5．(18分)(1)某同学在测定一厚度均匀的圆形玻璃砖的折射率时，先在白纸上作一与圆形玻璃同半径的圆，圆心为O，将圆形玻璃平放在白纸上，使其边界与所画的圆重合。在玻璃一侧竖直插两枚大头针P₁和P₂，在另一侧再先后插两枚大头针P₃和P₄，使从另一侧隔着玻璃观察时，大头针P₄、P₃和P₂、P₁的像恰在一条直线上。移去圆形玻璃和大头针后，得下图：

　　　 ①在图中画出光线在玻璃内外的传播方向；

②在光线的入射点做法线，并标出光由空气射入玻璃的入射角i和折射角r

　 写出计算玻璃折射率的公式n=　　　　　 。

③若有一个折射率为的透明玻璃球，让一束足够强的细光束在通过球心的平面内以45°入射角由空气射入玻璃球，则从各方向观察玻璃球，可以看到　　　 束出射光线。

　 　 (2)如图所示，I、II、III三条线分

别表示多用电表指针的指示位置。

将选择开关置于直流“50V”挡，

II的示数为　　　 V，III的示数

为　　 　　V；选择开关置于直流

“100mV”挡，I示数为　　 mA；

将多用电表选择开关置于“×10”

挡，III的示数是　　 Ω。若某待测电阻约2kΩ，应换　　　　 挡测量。

　 (3)待测电阻R_x，阻值约为25kΩ，在测其阻值时，备有下列器材：

A．电流表(量程100μA，内阻2kΩ);

B．电流表(量程500μA，内阻300Ω)；

C．电压表(量程10V，内阻100kΩ);

D．电压表(量程50V，内阻500 kΩ)；

E．直流稳压电流(15V，允许最大电流1A)；

F．滑动变阻器(最大阻值1kΩ，额定功率1W)；

G．电键和导线若干。

①电流表应选　　　　　 ，电压表应选　　　　　 。

②在虚线框中画出测量电阻R_x阻值的电路图。

③根据电路图，用实线代替导线将下列实物连接成实验电路。

　 参考答案

3．(18分)某同学在做侧金属丝电阻率的实验中，取一根粗细均匀的康铜丝，先用螺旋测微器测出康铜丝的直径d；然后分别测出不同长度L₁、L₂、L₃、L_4­……的康铜丝的电阻R₁、R₂、R₃、R₄……，以R为纵坐标，以L为横坐标建立直角坐标系，画出R­-L图象；最后R-L图象和螺旋测微器测出的直径d可求出康铜丝的电阻率。

　 　 (1)测康铜丝的直径时，螺旋测微器的示数如图1所示，可知康铜丝的直径d=　　　　

×10^－3m。

　 (2)图2是测康铜丝电阻的原理图，根据原理图在图3所示的实物图中画出连线。

利用上面的电路测出的电阻值比真实值　　　　　 　(填“偏大”或“偏小”)，这种误差叫做　　　　　　　 　。

　 (3)图4中的7个点表示实验中测得的7组康铜丝的长度L、电阻R的值。根据图4和螺旋测微器的示数求得的康铜丝的电阻率ρ=　　　　　　　 　Ω·m。(保留2位有效数字)

　 4．(18分)某同学在做用单摆测定重力加速度的实验中，用游标为50分度的卡尺测量小球的直径，结果如图所示。由图可知小球的直径为 　　　　　　　　　　。

在做实验时，实验室提供的器材除上述小球外(小球上有一个通过球心的小孔)，还有：约1m长的细线、铁夹、铁架台、毫米刻度尽和秒表。

先将细线从小球上的小孔穿过，然后打一个比孔大一些的线结，做成一个单摆。将铁夹固定在铁架台的上端，把铁架台放在实验桌边上，使铁夹伸到桌面以外，把做好的单摆固定在铁夹上，使摆球自由下垂。用刻度尺测得摆线长为97.50cm，则该摆摆长L为　　　　　 　cm.

