题目内容

物理小组在一次探究活动中测量滑块与木板之间的动摩擦因数．实验装置如图所示，一表面粗糙的木板固定在水平桌面上，一端装有定滑轮；木板上有一滑块，其一端与电磁打点计时器的纸带相连，另一端通过跨过定滑轮的细线与托盘连接．打点计时器使用的交流电源的频率为50 Hz.开始实验时，在托盘中放入适量砝码，滑块开始做匀加速运动，在纸带上打出一系列小点．

(1)上图给出的是实验中获取的一条纸带的一部分，0、1、2、3、4、5、6、7是计数点，每相邻两计数点间还有4个点(图中未标出)，计数点间的距离如图所示．根据图中数据计算得加速度a＝________(保留三位有效数字)．

(2)回答下列两个问题：
①为测量动摩擦因数，下列物理量中还应测量的有________．(填入所选物理量前的字母)

A．木板的长度l B．木板的质量m1
C．滑块的质量m2 D．托盘和砝码的总质量m3
E．滑块运动的时间t
②测量①中所选定的物理量时需要的实验器材是______________________．
(3)滑块与木板间的动摩擦因数μ＝________(用被测物理量的字母表示，重力加速度为g)．与真实值相比，测量的动摩擦因数________(填“偏大”或“偏小”)．写出支持你的看法的一个论据：_____________________________.

(1)0.497 m/s2(0.495 m/s2～0.497 m/s2均可)
(2)①CD　②天平　(3)　偏大　纸带与限位孔间有摩擦

解析

练习册系列答案
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(9分)有一节干电池，电动势大约为1.5V，内电阻约为1.0Ω。为了比较准确地测出该电池的电动势和内电阻，根据提供的以下器材完成相关实验：
A.电压表V(5V，5kΩ)                    
B.电流表G(量程2.0mA，内阻Rg=10Ω)
C.电流表A(量程0.6A，内阻约为0.5Ω)    
D.滑动变阻器R1(0～100Ω，0.5A)
E.滑动变阻器R2(0～10Ω，1A)             
F.电阻箱R3（0~999.9Ω）
G.开关S和导线若干
（1）为了能准确地进行测量，同时为了操作方便，电阻箱的阻值应调为   Ω。请在虚线框内画出实验原理图 (标注所选择的器材符号)。
（2）下表是根据实验设计的原理图测得的数据，为了采用图象法分析和处理数据，请你在下图所示的坐标纸上选择合理的标度，作出相应的图线。

序号
1
2
3
4
5
6
电流表G(I1/mA)
1.37
1.35
1.26
1.24
1.18
1.11
电流表A(I2/A)
0.12
0.16
0.21
0.28
0.36
0.43
（3）根据图线求出电源的电动势E=  V(保留三位有效数字)，电源的内阻r=  Ω(保留两位有效数字)。

螺旋测微器的示数为   mm．

(14分)为测量某金属丝的电阻率，他截取了其中的一段，用米尺测出金属丝的长度L，用螺旋测微器测得其直径为D，用多用电表粗测其电阻约为R．
(1)该同学将米尺的0刻度线与金属丝的左端对齐，从图2甲中读出金属丝的长度L=______mm
(2)该同学用螺旋测微器测金属丝的直径，从图2乙中读出金属丝的直径D=_____mm．
(3)该同学选择多用电表“×10”档粗测金属丝的电阻，从图2丙中读出金属丝的电阻R=____Ω

(4)接着，该同学用伏安法尽可能精确地测出该金属丝的电阻，然后根据电阻定律计算出该金属丝的电阻率．实验室提供的器材有：
A．直流电源E（电动势4V，内阻不计）
B．电流表A1（量程0～3mA，内阻约50Ω）
C．电流表A2（量程0～15mA，内阻约30Ω）
D．电压表V1（量程0～3V，内阻10kΩ）
E．电压表V2（量程0～15V，内阻25kΩ）
F．滑动变阻器R1（阻值范围0～15Ω，允许通过的最大电流2.0A）
G．滑动变阻器R2（阻值范围0～2kΩ，允许通过的最大电流0.5A）
H．待测电阻丝Rx，开关、导线若干
要求较准确地测出其阻值，电流表应选_____，电压表应选______，滑动变阻器应选______．（用器材前的字母表示即可）
(5)在如图丁所示的实物上画出连线（部分线画划出）

