题目内容
14．某同学要通过实验测定一根柱状金属丝的阻值，这根金属丝长约为20cm．横截面积约为1mm，金属丝的电阻率是5×10Ω•m．现有电动势为4.5V的电源，另有如下器材供选择：A．量程为0～0.6A，内阻约为1Ω的电流表
B．量程为0～1A，内阻约为10Ω的电流表
C．量程为0～6V，内阻约为4kΩ的电压表
D．量程为0～10V，内阻约为50kΩ的电压表
E．阻值为0～20Ω，额定电流为1A的滑动变阻器
F．阻值为0～1kΩ，额定电流为0.1A的滑动变阻器
①以上器材应选用A、C、E．（填写器材前的字母）
②出实验电路图（图1）
③图2所示器材连接成实验电路
④何实验都存在误差，依据你所画的电路图进行实验，在所有测量仪器都已校准的情况下，电阻的测量值与真实值相比将偏小（选填“偏大”、“偏小，或“相等”）；造成这种误差的原因是由于电压表的内阻的影响．
分析 （1）根据电源电动势选择电压表；由电阻定律求出金属丝的电阻，由欧姆定律求出电路最大电流，根据该电流选择电流表；根据安全性原则与方便操作原则选择滑动变阻器；
（2）根据金属丝电阻与电表内阻间的关系确定电流表采用内接法还是外接法．
（3）根据伏安法测电阻的原理作出实验电路图．
（4）根据电压表的分流分析误差的来源；
解答 解：（1）电源电动势是4.5V，因此电压表选量程为0～6V，内阻约为4kΩ的电压表C；金属丝的电阻约为：
R=ρ$\frac{L}{S}$=5×10-5Ω•m×$\frac{0.2}{1{×10}^{-3}×1{×10}^{-3}}$=10Ω，
电路最大电流：I=$\frac{E}{R}$=0.45A
电流表选量程为0～0.6A，内阻约为1Ω的电流表A；电路电流可以达到0.45A＞0.1A，为保证电路安全，同时方便实验操作，滑动变阻器选阻值为0～10Ω，额定电流为1A的滑动变阻器E；
（2）电阻丝电阻是10Ω，电流表内阻是1Ω，电压表内阻是4kΩ，电压表内阻远大于电阻丝阻值，因此应采用电流表的外接法；
（3）把电源、开关、滑动变阻器、电流表、电阻丝、串连接入电路，电压表并联在电阻丝两端，电路图如图所示．
（4）何实验都存在误差，依据你所画的电路图进行实验，在所有测量仪器都已校准的情况下，由于电压表的分流，电流表读数大于通过电阻的实际电流，
所以电阻的测量值与真实值相比将偏小，造成这种误差的原因是由于电压表的内阻的影响．
故答案为：（1）A、C、E；（2）如图；
（3）如图所示．
（4）偏小；电压表
点评 本题考查了实验器材的选择、实验电路的设计，熟练应用电阻定律、知道电流表采用内外接法的选择原则是正确解题的关键．
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4．在人类探索热现象的过程中，下列说法符合历史事实的是（ ）
| A． | 布朗发现悬浮在水中的花粉颗粒做无规则运动 | |
| B． | 焦耳通过实验证实，在改变内能的方式上做功和热传递是等效的 | |
| C． | 许多科学家在研究热现象时发现，功转变为热这一现象是可逆的 | |
| D． | 开尔文指出绝对零度是温度的下限，可以达到 | |
| E． | 克劳修斯在大量研究的基础上提出，热量不能自发地从低温物体传到高温物体 |
5．下列说法中正确的是（ ）
| A． | 根据狭义相对论物体运动质量和静止质量的关系m=$\frac{{m}_{0}}{\sqrt{1-\frac{{v}^{2}}{{c}^{2}}}}$，可以得出物体的速度可能达到光速 | |
| B． | 考虑到各种综合因素，远距离输电，输电电压越高越好 | |
| C． | 野外高压输电线在三条输电线的上方还有两条导线，它们与大地相连，形成一个稀疏的金属“网”，把高压线屏蔽起来，免遭雷击 | |
