3．(18分)象打点计时器一样，光电计时器也是一种研究物体运动情况的常用计时仪器，其结构如图甲所示，a、b分别是光电门的激光发射和接收装置，当有物体从a、b间通过时，光电计时器就可以显示物体的挡光时间。

现利用图乙所示装置测量滑块和长1m左右的木板间的动摩擦因数，图中MN是水平桌面，Q是木板与桌面的接触点，1和2是固定在木板上适当位置的两个光电门，与之连接的两个光电计时器没有画出。此外在木板顶端的P点还悬挂着一个铅锤，让滑块从木板的顶端滑下，光电门1、2各自连接的计时器显示的挡光时间分别为5.0×10^－2s和2.0×10^－2s 。用游标卡尺测量小滑块的宽度d，卡尺示数如图丙所示。

　 (1)读出滑块的宽度d=　　　　　 　cm .

　 (2)滑块通过光电门1的速度v₁=　　　　　 　m/s ，滑块通过光电门2的速度v₂=　　　

　　　　 　　　　　　　　m/s .

　 (3)若仅提供一把米尺，已知当地的重力加速度为g，为完成测量，除了研究v₁、v₂和

　　　　 两个光电门之间的距离L外，还需测量的物理量是　　　　　　　　　　　　　　 　

　　　　 　　　　　　　　　　　　　(说明各量的物理意义，同时指明代表物理量的字母)。

　 (4)用(3)中各量求解动摩擦因数的表达式μ=　　　　　　　　　 　(用字母表示)。

1．(17分)如图，是电源，R₀是阻值已知的电阻，为待测电阻，R₁为滑动变阻器，CD是一根某种材料做成的粗细均匀的电阻丝，其长度可用直尺测出，电阻丝上有一金属滑片P，移动时与电阻丝接触良好，G为灵敏电流计，一端接在滑片P上。用此电路，经以下步骤可测得的值。①闭合开关S，移动滑片P，直到灵敏电流计读数为零(此时可认为A、p两点电势相等)；②断开开关S，用直尺测量出两段电阻CP、PD的长度L₁、L₂，那么

　　　 (1)按图示电路，将给出的实物图连成测量电路。

　 　　　 (2)试推导出公式

　 2．Ⅰ(20分)1)如图-1为一多用电表示意图，其中

K为选择开关，T为调零电阻，该多用电表的电阻测

量档共有×1、×10、×100、×1K四个档次，现有该

表测量一大约为3KΩ的电阻，测量的部分操作步骤如

下，请在横线上填写相关内容：

　 (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。

2)某同学有1中调好的多用电表测量另一电阻时，电表的读数

如图－2，则待测电阻值为　　　　　　　　　 。

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，某同学设计了如图－3所 　 示的测量电路

(1)根据该电路，简要说明该同学的实验步骤：

①　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

②　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

③　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　。

④　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　。

　 (2)在图－4中将实物按实验图连接起来。

Ⅱ．(共19分)某课外活动小组欲在实验室制取NaHCO₃固体。设计如下实验：

①接好装置，检验装置气密性。在装置中加入药品。

②装置D中通入NH₃，至NH₃不再溶解。

③向装置D中通入足量CO₂，片刻后溶液中出现固体。

　 ④滤出装置D中的固体。

(1)装置A用于制取　　　　　　 ，A中的固体物质为　　　　　 。装置B用于制取

　　 　　　　　　　，B中的固体物质为　　　　　　 。用平衡移动的观点解释该固

　　 体制备气体的原理　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。

　　 使用装置C的目的是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

(2)装置接口连接的顺序为a接　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。

(3)组装前检验A的气密性的方法是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。

4．(18分)在用打点计时器研究加速度与关系的实验中：

①打点计时器使用的电源是　　　　　 　　　　　　　　　　　　　。

②当砂和桶的总质量为20g时，打下了如图所示的一条纸带，A、B、C、D、E、F、G

七个计数点，两计数点间还有四个打点(未描写)，若AB=5.34cm, AC=11.50cm,

AD=18.49cm, AE=26.30cm, AF=34.94cm, AG=44.41cm，那么小车的加速度是　　　　

　 m/s²，D点的速度为　　　　　　　　　 　m/s(保留两位有效数字)

　 A 　　　　B　　　　 C　　　　 D　　　　 E　　　　 F　　　 G

③若实验测出来a-F图像如图所示，图像不过原点是由于

实验有失误，失误之处是　　　　　　　　　 ，从B点

开始图像变弯，造成图像变弯的原因是　　　　　　　

　　　　　　　　　　　　　 ，从B点开始，以后的曲

线段有一条渐近线，渐近线在a轴的截距是　　　　 。

　 5．实验题：回答“测定金属的电阻率”实验的有关问题：(共17分，1小题4分，2小题填空3分，完成图像各5分。)

　 (1)读出右图中所示金属丝的直径d=　　　　　 　mm.