把单摆从平衡位置拉开一个小的角度，对这个角度的要求是 　　　　　　　　　　。

测量单摆的运动周期时，用秒表测量单摆完成50次全振动所用的时间，求出完成一次全振动所用的平均时间，反复测量三次，算出测得的周期数值的平均值T。如果在实验中摆长的测理是准确的，只是每次都将49次全振动误数为50次，那么所得到的重力加速度的值将　　　　　　 　。(填“偏大”或“偏小”)

如果小球的质量分布不均匀，只知道其重心在小孔所在的直径上。该同学仅用上述提供的器材设计了一个实验方案，能够避免重心不在球心上所带来的问题。他未用图象法。试简述这位同学的实验方案，并用测得的量写出重力加速度的表达式。

实验方案：

表达式：g=　　　　　　　　　　 　。

2．(共35分)Ⅰ．(16分)(1)现有一密度不均匀的摆球、秒表及摆线、米尺、铁架台；

请设计一实验来利用单摆测出重力加速度，写出主要步骤及重力加速度表达式：

　 (2)某学生自己在家按图示电路，将6V电池组“6V、12W”的小灯泡，0-10Ω的滑动

　　　　 变阻器和电键连接成一个调光台灯，请你分析这个电路的台灯在使用时有哪些缺

　　　　 点：针对这个台灯的缺点，设计一个改进的电路，画出电路图：

　 (Ⅱ)(19分)有人设计溴苯的制取的装置如图所示。请按要求回答：

(1)有关化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

　 (2)在滴人混合液几秒钟后，能观察到的现象是：

(Ⅰ)处：　　　　　　　　　　　　　　　　 ；

(Ⅱ)处：　　　　　　　　　　　　　　　　 ；

(Ⅲ)处：　　　　　　　　　　　　　　　　 ；

(Ⅳ)处：　　　　　　　　　　　　　　　　 ；

(3)在2min~3min后，可以在a管底部得到

　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　。

(4)Fe粉的作用是　　　　　　　　　　　 ；

　　 NaOH的作用是　　　　　　　　　　　 ；

　　 U形管中苯的作用是　　　　　　　　　　　 ；

　　 AgNO₃溶液的作用是　　　　　　　　　　　 ；

(5)a管带有支管，其作用为　　　　　 ，为加强此作用，还可以在支管口处进行的操作是　　　　　　　　　　　 。

2、3、4四个接线柱，测得：1、3间的电阻是1、2间电阻的1.5倍，1、3间的电

　　 阻又是3、4间电阻的3倍，而2、4间没有明显的电阻。请画出盒内可能电路图

　 　　 的一个(要求盒内电路所含电阻数最少)

　　　 (2)为探索原子的内部结构，1909年至1911年，物理学家卢瑟福和他的合作者们做

　　　　 了用粒子轰击金箔的实验，发现：绝大数粒子穿过金箔后　　　　　　　 ，

　　　　 少数粒子　　　　　　　　　　　 ，甚至有极少数粒子偏转角超过了90°，

　　　　 有的甚至被弹回，偏转角几乎达到180°。为了解释这个实验结果，卢瑟福提出了

　　　　 原子的核式结构学说，它的内容是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

(3)以上两个实验所用的方法是：通过考察未知系统的输出，以推测和探究未知系统

的内部结构和运动规律。在科学研究上把这种方法称为黑箱方法。请你再举出一

个利用黑箱方法研究的例子(要求简要说明)　　　　　　　　　　　　　　 。

1．(19分)物理是一门以实验为基础的自然科学，人类在科学研究的实践中总结了很多实

验方法。

(1)如图所示，一盒子里装有由若干导线和几个阻值相同的电阻构成的电路，盒外有1、

5．实验题：(15分)

　 (1)(3分)用螺旋测微器测量某一物体的厚度，测量结果如图所示，

　 　　　　　　　 该物体的厚度为　　　　　　 mm。

　 (2)(12分)测量一只量程已知的电压表内阻，器材如下：

　　　　　　　 A．待测电压表(量程3V，内阻约3k)

　　　　　　　 B．电流表(量程3A，内阻0.01)

　　　　　　　 C．定值电阻(阻值5k，额定电流0.5A)

　　　　　　　 D．电池组(电动势小于3V，内阻可忽略)

　　　　　　　 E．开关两只

　　　　　　　 F．导线若干

　　　　　　　 要求从下列左图甲、乙电路中选择一个电路。利用这个电路完成测量。

　　　　　　　 ①你选　　　　 (填甲或乙)电路，理由　　　　　　　　　　　　　　　 。

　　　　　　　 ②实验中需要直接测量的物理量是　　　　　　　　　　　　　　　　 。电压表内

阻的计算公式=　　　　　 。

　 　　　　　　　 ③把下列右图中所示各器材的实物图连成你所选的实验电路。

4．(18分)下面是测量一节干电池的电动势E和内电阻r的实验。

　 　 (1)用一个多用电表先测该电池的电动势，选择开关和表针指示如图1，则该电池电动势的值为　　　　　　　 。

　 (2)再提供电流表A(内阻约1Ω)，滑动变阻器R₁(0~1700Ω)，滑动变阻器R₂(0~20Ω)，开关S及导线若干。某同学正确选择器材和电路，用伏安法按正确的操作步骤测得6组电流I、电压U的值，如图2中6个点所示。写出根据该图求E、r的步骤：

