題目列表(包括答案和解析)
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一個(gè)有一定厚度的圓盤(pán)，可以繞通過(guò)中心垂直于盤(pán)面的水平軸轉(zhuǎn)動(dòng)，用下面的方法測(cè)量它勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的角速度。
實(shí)驗(yàn)器材：電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、米尺、紙帶、復(fù)寫(xiě)紙片。
實(shí)驗(yàn)步驟：
（1）如圖1所示，將電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在桌面上，將紙帶的一端穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的限位孔后，固定在待測(cè)圓盤(pán)的側(cè)面上，使得圓盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，紙帶可以卷在圓盤(pán)側(cè)面上。
（2）啟動(dòng)控制裝置使圓盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)接通電源，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器開(kāi)始打點(diǎn)。
（3）經(jīng)過(guò)一段時(shí)間，停止轉(zhuǎn)動(dòng)和打點(diǎn)，取下紙帶，進(jìn)行測(cè)量。
① 由已知量和測(cè)得量表示的角速度的表達(dá)式為ω= 。式中各量的意義是：
.
② 某次實(shí)驗(yàn)測(cè)得圓盤(pán)半徑r=5.50×10-2m，得到紙帶的一段如圖2所示，求得角速度為 。
（1） （2）6.8/s。 |
（1）若多用電表的電阻檔有三個(gè)倍率，分別是×1、×10、×100。用×10檔測(cè)量某電阻Rx時(shí)，操作步驟正確，發(fā)現(xiàn)表頭指針偏轉(zhuǎn)角度過(guò)大，為了較準(zhǔn)確地進(jìn)行測(cè)量，應(yīng)換到_____檔。如果換檔后立即用表筆連接待測(cè)電阻進(jìn)行讀數(shù)，那么缺少的步驟是_________ ，若補(bǔ)上該步驟后測(cè)量，表盤(pán)的示數(shù)如圖甲，則該電阻的阻值是______Ω。
（2）現(xiàn)要用伏安法進(jìn)一步測(cè)量上一小題中的待測(cè)電阻Rx，可供使用的器材如下：
A．電流表A1，量程0．6 A，內(nèi)阻約0．6 Ω
B．電流表A2，量程100m A，內(nèi)阻約10 Ω
C．電壓表V1，量程15 V，內(nèi)阻約15 kΩ
D．電壓表V2，量程3 V，內(nèi)阻約3 kΩ
E．滑動(dòng)變阻器R1，全電阻5 Ω
F．滑動(dòng)變阻器R2，全電阻200Ω
G．兩節(jié)干電池，內(nèi)阻很小
H．電鍵S、導(dǎo)線若干
要求測(cè)量結(jié)果盡量準(zhǔn)確，實(shí)驗(yàn)操作方便。
①所選電流表為_(kāi)_____（填“A1”或“A2”），所選電壓表為_(kāi)________（填“V1”或“V2”），所選滑動(dòng)變阻器為_(kāi)_____（填“R1”或“R2”）。
②在虛線框內(nèi)畫(huà)出測(cè)量電路的原理圖，并根據(jù)所畫(huà)原理圖將圖乙中實(shí)物連接成測(cè)量電路。
（12分）為了較為精確測(cè)量某一定值電阻的阻值，興趣小組先用多用電表進(jìn)行粗測(cè)，后用伏安法精確測(cè)量．現(xiàn)準(zhǔn)備了以下器材：
A.待測(cè)電阻Rx
B．多用電表
C．電流表A1（量程50mA、內(nèi)電阻r1=20Ω）
D．電流表A2（量程100mA、內(nèi)電阻約5Ω）
E．定值電阻R0（80Ω）
F．滑動(dòng)變阻器R（0—10Ω）
G．電源：電動(dòng)勢(shì)E=6V，內(nèi)電阻較小
H．導(dǎo)線、電鍵若干
（1）（4分）在用多用電表粗測(cè)時(shí)，該興趣小組首先選用“×100”歐姆擋，此時(shí)歐姆表的指針位置如圖甲所示，為了減小誤差，多用電表的選擇開(kāi)關(guān)應(yīng)換用 ；按操作規(guī)程再次測(cè)量該待測(cè)電阻的阻值，此時(shí)歐姆表的指針位置如圖乙所示，其讀數(shù)是 Ω；
（2）請(qǐng)?jiān)诖痤}紙的虛線框內(nèi)畫(huà)出能準(zhǔn)確測(cè)量電阻Rx的電路圖（要求在電路圖上標(biāo)出元件符號(hào)）。（4分）
（3）請(qǐng)根據(jù)設(shè)計(jì)的電路圖寫(xiě)出Rx的測(cè)量表達(dá)式 （4分）
（1）幾名學(xué)生進(jìn)行野外考察，登上一山峰后，他們想粗略測(cè)出山頂處的重力加速度。于是他們用細(xì)線拴好石塊P系在樹(shù)枝上做成一個(gè)簡(jiǎn)易單擺，如圖12所示。然后用隨身攜帶的鋼卷尺、電子手表進(jìn)行了測(cè)量。同學(xué)們首先測(cè)出擺長(zhǎng)L，然后將石塊拉開(kāi)一個(gè)小角度，由靜止釋放，使石塊在豎直平面內(nèi)擺動(dòng)，用電子手表測(cè)出單擺完成n次全振動(dòng)所用的時(shí)間t。
①利用測(cè)量數(shù)據(jù)計(jì)算山頂處重力加速度的表達(dá)式g= ；
