题目内容
8．某实验小组研究两个未知元件X和Y的伏安特性，使用的器材包括电压表（内阻约为3kΩ）、电流表（内阻约为1Ω）、定值电阻等．
（1）使用多用电表粗测元件X的电阻，选择“×1”欧姆挡测量，示数如图1（a）所示，读数为10Ω，据此应选择图1中的b（填“b”或“c”）电路进行实验．
（2）连接所选电路，闭合S，滑动变阻器的滑片P从左向右滑动，电流表的示数逐渐增大（填“增大”或“减小”），依次记录电流及相应的电压，将元件X换成元件Y，重复实验．
（3）图2（a）是根据实验数据作出的U-I图线，由图可判断元件Y（填“X”或“Y”）是非线性元件．
（4）该小组还借助X和Y中的线性元件和阻值R=21Ω的定值电阻，测量待测电池组的电动势E和内阻r，如图2（b）所示，闭合S1和S2，电压表读数为3.00V，断开S2，读数为1.00V，利用图2（a）可算得E=3.2V，r=0.50Ω（结果均保留两位有效数字，视电压表为理想电压表）．
分析 （1）电阻的大小等于表盘的读数乘以倍率．根据元件X的电阻大小确定电流表的内外接．
（2）先分析电路的连接方式即串联，然后根据滑动变阻器的正确使用方法进行分析．
（3）根据图象得特点判断元件是否是非线性元件；
（4）根据闭合电路欧姆定律列出等式求解电动势E和内阻r．
解答 解：（1）使用多用电表粗测元件X的电阻，选择“×1”欧姆挡测量，示数如图（a）所示，读数为10Ω．
元件X的电阻远小于电压表内阻，电流表采用外接法误差较小，因此需要选择图b所示实验电路．
（2）连接所选电路，闭合S；滑动变阻器的滑片P从左向右滑动，并联支路电压增大，电流表的示数逐渐增大；
（3）由图象可知，X电阻不变化；而Y所示电阻随电压的变化而变化，则可判断元件Y是非线性元件；
（4）根据U-I图线得出元件X的电阻R=$\frac{3}{0.3}$=10Ω；
闭合S1和S2，电压表读数为3.00V；断开S2，读数为1.00V，
根据闭合电路欧姆定律列出等式
E=3+$\frac{3}{10}$×r
E=1+$\frac{1}{10}$×（r+21）
解得：E=3.2V．r=0.50Ω
故答案为：（1）10，b；（2）增大；（3）Y；（4）3.2，0.50
点评 解答本题应知道串联电路中电阻、电流和电压的关系，会正确使用滑动变阻器，会根据欧姆定律判断电压表和电流表示数的变化．
同时解题的关键在于能掌握滑动变阻器分压式和限流式的区别，电流表内外接的区别，以及会通过图线求解电源的电动势和内阻．
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| A． | Kv2r3ρ | B． | Kv2r2ρ | C． | Kv2r4ρ | D． | Kvr2ρ |
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实验时将一质量为m=200g的小滑块（可视为质点）置于被压缩弹簧的右端，释放后小滑块在弹力的作用下向右运动，并离开桌面做平抛运动（不计空气阻力），用数码相机将滑块运动过程拍成视频，改变滑块的释放位置再拍，获得多个视频，每个视频都是由相同时间间隔的照片连贯而成，通过电脑将这些照片按时间顺序制作成频闪照片（如图乙所示），筛选出5张频闪照片，用刻度尺测得照片中的桌面离地高度h=50.0mm，再测出5张照片中的x和s，记录到下表中．取重力加速度g=10m/s2．
（1）分析图乙中滑块的位置分布规律，可知该相机每秒能拍摄15张照片．
（2）根据表中数据在答题卡相应坐标图（如图丙）中画出s-x图象．
（3）若测得s-x图象的斜率为k，则弹簧对滑块的功W可以表示成C
A．W=$\frac{{mgk_{\;}^2}}{4h}{x^2}$ B．W=$\frac{{mg{H^2}k_{\;}^2}}{{4{h^2}}}{x^2}$ C．W=$\frac{{mgHk_{\;}^2}}{{4{h^2}}}{x^2}$ D．W=$\frac{1}{2}k{x^2}$．
