实验

 

 

23.(12分)(2008年高考山东理综卷23题)2007年诺贝尔物理学奖授予了两位发现“巨磁电阻”效应的物理学家。材料的电阻随磁场的增加而增大的现象称为磁阻效应,利用这种效应可以测量磁感应强度。

 

  若图1为某磁敏电阻在室温下的电阻-磁感应强度特性曲线,其中RBRO分别表示有、无磁敏电阻的阻值。为了测量磁感应强度B,需先测量磁敏电阻处于磁场中的电阻值RB。请按要求完成下列实验。

(1)设计一个可以测量磁场中该磁敏电阻阻值的电路,在图2的虚线框内画出实验电路原理图(磁敏电阻及所处磁场已给出,待测磁场磁感应强度大小约为0.6~1.0T,不考虑磁场对电路其它部分的影响)。要求误差较小。

     提供的器材如下:

     A.磁敏电阻,无磁场时阻值

     B.滑动变阻器R,全电阻约

     C.电流表,量程2.5mA,内阻约

     D.电压表,量程3V,内阻约3k

     E.直流电源E,电动势3V,内阻不计

     F.开关S,导线若干

(2)正确接线后,将磁敏电阻置入待测磁场中,测量数据如下表:

 

1

2

3

4

5

6

U(V)

0.00

0.45

0.91

1.50

1.79

2.71

I(mA)

0.00

0.30

0.60

1.00

1.20

1.80

根据上表可求出磁敏电阻的测量值RB=          ,结合图1可知待测磁场的磁感

应强度B=           T。

(3)试结合图1简要回答,磁感应强度B在0~0.2T和0.4~1.0T范围内磁敏电阻阻值的变化规律有何不同?

(4)某同学查阅相关资料时看到了图3所示的磁敏电阻在一定温度下的电阻-磁感应强度特性曲线(关于纵轴对称),由图线可以得到什么结论?

(1)如右图所示

(2)1500        0.90

(3)在0~0.2T范围内,磁敏电阻的阻值随磁感应强度非线性变化(或不均匀变化);在

0. 4~1.0T范围内,磁敏电阻的阻值随磁感应强度线性变化(或均匀变化)

(4)磁场反向,磁敏电阻的阻值不变。

23.(1)见解析图

              (2)1500;0.90

(3)在0~0.2T范围内,磁敏电阻的阻值随磁感应强度非线性变化(或不均匀变化);在

0. 4~1.0T范围内,磁敏电阻的阻值随磁感应强度线性变化(或均匀变化)

(4)磁场反向,磁敏电阻的阻值不变。

【解析】(1)当B=0.6T时,磁敏电阻阻值约为6×150Ω=900Ω,当B=1.0T时,磁敏电阻阻值约为11×150Ω=1650Ω.由于滑动变阻器全电阻20Ω比磁敏电阻的阻值小得多,故滑动变阻器选择分压式接法;由于,所以电流表应内接.电路图如图所示.

(2)方法一:根据表中数据可以求得磁敏电阻的阻值分别为:

故电阻的测量值为(1500-1503Ω都算正确.)

由于,从图1中可以读出B=0.9T

方法二:作出表中的数据作出U-I图象,图象的斜率即为电阻(略).

(3)在0~0.2T范围,图线为曲线,故磁敏电阻的阻值随磁感应强度非线性变化(或非均匀变化);在0.4~1.0T范围内,图线为直线,故磁敏电阻的阻值随磁感应强度线性变化(或均匀变化);

(4)从图3中可以看出,当加磁感应强度大小相等、方向相反的磁场时,磁敏电阻的阻值相等,故磁敏电阻的阻值与磁场方向无关.

本题以最新的科技成果为背景,考查了电学实验的设计能力和实验数据的处理能力.从新材料、新情景中舍弃无关因素,会看到这是一个考查伏安法测电阻的电路设计问题,及如何根据测得的U、I值求电阻.第(3)、(4)问则考查考生思维的灵敏度和创新能力.总之本题是一道以能力立意为主,充分体现新课程标准的三维目标,考查学生的创新能力、获取新知识的能力、建模能力的一道好题.

