题目列表(包括答案和解析)
(12分)电学实验涉及最多的是电阻的测量,电阻的测量方法常用的有:欧姆表测量,粗测;替代法,思路是等效思想,电流或电压等效,高精度,方法简单不需计算,但要有可调的标准电阻(如电阻箱);伏安法,测量依据是欧姆定律;比例法,若有标准的已知内电阻的电表,可采用此法测量表的电阻,仪器有电阻箱和电表,两电流表一般并联(分流),两电压表一般串联(分压);半偏法(或1/3偏法等)。
(1)设计一个用替代法测量未知电阻Rx(阻值约为几十欧)的电路,提供的器材有:电源E,电流表A,电阻箱R0,滑动变阻器R,开关S1,单刀双掷开关S2,导线若干。要求画出电路图,请画在下面的虚线框中。
(2)如图甲、乙所示是测量电流表A2的内阻r10和电压表V2的内阻r20的电路图。已知电流表A1的内阻为r1,电压表V1的内阻为r2,还提供了电源E,开关S,滑动变阻器R1、R2,测量时记录下两电流表的示数I1和I2,两电压表的示数U1和U2. 则甲、乙两图中测电表内阻使用的方法是 ,用已知量和测得的量表示内阻r10= ,r20= 。
(3)如图丙是用半偏法测电流表内阻的电路图。请你填空,以完成下列实验操作过程:实验时先断开开关S2,闭合S1,调整R2,使电流表A的指针指到满刻度处;再闭合S2,调整电阻箱R1,使电流表A的指针恰好指到半满刻度处,读出此时电阻箱的阻值R,则电流表A的内阻rA= 。测量结果 (填“偏大”、“偏小”或“不变”)
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(分)(1)某实验小组用如图所示的装置测量弹簧的劲度系数k。当挂在弹簧下端的砝码处于静止状态时,测出弹簧受到的拉力F与对应的弹簧长度L(弹簧始终在弹性限度内),列表记录如下:
| 实验次数i | Fi(N) | Li(cm) |
| 1 | 0.49 | 60.20 |
| 2 | 0.98 | 61.60 |
| 3 | 1.47 | 63.05 |
| 4 | 1.96 | 64.65 |
| 5 | 2.45 | 66.10 |
| 6 | 2.94 | 67.55 |
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因为逐差法常用于处理自变量等间距变化的数据组,所以小组一成员用逐差法处理数据,具体如下:将表中第三列相邻的两项求差,得出弹簧伸长量ΔL= Li - Li-1
每个ΔL都是与相同的拉力ΔF=0.49N相对应的伸长量,求出ΔL的平均值
===cm=1.47cm
故该弹簧的劲度系数为k===0.333N/cm
该成员在实验数据处理中存在的问题是: ;
请你用逐差法处理表格中的数据,尽量精确计算出弹簧的劲度系数k= N/cm(结果保留三位有效数字)。
(2)一微安表
的刻度盘只标注了表示量程Ig =100μA的刻度线,尚未标注其他分刻度线,如图所示。请用下列全部器材测量微安表
的内阻:
i、图示的待测微安表
:内阻Rg约为2kΩ
ii、1块毫伏表
:量程250mV,最小分度5mV,内阻约为1kΩ
iii、1个滑动变阻器R1:0~50Ω
iv、1个滑动变阻器R2:0~3kΩ
v、1个直流电源E:电动势E=1.5V,内阻r约为1Ω
vi、1个单刀单掷开关S,导线若干
①在方框内画出测量微安表
的内阻Rg的实验电路原理图(原理图中的元件要用相应的英文字母标注)。
②下面是主要的实验操作步骤,将所缺的内容填写在横线上方:
第一步:断开S,按电路原理图连接器材,将两个滑动变阻器 R1、R2的触头分别置于合理的位置;
第二步:闭合S,分别调节R1和R2至适当位置,
③用已知量和测得量的符号表示微安表
的内阻Rg=
为测量某未知电阻Rx的阻值,实验室仅提供以下器材:
| A.待测电阻Rx(阻值约40~50Ω) | B.电流表(量程10mA,内电阻约50Ω) |
| C.电阻箱R(最大值999.9Ω) | D.直流电源E(电动势约3V,内电阻约0.5Ω) |
为测量某未知电阻Rx的阻值,实验室仅提供以下器材:
A.待测电阻Rx(阻值约40~50Ω) B.电流表(量程10mA,内电阻约50Ω)
C.电阻箱R(最大值999.9Ω) D.直流电源E(电动势约3V,内电阻约0.5Ω)
E.单刀双掷开关一个,导线若干.
