题目内容

4．①某实验小组测绘某一热敏金属丝（电阻值随温度的改变而改变，且对温度很敏感）的伏安特性曲线．正确操作获得金属丝的直径读数如图甲所示，则读数为0.999mm．该实验小组描绘的金属丝的伏安特性曲线如图乙所示，现将该金属丝与电动势为6V、内阻为1.5Ω的电源串联，则金属丝的发热功率为4.8W．
②实际电压表内阻并不是无限大，测量一只量程已知的电压表的内阻，实验电路图如图丙所示，闭合电键S，改变阻值，记录多组电压表的读数U和电阻箱的阻值R，作出$\frac{1}{U}-R$图象，设直线图象的斜率为k、截距为b，请写出待测电压表内阻表达式Rv=$\frac{b}{k}$．

分析 （1）本题读数时应分成整数部分和小数部分两部分来读，注意半毫米刻度线以露出；应用图象法处理实验数据时，图象为直线最简单，根据闭合电路的欧姆定律求出电（2）压与电阻箱阻值关系，然后作出合适的图象．根据函数表达式求出斜率k与截距b的表达式，然后求出电压表内阻．

解答 解：①、螺旋测微器主尺的读数是0.5mm，可动刻度的读数是49.9×0.01=0.499mm，总读数为：d=0.5mm+0.499mm=0.999mm（0.997～1.000都可以）；
在图b上做出电源的伏安特性曲线如图，两条线的交点表示电源的路端电压和输出电流，由图可知，U=3.6V，I=1.5A，由功率的计算公式得：
P=UI=3.6×1.5=4.8W
（2）电压表内阻不可以忽略不计，由闭合电路欧姆定律可得：E=UV+IR=U+$\frac{U}{{R}_{V}}•R$，则：$\frac{1}{U}=\frac{1}{E}+\frac{R}{E{R}_{V}}$，
应用图象法处理实验数据时，应作出$\frac{1}{U}-R$图象．
由$\frac{1}{U}=\frac{1}{E}+\frac{R}{E{R}_{V}}$可知，$\frac{1}{U}$-R图象的斜率：k=$\frac{1}{E{R}_{V}}$，截距b=$\frac{1}{E}$，则电压表内阻RV=$\frac{b}{k}$；
故答案为：（1）0.999（0.997mm-1.000 mm均可）、4.8W（2）$\frac{1}{U}-R$、$\frac{b}{k}$

点评 本题考查了实验电路的选择、实验步骤、实验数据处理等；应用图象法处理实验数据时，要选择合适的变量，使图象为直线，图象是直线，图象比较直观、易于实验数据的处理．

练习册系列答案
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14．如图所示，一透明球体置于空气中，球半径R=10cm，折射率n=$\sqrt{2}$，MN是一条通过球心的直线，单色细光束AB平行于MN射向球体，B为入射点，AB与MN间距为5$\sqrt{2}$cm，CD为出射光线，求CD与MN所成的角α
15．光滑水平面上有质量为M、高度为h的光滑斜面体A，斜面上有质量为m的小物体B，都处于静止状态．从某时刻开始释放物体B，在B沿斜面下滑的同时斜面体A沿水平方向向左做匀加速运动．经过时间t，斜面体水平移动s，小物体B刚好滑到底端．

（1）求运动过程中斜面体A所受的合力FA；
（2）分析小物体B做何种运动？并说明理由；
（3）求小物体B到达斜面体A底端时的速度vB大小．
12．有一位司机第一次开车上高速，他设定轿车的最大车速为108km/h，已知该辆小轿车总质量为1000kg，发动机的最大功率为60kW．一次他熄火停止在一平直的应急车道上，然后匀加速启动，加速度a=1m/s2，车刚达到最大车速108km/h用时30s，假设整个过程轿车所受的阻力不变，g=10m/s2，则下列说法正确的是（　　）
A．轿车所受阻力与车重的比值是2
B．匀加速过程中最大速度为10m/s
C．匀加速过程维持的时间为20s
D．达到最大速度108km/h运动的总位移为375m
19．如图所示，A、B为两个等量异种点电荷，b、c为中垂线上的两点，一不计重力的带电粒子从a点射入电场，运动轨迹如图所示，则下列判断正确的是（　　）
A．从a到b的过程中电场力做正功B．从a到b的运动过程中速度减小
C．带电粒子与点电荷A带有同种电荷D．b点场强大于c点场强
9．下列说法正确的是（　　）
A．当氢原子从n=4的状态跃迁到n=2的状态时，发射出光子
B．一束光照射到某种金属上不能发生光电效应，是因为该束光的波长太短
C．放射性元素发生一次β衰变，原子序数增加1
D．按照玻尔理论，氢原子核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时，电子的动能减小，原子总能量增大
16．实验小组的同学做“用单摆测重力加速度”的实验．
（1）实验前他们根据单摆周期公式导出了重力加速度的表达式$g=\frac{{4{π^2}L}}{T^2}$，其中L表示摆长，T表示周期．对于此式的理解，四位同学说出了自己的观点：
同学甲：T一定时，g与L成正比
同学乙：L一定时，g与T2成反比
同学丙：L变化时，T2是不变的
同学丁：L变化时，L与T2的比值是定值
其中观点正确的是同学丁（选填“甲”、“乙”、“丙”、“丁”）．
（2）实验室有如下器材可供选用：
A．长约1m的细线                 B．长约1m的橡皮绳
C．直径约2cm的均匀铁球          D．直径约5cm的均匀木球
E．秒表                        F．时钟     G．最小刻度为毫米的米尺
实验小组的同学选用了最小刻度为毫米的米尺，他们还需要从上述器材中选择：ACE（填写器材前面的字母）．
（3）他们将符合实验要求的单摆悬挂在铁架台上，将其上端固定，下端自由下垂（如图所示）．用刻度尺测量悬点到球心之间的距离记为单摆的摆长L．
（4）在小球平稳摆动后，他们记录小球完成n次全振动的总时间t，则单摆的周期T=$\frac{t}{n}$．
（5）如果实验得到的结果是g=10.29m/s2，比当地的重力加速度值大，分析可能是哪些不当的实际操作造成这种结果，并写出其中一种：可能是振动次数n计多了．
13．为进一步增强市民文明交通的意识，2014年成都市曝光各种不文明交通的行为．某天的市区内有一辆车遇到有人闯红灯，马上紧急刹车，经时间t=1.5s停止，测得路面刹车的痕迹长x=4.5m，刹车后车的运动为匀减速直线运动，则刹车过程的加速度a的大小是多少？初速度v0是多少？若此道路规定，车辆行驶的速度不得超过30km/h，试问这辆车是否违章？
14．测量国际单位制中规定的三个力学基本量分别可用的仪器是（　　）
A．米尺、弹簧测力计、秒表B．量筒、天平、秒表
C．米尺、测力计、打点计时器D．米尺、天平、秒表

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