15.(11分)(2008年高考广东物理卷15题)某实验小组探究一种热敏电阻的温度特性.现在器材:直流恒流电源(在正常工作状态下输出的电流恒定)、电压表,待测热敏电阻、保温容器、温度计、开关和导线等.

(1)若用上述器材测量热敏电阻的阻的随温度变化的特性,请你在图的实物图上连线.

(2)实验的主要步骤:

①正确连接电路,在保温容器中注入适量冷水,接通电源,调节并记录电源输出的电流值;②在保温容器中添加少量热水,待温度稳定后,闭合开关,                          ,断开开关;

③重复第②步操作若干次,测得多组数据.

(3)实验小组算得该热敏电阻在不同温度下的阻值,并据此绘得图10的R-t关系图线,请根据图线写出该热敏电阻的R-t关系式:R=        +        t(Ω)(保留3位有效数字)

15.(1)图略

(2)记录电压表电压值、温度计数值

(3)R=100+0.395 t

15.(1)如右图所示。

(2)  记录温度升高后的温度计的读数和对应此时电压表的读数

(3)R= 100  +  0.4t 

【解析】根据就可解出不同温度下热敏电阻的阻值,并利用图线得出图线的斜率,我们就可解出R= 100 + 0.4t().

【知识链接】伏安法测电阻。在这个实验中电流强度是已知的恒定的值,而电压是通过电压表测得的,根据就可解出不同温度下热敏电阻的阻值,同学们在理解不同条件下伏安法测电阻的物理意义.

 

16.(13分)(2008年高考广东物理卷16题)某实验小组采用图所示的装置探究“动能定理”,图中小车中可放置砝码,实验中,小车碰到制动装置时,钩码尚未到达地面,打点针时器工作频率为50 Hz.

(1)实验的部分步骤如下:

①在小车中放入砝码,把纸带穿过打点计时器,连在小车后端,用细线连接小车和钩码;

②将小车停在打点计时器附近,                  ,小车拖动纸带,打点计时器在纸带上打下一列点,         

③改变钩码或小车中砝码的数量,更换纸带,重复②的操作。

(2)图是钩码质量为0.03 kg,砝码质量为0.02 kg时得到的一条纸带,在纸带上选择起始点0及A、B、C、D和E五个计数点,可获得各计数点到0的距离5及对应时刻小车的瞬时速度v,请将C点的测量结果填在表1中的相应位置.

(3)在上车的运动过程中,对于钩码、砝码和小车组成的系统,                做正功,

        做负功.

(4)实验小组根据实验数据绘出了图中的图线(其中Δv2=v2-v20),根据图线可获得的结论是                                                  .要验证“动能定理”,还需要测量的物理量是摩擦力是                 

 

 

表1纸带的测量结果

测量点

S/cm

r/(m?s-1)

0

0.00

0.35

A

1.51

0.40

B

3.20

0.45

C

   

  

D

7.15

0.54

E

9.41

0.60

 

 

 

 

 

 

 

16.(1)②接通电源、释放小车     断开开关

(2)5.06    0.49    (3)钩砝的重力    小车受摩擦阻力

(4)小车初末速度的平方差与位移成正比   小车的质量

16.1)先打开电源再释放纸带;断开电源,取下纸带。

25.10cm0.49m/s    (3)钩码的重力 阻力。

4)速度平方之差)与位移成正比小车的质量

【解析】在探究功与速度变化关系的实验中,我们首先要验证功W与速度变化的关系,但不是正比的关系,而的变化即()与功W是成正比的,如果再测出小车的质量就可算出小车动能的变化,最终可验证动能定理。在验证C点时,从纸带上可知C点的速度就是BD的平均速度,

【知识链接】动能定理。动能定理是高中阶段最重要的定理,合外力所做的功等于物体的动能变化,,公式中的功W是合外力的功,也就是总功。

 

 

三、非选择题:包括必考题和选考题两部分。第22题~第29题为必考题,每个试题考生都必须做答。第30题~第38题为选考题,考生根据要求做答。

22.(15分)(2008年高考宁夏理综卷22题)

I.右图为一正在测量中的多用电表表盘.

