1、实验题 (17分)
(1)①用多用电表探测图甲所示黑箱发现:用直流电压挡测量,E、G两点间和F、G两点间均有电压,E、F两点间无电压;用欧姆测量,黑表笔(与电表内部电源的正极相连)接E点,红表笔(表电表内部电源的负极相连)接F点,阻值很小,但反接阻值很大。那么,该黑箱内元件的接法可能是图乙中 。

②在物理兴趣小组活动中,一同学利用下列器材设计并完成了“探究导体阻值与长度的关系”的实验。

电压表
量程3V 内阻约为900
电压表
量程10V 内阻约为3K
电压表
量程60mA 内阻约为5
电源E1 电动势1.5V 内阻约为0.2
电源E2 电动势4.5V 内阻约为0.4
滑动变阻器(最大阻值为10
)。粗细均匀的同种电阻丝,开关、导线和刻度尺
其主要实验步骤如下:
A.选取图中器材,按示意图连接电路
B.用伏安法测定电阻丝的阻值R
C.用刻度尺没出电阻丝的长度L
D.依次减小电阻丝的长度,保持电路其他部分不变,重复步骤B、C
E.处理数据,根据下列测量结果,找出电阻丝值与长度的关系
L(m)
| 0.9956
| 0.8049
| 0.5981
| 0.4021
| 0.1958
|
R( )
| 104.8
| 85.3
| 65.2
| 46.6
| 27.1
|
为使实验尽可能准确,请你对上述步骤中画线处加以改进。
(I)
(II)
(2)有4条用打点计时器(所用交流电频率为50Hz)打出的纸带A、B、C、D,其中一条是做“验证机械能守恒定律”实验时打出的。为找出该纸带,某同学在每条纸带上取了点迹清晰的、连续的4个点,用刻度尺测出相邻两个点间距离依次为S1、S2、S3。请你根据下列S1、S2、S3的测量结果确定该纸带为 。(已知当地的重力加速度为9.791m/s2)
A.61.0mm 65.8mm 70.7mm B.41.2mm 45.1mm 53.0mm
C.4936mm 53.5mm 57.3mm D.60.5mm 61.0mm 60.6mm
参考答案:(1)①B
②(I)电源改选
(II)判断电流表的内外接法,作出相应调整。
(2)C
本题解析:(1)①本题主要考查了用多用电表探测黑箱中的元件。由多用电表探测各点之间电压关系可知EF间没有电源,电源只能在GE或GF间,再用欧姆档测各两点间电阻EF间接有二极管。选项B 正确;②本题主要考查了探究电阻和长度的关系的实验题,主要运用控制变量法的思想。从实验数据可知电阻较大,而电流表的量程为60mA所以电源应选E2;电流表应该为外接法。(2)本题主要考查了纸带的处理。由于重物做匀变速运动。所以任意相邻相等时间内位移差相等,选项C正确;
本题难度:困难
2、实验题 (10分)某同学为测定某电源的电动势E和内阻r以及一段电阻丝的电阻率ρ,设计了如图(a)所示的电路。ab是一段电阻率较大的粗细均匀的电阻丝,R0是阻值为2Ω的保护电阻,滑动片P与电阻丝接触始终良好。实验时闭合电键,调节P的位置,将aP长度x和对应的电压U、电流I数据记录如下表:

图(b)
x(m)
| 0.10
| 0.20
| 0.30
| 0.40
| 0.50
| 0.60
|
U(V)
| 1.50
| 1.72
| 1.95
| 2.00
| 2.10
| 2.18
|
I(A)
| 0.49
| 0.43
| 0.38
| 0.33
| 0.31
| 0.28
|
U/I (Ω)
| 3.06
| 4.00
| 5.13
| 6.06
| 6.77
| 7.79
|

