4k
)
C.电流表
(量程1mA,内阻约100
)
D.电流表
(量程10mA,内阻约10
)
E.滑线变阻器(最大阻值为10k
,最大电流为0.2A)
F.滑线变阻器(最大阻值为100k
,最大电流为1A)
G.电键、导线若干
(1)请设计测量电路,在虚线框内画出电路图;
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(2)其中电压表选择 、电流表选择 、变阻器选择
(只需填写仪器的序号即可)
(3)某同学在测定此电源电动势与内阻时,采用上述的电流表
与一只电阻箱(最大电阻为9999.9
),设计电路如图所示,由于存在系统误差,请根据此电路测量原理,比较电动势与内阻测量值与真实值大小关系,即E测 E具、r测 r真。
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①调节选择开关K,使它的尖端指向______________________;
②将红、黑表笔分别插入正、负插孔中,表笔相互接触,调节________________,使电表指针指向右侧刻度为0的位置;
③最后读出待测电阻的阻值。
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(2)某同学在测量另一电阻时,电表的读数如上图,则待测电阻阻值为________________。
(3)由于多用电表测电阻误差较大,为了精确测定(2)中的待测电阻,某同学设计了如下图所示的测量电路。
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①根据该电路,简要说明该同学的实验步骤:
a.________________________________________________________________
b.________________________________________________________________
c.________________________________________________________________
d. ________________________________________________________________
②在上图中将实验实物图连接起来。
| R | x |
| R | x |
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①为了减小测量误差,如下措施中正确的是___________。
A.单摆的摆角应尽量大些
B.摆线应尽量短些
C.摆球的体积应较小、质量应较大
D.测量周期时,应取摆球通过最低点作为计时的起、终点位置
E.测量周期时,应测摆球30~50次全振动的时间算出周期
F.将拴着摆球的摆线平放在桌面上,将摆线拉直后用米尺测出摆球球心到摆线某点O间的长度作为摆长,然后将摆线从O点吊起
②某学生在实验中,测出了多组摆长l和周期T的值,然后作出T2-l图线如图所示,并已测量计算出图线的斜率为k。则由斜率k求重力加速度的公式是g=___________。
(2)在把电流表改装成电压表的实验中,要将量程为200 μA的电流表G改装成量程为5 V的电压表,需先用如图所示的电路即“半偏法”测出此电流表的内电阻Rg。
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①在测量Rg的实验中,有如下的主要实验器材供选择:
A.滑动变阻器(阻值范围0~200 Ω) B.滑动变阻器(阻值范围0~1750 Ω)
C.电阻箱(阻值范围0~999.9 Ω) D.电阻箱(阻值范围0~99999.9 Ω)
E.电源(电动势6 V,内阻0.3 Ω) F.电源(电动势12 V,内阻0.6 Ω)
为提高测量精度,可变电阻R2应选用___________,电源E最好选用__________。(填入选用器材的字母代号)
②若测得Rg=500 Ω,为完成上述改装,需要用一个__________Ω的电阻与电流表串联。
③用改装成的电压表,按图甲所示的电路测量未知电阻Rx。图乙是电路中所需要的器材(虚线框内为上述已改装好的电压表),请按电路图画出连线,将所示器材连接成实验电路。(要求在闭合开关前,滑动变阻器的滑动头处于正确位置)
④若测量未知电阻Rx时,电流表的示数为0.20 A,而改装后的电压表的表头(刻度盘仍为原电流表的刻度)示数如图丙所示,那么Rx的测量值为__________Ω。
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一.选择题
1.C
2.D
3.D
4.D
5.A
6.C
7. AC
8. B
9.AC
10.C
二.实验题
11 . 1.(1)×100;(2分)(2)T;(2分)
2.20kΩ;(2分)
3.(1)
①按电路图连接好电路。
②将开关S与1连接。读出此时电流表示数。
③将电阻箱调为最大,然后将S与2连接,调节电阻箱的阻值,使电流表的示数与步骤(2)中电流表示数相同。读出此时电阻箱的阻值R,则被测电阻Rx=R
④断开电路整理好器材
(每空1分;顺序颠倒但合理同样给分。)
(2)实物图连接略(2分)
12.(1)保证小球沿水平方向抛出(2分) (2)(2分)(3)0.52(2分)
三.计算题:
13.解析:设弹簧的弹性势能为 E,小球的质量为 m,小球在空中运动的时间为 t,第一次弹出时小球的速度为 v 。
则有
① (2分)
运动的水平距离
② (1分)
设第二次弹出时小球的速度为 v1 ,小车的速度为 v2
则有
③ (2分)
且
④ (2分)
而
⑤ (2分)
由①、②、③、④、⑤得
(1分)
14.解析:(1)切割磁感线的速度为v,任意时刻线框中电动势大小
,(4分) 导线中的电流大小
(4分)
(2)线框所受安培力的大小和方向
(4分) 由左手定则判断、线框所受安培力的方向始终沿x轴正方向.
15.解:(1)带负电粒子射入磁场后,由于受到洛伦兹力的作用,粒子将沿图示的轨迹运动,从A点射出磁场,设O、A间的距离为L,射出时速度的大小仍为v,射出方向与x轴的夹角仍为θ,由洛伦兹力公式和牛顿定律可得:
qv0B=m
(1分)
式中R为圆轨道半径,解得:
R=
(2分)
圆轨道的圆心位于OA的中垂线上,由几何关系可得:
=Rsinθ (2分)
联解①②两式,得:L=
(2分)
所以粒子离开磁场的位置坐标为(-
,0)(2分)
(2)因为T=
=
(2分)
所以粒子在磁场中运动的时间,t=
(2分)
16.解析:(1)设带电橡胶棒刚好全部进入“U”形框架时,达到与“U”形框架共速v,则由动能定理:
……………………………………①
由动量守恒:mv0=(m+M)v………………………………………………………②
其中E=
………………………………………………………………………③
由①②③式联立得:L=0.3125(m)
∴L>l………………………………………………………………………………④
橡胶棒能全部进入“U”形框架.
(2)设相互作用过程中“U”形框架的最终速度为v2,棒的最终速度为v1
由(1)知棒能全部穿出“U”形框架
由动能定理:2×
………………………………⑤
由动量守恒:mv0=mv1+Mv2 ……………………………………………………⑥
由③⑤⑥式联立得:v2=
(3)系统增加的电势能等于机械能的减小量
△E=
(J) ……………………………………………⑧
评分标准:本题共18分,①②③④⑤⑥⑦⑧式各1分。
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