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(1)如果是用×10档测量电阻,则读数为             

(2)如果是用直流10 mA档测量电流,则读数为             mA。

   (3)如果是用直流5 V档测量电压,则读数为               V。

Ⅱ.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,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。

 

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    (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个打点(图中未标出),计数点间的距离如图所示。根据图中数据计算的加速度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                            

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 (3)滑块与木板间的动摩擦因数                     (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:                                                                    

                                     。

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22.Ⅰ.(1)60

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(2)7.18

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(3)3.59

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Ⅱ.(1)0.495~0.497m/s2

(2)①CD

(3)

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【解析】欧姆档在最上面的一排数据读取,读数为6×10Ω=60Ω;电流档测量读取中间的三排数据的最底下一排数据,读数为7.18mA;同样直流电压档测量读取中间的三排数据的中间一排数据较好,读数为35.9×0.1V=3.59V。对纸带的研究直接利用逐差法取平均值计算加速度。

 

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四、实验题(本题共2小题,第13题4分,第14题11分,共15分.把答案写在答题卡中指定的答题处,不要求写出演算过程)

13、(2008年高考海南物理卷13题)某同学用螺旋测微器测量一金属丝的直径,测微器的示数如图所示,该金属丝直径的测量值为         mm.

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13.【答案】:2.793(2.791~2.795mm之间均可)

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【解析】:测量值读数为2.5mm0.01mm×29.3=2.793mm

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14、(2008年高考海南物理卷14题)一毫安表头   满偏电流为9.90 mA,内阻约为300 Ω.要求将此毫安表头改装成量程为1 A的电流表,其电路原理如图所示.图中,   是量程为2 A的标准电流表,R0为电阻箱,R为滑动变阻器,S为开关,E为电源.

⑴完善下列实验步骤:

①将虚线框内的实物图按电路原理图连线;

②将滑动变阻器的滑动头调至        端(填“a”或“b”),电阻箱R0的阻值调至零;

 ③合上开关;

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 ④调节滑动变阻器的滑动头,增大回路中的电流,

使标准电流表读数为1 A

 ⑤调节电阻箱R0的阻值,使毫安表指针接近满偏,此时标准电流表的读数会      (填“增大”、“减小”或“不变”);

 ⑥多次重复步骤④⑤,直至标准电流表的读数为        ,同时毫安表指针满偏.

⑵回答下列问题:

  ①在完成全部实验步骤后,电阻箱使用阻值的读数

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为3.1 Ω,由此可知毫安表头的内阻为       

②用改装成的电流表测量某一电路中的电流,电流表指针半偏,此时流过电阻箱的电流为            A.

  ⑧对于按照以上步骤改装后的电流表,写出一个可能影响它的准确程度的因素:

                                                                     

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14.【答案】:(1)①如图;②b;⑤减小;⑥1A;(2)①310;②0.495(0.494~0.496均可);③例如:电阻箱和滑动变阻器的阻值不能连续变化;标准表和毫安表头的读数误差;电表指针偏转和实际电流的大小不成正比等等。

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【解析】:(1)将滑动变阻器的滑动头调至b点是为了保护毫安表;在调节电阻箱时,由于接入回路的电阻增加,故电流表电流会减小;为了能成功改装为1A的量程的电流表,需要通过调节滑动变阻器使标准电流表示数回到1A;(2)电阻箱的电阻读数为3.1Ω,此时毫安表满偏,电阻箱上的电流为1000mA-9.9mA=990.1mA,根据并联电阻值与电流值成反比,可计算毫安表的内阻为310Ω;若毫安表半偏,电阻箱的电流也减半为495mA=0.495A;本实验可能因电阻箱和滑动变阻器的阻值不能连续变化,导致标准电流表的示数无法精准显示1A,还有电表本身读数上的误差,以及电表指针偏转本身不是随电流均匀偏转等都可能影响改装后的电流表的准确程度。

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22.(18分)(2008年高考全国Ⅰ理综卷22题)

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Ⅰ.(6分)如图所示,两个质量各为m1和m2的小物块A和B,分别系在一条跨过定滑轮的软绳两端,已知m1>m2,现要利用此装置验证机械能守恒定律。

(1)若选定物块A从静止开始下落的过程中进行测量,则需要测量的物理量有_________。

①物块的质量m1、m2

②物块A下落的距离及下落这段距离所用的时间;

