题目内容

12．如今，合肥一中的每间教室里都有饮水机，纯净水的质量关乎每一名学生的身体健康．纯净水质量是否合格的一项重要指标是它的电导率λ是否超标（电导率λ即为电阻率ρ的倒数）．
（1）对于纯净水来说，“纯净”是其最基本的要求，金属元素和微生物过高，都会导致电导率λ偏大（填“偏大”“不变”或“偏小”）．
（2）某同学采用下面的方法可以测定纯净水样品的电导率（不考虑温度对电阻的影响）：
a．选用一根粗细均匀且绝缘性能良好的圆柱形塑料直管；
b．分别用刻度尺和游标卡尺测出塑料管的长度L和内径d；
c．将采集的纯净水样品装入管内，直管两端用薄金属圆片电极密封，用伏安法测出水样品的电阻值，进而求得水样品的电导率；
e．通过网络查阅资料，确定纯净水样品的电导率是否超标．
实验中，该同学分别用刻度尺和游标为20分度的游标卡尺测定塑料管的长度和内径，刻度尺和游标卡尺的示数分别如图甲、乙所示，则可读出塑料管的长度L=0.1050m、内径d11.30mm．

（3）该同学用下列器材测定样品的电阻：
a．电压表V（量程0～3V，内阻约为5kΩ；量程0～15V，内阻约为25kΩ）；
b．电流表A（量程0～10mA，内阻约为2Q；量程0～50mA，内阻约为0.4Ω）；
c．滑动变阻器R（0～20Ω，2A）；
d．学生电源E（电动势4.5V，内阻很小）；
c．开关S及导线若干．
该同学先用多用电表粗测管内水样品的电阻值约为500Ω，要求用尽量精确的方法测出其电阻值，请在图丙中连接实验电路图（图中有四根导线已经接好）．
（4）在不损坏电表的前提下，将滑动变阻器滑片P从最左端向右滑动，随滑片P移动距离x的增加，被测水样品两端的电压U也随之增加，则在图丁反映U-x关系的示意图中正确的是图线d（填“a”“b”“c”或“d”）．

分析 （1）纯净水是不导电的，根据其电阻率的大小，判断电导率的大小；
（2）游标卡尺读数的方法是主尺读数加上游标读数，不需估读；
（3）合理选择实验器材，先选必要器材，再根据要求满足安全性，准确性，方便操作的原则选择待选器材．电流表的接法要求大电阻内接法，小电阻外接法．滑动变阻器是小电阻控制大电阻，用分压式接法．
根据电路图来连接实物图，注意电表的正负极，并分几个回路来连接；
（4）根据闭合电路欧姆定律，结合电阻定律，即可求解．

解答 解：（1）纯净水是不导电的，不合格的纯净水含的电解质较多，电阻率小，电导率偏大；
（2）刻度尺读数：0.2050-0.1000=0.1050m；
游标卡尺的主尺读数为11mm，游标读数为0.05×6mm=0.30mm，所以最终读数为11.30mm；
（3）因电源的电压为4.5V，因此电压表选择3V量程；由于阻值约为500Ω的电阻Rx的，
根据欧姆定律可知，电流的最大值为9mA，从精确角来说，所以电流表选择量程0～10mA；
根据待测电阻的阻值与电压表及电流表的阻值，可知，待测电阻的阻值偏大，因此选择电流表内接法，
根据电路图来连接实物图原则，注意电表的正负极，并分几个回路来连接．如图所示；

（4）根据闭合电路欧姆定律与电阻定律，U=IRX=$\frac{E}{ρ\frac{L-x}{S}+{R}_{x}}$RX，当滑片P移动距离x的增加，被测电阻Rx两端的电压增大，但不成正比，且增加越来越快，则U-x图象如图d所示；
故答案为：（1）偏大；
（2）0.1050，11.30；
（3）连接电路图如上图所示；（4）d．

点评 解决本题的关键掌握游标卡尺读数的方法，主尺读数加上游标读数，不需估读；
同时还考查了同学们设计电路的能力，要弄清楚是内接法还是外接法，是分压还是限流法；
考查如何选择仪器，掌握选择的方法与原则；学会由电路图去连接实物图，注意电表的正负极；理解欧姆定律与电阻定律的应用，掌握误差的分析及其产生原因．

