题目内容

（6分）某同学利用验证牛顿第二定律的实验装置来验证动能定理，在一端带滑轮的长木板上放置一个光电门，其位置可移动，与光电门相连的计时器可以显示出遮光片通过光电门所用的时间。改变光电门的位置进行多次测量，每次都使小车上的遮光片从某一固定位置由静止开始运动。
（1）用螺旋测微器测量出遮光片的宽度d，读数为2.362mm，请在螺旋测微器相应括号里填入相应数据，示数a为：     ，示数b为：      

（2）用米尺测量出小车释放位置与光电门之间的距离S，并记录遮光片通过光电门所用的时间t，测得小车的质量为M（满足M>>m，其中m为钩码的质量），为减小实验误差
①你认为实验操作之前必须进行的操作是___________________；
②小车动能的增量ΔEK=_____________(用题中给定的字母表示)     

（1） 2 ；35 （每空1分）   （2）①平衡摩擦力   ② Md2/2t2  （每空2分）

解析试题分析：（1）螺旋测微器的读数有两部分组成，0.5mm的整数部分从固定刻度读出，所以a为2mm，小于0.5mm的部分从可动刻度读出，最后一位为估读，最后乘以精确度0.01mm。所以0.002mm为估读，示数b为35.
（2）要验证动能定理，需要计算合外力做功即合力和位移，根据遮光片的宽度d和通过光电门的时间可以计算速度和动能。而要保证合力等于钩码重力就必须保证平衡摩擦力。
（3）经过光电门的速度，所以物体动能。
考点：验证动能定理实验探究

练习册系列答案
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(12分)太阳能是一种清洁、绿色能源。在上海举办的世博会上，大量使用了太阳能电池。太阳能电池在有光照时，可以将光能转化为电能；在没有光照时，可以视为一个电学器件。某实验小组通过实验，探究一个太阳能电池在没有光照时（没有储存电能）的I-U特性。所用的器材包括：太阳能电池，电源E，电流传感器，电压传感器，滑动变阻器R，开关S及导线若干。

（1）为了描绘出完整的I-U特性曲线，在图a中A处接________传感器，B处接________传感器，并将图(a)连成完整的实验电路图。
（2）该实验小组根据实验得到的数据，描点绘出了如图(b)的I-U图像，图中PQ为过P点的切线。由图可知，当电压小于2.00V时，太阳能电池的电阻________（选填“很大”或“很小”）；当电压为2.80V时，太阳能电池的电阻约为______Ω。

（10分）有一金属电阻丝的阻值约为20Ω，现用以下实验器材测量其电阻率：
A．电压表V1（量程0～15V，内阻约15kΩ）
B．电压表V2（量程0～3V，内阻约3kΩ）
C．电流表A1 (量程为0～0.6A，内阻约为0.5Ω)
D．电流表A2（量程为0～50 mA，内阻约为10Ω）
E．滑动变阻器R1（阻值范围0～1kΩ，允许最大电流0.2A）
F．滑动变阻器R2（阻值范围0～20Ω，允许最大电流1.0A）
G．螺旋测微器
H．电池组（电动势3V，内电阻0.5Ω）
I．开关一个和导线若干
⑴某同学决定采用分压式接法调节电路，为了准确地测量出电阻丝的电阻，电压表选    ，电流表选     ，滑动变阻器选        （填写器材前面的字母）；
⑵用螺旋测微器测量该电阻丝的直径，示数如图a所示，该电阻丝直径的测量值
d =         mm；

⑶如图b所示，将电阻丝拉直后两端分别固定在刻度尺两端的接线柱a和b上，其间有一可沿电阻丝滑动的触头P，触头的上端为接线柱c．当按下触头P时，它才与电阻丝接触，触头的位置可在刻度尺上读出．实验中改变触头与电阻丝接触的位置，并移动滑动变阻器的滑片，使电流表A示数I保持不变，记录对应的电压表读数U．

该同学的实物连接如图c所示，他的连线是否正确，如果有错，在连接的导线上打“×”并重新正确连线；如果有导线遗漏，请添加导线，完成正确的实物连接图．

（4）利用测量数据描点作出U – L图线，如图d所示，并求得图线的斜率k．用电阻丝的直径d、电流I和斜率k表示电阻丝的电阻率ρ=              ．

在“描绘小电珠伏安特性曲线”的实验中，被测的小电珠为“4V，2 W”。实验室只有以下可供选择的实验器材：
电压表V1（量程6 V ，内阻约20 kΩ）
电压表V2（量程3 V ，内阻约10 kΩ）
电流表A（量程0.6 A ，内阻约1 Ω）
变阻器 R1（0~10 Ω ，1.0 A）
变阻器 R2（0~200 Ω ，0.6 A）
电源E（6V）
开关S及导线若干
①实验中要求测定小电珠在0.4V~4.0 V的范围内，不同电压U时流经它的电流值I ，作出伏安特性曲线。为了顺利完成实验，实验电路中应采用______（分压、限流）法供电，变阻器选用______（填字母代号，下同），电压表选_______；
②请将左下图的实物图连接成实验所需的电路，并使变阻器接入电路的阻值有比较恰当的值：

③某同学在实验中读取了如下表的实验数据，且在右上图I—U坐标图中标出了相应的数据点。请你在此坐标图中帮该同学标出纵坐标的标度；画出其伏安特性曲线；求出小电珠两端电压为3.5V时，其阻值R=＿＿＿＿Ω（取两位有效数字）。