③物块B下落的距离及下落这段距离所用的时间;

④绳子的长度。

(2)为提高实验结果的准确程度,某小组同学对此实验提出以下建议:

①绳的质量要轻;

②在“轻质绳”的前提下,绳子越长越好;

③尽量保证物块只沿竖直方向运动,不要摇晃;

④两个物块的质量之差要尽可能小。

以上建议中确实对提高准确程度有作用的是_________。

(3)写出一条上面没有提到的对提高实验结果准确程度有益的建议:______________________________________________________________________________。

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Ⅱ.(12分)一直流电压表V,连成为1V,内阻为1000Ω。现将一阻值在5000~7000Ω之间的固定电阻R1与此电压表串联,以扩大电压表的连成。为求得扩大后量程的准确值,再给定一直流电源(电动势E为6~7V,内阻可忽略不计),一阻值R2=2000Ω的固定电阻,两个单刀开关S1、S2及若干导线。

(1)为达到上述目的,将答题卡上对应的图连成一个完整的实验电路图.

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(2)连线完成以后,当S1与S2均闭合时,电压表的示数为0.90 V;当S1闭合,S2断开时,电压表的示数为0.70 V,由此可以计算出改装后电压表的量程为        V,电源电动势为         V.

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22、I(1)答案:①②或①③解析:通过连结在一起的A、B两物体验证机械能守恒定律,即验证系统的势能变化与动能变化是否相等,A、B连结在一起,A下降的距离一定等于B上升的距离;A、B的速度大小总是相等的,故不需要测量绳子的长度和B上升的距离及时间。

(2)答案:①③。解析:如果绳子质量不能忽略,则A、B组成的系统势能将有一部分转化为绳子的动能,从而为验证机械能守恒定律带来误差;若物块摇摆,则两物体的速度有差别,为计算系统的动能带来误差;绳子长度和两个物块质量差应适当。

(3)答案:对同一高度进行多次测量取平均值;或选取受力后相对伸长量尽量小的绳;(个人补充:尽量减小滑轮的质量、对滑轮转动轴进行润滑、选择质量相对较大的物块A、B)

解析:多次取平均值可减少测量误差,绳子伸长量尽量小,可减少测量的高度的准确度。(个人补充解析:实验过程中,滑轮也会转动,其能量同样来源于A、B组成的系统,故应减小滑轮的质量。)

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II.答案:7,6.3(1)将待测电压表与标准电阻串联后与电源连接即可。设电源电动势为E,则由闭合电路欧姆定律,当两开关都闭合时,R2被短路,有:U1=E当S1闭合,S2断开时,E=U2+(R1+R2);解两式得:R1=6000Ω ,E=6.3V;根据串联分压原理,可得电压表量程为7V。

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22. (18分)(2008年高考全国Ⅱ理综卷22题)

(1)(5分)某同学用螺旋测微器测量一铜丝的直径,测微器的示数如图所示,该铜丝的直径为__________mm.

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(2)(13分)右图为一电学实验的实物连线图. 该实验可用来测量待测电阻Rx的阻值(约500Ω). 图中两具电压表量程相同, 内阻都很大. 实验步骤如下:

①调节电阻箱, 使它的阻值R0与待测电阻的阻值接近; 将滑动变阻器的滑动头调到最右端.

②合上开关S.

③将滑动变阻器的滑动头向左端滑动, 使两个电压表指针都有明显偏转.

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④记下两个电压表V1和V2的读数U1和U2

⑤多次改变滑动变阻器滑动头的位置, 记下V1和V2的多组读数U1和U2

⑥求Rx的平均值.

回答下面问题:

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(Ⅰ)根据实物连线图在虚线框内画出实验的电路原理图,其中电阻箱的符号为, 滑动变阻器的符号为,其余器材用通用的符号表示。

(Ⅱ)不计电压表内阻的影响,用U1、U2和R0表示Rx的公式为Rx=___________

(Ⅲ)考虑电压表内阻的影响, 用U1、U2、R0、V1的内阻r1、V2的内阻r2表示Rx的公式为Rx=__________________

 

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22、(1)4.592~4.594;

(2)I电路如图:.

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II

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III.

