某同学设计一个描绘电热器的伏安特性曲线的实验.在实验结束后.该同学记录的测量数据如下: U /V 0 2.0 4.0 6.0 8.0 10.0 12.0 I/A 0 0.14 0.26 0.36 0.44 0.48 0.50 请根据上述信息完成下列问题: ①除电热器外.实验室里还给该同学提供了如下器材供选择: A．电流表 B．电流表 C．电压表 D．电压表 E．滑动变阻题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

（1）（6分）某实验小组的同学准备在学校实验室测本地重力加速度，同时验证单摆的周期与摆球的质量无关．实验室器材有：铁架台、长约1m的细线、刻度尺、天平、砝码盒里质量不等的砝码多个（每个不同质量砝码的重心位置不同）、秒表．实验小组的同学用砝码代替单摆的摆球．
实验步骤是：
A．选一个砝码，记录该砝码的质量m，用细线系好砝码，结点为P，细线的上端固定于铁架台铁夹上的O点；
B．用刻度尺测O、P之间细线的长度l，测出P点到砝码几何中心的距离d，设L=l+d；
C．将砝码拉开一个大约30°的角度，然后由静止释放；
D．用秒表测出50次全振动的时间t，由T=

得到周期T；
E．改变O、P之间的细线的长度，再测一次，记下相应的L和T；
F．求出两次测得的L和T的平均值，作为代入公式g=（

2π

）²L计算使用的数据，求得本地重力加速度g；
G．选用不同的砝码，记录不同砝码的质量m，测出使用不同砝码时的周期T；看周期T是否由于m不同而不同．
你认为以上哪些步骤有错，分别写出步骤前的字母序号并加以改正？

C有错，错在拉开的角度太大，拉开的角度应该不大于5°；
F有错，错在不应该求L和T的平均值，应该分别将L和T代入公式g=(

2π

)2L，求出重力加速度g，求g的平均值；
G有错，错在没有保证在相同条件下，应该保持L相同，测出使用不同砝码时的周期T．

C有错，错在拉开的角度太大，拉开的角度应该不大于5°；
F有错，错在不应该求L和T的平均值，应该分别将L和T代入公式g=(

2π

)2L，求出重力加速度g，求g的平均值；
G有错，错在没有保证在相同条件下，应该保持L相同，测出使用不同砝码时的周期T．

．
（2）某同学为了描绘一个“6V，9W”的小灯泡的伏安特性曲线，并测出该小灯泡在额定电压下的准确电阻值，到实验室寻找到了一些仪器，规格及数量如下：
A．电流表一只（0～3A，内阻约为0.5Ω）
B．电压表一只（0～3V，内阻R_V=3kΩ）
C．定值电阻R₀=4kΩ
D．滑动变阻器R₁（0～5Ω，额定电流为0.6A）
E．滑动变阻器R₂（0～10Ω，额定电流为3A）
F．9V直流电源一个
G．开关、导线若干，待测灯泡一个
这位同学利用现有器材，结合所学知识，顺利完成了实验．
①该同学在实验中滑动变阻器应选用是

（填器材序号字母）；
②请在虚线框中画出实验电路图．

③按照电路设计，测量小灯泡在额定电压下的准确电阻值时，电压表的示数为U，电流表的示数为I．小灯泡在额定电压下的准确电阻值的表达式是

U(RV+R0)

IRV-U

U(RV+R0)

IRV-U

（物理量均用所给字母表示）

（1）为了探究加速度与力、质量的关系，某实验小组设计如图甲所示的实验装置：一个木块放在水平长木板上，通过细线跨过定滑轮与重物相连，木块与纸带相连，在重物牵引下，木块在木板上向左运动．重物落地后，木块继续向左做匀减速运动，打出的纸带如图1所示，每隔一点取一个计数点（不计纸带所受到的阻力，交流电频率为50Hz，重力加速度g取10m/s²）（②③问结果保留一位小数）
①两计数点之间的时间间隔为

s
②木块减速阶段的加速度为

m/s²
③木块与木板间的动摩擦因数μ=

（2）二极管是电子线路中常用的电子元件．它的电路符号如图2甲所示，正常使用时，“+”极一端接高电势，“-”极一端接低电势．要描绘某二极管在0～8V间的伏安特性曲线，另提供有下列的实验器材：电源E（电动势为8V，内阻不计）：多用电表电压档有五个量程，分别为2.5V、10V、50V、250V、500V，可视为理想电压表）；开关一个；滑线变阻器一个；mA表一块；导线若干．
①在答题纸对应的方框内画出测定二极管伏安特性的电路原理图，多用电表在电路图中用V表示，并注明电压表挡所选量程．
②利用多用电表电压档测量正常使用中的二极管电压时，电流从

（选填“红”或“黑”）表笔流入电表．
③某同学通过实验得出了图2乙所示的伏安特性曲线图．接着，他又用该二极管、电源E和另一只固定电阻R等组成图2丙所示的电路，当闭合开关后，用多用电表的电压挡测得R两端的电压为0.8V，由此可以判断固定电阻R的阻值大约为

