题目内容
13．小李同学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（甲）中读出金属丝的长度L=19.10cm．
②该同学用螺旋测微器测金属丝的直径，从图（乙）中读出金属丝的直径D=0.680mm．
③该同学选择多用电表“×10”档粗测金属丝的电阻，从图（丙）中读出金属丝的电阻R=220Ω．
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，实验电路如图丁所示，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C，电压表应选D，滑动变阻器应选F．（用器材前的字母表示即可）
⑤用图所示的电路进行实验测得Rx，实验时，开关S2应向1闭合（选填“1”或“2”）．
⑥请根据选定的电路图，在如图戊的实物上画出连线（部分线已画出）．
⑦设金属丝的长度为L，测得直径的平均值为D，测得的电压值是U，电流值是I，则金属丝电阻率的表达式为ρ=$\frac{πU{D}^{2}}{4IL}$（用给定字母表示）
分析 （1）由图示刻度尺确定其分度值，读出其示数；
（2）螺旋测微器固定刻度与可动刻度示数之和是螺旋测微器的示数；
（3）欧姆表指针示数与倍率的乘积是欧姆表示数；
（4）根据最大电流选择电流表，根据电源电动势选择电压表，为方便实验操作，在保证安全的前提下应选择最大阻值较小的滑动变阻器．
（5）根据待测电阻阻值与电表内阻的关系确定电流表的接法，然后选择开关位置．
（6）根据电路图连接实物电路图；
（7）由电阻定律及欧姆定律求出电阻率的表达式
解答 解：①由图甲所示刻度尺可知，其分度值为1mm，示数为L=19.10cm；
②由图乙所示螺旋测微器可知，固定刻度示数为0.5mm，可动刻度示数为：18.0×0.01mm=0.180mm，螺旋测微器的示数为：0.5mm+0.180mm=0.680mm；
③由图丙所示可知，电阻阻值为22×10Ω=220Ω；
④电路最大电流约为：$I=\frac{E}{R}=\frac{4}{220}$≈0.018A=18mA，则电流表应选C．电流表A2（量程0～15mA，内阻约30Ω）；电源电动势是4V，则电压表应选D．电压表V1（量程0～3V，内阻10kΩ）；为方便实验操作，滑动变阻器应选F．滑动变阻器R1（阻值范围0～15Ω，允许通过的最大电流2.0A）．
⑤$\frac{R}{{R}_{A}}=\frac{220}{30}$≈7.3，$\frac{{R}_{V}}{{R}_{\;}}=\frac{10000}{220}$≈45.45，故R为小电阻，电流表应选择外接法，用图2所示的电路进行实验测得Rx，实验时，开关S2应向1闭合．
⑥根据电路图连接实物电路图，如图所示；
⑦根据$R=ρ\frac{L}{S}$=$\frac{U}{I}$，其中S=$\frac{1}{4}π{D}^{2}$，
得：ρ=$\frac{πU{D}^{2}}{4IL}$
故答案为：（1）19.10；（2）0.680；③220；④C；D；F；⑤1；⑥如图所示．⑦$\frac{πU{D}^{2}}{4IL}$
点评 本题考查了实验器材的选择、设计实验电路、电表读数、螺旋测微器读数，要掌握常用器材的使用及读数方法，读数时视线要与刻度线垂直；根据题意确定滑动变阻器与电流表的接法是正确设计实验电路的关键．
如图甲所示，一物块在t=0时刻滑上一固定斜面，其运动的速度v随时间t变化的关系图线如图乙所示，取g=10m/s2，则下列说法正确的是（ ）| A． | 物块的质量一定是1kg | |
| B． | 斜面的倾斜角为30° | |
| C． | 物块与斜面间的动摩擦因数为0.5 | |
| D． | 物块沿斜面向上运动的最大距离为1m |
如图所示，平行板电容器水平放置，两板间距离d=0.10m，上板带负电，下板带正电，电势差U=1.0×103V．一个质量为m=0.2g、带电荷量为q=+1.0×10-7C的小球（可视为质点）用长L=0.01m的绝缘细线悬挂于电容器内部的O点，将小球拉到细线呈水平伸直状态的位置A，然后无初速度释放（g取10m/s2）．求：
如图所示，粗糙的水平轨道AB与竖直放置的半圆形光滑轨道在B点相切连接，AB段长x=4$\sqrt{2}$m，半圆形轨道半径R=2m，质量m=1kg的小滑块（可视为质点）在F=100N的水平恒力作用下，从A点由静止开始运动，在小滑块到达B点之前撇去力F，小滑块沿轨道运动到最高点C后水平飞出，又恰好落回A点．已知滑块与水平轨道间的动摩擦因数μ=$\frac{\sqrt{2}}{2}$，重力加速度g取10m/s2．求：
如图为回旋加速器的结构示意图，两个半径为R的D形金属盒相距很近，连接电压峰值为UM、频率为f=$\frac{Bq}{4πm}$的高频交流电源，垂直D形盒的匀强磁场的磁感应强度为B．现用此加速器来加速电荷量分别为+0.5q、+q、+2q，相对应质量分别为m、2m、3m的三种静止离子，最后经多次回旋加速后能从D形盒中飞出的粒子的最大动能为（ ）| A． | $\frac{{B}^{2}{q}^{2}{R}^{2}}{8m}$ | B． | $\frac{{B}^{2}{q}^{2}{R}^{2}}{4m}$ | C． | $\frac{{B}^{2}{q}^{2}{R}^{2}}{2m}$ | D． | I=$\frac{E}{R+r}$ |
轻绳悬挂着的小球重6N，在均匀的水平风力作用下偏离了竖直方向θ=37°角而处于静止状态．（sin37°=0.6，cos37°=0.8，tan37°=0.75）| A． | 跳远运动员起跳之前以尽可能大的加速度起跑，是为了增加自己的惯性 | |
| B． | 只要作用在物体上的某个力增大了，物体的加速度就一定会增大 | |
| C． | 加速度-3 m/s2比1 m/s2小 | |
| D． | 加速度方向就是速度变化的方向 |