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解析:(1)螺旋测微器固定刻度部分读数为4.5mm,可动刻度部分读数为0.093mm,所以所测铜丝直径为4.593mm

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(2)不计电压表内阻,根据串联分压原理,有:

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(3)可考电压表内阻影响,则R与Rv1的并联电阻与R与Rv2的并联电阻串联分压,即:解得:

 

 

 

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21.(8分)(2008年高考北京理综卷21题)

(1)用示波器观察某交流信号时,在显示屏上显示出一个完整的波形,如图。经下列四组操作之一,使该信号显示出两个完整的波形,且波形幅度增大。此组操作是                     。(填选项前的字母)

A.调整X增益旋钮和竖直位移旋钮

B.调整X增益旋钮和扫描微调旋钮

C.调整扫描微调旋钮和Y增益旋钮

D.调整水平位移旋钮和Y增益旋钮

(2)某同学和你一起探究弹力和弹簧伸长的关系,并测弹簧的劲度系数k。做法是先将待测弹簧的一端固定在铁架台上,然后将最小刻度是毫米的刻度尺竖直放在弹簧一侧,并使弹簧另一端的指针恰好落在刻度尺上。当弹簧自然下垂时,指针指示的刻度数值记作L0,弹簧下端挂一个50g的砝码时,指针指示的刻度数值记作L1;弹簧下端挂两个50g的砝码时,指针指示的刻度数值记作L2;……;挂七个50g的砝码时,指针指示的刻度数值记作L2

①下表记录的是该同学已测出的6个值,其中有两个数值在记录时有误,它们的代表符号分别是                                      

测量记录表:

代表符号

L0

L1

L2

L3

L4

L5

L6

L7

刻度数值/cm

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1.70

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3.40

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5.10

 

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8.60

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10.3

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12.1

 

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②实验中,L3和L2两个值还没有测定,请你根据上图将这两个测量值填入记录表中。

③为充分利用测量数据,该同学将所测得的数值按如下方法逐一求差,分别计算出了三个差值:

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请你给出第四个差值:dA=                   cm。

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④根据以上差值,可以求出每增加50g砝码的弹簧平均伸长量用d1、d2、d3、d4

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表示的式子为:                              

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代入数据解得                   cm。

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⑤计算弹簧的劲度系数k=            N/m。(g取9.8m/s2

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21、(1)C     【解析】调整扫描微调旋钮,使该信号显示出两个完整的波形,调整Y增益旋钮,使波形幅度增大。

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(2)①l5 ;l6;②6.85(6.84-6.86) ;14.05(14.04-14.06);

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l7l3 ;7.20(7.18-7.22) ;④

【解析】读数时应估读一位,所以其中l5 l6两个数值在记录时有误。

 

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18.(6分)(2008年高考上海物理卷18题)某同学利用图(a)所示的电路研究灯泡L1(6V,1.5W)、L2(6V,10W)的发光情况(假设灯泡电阻恒定),图(b)为实物图。

(1)他分别将L1、L2接入图(a)中的虚线框位置,移动滑动变阻器的滑片P,当电压表示数为6V时,发现灯泡均能正常发光。在图(b)中用笔线代替导线将电路连线补充完整。

(2)接着他将L1和L2串联后接入图(a)中的虚线框位置,移动滑动变阻器的滑片P,当电压表示数为6V时,发现其中一个灯泡亮而另一个灯泡不亮,出现这种现象的原因是_____________________________。

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现有如下器材:电源E(6V,内阻不计),灯泡L1(6V,1.5W)、L2(6V,10W),L3(6V,10W),单刀双掷开关S。在图(c)中设计一个机动车转向灯的控制电路:当单刀双掷开关S与1相接时,信号灯L1亮,右转向灯L2亮而左转向灯L3不亮;当单刀双掷开关S与2相接时,信号灯L1亮,左转向灯L3亮而右转向灯L2不亮。

