1、实验题 影响物质材料的电阻率的因素很多,一般金属材料的电阻率随温度的升高而是增大,而半导体材料的电阻率则与之相反。某课题研究组需要研究某种材料的导电规律,他们取一根粗细均匀该种材料制作成电阻较小的元件Z做实验,测量元件Z中的电流随两端电压从零逐渐增大过程中的变化规律。
(1)测元件Z的直径时,螺旋测微器的示数如图所示,可知元件Z的直径d=_______×10-3 m。

(2)实验测得元件Z的电压与电流的关系如下表所示。根据表中数据,判断元件Z是金属材料还是半导体材料?答:_______________。

参考答案:(1)0.280
(2)半导体
本题解析:
本题难度:一般
2、简答题 如图甲、乙所示,长为L,相距为d的两平行金属板一电源相连,一质量为m,带电量为q的粒子以速度v0沿平行金属板间的中线射入电场区内,从飞入时刻算起,A、B两板间所加电压变化规律,如乙图示。为了使带电粒子射出电场区时的速度方向正好平行金属板,求(1)所加电压周期T应满足的条件;(2)所加电压振幅U0应满足的条件。(3)若粒子从t=T/4垂直飞入电场,则所加电压振幅U0应满足的条件。

参考答案:(1)T=
? n可取正整数。(2)U0≤
,? n是整数
(3)U0≤
-
本题解析:
(1)设经过n个周期运动后,能平行金属板射出,
则nT=
, T=
? n可取正整数。
(2)根据偏转的规律,在半个周期内的位移?Δy1=
?
在一个周期内的位移? 2×
?
在n个周期内的位移? n×2Δy1≤
,? n
≤
, n是正整数?
把T=
代入上式,整理后得
U0≤
,? n是整数
(3)U0≤
-
本题难度:一般
3、计算题 静电场方向平行于x轴,其电势φ随x的分布可简化为如图所示的折线,图中φ0和d为已知量,一个带负电的粒子在电场中以x=0为中心、沿x轴方向做周期性运动。已知该粒子质量为m、电荷量为-q,其动能与电 势能之和为-A(0<A<qφ0)。忽略重力,求:
(1)粒子所受电场力的大小。
(2)粒子的运动区间。
(3)粒子的运动周期。

参考答案:解:(1)由图可知,x=0与x=d(或-d)两点间的电势差为φ0
电场强度的大小
电场力的大小
(2)设粒子在[- x0,x0]区间内运动,速率为v,由题意得:
?①
由图可知
②
由①②得:
?③
因动能非负,有:
,得
即
?④
粒子的运动区间为:
(3)考虑粒子从- x0处开始运动的四分之一周期
根据牛顿第二定律得,粒子的加速度
?⑤
由匀加速直线运动
将④⑤代入,得
粒子的运动周期
⑥
本题解析:
本题难度:困难
4、填空题 用如图所示的电路测定一节铅蓄电池的电动势和内阻.因蓄电池的内阻较小,为防止调节滑动变阻器时造成短路,电路中用了一个保护电阻R0.除蓄电池、开关、导线外,可供使用的实验器材还有:
A.电流表A1:量程为0.6A;
B.电流表A2:量程为3A;
C.电压表V1:量程为3V;
D.电压表V2:量程为15V;
E.定值电阻R01(阻值2.0Ω、额定功率5W)

F.定值电阻R02(阻值10Ω、额定功率10W)
G.滑动变阻器R1(阻值范围0~10Ω、额定电流2A)
H.滑动变阻器R2(阻值范围0~200Ω、额定电流1A)
(1)电流表应选用______,定值电阻应选用______,滑动变阻器应选用______.(填写器材前的字母代号)
(2)实验中调节滑动变阻器共测得五组电流、电压的数据,如下表.
电流表示数I/A | 0.16 | 0.34 | 0.42 | 0.52 | 0.58 电压表示数U/V 1.90 1.79 1.75 1.69 1.66
|
请作出蓄电池路端电压U随电流I变化的U-I图象,
并根据图象得出蓄电池的电动势为______V,内阻为______Ω.
只考虑由于电表不是理想表而引起的系统误差,则测出的电动势与真实值相比______,测出的内阻与真实值相比______.(填“偏大”、“等于”或“偏小”).
参考答案:

(1)一节铅蓄电池的电动势约为2V,为了多次几组实验数据,电路电流变化量应大一些,因此保护电阻阻值不能太大,保护电阻应选定值电阻:E.定值电阻R01(阻值2.0Ω、额定功率5W);电动势约为2V,保护电阻阻值为2.0Ω,则电路最大电流不超过1A,为减小电流表的读数误差,电流表应选A.电流表A1:量程为0.6A;为方便实验操作,滑动变阻器应选最大阻值较小的滑动变阻器,因此滑动变阻器应选:G.滑动变阻器R1(阻值范围0~10Ω、额定电流2A).
(2)根据表中实验数据在坐标系中描出对应的点,然后根据描出的点作出U-I图象如图所示;由U-I图象可知,蓄电池的电动势
E=1.98V,内阻r=△U△I=1.98-1.600.68≈0.56Ω;由于电压表的分流,导致电流测量值小于真实值,只有电路的短路电流等于真实值,测量值与真实值的U-I图象如(下)图所示,由图象可知,蓄电池电动势与内阻的测量值均小于真实值.
故答案为:(

1)A;E;G;(2)图象如图所示;1.98;0.56;偏小;偏小.
本题解析:
本题难度:简单
5、实验题 如图是一个多用电表的刻度盘,当选择开关置于“30 mA”挡时,测出的电流是_________mA;当选择开关置于“12 V”挡时,测出的电压是_________V。

参考答案:20,8
本题解析:
本题难度:一般
There's nothing new under the sun. 天下原无新事物。