| D． | 电容器外壳上标的是额定电压，也是该电容的击穿电压 |
如图所示，封闭有一定质量理想气体的气缸固定在水平桌面上，开口向右放置，活塞的横截面积为S．活塞通过不可伸长的轻绳连接了一个质量为m=$\frac{{ρ}_{0}S}{2g}$的小物体，轻绳跨在定滑轮上．开始时汽缸内外压强相同，均为大气压p0（为已知）．汽缸内气体的温度为T0，轻绳恰好处在伸直状态．不计摩擦，重力加速度为g，现缓慢降低汽缸内温度，求：
用如图的装置测定玻璃的折射率，半圆形玻璃砖与弧形屏固定，半圆形玻璃砖按图中实线位置放置，使一激光束从玻璃弧面左侧入射并垂直直径平面通过圆心射出玻璃砖，记下入射光束在圆弧形屏上所对应位置的刻度，使玻璃砖以圆心O为轴逆时针缓慢转动，同时观察直径平面一侧出射光线的变化；出射光线不断向下偏转并越来越暗，直到刚好看不到出射光线为止，并记下这时入射光线在弧形屏位置的刻度．这个过程半圆形玻璃砖转过的角度θ就是光束从玻璃射入空气的临界角，玻璃折射率的表达式n=$\frac{1}{sinθ}$．
质量为m=2kg的汽缸中有一截面积为S=10cm2的可在汽缸内无摩擦移动的活塞，活塞的质量为M=3kg．一根绳系住活塞，将活塞和汽缸一起吊起，处于平衡状态时活塞与汽缸底相距10cm，大气压强P0=105Pa，取g=10m/s2，当汽缸下面的钩子上挂M1=3kg的重物后，系统重新平衡，求这一过程中汽缸内气体从外界吸收的热量．（设气体温度不变）
6．
如图所示，a、b是水平绳上的两点，相距42cm，一列正弦波沿绳传播，每当a点经过平衡位置向上运动时，b点正好到达上方最大位移处，则此波的波长可能是（ ）
如图所示，a、b是水平绳上的两点，相距42cm，一列正弦波沿绳传播，每当a点经过平衡位置向上运动时，b点正好到达上方最大位移处，则此波的波长可能是（ ）| A． | 168cm | B． | 56cm | C． | 42cm | D． | 30cm | ||||
| E． | 24cm |
3．
两个点电荷位于x轴上，在它们形成的电场中，若取无限远处的电势为零，则在正x轴上各点的电势如图中曲线所示．电势为零的点的坐标x0，电势为极小值-φ0的点的坐标为ax0（a＞2）．（已知点电荷的电场中各点的电势φ=k$\frac{Q}{r}$，式中Q为点电荷的电量，r为距点电荷的距离）根据图线提供的信息，以下说法正确的是（ ）
两个点电荷位于x轴上，在它们形成的电场中，若取无限远处的电势为零，则在正x轴上各点的电势如图中曲线所示．电势为零的点的坐标x0，电势为极小值-φ0的点的坐标为ax0（a＞2）．（已知点电荷的电场中各点的电势φ=k$\frac{Q}{r}$，式中Q为点电荷的电量，r为距点电荷的距离）根据图线提供的信息，以下说法正确的是（ ）| A． | 可以确定这两个点电荷必为同种电荷 | |
| B． | 可以求出这两个点电荷的电量大小 | |
| C． | 可以求出这两个点电荷在x轴上的位置坐标 | |
| D． | 可以确定x轴上各点的电场强度均沿+x方向 |
如图所示，在水平光滑轨道的右侧装有一弹性挡板，一质量为M=0.5kg的木板正中间放有一质量为m=2kg的小铁块（可视为质点）静止在轨道上，木板右端距离挡板s0=0.5m，小铁块与木板间动摩擦因数μ=0.2．现对铁块施加一沿着轨道水平向右的外力F=10N，小铁块与木板保持相对静止，一起向右匀加速运动，木板第一次与挡板碰前瞬间撤去外力．若木板与挡板碰撞时间极短，反弹后速度大小不变，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g=10m/s2．