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18.【答案】:(1)如图b

(2)由于RL2比RL1小得多,灯泡L2分得的电压很小,虽然有电流渡过,但功率很小,不能发光。

(3)如图c

【解析】:由于灯泡L2和L1额定电压相同,灯泡L2功率大得多,故RL2比RL1小得多,灯泡L2分得的电压很小,虽然有电流渡过,但功率很小,不能发光。

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19.(10分)(2008年高考上海物理卷19题)如图所示是测量通电螺线管A内部磁感应强度B及其与电流I关系的实验装置。将截面积为S、匝数为N的小试测线圈P置于螺线管A中间,试测线圈平面与螺线管的轴线垂直,可认为穿过该试测线圈的磁场均匀。将试测线圈引线的两端与冲击电流计D相连。拨动双刀双掷换向开关K,改变通入螺线管的电流方向,而不改变电流大小,在P中产生的感应电流引起D的指针偏转。

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(1)将开关合到位置1,待螺线管A中的电流稳定后,再将K从位置1拨到位置2,测得D的最大偏转距离为dm,已知冲击电流计的磁通灵敏度为Dφ, Dφ,式中为单匝试测线圈磁通量的变化量。则试测线圈所在处磁感应强度B=______;若将K从位置1拨到位置2的过程所用的时间为Δt,则试测线圈P中产生的平均感应电动势ε=____。

实验次数

I(A)

B(×10-3T)

1

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0.5

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0.62

2

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1.0

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1.25

3

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1.5

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1.88

4

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2.0

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2.51

5

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2.5

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3.12

(2)调节可变电阻R,多次改变电流并拨动K,得到A中电流I和磁感应强度B的数据,见右表。由此可得,螺线管A内部在感应强度B和电流I的关系为B=________。

(3)(多选题)为了减小实验误差,提高测量的准确性,可采取的措施有

(A)适当增加试测线圈的匝数N

(B)适当增大试测线圈的横截面积S

(C)适当增大可变电阻R的阻值

(D)适当拨长拨动开关的时间Δt

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19.【答案】:(1)    

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(2)0.00125I(或kI)      

(3)A,B

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【解析】:(1)改变电流方向,磁通量变化量为原来磁通量的两倍,即2BS,代入公式计算得B=,由法拉第电磁感应定律可知电动势的平均值ε=

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(2)根据数据可得B与I成正比,比例常数约为0.00125,故B=kI(或0.00125I)

(3)为了得到平均电动势的准确值,时间要尽量小,由B的计算值可看出与N和S相关联,故选择A、B。

 

 

 

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22. (2008年高考理综天津卷) (16分)  (1)用螺旋测微器测量金属导线的直径,其示数如图所示,该金属导线的直径为                     mm。

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(2)用下列器材组装成描绘电阻R伏安特性曲线的电路,请将实物图连线成为实验电路。

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    微安表μA(量程200μA,内阻约200);

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    电压表V(量程3V,内阻约10K);

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    电阻R(阻值约20k);

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    滑动变阻器R(最大阻值50,额定电流1 A).

    电池组E(电动势3V,内阻不计);

开关S及导线若干。

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 (3)某同学利用单摆测定当地重力加速度,发现单摆静止时摆球重心在球心的正下方,他仍将从悬点到球心的距离当作摆长L,通过改变摆线的长度,测得6组L和对应的周期T,画出L一T2图线,然后在图线上选取A、B两个点,坐标如图所示。他采用恰当的数据处理方法,则计算重力加速度的表达式应为g=               。请你判断该同学得到的实验结果与摆球重心就在球心处的情况相比,将                 。(填“偏大”、“偏小”或“相同”)

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22、【答案】(1)1.880(1.878-1.882均正确)(每空2分)

【解析】题目考查螺旋测微器的读数

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螺旋测微器的读数方法是1、先读固定尺上的读数为1.5mm,

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2、读可动刻度为38.0与精确度0.01相乘得到0.380mm

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3、固定读数与可动读数相加即为最终结果,1.5mm0.380mm=1.880mm

 

(2)【答案】实物连接如图

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从题目中给的电压表的内阻和电流表的内阻以及待测电阻R0的阻值可以判断测量电路要用伏安法的内接法,变阻器的电阻比较小,所以电源电路采用分压法。

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(3)【答案】   相同

【解析】题目考查了用单摆测重力加速度

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设A、B的摆线长为LA和LB,摆线到重心的距离为L1,所以A、B的两处的摆长分别为LA+L1和LB+L1,根据周期公式  (1)    (2)      (2)-(1)得

