Question

（2011?广东模拟）（1）（3分）用游标为50分度的卡尺（测量值可准确到0.02㎜）测定某圆柱的直径时，卡尺上的示数如图所示．可读出圆柱的直径为

42.10

㎜．

（2）（6分）某同学做“验证力的平行四边形定则”的实验，主要步骤如下：
A．在桌面上放一块方木板，在方木板上铺一张白纸，用图钉把白纸钉在方木板上；
B．用图钉把橡皮条的一端固定在板上的A点，在橡皮条的另一端拴上两条细绳，细绳的另一端系着绳套；
C．用两个弹簧测力计分别钩住绳套，互成角度地拉橡皮条，使橡皮条伸长，结点到达某一位置D．记下D点的位置，读出两个弹簧测力计的示数；
D．按选好的标度，用铅笔和刻度尺作出两个弹簧测力计的拉力F₁和F₂的图示，并用平行四边形定则作出合力F'；
E．只用一个弹簧测力计，通过绳套拉橡皮条使其伸长，读出弹簧测力计的示数，记下细绳的方向，按同一标度作出这个力F的图示；
F．比较力F'和F的大小和方向，看它们是否相同，得出结论．
上述步骤中：
①有重要遗漏内容的步骤的序号是

C

和

E

；
②遗漏的内容分别是

描下两力的方向

和

结点拉至O点

（3）（9分）为了测定电源电动势E的大小、内电阻r和定值电阻r的阻值，某同学利用DIS设计了如图所示的电路，闭合电键S_l，调节滑动变阻器的滑动触头P向某一方向移动时，用电压传感器l、电压传感器2和电流传感器测得数据；并根据测量数据计算
机分别描绘了如图所示的M、N两条U-I直线，不考虑传感器在测量过程中对电路的影响，请回答下列问题：

①根据图中的M、N两条直线可知

BC

A．直线M是根据电压传感器l和电流传感器的数据画得的
B．直线M是根据电压传感器2和电流传感器的数据画得的
C．直线N是根据电压传感器1和电流传感器的数据画得的
D．直线N是根据电压传感器2和电流传感器的数据画得的
②图象中两直线交点处电路中的工作状态是

AC

A．滑动变阻器的滑动头P滑到了最左端    B．电源的输出功率最大
C．定值电阻R₀上消耗的功率为0.5W    D．电源的效率达到最大值
③根据图可以求得电源电动势E=

1.50

V，内电阻r=

1.0

Ω．

Answer 1

分析：（1）掌握游标卡尺的使用方法：游标为50分度，则游标上每一小格的长度为

49mm

50

=0.98mm；先读得主尺与游标上对齐的格的示数及游标上所对齐的格数n，用主尺的示数减去n×0.98即为游标卡尺的示数；
（2）根据实验的原理可知，在实验中要确定出各力的大小及方向，同时还应保证合力与分力的效果相同，则可分析题目中给出的步骤找出遗漏的内容；
（3）①由电路图可知，电压传感器1测电源的输出电压，电压传感器2测量R₀两端电压，则根据两处电压的特点可知两图的意义；
②两图象相交点说明此时两电压传感器的示数相等，则根据电路的结构可分析此种现象的原因，并可求得电源的效率及R₀消耗的功率；
③由图象与纵轴的交点可确定电动势，由交点的数据可利用闭合电路欧姆定律求得内阻．

解答：解：（1）由图可知，游标上的第5小格与主尺上的47mm刻度对齐，则读数为47mm-5×0.98mm=42.10mm；
（2）①由实验数据可知，实验中没有得出两力的方向；同时没有将结点拉至O点，无法保证实验效果相同；
故答案为：①C、E  ②描下两力的方向，结点拉至O点；
（3）由图可知电压传感器1测电源的路端电压，电压传感器2测R₀两端的电压；电流传感器测电路中的电流；
①由图可知，M图象中的电压随电流的增大而增大，故M应为R₀两端的电压；而N图象中电压随电流的增大而减小，符合闭合电路的欧姆定律U=E-Ir，故N显示的是电源的输出电压与电流的关系；故选BC； 
 ②两图象相交说明R₀两端的电压等于电源的输出的电压；故说明此时滑动变阻器应短路，电源直接接在了R₀两端，故滑动变阻器接在了最左端，故A正确；
此时电源的输出功率等于R₀的功率，故R₀消耗的功率P=UI=1.0×0.5W=0.5W；故C正确；
因为电源的输出功率取决于内电阻与外电阻的关系，当内电阻等于外电阻时输出功率最大，而题目中不知电阻关系，无法确定功率大小，故B错误；
外电阻越大，电源的效率越高，故电源的效率没有达到最大，故D错误；
故选AC；
③由N图纵轴的交点为1.50V，则可知电源电动势为1.50V；
由交点可知，电源的路端电压为1.0V，此时电流为0.5A，则由闭合电路欧姆定律可知：
r=

E-U

I

=

1.50-1

0.5

A=1.0Ω；
故答案为：（1）42.10；（2）①CE②描下两力的方向，拉点拉至O点；（3）①BC；②AC；③1.50；1.0．

点评：（1）游标卡尺的读数有两种方法，本解法采用了现行课本中的读数方法，可根据原理去体会读数的方法；
（2）实验中一定要通过实验的原理去掌握实验，脱离开原理是无法正确解决实验问题的；
（3）测定电动势和内阻的实验中要注意数据的处理时主要应用了图象法，要将公式与图象联系在一起理解．