①　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　。

从图中求得电动势E=②　　　　　　 　，内电阻r=③　　　　　　 　。(答案保留3位有效数字)

在下面的方框中画出该同学实验电路图。(多用电表的电压档可视为一个电压表)

　 (3)另一位同学也用上述器材测定同一电池电动势和内电阻，他连接的实物电路图如图3所示。指出该同学在连接的实物电路图中有哪些错误之处　　　　　　　　　　　　 　

　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。

3．(15分)(1)如图8所示，四个相同的电流表分别改装成两个安培表和两个伏特表。安

　 　　　 培表A₁的量程大于A₂的量程，伏特表V₁的量程大V₂的量程，把它们按图接入电路，

　　　 则

　　　 安培表A₁的读数　　　　　　 安培表A₂的读数；

　　　 安培表A₁的偏转角　　　　　　 安培表A₂的偏转角；

　　　 伏特表V₁的读数　　　　　　 伏特表V₂的读数；

　　　 伏特表V₁的偏转角　　　　　　 伏特表V₂的偏转角；

　　　 (填“大于”，“小于”或“等于”)　　　　　　　　　　　　　　 图 8

　 (2)用一满偏电流是40A，内阻为3000的电流表，改装成50A，1 mA 和10mA的多量程电流表，画出电路图，并求出电路图中各电阻的阻值。

2．(18分)

Ⅰ．为了探索一根轻弹簧的弹力与弹簧伸长的关系，某同学做了如下实验(其中弹簧重力忽略不计)：

①将弹簧竖直悬挂，静止后用刻度尺测量其长度，即原长L₀。

②弹簧下端挂上称量好质量的钩码，其重力为F₁，用刻度尺测量对应的弹簧的长度L₁。

③增加钩码，测量弹簧相应长度L₂，L₃……

④实验操作完成后，绘制图像。以弹力为纵坐标，以弹簧长度为横坐标，描绘出一条直线。直线与纵轴交点为P，P点的坐标为(0，－F₀)。

则由以上实验可知：

　 (1)弹簧的劲度系数K=　　　　　　　 。

　 (2)弹力与弹簧长度的表达式：F=　　　　　 (弹力用F表示，弹簧长度用L表示)。

Ⅱ．为了测定和描绘“220V　 40W”白炽电灯灯丝的伏安特性曲线，可以利用调压变压器供电。调压变压器是一种自耦变压器，它只有一组线圈L绕在闭合的环形铁心上，输入端接在220V交流电源的火线与零线间，输出端有一个滑动触头P，移动它的位置，就可以使输出电压在0-250V之间连续变化，图甲中画出的是调压变压器的电路图符号.实验室内备有交流电压表，交流电流表，滑动变阻器，开关，导线等实验器材。

　 (1)在图甲中完成实验电路图.(滑动变阻器用作限流)

　 (2)按你的实验电路图进行测量，如果电表内阻的影响不能忽略，则在测量中存在一定的误差，以下关于误差的分析，正确的是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 (　　 )

A．如果采用电流表外接法，电压高段误差更大

B．如果采用电流表外接法，电压高段误差更小

C．如果采用电流表内接法，电压高段误差更大

D．如果采用电流表内接法，电压高段误差更小

1．(15分)为了测定一根轻弹簧压缩最短时储存的弹性势能

　 的大小，可以将弹簧固定在凹槽轨道一端，并将轨道固

定在水平边缘上，如图(6)所示，用钢球先将弹簧压缩

至最短，而后突然释放，钢球将沿轨道飞出桌面。请回

答以下问题：

　 (1)有一同学在实验前用五十分度的游标卡尺测量钢球

的直径，如图(7)所示，此钢球的直径为　　 cm.

　 (2)为完成实验要求，你认为需要哪些器材？

　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。

　 (3)需要测定的物理量是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

　 (4)计算弹簧最短时弹性势能的表达式为E_p=　　　　　　　　　　　 。