Question

（1）如图所示，小钢球从竖直砖墙前某位置由静止释放，并用频闪照相机在同一底片上多次曝光，得到了图中1、2、3、4、5…所示小球的运动过程中每次曝光的位置．已知连续两次曝光的时间间隔均为T，每块砖的厚度均为d．根据图2中的信息，计算：

①小球经过3位置时的瞬时速度大小为______．
②该处重力加速度大小为______．
③小球释放处与1位置间的竖直高度差为______．
（2）高三年级某同学做“测量金属丝电阻率”的实验．
①首先，他用螺旋测微器在被测金属丝上的三个不同位置各测一次直径，并求出其平均值作为金属丝的直径d．其中某次测量如图2所示，这次测量对应位置金属导线的直径为______mm；
②然后他测量了金属丝的电阻．实验中使用的器材有：
a．金属丝（长度x为1.0m，电阻约5Ω～6Ω）
b．直流电源（4.5V，内阻不计）
c．电流表（200mA，内阻约1.0Ω）
d．电压表（3V，内阻约3kΩ）
e．滑动变阻器（50Ω，1.5A）
f．定值电阻R₁（100.0Ω，1.0A）
g．定值电阻R₂（10.0Ω，1.0A）
h．开关，导线若干
该同学实验时的电路图如图3所示，且在实验中两块电表的读数都能接近满偏值，定值电阻应该选______（选填“R₁”或“R₂”）；
③该同学根据测量时电流表的读数I、电压表的读数U描绘的U-I图象如图4所示，根据图象可以求得金属丝的电阻为 R_x=______Ω（保留两位有效数字）

④设法保持金属丝的温度不变，而逐渐改变上述总长度为x的金属丝实际接入电路的长度x，当电压表的示数保持不变时，下列图象中正确反映了流过定值电阻中的电流I随x大致变化规律的是______．


A、B、
C、D、

Answer 1

【答案】分析：（1）根据△x=aT²，判断小球运动的性质，并求出加速度．根据一段时间内中点时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度．先求出1的速度，再求出小球释放处与1位置间的竖直高度差；
（2）①螺旋测微器的读数方法是固定刻度读数加上可动刻度读数，在读可动刻度读数时需估读；
②根据两电表满偏电压和电流，由欧姆定律求出定值电阻的阻值来选择．
③U-I图线的斜率等于待测电阻+待测电阻．在直线上取相距较远的两点，读出坐标求出斜率，求解．
④根据欧姆定律I==，I与x是非线性关系，x增大，I减小．
解答：解：（1）①小球在位置“3”的速度等于2、4间的平均速度，则有v=
②由△x=aT²，得：加速度a=
③根据匀加速直线运动的速度公式得：
所以小球释放处与1位置间的竖直高度差为h=
（2）①螺旋测微器的固定刻度读数为0mm，可动刻度读数为0.01×12.7mm=0.127mm，所以最终读数为：0mm+0.127mm=0.127mm；
     ②根据欧姆定律得
      定值电阻R==-5=10Ω，故定值电阻应该选R₂．
    ③在直线选取离原点较远的一点，读出坐标U=2.75V，I=180mA=0.18A，
      待测电阻R_被=R_定=5.2Ω
    ④根据欧姆定律I==，I与x是非线性关系，x增大，I减小，由数学知识得知斜率大小减小．故C
故本题答案是：（1）①；②；③；
（2）①0.127mm；②R₂；③5.2Ω；④C
点评：（1）本题相当于打点计时器问题，根据匀变速直线运动的两大推论求出加速度和速度，并判断小球运动性质．
（2）本题考查理解物理图象的能力．伏安法是测量电阻的基本原理，图象法是处理数据的常用方法，可以减小偶然误差．