　 (2)随着农民自来水平的提高，纯净水已经进入千家万户。

　　　　 不久前，某城市对小城镇市场上的纯净水质量进行抽测，

　 　　　其检验方法与实验“测定金属的电阻率”相似。结

　　　　 果发现有九成纯净水的细菌超标、电导率不合格(

　　　　 电导率为电阻率的倒数)。

　 　　 ①不合格的纯净水电导率　　　 　(填“偏大”或“偏小”)。

　　 ②如图所示，为了方便对纯净水电导

　　　 率的检测，将采集的水样装入绝缘

　　　 性能良好的塑料圆柱形容器内，容

　　　 器的两端用金属圆片电极封闭。请

　　　 把检测电路连接完成。(要求测量尽

　　　 可能准确，已知水的电导率远小于金

　　 　属的电导率，滑动变阻器的阻值较小。)

　　 ③用电阻符号代替“水样”，根据检测实物电路完成电路图。

3．(17分)欧姆表是根据闭合电路欧姆定律制成的，它的原

理如图甲，当选用×100档时，其内电池电动势约3伏，

现要你测量×100档时欧姆表内阻和欧姆表内电池电动势，

实验室为你准备了如下器材：

　　　 A．电流表(量程3mA，内阻约600Ω)；

　　　 B．电阻箱(最大电阻值9999Ω，阻值最小改变量为1Ω)

　　　 C．电键一个，导线若干。

　 (1)下面是实验步骤，试填写所缺的③和④。

①先检查表针是否停在左端“0”位置，如果没有停在

零位置，用小螺丝刀轻轻转动表盘下面的调整定位螺

丝，使指针指零；

②将红表笔和黑表笔分别插入正(+)、负(－)测试

笔插孔，把电阻档调到×100位置，把红黑表笔相接触，调整欧姆档的调零旋钮，

使指针指在电阻的零刻度位置上；

③　　　　　　　　　　　　　　　

④　　　　　　　　　　　　　　　

　 (2)求出计算欧姆表内阻r和电池电动势ε

的公式。(用测得的物理量表示)

　 (3)图乙是用欧姆表测量某未知电阻时指针所指情况，该电阻阻值为　　　　　　 。

5．(17分)(1)如图所示，某同学在做“研究匀变直线运动”实验中，在打点计时器得到表示小车运动过程的一条清晰纸带，纸带上两相邻计数点的时间间隔为T=0.10s，其中S₁=7.05cm、S₂=7.68cm、S₃=8.33cm、S₄=8.95cm、S₅=9.61cm、S₅=10.26cm，小车运动的加速度计算表达式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　 ，加速度的大小是　　　　　 m/s²。(计算结果保留两位有效数字)

　 (2)用图中器材测量一待测电阻R_x的阻值(约100Ω)

　 电原E，电动势约为6.0V，内阻可忽略不计；

电流表A₁，量程0~50mA，内电阻r₁=20Ω；

电流表A₂，量程0~300mA，内电阻r₂=4Ω；

定值电阻R₀，阻值R₀=20Ω；

滑动变阻器R，最大阻值为10Ω；

单刀单掷开关S，导线若干。

①要求测量中尽量减小误差，并测多组数据。试在虚线框中画出测量电阻R_x的一种实验电路原理图(原理图中的元件要用题图中相应的英文字母标注)。

②根据你所画的电路原理图，将图中所示的实物连成实验电路。

③若某次测量中电流表A₁的示数为I₁，电流表A₂的示数为I₂。则由已知量和测量量计算R_x的表达式为R_x=　　　　　 　　　　　　　　。

4．(18分)如图甲所示，用包有白纸的质量为1.00kg的圆柱棒替代纸带和重物，蘸有颜料的毛笔固定在电动机上并随之匀速转动，使之替代打点计时器。当烧断悬挂圆柱棒的线后，圆柱棒竖直自由下落，毛笔就在圆柱棒面上的纸上画出记号，如图乙所示，设毛笔接触棒时不影响棒的运动。测得记号之间的距离依次为26.0mm、50.0mm、74.0mm、98.0mm、122.0mm、146.0mm，已知电动机铭牌上标有“1200r/min”字样，由此验证机械能守恒。根据以上内容，可得：

