题目列表(包括答案和解析)
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(09年孝感三中调研)(8分)在“把电流表改装成电压表”的实验中:
(1)改装前需要测量电流表G的内阻Rg,测量电路如图所示。图中R1是电位器(功能同滑动变阻器),R2是电阻箱。实验时,只闭合开关S1,调整R1的阻值,使电流表指针偏转到满刻度(Ig);再闭合开关S2,只调整R2的阻值,使电流表指针偏转到满刻度的一半(Ig/2)。读出电阻箱R2的值,即为电流表G的内阻Rg。用这种实验方法所测电流表G内阻的阻值R测 其真实值R g。(选填“大于”、“小于”或“等于”)
(2)由电流表G的刻度盘可知此表头的满偏电流Ig=300μA,用上述实验方法测得电流表G内阻Rg的数值如图12所示,将其改装成量程为3V的电压表,需要串联一个 kΩ的电阻。(结果保留两位有效数字)
在“测定电池的电动势和内电阻”的实验中,备有如下器材:
A.干电池
B.电流表(0~0.6A、内阻约0.1)
C.灵敏电流计G(满偏电流200μA、内阻rg=500)
D.滑动变阻器(0~20、2.0A)
E.电阻箱R
F.开关、导线若干
(1)由于没有电压表,需要把灵敏电流计G改装成量程为2V的电压表,需串联一个阻值为 __________的电阻。
(2)改装后采用如图甲所示电路进行测量,请在乙图上完成实物连线。
(3)在闭合开关S前,将滑动变阻器的滑片移动至 __________ (填“端”、“中央”或“ 端”)
(4)丙图为该实验绘出的I1—I2图线(I1为灵敏电流计G的示数, I2为电流表A的示数),由图线可求得被测电池的电动势E =_____ V,内电阻r =_____。
2010年暑假期间,某学校课题研究小组为了撰写关于未知材料电阻率的实践报告,设计了一个测量电阻率的实验方案,可提供的器材有:
A.电流表G,内阻Rg=120 Ω,满偏电流Ig=3 mA
B.电流表A,内阻约为0.2 Ω,量程为0~0.6 A
C.螺旋测微器
D.电阻箱R0(0~9999 Ω,0.5 A)
E.滑动变阻器Rg(5 Ω,1 A)
F.干电池组(3 V,0.05 Ω)
G.一个开关和导线若干
他进行了以下操作:
(1)用多用电表粗测电阻丝的阻值,当用“×10 Ω”挡时发现指针偏转角度过大,他应该换用________挡(填“×1 Ω”或“×100 Ω”),换挡后,在再次测量前先要________,进行一系列正确操作后,指针静止时如图所示,则电阻丝的阻值约为________.
(2)用螺旋测微器测电阻丝的直径,其示数部分如图所示,则该次测量测得直径d=________mm.
(3)改装电压表、电流表G与电阻箱串联使用,最大测量电压为3 V,则电阻箱的阻值应调为R0=________Ω.
(4)设计实验电路,根据提供的器材和实验需要,请将下图中电路图补画完整.
(5)实验数据的测量与电阻率的计算,如果电阻丝的长度用L表示,电路闭合后,调节滑动变阻器的滑片到合适位置,电流表G的示数为I1,电流表A的示数为I2,请用已知量和测量量写出计算电阻率的表达式ρ=________.