U/V
0.40
0.80
1.20
1.40
1.80
2.40
2.80
3.20
3.60
4.00
I/A
0.092
0.150
0.235
0.270
0.340
0.390
0.422
0.441
0.475
0.496

为测定某电源内阻r和一段电阻丝单位长度的电阻R0，设计如图所示的电路。ab是一段粗细均匀的电阻丝，R是阻值为2Ω的保护电阻，电源电动势为6V，电流表内阻不计，示数用I表示，滑动片P与电阻丝有良好接触， aP长度用L表示，其它连接导线电阻不计。实验时闭合电键，调节P的位置，将L和与之对应的I数据记录在下表。

实验次数
1
2
3
4
5
L（m）
0.10
0.20
0.30
0.40
0.50
I（A）
1.78
1.39
1.14
0.97
0.84
1I（A－1）
0.56
0.72
0.88
1.03
1.19
（1）画出1/I-L图像；

（2）写出1/I-L的关系式，式中涉及到相关物理量用字母表示（E、r、R、R0）________________
（3）从图中根据截距和斜率，求出该电源内阻r为_______Ω；该电阻丝单位长度的电阻R0为_________Ω/m。（结果保留两位小数）

（12分）
（1）右图为螺旋测微器，其读数为_____________mm.

（2）某同学做了“用多用表测电阻”的实验后，对多用表中的“欧姆表”形成了以下一些看法，你认为他的哪些看法是正确的(    )
A．欧姆表的刻度是均匀的
B．选挡后必须经过“调零”才能进行测量
C．测电路中的电阻大小时，要将电阻从电路中断开才能进行测量
D. 测电阻时，指针偏转太大，为减小误差，应换用较大的量程重新调零后再测量
（3）如图所示为用伏安法测量一个定值电阻阻值的实验原理图和所需器材的实物图，现有器材规格如下：
待测电阻Rx（约100Ω）
直流电流表A1（量程0～50mA ，内阻约50Ω）
直流电流表A2（量程0～0.6A ，内阻约5Ω）
直流电压表V1（量程0～5 V，内阻约5kΩ）
直流电压表V2（量程0～15V，内阻约10kΩ）
直流电源E（电动势4V，内阻不计）
滑动变阻器R（阻值范围0～15Ω，允许最大电流1A）
电键1个，导线若干条。
①实验时电流表选择______，电压表选择______。（填仪器字母代号）
②根据实验原理图，在实物图中完成其余连线使之成为完整的实验电路。
③在开关S闭合前，滑动变阻器的滑动端应移到      端（填“a”或“b”）。
④实验操作正确的情况下，本实验电阻的测量值          真实值。（填“大于”或“小于”）

在做测量一只蓄电池(电动势约为2.2 V，内阻很小)的电动势和内阻的实验时，备有下列器材供选用：
A．定值电阻(阻值已知为R1＝1 Ω，额定功率约5 W)
B．定值电阻(阻值已知为R2＝10 Ω，额定功率约10 W)
C．直流电流表(量程0～0.6 A～3 A，内阻不能忽略)
D．直流电压表(量程0～3 V～15 V，内阻较大)
E．滑动变阻器(阻值范围0～10 Ω)
F．滑动变阻器(阻值范围0～1 000 Ω)
G．电键
H．导线若干

(1)为防止电源短路，用作保护电阻的定值电阻选用______(填“A”或“B”)
(2)某同学将选定的器材在实物图上连线完成了实验电路，闭合电键后无论怎样移动滑片P，发现电压表示数约为2.2 V不变，电流表的示数几乎为零，若电路中只有一处故障，则电路故障可能是下述中的________．
A．b、c间断路
B．a、b间某点电阻丝断路
C．P与电阻丝未接通
D．保护电阻断路
(3)排除故障后，某小组讨论发现图中有一条导线连接错误，请在错误导线上画上“×”，并画出正确接线．
(4)改正错误后按正确操作完成实验，根据实验记录，将测量数据描点如下图，请在图上作出相应图象．则待测蓄电池的电动势E为________V，内阻r为________Ω.(结果均保留三位有效数字)

（6分）如图为“探究加速度与力、质量的关系”的实验装置示意图。砝码和小桶的质量为m，小车和钩码的总质量为M。

(1)除图中所示装置外，还需要的测量工具有            ；
(2)实验中，为了使细线对小车的拉力等于小车所受的合外力，先调节长木板一端滑轮的高度，使细线与长木板平行。接下来还需要进行的一项操作是　    　；
A．将长木板水平放置，让小车连着已经穿过打点计时器的纸带，给打点计时器通电，调节m的大小，使小车在砝码和小桶的牵引下运动，从打出的纸带判断小车是否做匀速运动
B．将长木板的一端垫起适当的高度，让小车连着已经穿过打点计时器的纸带，撤去砝码和小桶，给打点计时器通电，轻推小车，从打出的纸带判断小车是否做匀速运动
C．将长木板的一端垫起适当的高度，撤去纸带以及砝码和小桶，轻推小车，观察判断小车是否做匀速运动
(3)实验中要进行质量m和M的选取，以下最合理的一组是　   　。
A．M＝200 g，m＝10 g、15 g、20 g、25 g、30 g、40 g
B．M＝200 g，m＝20 g、40 g、60 g、80 g、100 g、120 g
C．M＝400 g，m＝10 g、15 g、20 g、25 g、30 g、40 g
D．M＝400 g，m＝20 g、40 g、60 g、80 g、100 g、120 g

（6分）如图所示是某同学在“研究匀变速直线运动”的实验中获得的一条纸带。

（1）已知打点计时器电源频率为50 Hz，则纸带上打相邻两点的时间间隔为________。
（2）A、B、C、D是纸带上四个计数点，每两个相邻计数点间有四个点没有画出。从图7中求出C点对应的速度是______m/s，运动的加速度是   m/s2。（计算结果保留三位有效数字）

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