题目内容

12．一实验小组准备探究某种元件Q的伏安特性曲线，他们设计了如图1所示的电路图．请回答下列问题：
（1）请将图2中的实物连线按电路图补充完整．

（2）考虑电表内阻的影响，该元件电阻的测量值小于（选填“大于”、“等于”或“小于”）真实值．
（3）在电路图中闭合开关S，电流表、电压表均有示数，但无论怎样移动变阻器滑动片，总不能使电压表的示数调为零．原因可能是图中的f（选填a、b、c、d、e、f）处接触不良．
（4）实验测得表格中的7组数据．请在如图3的坐标纸上作出该元件的I-U图线．
序号电压/V电流/A
10.000.00
20.400.02
30.800.05
41.200.12
51.600.20
62.000.31
72.400.44
（5）为了求元件Q在I-U图线上某点的电阻，甲同学利用该点的坐标I、U，由R=$\frac{U}{I}$求得．乙同学作出该点的切线，求出切线的斜率k，由R=$\frac{1}{k}$求得．其中甲（选填“甲”、“乙”）同学的方法正确．

分析 （1）根据原理图可知电路的连接方式，则在实物图中先串联一个支路，再将测量电路并联在滑动变阻器的一部分两端；
（2）误差来自于电表的内阻影响，分析两表的示数变化可知误差；
（3）根据电路结构进行判断；
（4）由表中数据利用描点法可得出各点的坐标位置，再由平滑曲线将各点连接即可；
（5）分析两种做法及实验原理可知哪一种做法更符合．

解答 解：（1）由原理图可知，滑动变阻器采用了分压接法，即先将下面两个固定的接线柱接在电源两端；再将用电器的一端接在上面任意一个接线柱上，另一端接到下面任意一个接线柱上；同时电流表采用外接法，注意电表的正极流入；实物图如图：

（2）电流表外接时，通过元件的电流值的测量值大于真实值；根据R=$\frac{U}{I}$可知，该元件的电阻的测量值小于真实值；
（3）由图可知，若图中f接触不良，则变阻器变为了限流式接法，故不能使电压表示数调为零．
（4）先描点，后作图，注意将各点用平滑的曲线相连，故答案如图：

（5）从理论上讲，甲利用了欧姆定律，乙同学利用了斜率的意义，理论上说都没有问题，但从实际情况来说，我们根据测量数据描绘的I-U图象是大致曲线，存在很大的误差，如果再作出切线线求电阻，误差更大，计算结果更不准确；故甲同学的计算结果更准确；
故答案为：（1）电路图如图所示；（2）小于；（3）f；（4）图象如图；（5）甲．

点评 本题中最后一小问中的问题较少遇到，通过本题应记住；此图象中的切线只能定性分析电阻的变化，而不能求出电阻的大小．

练习册系列答案
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2．（1）成都七中林荫校区某同学采用半径R=25cm的$\frac{1}{4}$圆弧轨道做平抛运动实验，其部分实验装置示意图如图（1）甲所示．实验中，通过调整使出口末端B的切线水平后，让小球从圆弧顶端的A 点由静止释放．图（1）乙是小球做平抛运动的闪光照片，照片中的每个正方形小格的边长代表的实际长度为4.85cm．已知闪光频率是10Hz．则根据上述的信息可知
①小球到达轨道最低点B 时的速度大小vB=1.94 m/s，小球在D 点时的竖直速度大小vDy=1.94 m/s，当地的重力加速度g=9.7 m/s2；
②小球在圆弧槽轨道上是否受到了摩擦力：受到（填“受到”、“未受到”或“条件不足，无法确定”）．

（2）成都七中网校某远端学校所在地重力加速度g 恰好与（1）问中七中林荫校区同学所测的结果一样．该校同学在做“验证机械能守恒定律”实验时，使用重物的质量为m=1.00kg，打点计时器所用电源的频率为f=50Hz．得到如图（2）所示为实验中得到一条点迹清晰的纸带．点O与点1间的距离约为2mm，另选连续的4个点A、B、C、D作为测量的点，经测量知A、B、C、D各点到O点的距离分别为63.35cm、70.36cm、77.76cm、85.54cm．
根据以上数据，可知重物由O点运动到C点，重力势能的减少量等于7.54J，动能的增加量等于7.22J（取3位有效数字）．
3．如图所示，正点电荷Q固定在垂直于纸面向里的匀强磁场中，带电粒子q在纸面内绕Q做匀速圆周运动（不计粒子的重力），下列关于粒子运动情况的说法中，正确的是（　　）
A．若粒子q带正电，则轨迹一定为逆时针方向
B．若粒子q沿逆时针方向旋转，则其可能带负电
C．将正点电荷Q接地，若运动粒子q带正电，则粒子的轨道半径增大
D．将正点电荷Q接地，若运动粒子q带负电，则粒子的轨道半径可能增大，可能减小，也可能不变
20．在《用双缝干涉测光的波长》实验中，将双缝干涉实验仪按要求安装在光具座上（如图1），并选用缝间距d=0.2mm的双缝屏．从仪器注明的规格可知，像屏与双缝屏间的距离L=700mm．然后，接通电源使光源正常工作．