(1)毛笔画相邻两条线的时间间隔T = 　　　　s，图乙中的圆柱棒的　　　 端是悬挂端(填左或右)。

(2)根据乙所给的数据，可知毛笔画下记号C时，圆柱棒下落的速度　　　　 m/s；画下记号D时，圆柱棒下落的速度　　　 m/s；记号C．D之间棒的动能的变化量为　　　　 　J，重力势能的变化量为　　　 J。由此可得出的结论是　 　　　　_____　　　　　 __________________。(g取9.8m/s²，且结果保留三位有效数字)

2．(18分)(1)现有两个定值电阻，阻值分别为R₁、R₂,还有一个单刀双掷开关S、一个直流电压表及导线若干。使用上述器材测量一个电源的电动势和内阻，已知电压表的量程略大于电源的电动势。请在方框内画出实验电路图。计算电动势的表达式：E=________________

计算内阻的表达式r=_________________

(简单说明式中测量所表示的意义)

(2)有一个纸箱，内装某种物品，估计其质量在15-20Kg间，现要测量它和水泥地面间的摩擦因数，手头有一读数准确的测力计，最大测量量为100N。再没有其他实验器材。察看周围能找到一些建筑用的砖和一些捆啤酒用的白绳。若用白绳将纸箱捆住，用测力计沿水平方向拉纸箱，能将其拉动，测力计并未达到最大量程。你用什么方法测出纸箱与地面间的摩擦因数？

要求：① 简述实验方法。②列出求解方程并得出测量结果的表达式。

　 3．(18分)(1)用毫米刻度尺、三角板、三根细直铁丝和一个盛满水的圆柱形玻璃杯，可测水的折射率。实验步骤如下：

　　　 a．用刻度尺找出圆杯直径AB，并把刻度尺有刻度线

　　　 的边缘与AB重合后固定，测出直径AB=d(如图)

　　　 b．将铁丝1竖直固定于B处。

　　　 c．用三角板过圆心O作AB的垂线，交杯子边缘于C

　　　 点，把铁丝2竖直固定于C点。

　　　 d．在C处观察，让铁丝3竖直紧靠直尺沿AB移动，当移动到

位置P时，其折射像P′恰好与C、B处的铁丝三者重合，记下此时铁丝3的位置P。

　　　 e．测出P点到B点的距离L。

　　　 f．求出水的折射率。

　　　 ①根据以上实验步骤，在图中画出求水折射率的光路图。

　　　 ②利用上面测出的量，写出折射率的表达式n=　　　　　　　 。

　 　 (2)用如图所示的电路可测电源电动势，图中E为供

电电源，E_S为标准电源，E_x为待测电源，R_P是限

流电阻，r₀是电流表G的保护电阻。测量时，首

先闭合开关S₁，电阻丝AB上有一定的电势降落；

接着将开关S₂合到“1”位置，滑动触头C使G

指针指零，此时AC长度为L₁；再将S₂合到“2”位置，滑动触头C使G指针再指零，此时AC长度为L₂

①若仅闭合S₁时流过AB的电流为I₀，那么当S₂分别合到“1”、“2”上后，通过滑动触头C使G指针指零时，流过AC段的电流分别是　　　　 和　　　　 。

②由题中的已知量求得待测电源的电动势E_x=　　　　　 。

1．实验填空题(本大题共3个小题，共20分)

　 　 (1)(3分)有一把游标卡尺，游标尺上有20个小的等分刻度，这种游标卡尺的精确度为0.05mm，使用该游标卡尺测量某工件。下图所示的测量数值应为　　　　　 mm。

　 (2)(3分)在“用双缝干涉测光的波长”的实验中，测量头如上图所示，调节分划板的位置，使分划板中心刻线对齐某亮条纹的中心，此时螺旋测微器的读数为　　 mm。

　 (3)(14分)为了较精确地测量一只微安表的内阻，要求按照图所给出的电路进行测量。实验室中可供选择的器材如下表所示：

器材	规格
待测微安表	量程200A，内阻约1k
电阻箱R	阻值0~9999.9
滑动变阻器R′1	阻值0~10
滑动变阻器R′2	阻值0~1k
电源	电动势6V，内阻不计
开关一只，导线若干