练习册系列答案
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A．$\frac{m{g}_{月}R}{R+h}$（h+2R）B．$\frac{m{g}_{月}R}{R+h}$（h+$\sqrt{2}$R）C．$\frac{m{g}_{月}R}{R+h}$（h+$\frac{\sqrt{2}}{2}$R）D．$\frac{m{g}_{月}R}{R+h}$（h+$\frac{1}{2}$R）
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（1）电场强度E的大小；
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（3）小球运动的周期，并画出运动轨迹（只画一个周期）．
20．从下列中选出适当的实验器材，测量小灯泡的伏安特性曲线，得到如图1的I-U图线．
电流表（A1）（量程0～0.6A，内阻1Ω）
电流表（A2）（量程0～3A，内阻1Ω）
电压表（V1）（量程0～3V，内阻约2kΩ）
电压表（V2）（量程0～15V，内阻约10kΩ）
滑动变阻器（R0）（阻值0～25Ω）
电池（E）（电动势6V，内阻不计）
开关（S）、导线若干．

（1）在如图1所示的I-U图线中，A到B过程中灯泡电阻改变了10Ω．
（2）测量电路中电流表应选用A1（填代号），电压表应选用V2（填代号），电流表应采用外（填内、外）接法．
（3）在图2所示虚线框中用笔补画完整实验电路图，要求变阻器滑动片右移时，灯泡两端电压变大．
7．下列说法中正确的有（　　）
A．不管光源与观察者是否存在相对运动，观察者观察到的光速是不变的
B．水面上的油膜呈现彩色是光的干涉现象
C．在光导纤维束内传送图象是利用光的色散现象
D．声源向静止的观察者运动，观察者接收到的频率小于声源的频率
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17．如图所示，实线为不知方向的三条电场线，从电场中M点以相同速度飞出a、b两个带电粒子，运动轨迹如图中虚线所示．则（　　）
A．a一定带正电，b一定带负电
B．a的速度将减小，b的速度将增加
C．a的加速度将减小，b的加速度将增加
D．两个粒子的电势能一个增加一个减小
4．用下列器材组装成一个电路，既能测量出电池组的电动势E和内阻r，又能同时描绘小灯泡的伏安特性曲线．
A．电压表V1（量程6V、内阻很大）     B．电压表V2（量程4V、内阻很大）
C．电流表A（量程3A、内阻很小）      D．滑动变阻器R（最大阻值10Ω、额定电流4A）
E．小灯泡（2A、7W）               F．电池组（电动势E、内阻r）
G．开关一只，导线若干

实验时，调节滑动变阻器的阻值，多次测量后发现：若电压表V1的示数增大，则电压表V2的示数减小．
①请将设计的实验电路图在图甲中补充完整．
②每一次操作后，同时记录电流表A、电压表V1和电压表V2的示数，组成两个坐标点（I，U1）、（I，U2），标到U-I坐标系中，经过多次测量，最后描绘出两条图线，如图乙所示，则电池组的电动势E=5.5V、内阻r=1.0Ω．（结果保留两位有效数字） 
③在U-I坐标中两条图线在P点相交，此时滑动变阻器连入电路的阻值应为0Ω，电池组的效率为64%．
1．如图所示，若针管中质量一定的理想气体体积为V0，压强为p0；用力缓慢压活塞，使气体的体积减小△V．压缩前后周围环境温度不变，则下列判断中正确的是（　　）（填选项前的字母）
A．压缩前后气体压强的变化量为$\frac{△V}{{V}_{0}-△V}$p0
B．压缩前后气体压强的变化量为$\frac{{V}_{0}-△V}{△V}$p0
C．压缩过程中气体吸收热量，内能增加
D．压缩过程中气体放出热量，内能减少
2．下列说法中正确的是（　　）
A．波的传播过程中，质点的振动频率等于波源的振动频率
B．爱因斯坦狭义相对论指出，真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的
C．当某列声波产生多普勒效应时，相应声源的振动频率一定发生变化
D．物体做受迫振动时，驱动力的频率越高，受迫振动的物体振幅越大
E．X射线的频率比无线电波的频率高

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