（1）已知测量头主尺的最小刻度是毫米，副尺上有50分度．某同学调整手轮后，从测量头的目镜看去，第一次映入眼帘的干涉条纹如图2（a）所示，图2（a）中的数字是该同学给各暗纹的编号，此时图2（b）中游标卡尺上的读数x1=1.16mm；接着再转动手轮，映入眼帘的干涉条纹如图3（a）所示，此时图3（b）中游标卡尺上的读数x2=15.02mm；
（2）利用上述测量结果，经计算可得两个相邻明纹（或暗纹）间的距离△x=2.31mm；这种色光的波长λ=660nm．
7．某学习小组做了如下实验：先把空的烧瓶放入冰箱冷冻，取出烧瓶，并迅速把一个气球紧套在烧瓶颈上，封闭了一部分气体，然后将烧瓶放进盛满热水的烧杯里，气球逐渐膨胀起来，如图．
（1）在气球膨胀过程中，下列说法正确的是B
A．该密闭气体分子间的作用力增大
B．该密闭气体组成的系统熵增加
C．该密闭气体的压强是由于气体重力而产生的
D．该密闭气体的体积是所有气体分子的体积之和
（2）若某时刻该密闭气体的体积为V，密度为ρ，平均摩尔质量为M，阿伏加德罗常数为NA，则该密闭气体的分子个数为$\frac{ρV}{M}{N_A}$；
（3）若将该密闭气体视为理想气体，气球逐渐膨胀起来的过程中，气体对外做了0.6J的功，同时吸收了0.9J的热量，则该气体内能变化了0.3J；若气球在膨胀过程中迅速脱离瓶颈，则该气球内气体的温度降低（填“升高”、“降低”或“不变”）．
17．如图a所示，水平桌面的左端固定一个竖直放置的光滑圆弧轨道，其半径R=0.5m，圆弧轨道底端与水平桌面相切C点，桌面CD长L=1m，高h2=0.5m，有质量为m（m为末知）的小物块从圆弧上A点由静止释放，A点距桌面的高度h1=0.2m，小物块经过圆弧轨道底端滑到桌面CD上，在桌面CD上运动时始终受到一个水平向右的恒力F作用．然后从D点飞出做平抛运动，最后落到水平地面上．设小物块从D点飞落到的水平地面上的水平距离为x，如图b是x2-F的图象，取重力加速度g=10m/s2．

（1）试写出小物块经D点时的速度vD与x的关系表达式；
（2）小物体与水平桌面CD间动摩擦因数μ是多大？
（3）若小物体与水平桌面CD间动摩擦因数μ是从第（2）问中的值开始由C到D均匀减少，且在D点恰好减少为0，再将小物块从A由静止释放，经过D点滑出后的水平位移大小为1m，求此情况下的恒力F的大小？
4．如图所示，在xoy平面中第一象限内有一点p（4，3），op所在直线下方有垂直于纸面向里的匀强磁场，op上方有平行于op向上的匀强电场，电场强度E=100V/m．现有质量m=1×10-6kg，电量q=2×10-3C带正电的粒子，从坐标原点o以初速度υ=1×103m/s垂直于磁场方向射入磁场，经过p点时速度方向与op垂直并进入电场，在经过电场中的M点（图中未标出）时的动能为o点时动能的2倍，不计粒子重力．求：
（1）磁感应强度的大小；
（2）oM两点间的电势差；
（3）M点的坐标及粒子从o运动到M点的时间．
1．随着人们生活水平的提高，高尔夫球将逐渐成为普通人的休闲娱乐．如图所示，某人从高出水平地面h的坡上水平击出一个质量为m的高尔夫球．由于恒定的水平风力的作用，高尔夫球竖直地落入距击球点水平距离为L的A穴．则（　　）
A．球被击出后做平抛运动
B．该球从被击出到落入A穴所用的时间为$\sqrt{\frac{2h}{g}}$
C．球被击出时的初速度大小为 $\sqrt{\frac{2gL}{h}}$
D．球被击出后受到的水平风力的大小为$\frac{mgh}{L}$
2．如图所示，质量相等的A、B两物块放在匀速转动的水平圆盘上，随圆盘一起做匀速圆周运动，则下列关系中正确的是（　　）
A．A所受的摩擦力大于B所受的摩擦力B．A的线速度小于B的线速度
C．A的运动周期小于B的运动周期D．A的角速度 大于B的角速度

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