(1)该同学根据实验数据绘制了如图(c)所示的U-I图像,可得电源的电动势E= V;
内阻r = Ω.
(2)请你根据表中数据在图(d)上描点连线作U/I和x关系图线.
(3)已知金属丝的横截面积s=0.12×10-6m2,利用图(d)图线,可以求得电阻丝的电阻率ρ为 Ω·m(保留两位有效数字);根据图(d)图线还可以得到的信息是 .
参考答案:①3.0(3V、3.00V也对), 1.0(1Ω、1.00Ω也对); (共4分)
②如图
(2分)
③1.2×10-6(1.1~1.3×10-6得分) (2分)
电流表内阻为2.0Ω(填电流表内阻也得分) (2分)
本题解析:(1)在U—I图象中,图象与纵坐标的交点等于电源电动势,图象的斜率表示内电阻与R0阻值之和再减去R0,就可能求出内电阻了;(2)见答案;(3)根据
在图(d)中斜率表示
,代入横截面积就可求出电阻率了,因此图象与纵轴的截距就等于电流表内电阻
考点:测金属丝的电阻率
本题难度:一般
3、实验题 某同学用如图a所示的电路来测定电池的电动势和内阻.

(1)移动滑线变阻器的滑动片应特别注意防止 .
(2)该同学测得如表的五组数据.根据数据在答题卡中的图(b)中作出I-U图线,从图线中得到电源的电动势E= V,内电阻r= Ω.(结果保留三位有效数字)
| 1
| 2
| 3
| 4
| 5
|
U/V
| 1.37
| 1.32
| 1.24
| 1.10
| 1.05
|
I/A
| 0.12
| 0.20
| 0.31
| 0.50
| 0.57
|
(3)该实验中,系统误差主要来源于 .
参考答案: (1)短路;(2)1.46,0.730;(3)电压表的分流作用;

本题解析:
试题分析: (1)为了保护电表及电源,在调节滑动变阻器时,应特别要注意防止短路或将电流调得过大;
(2)利用表中数据,采用描点法得出图线如图所示;由闭合电路欧姆定律可知:U=E-Ir,故图象与纵轴的交点为电源的电动势,图象的斜率表示内电阻;故可知:E=1.46V;r=0.730Ω;
(3)该实验中,系统误差主要来源于电压表的分流作用
考点: 测定电池的电动势和内阻
本题难度:一般
4、实验题 现有一个灵敏电流表,它的满偏电流
,内阻
,若要将它改装成量程为5A的电流表,应并联一个 Ω的电阻,改装后的电流表测量电流时,指针指在表盘上的原来
处,则被测电流的大小是 A。
参考答案:0.04 、 1
本题解析:所并电阻阻值为
,
,所以指针指在表盘上的原来
处,则被测电流的大小是
故答案为:0.04 ,1
本题难度:一般
5、实验题 如图,P是一根表面均匀地镀有很薄金属的发热电阻膜的长陶瓷管,膜的电阻率为
,管的两端有导电箍M、N。现给你刻度直尺、伏特表V、安培表A、电源E、滑动变阻器R(0—5
)、开关S、导线若干,请设计一个测定膜层厚度d的实验方案。(膜的电阻较大,电路符号为:
)

(1)在下面的虚线框内画出测量电路图

(2)实验中应测量的物理量有: 。
(3)计算膜层厚度的公式是:d= 。(用(2)答案中的符号表示)
参考答案:(1)见解析(2)管长L,直径D,管两端电压U,电流I(3)
本题解析:(1)因为膜的电阻较大,所以为了避免电压表的分流,故采用电流表的内接法,过程中要求电压的变化范围较大,所以采用滑动变阻器的分压接法,

由欧姆定律可得,镀膜材料的电阻
,镀膜材料的截面积为
,根据电阻定律可得,
,所以镀膜材料的厚度为,
考点:考查了电阻率公式的应用
点评:本题容易出错的地方就是如何计算镀膜材料的截面积,在计算时可以把它看成是边长为陶瓷管周长,宽为d的矩形,计算出截面积,再根据电阻定律计算即可.
本题难度:一般