用如图甲所示的电路图研究灯泡L（2.4V，1.0W）的伏安特性，并测出该灯泡在额定电压下正常工作时的电阻值，检验其标示的准确性。


（1）在闭合开关S前，滑动变阻器触头应放在         端。（选填“a”或“b”）
（2）根据电路图，请在图乙中以笔划线代替导线将实物图补充完整。
（3）实验后作出的U—I图象如图丙所示，图中曲线弯曲的主要原因是：       。

（10分）现仅有以下器材：
A1表：量程0.2A    A2表：量程0.02A      V1表：量程3V
V2表：量程100V  滑线变阻器R：0~10Ω 电阻箱R0：0~9999.9Ω， 0.1A
蓄电池组E：ε=6V，r=0.1Ω  电键S及导线若干
为较准确地测定一电阻值Rx约1.2Ω的电阻丝的阻值，已有甲、乙两位同学分别设计了甲、乙二个电路图来测量Rx。但甲、乙两电路设计均有不合理之处，请指出存在的问题（各图分别指出两处即得满分）。

（1）甲图不合理之处：                    ，              。（2分）
（2）乙图不合理之处：                    ，              。（2分）
（3）请设计一个实用的较合理的电路图，画在规定方框内，并写出Rx的计算公式。（说明公式中各物理量的意义）Rx=                 ；（2分）各量的意义是：                        。（2分）            （画图2分）

（10分）某同学在进行“测定金属的电阻率”实验。
（1）用螺旋测微器测量金属丝的直径，测量结果如图所示，则该金属丝的直径为d=___________mm；

（2）测得接入电路的金属丝的长度为L，已知其电阻大约为20Ω。在用伏安法测其电阻时，除必选电源E（电动势，内阻很小）、导线、开关S外，还有下列器材供选择：
电流表A1（量程100mA，内阻约0.5Ω）
电流表A2（量程0.6A，内阻约0.6Ω）
电压表V1（量程3V，内阻约30kΩ）
电压表V2（量程1．5V，内阻约20kΩ）
滑动变阻器R1（范围0-20Ω）
滑动变阻器R2（范围0-2kΩ）
为了使测量值较准确，电流表应选_____，电压表应选______，滑动变阻器应选_____（填字母代号）。并将设计好的测量电路原理图画在虚框内。

（3）若电压表、电流表读数用U、I表示，用上述测得的物理量计算金属丝的电阻率的表达式为ρ=_________________________（用U、d、I、L表示）。

（7分）某实验小组利用如图所示的装置“探究当合外力一定时，物体运动的加速度与其质量之间的关系”。

（1）由上图中刻度尺读出两个光电门中心之间的距离s＝24 cm，由下图中游标卡尺测得遮光条的宽度d＝________ cm。该实验小组在做实验时，将滑块从如图所示位置由静止释放，由数字计时器可以读出遮光条通过光电门1的时间Δt1，遮光条通过光电门2的时间Δt2，则滑块经过光电门1时的瞬时速度的表达式v1＝________，滑块经过光电门2时的瞬时速度的表达式v2＝________，则滑块的加速度的表达式a＝__________________________。(以上表达式均用字母表示)

（2）在本次实验中，实验小组通过改变滑块质量共做了6次实验，得到如下表所示的实验数据。请在下图的坐标系中描点作出相应的a -图象。

m / g
250
300
350
400
500
800
 /（kg-1)
4.0
3.3
2.9
2.5
2.0
1.3
a /（m·s-2）
2.0
1.7
1.3
1.2
1.0
0.6

某同学利用如图1所示电路来测量电阻Rx的阻值。将电阻箱接入a、b之间，闭合电键。适当调节滑动变阻器Rˊ后保持其阻值不变。依次改变电阻箱的阻值R，读出相应电压表的示数U，得到如图2所示的U—R图像。

（1）用待测电阻Rx替换电阻箱，读得电压表示数为1.50V。利用U—R图像可得Rx＝________Ω。
（2）若电路中使用的电源为一组新的干电池组成的电池组，其内阻可忽略不计，根据U—R图像可得该电池组的电动势为________V；滑动变阻器Rˊ此时的阻值为Rˊ＝________Ω。
（3）电池使用较长时间后，电动势可认为不变，但内阻增大。若仍用图1实验装置和图2所示的U—R图像测定某一电阻，则测定结果将________（选填“偏大”、“偏小”或“不变”）。

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