(1)将实验器材连接成实验电路,但未完成全部连线如图所示,请根据实物图在虚线框内画出原理图,并用笔画线代替导线,连接成完整的实验电路。(要求尽量减小实验误差,标明给定器材的符号)
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(2)按电路图连接成正确的实物图后,该同学先将电阻箱R的阻值调到最大,将开关S掷a端,调节电阻箱R,使电流表的示数为I,此时电阻箱示数为R1;然后将开关S掷向b端, .则待测电阻Rx= (完成必要步骤及用测量物理量的字母表示Rx,要求操作简单方便)
为测量某未知电阻Rx的阻值,实验室仅提供以下器材:
A.待测电阻Rx(阻值约40~50Ω) B.电流表(量程10mA,内电阻约50Ω)
C.电阻箱R(最大值999.9Ω) D.直流电源E(电动势约3V,内电阻约0.5Ω)
E.单刀双掷开关一个,导线若干.
(1)将实验器材连接成实验电路,但未完成全部连线如图所示,请根据实物图在虚线框内画出原理图,并用笔画线代替导线,连接成完整的实验电路。(要求尽量减小实验误差,标明给定器材的符号)
(2)按电路图连接成正确的实物图后,该同学先将电阻箱R的阻值调到最大,将开关S掷a端,调节电阻箱R,使电流表的示数为I,此时电阻箱示数为R1;然后将开关S掷向b端, .则待测电阻Rx= (完成必要步骤及用测量物理量的字母表示Rx,要求操作简单方便)
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一、1、D 2、B 3、A 4、B 5、D 6、ABD 7、B 8、A
二、实验题:(18分)将答案填在题目的空白处,或者要画图连线。
9、(6分)C
10、(12分)(1) (4分)

(2)(4分)
(3)(4分) Rx=I2(R0+r2)/I1-r1或者Rx=(I2-I1)R0/I1-r1
三、本大题共三小题共计54分.解答时请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
11、(16分)(1)假设B的速度从v0减为vB=4m/s时,A一直加速到vA,以A为研究对象,
由动能定理
① 3分
代入数据解得vA=1m/s<vB,故假设成立
在A向右运动路程L=0.5m的过程中,A、B系统动量守恒
② 3分
联立①②解得v0=6m/s
(2)设A、B与挡板碰前瞬间的速度分别为vA1、vB1,由动量守恒定律
③ 3分
以A为研究对象,由动能定理
④ 3分
由于A与挡板碰撞无机械能损失,故A与挡板碰后瞬间的速度大小为
,碰后系统总动量不再向右时,A与竖直挡板只能发生一次碰撞,即
⑤ 2分
联立③④⑤解得 x
0
625m
2分
12、(18分)(1)物块从静止释放至B的过程中小车不动,对物体由机械能守恒定律有,
①
解得:
②
在B处时,由牛顿第二定律有,
③
解得:N=5mg ④
(2)物块滑上水平轨道至与小车相对静止的过程中,对系统由动量守恒和能量守恒有:
⑤
⑥
解得:
⑦
(3)物块滑上水平轨道至将弹簧压缩至最短的过程中,对系统由动量守恒和能量守恒有:
⑧
⑨
解得:
⑩
13、(20分)(1)
=
……………………………① 1分
=
I=
………………………………③ 1分
由⑴,⑵,⑶得
……………④ 2分
(2)AB棒滑到DF处时
…………………⑤ 1分
……………………⑥
2分
……………⑦
2分
由⑸⑹⑺得
………………⑧
1分
(3)电机做的功
………………⑨ 2分
?……⑩ 2分
是AB棒在DEF上滑动时产生的电热,数值上等于克服安培力做的功
………………………………………………⑾ 1分
又
,
故
……………⑿
2分
是AB棒在CDFG导轨上滑动时产生的电热,电流恒定,电阻不变
………………⒀ 1分
由⑼、⑽、⑿、⒀得
…………⒁ 1分
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