一、本题共10小题,每小题3分,共30分。在每小题给出的四个选项中,有的小题只有一个选项是正确的,有的小题有多个选项是正确的。全部选对的得3分,选对但不全的得2分,有选错或不答的得0分。
题 号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答 案
CD
AC
D
AB
C
BD
AD
BC
ABC
BC
二、本题共3小题,共14分。
11.(1)左; (2分) (2)大 (2分)
12.(1)小于; (2分) (2)9.4 (2分)
13.(1)R1; (2分) (2)见答图1;(2分)
(3)BD (2分)
三、本题共7小题,共56分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后答案的不能得分,有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位。
14.(7分)
解:(1)金属杆刚进入磁场切割磁感线产生的电动势E=Blv,…………………(1分)
根据闭合电路欧姆定律,通过电阻R的电流大小I=
=
(2)M、N两端电压为路端电压,则UMN=IR=0.4V…………………………………(2分)
(3)每秒钟重力势能转化为电能E=(R+r)t =0.25J…………………………(2分)
15.(7分)
解:(1)带电粒子匀速通过场区时受到的电场力与洛仑兹力平衡,qE=qv0B,解得磁感应强度……………………………………………………………………(2分)
(2)电子通过电场区偏转的距离……………………………………(2分)
(3)设粒子运动到下极板时的动能大小为Ek,根据动能定理
q?2E?d = Ek-………………………………………………………………(1分)
解得Ek =………………………………………………………………………(2分)
16.(8分)
解:(1)油滴速度为时所受阻力=k,
油滴向下匀速运动时,重力与阻力平衡,有=mg……………………………………(1分)
…………………………………………………………………………(1分)
则…………………………………………………………………………(2分)
(2)设油滴所带电荷量为q,油滴受到的电场力F电,
油滴向上匀速运动时,阻力向下,油滴受力平衡,………………(2分)
则油滴所带电荷量 ………………………………………………(2分)
17.(8分)
解:(1)在0~0.3s时间内感应电动势……………(1分)
在0.3~0.5s时间内感应电动势………………………(1分)
(2)在0~0.3s时间内………(1分)
在0.3~0.5s时间内…………(1分)
i-t图象如答图2所示。………………(1分)
(3)在0~0.3s时间内,圆环中产生的热量……(1分)
在0.3~0.5s时间内,圆环中产生的热量 ……(1分)在0~10s内圆环中产生的热量Q=20(Q1+Q2)=9.42×10-2J…………………………(1分)
说明:其他解法正确也得分,数值计算问题不重复扣分。
18.(8分)
解:(1)电子打到荧光屏上时速度的大小等于它飞出加速电场的速度大小,设为v,由动能定理………(1分)
解得……………………………………(2分)
(2)当磁感应强度为峰值B0时,电子束有最大偏转,在荧光屏上打在Q点,。电子运动轨迹如答图3所示,设此时的偏转角度为θ,由几何关系可知,
,……………………………(1分)
根据几何关系,电子束在磁场中运动路径所对圆心角α=θ,而…………………(1分)
由牛顿第二定律和洛仑兹力公式得evB0=mv2/R………………………………………(1分)
解得…………………………………………………………………………(2分)
19.(9分)
解:(1)电场力F电与洛仑兹力f洛大小之比……………………(2分)
(2)电场力与场强方向相同,洛仑兹力与磁感应强度方向(即场强方向)垂直,带电质点受电场力和洛仑兹力的合力与重力平衡,故磁场和电场方向与yOz平面平行,与-y方向成53°斜向下,方向如答图4所示。
(qE)2+(qv0B)2=(mg)2……………………………(1分)
解得q=2.0×10-5C……………………………………(2分)
(3)撤去磁场后,带电质点在沿x轴方向上做匀速直线运动,经过时间t=0.20s,沿x轴方向上的位移x=v0t=20m………………………………………………………………(1分)
带电质点受恒定合力,其大小等于洛仑兹力,方向与洛仑兹力方向相反。由几何关系可知质点受合力方向与+y方向成37°斜向下。
质点的加速度,
位移s在y轴方向的分量y=scos37°=9.6cm,………………………………………(1分)
在z轴方向的分量z=-ssin37°=-7.2cm。………………………………………………(1分)
所以,经过时间t=0.2s带电质点的位置为(20m,9.6cm,-7.2cm)……………(1分)
20.(9分)
解:(1)磁流体发电机电动势E=Bdv ……………………………………………………(1分)
用左手定则判断出正离子向N板偏转,因此N板的电势高…………………………(1分)
(2)两板间海水的电阻,回路中的电流……………………………(1分)
磁场对管道内海水的作用力F磁=BId
解得F磁=……………………………………………………………………… (1分)
方向与v方向相反(水平向东) ……………………………………………………………(1分)
(3)在t时间内管道中海水移动的距离为s=vt …………………………………………(1分)
在t时间内克服摩擦阻力的功W1=kvs,克服磁场力做功W2=F磁s ………………(1分)
在t时间内磁流体发电机消耗的总机械能E=W1+W2=……… (2分)
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