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  从式子中可以看出,最终的结果与重心的位置无关,所以不影响g值的测量。

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22.(请在答题卡上作答)(17分)

(1)(2008年高考重庆理综卷)某实验小组拟用如题22图1所示装置研究滑块的运动.实验器材有滑块、钩码、纸带、米尺、带滑轮的木板,以及由漏斗和细线组成的单摆等.实验中,滑块在钩码作用下拖动纸带做匀加速直线运动,同时单摆垂直于纸带运动方向摆动,漏斗漏出的有色液体在纸带带下留下的痕迹记录了漏斗在不同时刻的位置.

①在题22图2中,从               纸带可看出滑块的加速度和速度方向一致.

②用该方法测量滑块加速度的误差主要来源有:                  (写出2个即可).

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(2)(2008年高考重庆理综卷)某研究性学习小组设计了题22图3所示的电路,用来研究稀盐水溶液的电阻率与浓度的关系.图中E为直流电源,K为开关,K1为单刀双掷开关,V为电压表,A为多量程电流表,R为滑动变阻器,Rx为待测稀盐水溶液液柱.

①实验时,闭合K之前将R的滑片P置于            (填“C”或“D”)端;当用电流表外接法测量Rx的阻值时,K1应置于位置            (填“1”或“2”).

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②在一定条件下,用电流表内、外接法得到Rx的电阻率随浓度变化的两条曲线如题22图4所示(不计由于通电导致的化学变化).实验中Rx的通电面积为20 cm2,长度为20 cm,用内接法测量Rx的阻值是3500Ω,则其电阻率为         Ω?m,由图中对应曲线        

(填“1”或“2”)可得此时溶液浓度约为         %(结果保留2位有效数字).

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22.(1)

  B   

摆长测量、漏斗重心变化、液体痕迹偏粗、阻力变化……

(2)

   D         1   

   35        1   

 

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22、(1)本题考查匀加速运动和单摆的运动, 本题中等难度题目。要使速度和加速度方向相同,则只有B,因为B中相等时间内纸带运动的距离越来越大。用该方法测量加速度的误差主要来源有:摆长的测量。漏斗重心的变化,液体痕迹偏粗、阻力变化等。

(2)本题考查电阻率测量这个实验。闭合K之前,应将R的滑片位置置于D端,这样可保证电表的安全。用电流表外接法测电阻时,K应置于1位置。

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根据电阻定律得: 得:,内接法使得测量值偏大,对应的电阻率也偏大,所以对应的曲线为1.由测量得电阻率和图象可得溶液浓度约为0.011----0.014之间。

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22.(17分)(2008年高考理综四川卷)

    I.(9分)一水平放置的圆盘绕过其圆心的竖直轴匀速转动。盘边缘上固定一竖直的挡光片。盘转动时挡光片从一光电数字计时器的光电门的狭缝中经过,如图1 所示。图2为光电数字计时器的示意图。光源A中射出的光可照到B中的接收器上。若A、B间的光路被遮断,显示器C上可显示出光线被遮住的时间。

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    挡光片的宽度用螺旋测微器测得,结果如图3所示。圆盘直径用游标卡尺测得,结果如图4所示。由图可知,

    (l)挡光片的宽度为_____________mm。

    (2)圆盘的直径为_______________cm。

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    (3)若光电数字计时器所显示的时间为50.0 ms,则圆盘转动的角速度为_______弧度/秒(保留3位有效数字)。

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    Ⅱ.(8分)图为用伏安法测量电阻的原理图。图中, 椭圆: V为电压表,内阻为4000Ω;椭圆: mA为电流表,内阻为50Ω。E为电源,R为电阻箱,Rx为待测电阻,S为开关。

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    (l)当开关闭合后电压表读数U=l.6V,电流表读数I=2.0mA。若将作为测量值,所得结果的百分误差是____________。

    (2)若将电流表改为内接。开关闭合后,重新测得屯压表读数和电流表读数,仍将电压表读数与电流表读数之比作为测量值,这时结果的百分误差是______________。

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   (百分误差 )

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22、I (1)10.243 

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(2)24.220

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(3)1.69

II  (1)20%

(2)5%

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解析:I  由螺旋测微器与游标卡尺的读数规则可得两者的读数.mm,mm=24.220cm

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圆盘转动的角速度为,而,综合两式并代入数据可得:rad/s.