实验时将一质量为m=200g的小滑块（可视为质点）置于被压缩弹簧的右端，释放后小滑块在弹力的作用下向右运动，并离开桌面做平抛运动（不计空气阻力），用数码相机将滑块运动过程拍成视频，改变滑块的释放位置再拍，获得多个视频，每个视频都是由相同时间间隔的照片连贯而成，通过电脑将这些照片按时间顺序制作成频闪照片（如图乙所示），筛选出5张频闪照片，用刻度尺测得照片中的桌面离地高度h=50.0mm，再测出5张照片中的x和s，记录到下表中．取重力加速度g=10m/s2．
| 频闪照片序号 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
| x/mm | 4.0 | 8.0 | 12.0 | 16.0 | 18.0 |
| s/mm | 32.0 | 64.2 | 95.9 | 128.6 | 143.3 |
（2）根据表中数据在答题卡相应坐标图（如图丙）中画出s-x图象．
（3）若测得s-x图象的斜率为k，则弹簧对滑块的功W可以表示成C
A．W=$\frac{{mgk_{\;}^2}}{4h}{x^2}$ B．W=$\frac{{mg{H^2}k_{\;}^2}}{{4{h^2}}}{x^2}$ C．W=$\frac{{mgHk_{\;}^2}}{{4{h^2}}}{x^2}$ D．W=$\frac{1}{2}k{x^2}$．
13．
如图所示，物块A和滑环B用绕过光滑定滑轮的不可伸长的轻绳连接，滑环B套在与竖直方向成θ=37°的粗细均匀的固定杆上，连接滑环B的绳与杆垂直并在同一竖直平面里，滑环B恰好不能下滑，滑环和杆间动摩擦因数μ=0.4，设滑环和杆间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则物块A和滑环B的质量之比为（ ）
如图所示，物块A和滑环B用绕过光滑定滑轮的不可伸长的轻绳连接，滑环B套在与竖直方向成θ=37°的粗细均匀的固定杆上，连接滑环B的绳与杆垂直并在同一竖直平面里，滑环B恰好不能下滑，滑环和杆间动摩擦因数μ=0.4，设滑环和杆间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则物块A和滑环B的质量之比为（ ）| A． | $\frac{7}{5}$ | B． | $\frac{5}{7}$ | C． | $\frac{13}{5}$ | D． | $\frac{5}{13}$ |
20．
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如图所示，某小型发电站发电机输出的交流电压为500V，输出的电功率为50kW，用电阻为3Ω的输电线向远处送电，要求输电线上损失功率为输电功率的0.6%，则发电站要安装一升压变压器，到达用户再用降压变压器变为220V供用户使用（两个变压器均为理想变压器）．对整个送电过程，下列说法正确的是（ ）| A． | 输电线上的损失功率为300 W | B． | 升压变压器的匝数比为1：100 | ||
| C． | 输电线上的电流为100 A | D． | 降压变压器的输入电压为4 700 V |
18．
如图所示，a、b是两颗质量相同的绕地球做匀速圆周运动的人造卫星，它们距地面的高度分别是R和2R（R为地球半径）．下列说法中正确的是（ ）
如图所示，a、b是两颗质量相同的绕地球做匀速圆周运动的人造卫星，它们距地面的高度分别是R和2R（R为地球半径）．下列说法中正确的是（ ）| A． | 地球对a、b万有引力的大小之比 4：1 | |
| B． | a、b的线速度大小之比是$\sqrt{2}$：1 | |
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| D． | a、b的向心加速度大小之比是9：4 |