　　　　 ①(4分)实验中滑动变阻器应选用　　　　　 。

　 　　　 ②(5分)按照电路图将实物图连成实验电路。

　　　　 ③(5分)在实验过程中甲同学先将滑动变阻器R′上的滑片P移到最右端，调整电阻箱R的阻值为零，合上开头S，再将滑片P缓慢左移，使微安表上电流满偏，固定滑片P不动，调整R的阻值，使微安表上读数正好是满刻度的一半，记下此时R的电阻为896.4；乙同学先将滑动变阻器R′上的滑片P移到最右端，调整电阻箱R的阻值为零，合上开关S，再将滑片P缓慢左移，使微安表上电流满偏。调整R的阻值，移动滑片P，使微安表上读数正好是满刻度的一半，记下此时R的电阻为890.2。那么微安表的内阻应为　　　　　　 。

4．有一个电阻R_x其阻值大约为30Ω左右，现在进一步较准确地测量其阻值，给定的器材如下：

　　　 A．电源E(电动势12V，内阻为0.5Ω)

　　　 B．电压表(0-3-15V，内阻约10kΩ)

　　　 C．电流表(0-0.6-3A，内阻约1Ω)

　　　 D．滑动变阻器R₁(阻值为0-10Ω，额定电流为2A)

　　　 E．滑动变阻器R₂(阻值为0-1700Ω，额定电流为0.3A)

　　　 F．电键K和导线若干

　 (1)电压表的量程应选　　　　　 ，电流表的量程应选　　　　　 ，滑动变阻器应选用

　　　　 　　　　　　　　(填字母代号)

　 (2)请画出实验电路图。

　 　 (3)用笔画线作导线，在图所示的实物图上连好实验电路。

图1

　　　 A．20等分刻度的游标卡尺

　　　 B．螺旋测微器

　　　 C．电流表A₁(量程500mA，内阻的准确值为100Ω)

　　　 D．电流表A₂(量程100mA，内阻大约为100Ω)

　　　 E．滑动变阻器R₁(0~10Ω，额定电流2A)

　　　 F．直流电源E(12V，内阻很小)

　　　 G．导电材料样品R₂(长L约为3cm，电阻R₂约为100Ω)

　　　 H．电键一只，导线若干

　　　 请根据上述器材设计一个尽可能精确地测量该样品内径的实验方案，回答下列问题：

　 (1)用游标卡尺测得该样品的长度如图2所示，其示数L=　　　　　 ；用螺旋测微器

　 　　　　 测得该样品的外径如图3所示，其示数D=　　　　 。

　 (2)在图4的方框中画出设计的实验电路图，

　　　　 并标明所选仪器的符号。

　 (3)用已知物理量和所测得物理量的符号表示样

　　　　 品的内径，并写出推导过程。

3．(18分)(1)图甲为用螺旋测微器、图乙为用游标尺上有50个等分刻度的游标卡尺测量工件的情况，请读出它们的读数。

　　 甲：读数为　　　　　　　　 mm　 乙：读数为　　　　　　　　　 mm

　 (2)有一根很细的均匀空心金属管线，长约50cm，电阻约为40Ω，现需测定它的内径d，已知这种金属的电阻率为ρ，实验室中可以提供下列器材：

A．厘米刻度尺　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 B．毫米刻度尺

C．螺旋测微器　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 D．电流表(300mA，10Ω)

E．电流表(3A，0.1Ω)　　　　　　　　　　　　 F．电压表(3V，6kΩ)

G．变阻箱(0~999.9Ω，0.2A)　　　　　　　 H．滑动变阻器(10Ω，2A)

I．蓄电池(6V，0.05Ω)　　　　　　　　　　　 J．开关一个及导线若干

请设计一个实验方案，回答下面问题：

①画出实验电路原理图；

②应选用的实验器材有(只填写字母代号)：　　　　　　　　 ；

③实验中应测量的物理量的名称及符号是：　　　　　　　　　　　　 ；

④用已知物理量和测得的物理量推导出计算金属细管内径d的表达式(写出推导过程)