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II  (1)测量值为,因电流表外接,所以,故真实值为,对应的百分误差

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(2)电流表内接时,百分误差

必做题

lO.(8分) (2008年高考江苏物理卷)某同学想要了解导线在质量相同时,电阻与截面积的关系,选取了材料相同、质量相等的5卷导线,进行了如下实验:

(1)用螺旋测微器测量某一导线的直径如下图所示.

  读得直径d=      mm.

(2)该同学经实验测量及相关计算得到如下数据:

  电阻 R

    (Ω)

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三、简答题:本题分必做题(第lO、11题)和选做题(第12题)两部分。共计42分.请将解答填写在答题卡相应的位置.    

121.O

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50.O

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23.9

IO.O

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3.1

导线直径 d

    (mm)

O.80l

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0.999

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1.20l

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1.494

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1.998

导线截面积 S

  (mm)

O.504

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0.784

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1.133

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1.753

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3.135

 

      请你根据以上数据判断,该种导线的电阻R与截面积S是否满足反比关系?若满足反    比关系,请说明理由;若不满足,请写出R与S应满足的关系.

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 (3)若导线的电阻率ρ=5.1×10-7Ω?m,则表中阻值为3.1Ω的导线长度l=        m(结

    果保留两位有效数字)

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10、答案:(1)1.200   (2)不满足,R与S2成反比(或RS2=常量)(3)19

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解析:(1)外径千分尺读数先可动刻度左边界露出的主刻度L,如本题为1mm,再看主尺水平线对应的可动刻度n,如本题为20.0,记数为L+n×0.01=1+20.0×0.01=1.200mm。注意的是读L时,要看半毫米刻度线是否露出,如露出,则记为1.5或2.5等。

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(2)直接用两组R、S值相乘(50×0.784=39.2,10.0×1.753=17.53),可得RS明显不相等,可迅速判断结果“不满足”;并同时可简单计算50.0×0.9994≈50×1,10×1.4944≈10×1.54=50,两者接近相等,即R与d的四次方成反比,可迅速得出R与S2成反比。计算时选择合适的数据可使自己计算简单方便,如本题中的(50.0,0.999,0.784)和(10.0,1.494,1.753)。

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(3)根据有:=≈19

 

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11.(10分) (2008年高考江苏物理卷)某同学利用如图所示的实验装置验证机械能守恒定律.弧形轨道末端水平,离地面的高度为H。将钢球从轨道的不同高度h处静止释放,钢球的落点距轨道末端的水平距离为s.

  (1)若轨道完全光滑,s2与h的理论关系应满足s2      (用H、h表示).

  (2)该同学经实验测量得到一组数据,如下表所示:

h(101m)

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2.00

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3.00

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4.00

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5.00

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6.00

s2 (10-1)

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2.62

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3.89

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5.20

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6.53

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7.78

   

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请在坐标纸上作出s2--h关系图.

(3)对比实验结果与理论计算得到的s2--h关系图线(图中已画出),自同一高度静止释放的钢球,水平抛出的速率           (填“小于”或“大于”)理论值.

(4)从s2--h关系图线中分析得出钢球水平抛出的速率差十分显著,你认为造成上述偏差的可能原因是       

 

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 11.答案:(1)4Hh(2)见图

(3)小于 (4)摩擦,转动(回答任一即可)

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解析:(1)根据机械能守恒,可得离开轨道时速度为,由平抛运动知识可求得时间为,可得.

(2)依次描点,连线,注意不要画成折线。

(3)从图中看,同一h下的s2值,理论值明显大于实际值,而在同一高度H下的平抛运动水平射程由水平速率决定,可见实际水平速率小于理论速率。

(4)由于客观上,轨道与小球间存在摩擦,机械能减小,因此会导致实际值比理论值小。小球的转动也需要能量维持,而机械能守恒中没有考虑重力势能转化成转动能的这一部分,也会导致实际速率明显小于“理论”速率(这一点,可能不少同学会考虑不到)。

 

 

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