②若振動(dòng)周期測(cè)量正確，但由于難以確定石塊重心，測(cè)量擺長(zhǎng)時(shí)從懸點(diǎn)一直量到石塊下端，所以用這次測(cè)量數(shù)據(jù)計(jì)算出來(lái)的山頂處重力加速度值比真實(shí)值 （選填“偏大”、“偏小”或“相等”）。
（2）在“測(cè)定金屬的電阻率”的實(shí)驗(yàn)中，所用金屬電阻絲的電阻約為30Ω�，F(xiàn)通過(guò)以下實(shí)驗(yàn)測(cè)量該金屬材料的電阻率。
①用螺旋測(cè)微器測(cè)量電阻絲直徑，其示數(shù)如圖13所示，則該電阻絲直徑的測(cè)量值
d= mm；
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電壓表V1（量程0～3V，內(nèi)阻約3kΩ）；
電壓表V2（量程0～15V，內(nèi)阻約15kΩ）；
電流表A1（量程0～100mA，內(nèi)阻約5Ω）；
電流表A2（量程0～0.6A，內(nèi)阻約0.1Ω）；
滑動(dòng)變阻器R1（0～10Ω）；
滑動(dòng)變阻器R2（0～1kΩ）；
電源E（電動(dòng)勢(shì)為4.5V，內(nèi)阻不計(jì)）。
為了便于調(diào)節(jié)電路并能較準(zhǔn)確的測(cè)出電阻絲的阻值，電壓表應(yīng)選 ，
電流表應(yīng)選 ，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選 。
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④利用測(cè)量數(shù)據(jù)畫(huà)出U一L圖線，如圖16所示，其中（L0，U0）是U―L圖線上的一個(gè)點(diǎn)的坐標(biāo)。根據(jù)U一L圖線，用電阻絲的直徑d、電流I和坐標(biāo)（L0，U0）可計(jì)算得出電阻絲的電阻率
= 。（用所給字母表示）
將兩個(gè)金屬電極鋅、銅片插入一個(gè)水果中就可以做成一個(gè)水果電池�，F(xiàn)要測(cè)量橘子電池（如圖所示）的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，四位同學(xué)采用不同的方法進(jìn)行探究。
（1）甲同學(xué)用多用表的直流電壓檔，選擇0～1V量程，直接測(cè)銅鋅兩金屬片之間的電壓時(shí)讀數(shù)為0.82V；用多用表的歐姆檔直接測(cè)水果電池的兩極，讀得此時(shí)的讀數(shù)為3200Ω；甲同學(xué)認(rèn)為該水果電池電動(dòng)勢(shì)E=0.82V, 內(nèi)阻r=3.2kΩ
請(qǐng)指出甲同學(xué)測(cè)量的主要錯(cuò)誤：_________________________________________
（2）乙同學(xué)利用伏安法電路并借助DIS實(shí)驗(yàn)器材中的電壓、電流傳感器測(cè)水果電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，電路如圖所示。
下表是乙同學(xué)測(cè)量該水果電池時(shí)記錄的數(shù)據(jù)。
|
次數(shù) |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
|
電壓U/V |
0.32 |
0.360 |
0.44 |
0.52 |
0.60 |
0.68 |
|
電流I/mA |
0.32 |
0.30 |
0.26 |
0.22 |
0.18 |
0.14 |
請(qǐng)你根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)在答題卷相應(yīng)位置的坐標(biāo)紙中描點(diǎn)作出U隨I變化的關(guān)系圖象。由圖象求出水果電池的電動(dòng)勢(shì)為 V，內(nèi)阻為 Ω。
（3）丙同學(xué)也想自己測(cè)一下水果電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，該同學(xué)手邊只有電流傳感器，導(dǎo)線、開(kāi)關(guān)和一只電阻箱（電阻可變范圍09999.9Ω），他利用這些器材測(cè)出了一系列電流與電阻對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)，圖像法處理數(shù)據(jù)時(shí)丙同學(xué)作出 隨 變化的關(guān)系圖象。根據(jù)圖像的斜率和截距也求出了水果電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻。
（4）丁同學(xué)將四個(gè)這樣的水果電池串聯(lián)起來(lái)給“2.5V,0.5A”的小燈泡供電，燈泡仍不發(fā)光（檢查電路無(wú)故障）分析燈泡不亮的原因是： 。
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，T為電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打點(diǎn)的時(shí)間間隔，r為圓盤(pán)的半徑，x2、x1是紙帶上選定的兩點(diǎn)分別對(duì)應(yīng)的米尺的刻度值，n為選定的兩點(diǎn)間的打點(diǎn)數(shù)（含兩點(diǎn)）。
或
……；（s5+s6）/2T；1，5