Ω．

（1）为探究物体下落过程中机械能是否守恒，采用实验装置如图所示．已知重力加速度大小为g
①其设计方案如下：让质量为m的立方体小铁块从开始端自由下落，开始端至光电门的高度差为h，则此过程中小铁块重力势能的减少量为

；若测出小铁块通过光电门时的速度v，则此过程中小铁块动能增加量为

；比较这两个量之间的关系就可得出此过程中机械能是否守恒．
②．具体操作步骤如下：
A．用天平测定小铁块的质量m；
B．用游标卡尺测出立方体小铁块的边长d；
C．用刻度尺测出电磁铁下端到光电门的距离h；
D．电磁铁先通电（电源未画出），让小铁块吸在开始端；
E．断开电源，让小铁块自由下落；
F．计时装置记录小铁块经过光电门所用时间为t，计算出相应速度v；
G．改变光电门的位置，重复C、D、E、F等步骤，得到七组（h_i，

）数据；
H．将七组数据在v²-h坐标系中找到对应的坐标点，拟合得到如图所示直线．
上述操作中有一步骤可以省略，你认为是

（填步骤前的字母）；计算小铁块经过光电门的速度表达式v=

．
③．在误差允许范围内，若v²-h图线斜率k=

，则可判断小铁块在下落过程中机械能守恒．
（2）发光二极管在生产和生活中得到了广泛应用．正常使用时，带“+”号的一端接高电势，带“-”号的一端接低电势．某同学通过实验描绘它的伏安特性曲线．
①实验室提供的器材如下：
A．电压表（3V，内阻约10kΩ）         B．电压表（15V，内阻约25kΩ）
C．电流表（50mA，内阻约50Ω）       D．电流表（0.6A，内阻约1Ω）
E．滑动变阻器（0-10Ω，3A）      F．电源（6V，内阻不计）      G．开关，导线
在做实验时，电压表选用

，电流表选用

（填选项字母）．
②请在图甲中以笔划线代替导线，按实验要求将实物图中的连线补充完整．

③根据实验数据描点，请在图乙所示的坐标纸中画出该发光二极管的I-U图线．若该发光二极管的最佳工作电流为10mA，现将该发光二极管与电动势为3V、内阻不计的电池组相连，还需串联一个阻值R=

Ω的电阻，才能使它工作在最佳状态（计算结果保留3位有效数字）．

某同学设想用带电粒子的运动轨迹做出“0”、“8”字样，首先，如图甲所示，在真空空间的竖直平面内建立直角坐标系，在和处有两个与轴平行的水平界面和，它们把空间分成Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三个区域，在三个区域内分别存在匀强磁场、、，其

大小满足，方

向如图甲所示．在Ⅱ区域内的轴左右

两侧还分别存在匀强电场、(图中

未画出)，忽略所有电、磁场的边缘效应．

是以坐标原点为中心对称的正方

形，其边长．现在界面上的

A处沿轴正方向发射一比荷的带正电荷的粒子(重力不计)，粒子恰能沿图中实线途经B、C、，D三点后回到A点并做周期性运动，轨迹构成一个“0”字．已知粒子每次穿越Ⅱ区域时均做直线运动．

(1)求、的大小和方向．

(2)去掉Ⅱ和Ⅲ区域中的匀强电场和磁场，其他条件不变，仍在A处以相同的速度发射相同的粒子，请在Ⅱ和Ⅲ区城内重新设计适当的匀强电场或匀强磁场，使粒子运动的轨迹成为上下对称的“8”字，且粒子运动的周期跟甲图中相同．请通过必要的计算和分析，求出你所设计的“场”的大小、方向和区域，并在乙图中描绘出带电粒子的运动轨迹和你所设计的“场”．(上面半圆轨迹已在图中画出)

某同学设想用带电粒子的运动轨迹做出“0”、“8”字样，首先，如图甲所示，在真空空间的竖直平面内建立xoy坐标系，在y1=0.1m和y2= -0.1m处有两个与x轴平行的水平界面PQ和MN把空间分成Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三个区域，在三个区域中分别存在匀强磁场B1、B2、B3，其大小满足B2=2B1=2B3=0.02T，方向如图甲所示。在Ⅱ区域中的y轴左右两侧还分别存在匀强电场E1、E2（图中未画出），忽略所有电、磁场的边缘效应. ABCD是以坐标原点O为中心对称的正方形，其边长L=0.2m。现在界面PQ上的A处沿y轴正方向发射一比荷q/m=108c/kg的带正电荷的粒子（重力不计），粒子恰能沿图中实线途经B、C、D三点后回到A点并做周期性运动，轨迹构成一个“0”字.己知粒子每次穿越Ⅱ区域时均做直线运动.

（1）求E1、E2场的大小和方向

（2）若去掉Ⅱ和Ⅲ区域中的匀强电场和磁场，其他条件不变，仍在处以相同的速度发射相同的粒子，请在Ⅱ和Ⅲ区域内重新设计适当的匀强电场或匀强磁场，使粒子运动的轨迹成为上、下对称的“8”字，且粒子运动的周期跟甲图中相同，请通过必要的计算和分析，求出你所设计的“场”的大小、方向和区域，并在乙图中描绘出带电粒子的运动轨迹和你所设计的“场”（上面半圆轨迹己在图中画出）

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