1、填空题 一种供实验使用的小型电池电动势在9V左右,内阻约为40Ω,电池允许最大输出电流为50mA,为了准确测定这个电池的电动势和内阻,用图甲的实验器材进行测量(图中电压表内阻很大,可不考虑它对测量的影响),R为电阻箱,阻值范围为0~9999Ω,R0是保护电阻.
(1)实验室里备用的保护电阻有以下几种规格,实验时R0应选用______较好.
A.10Ω,5W B.150Ω,0.5W
C.800Ω,2.5WD.1.2kΩ,1W
(2)在实物图甲中,已正确地连接了部分电路,请设计并完成余下电路的连接.
(3)实验中改变电阻箱阻值,取得多组数据,作出了如乙图的图线,则根据所作出的图线可求得该电池的电动势E为______V,内阻r为______Ω.(结果保留两位有效数字)
(4)在实验中当电阻箱调到丙图位置后,闭合开关S,电压表示数为9.0V,变阻箱此时电阻为______Ω,电路中流过电阻箱的电流为______mA.
(5)用该电路测电动势与内阻,测量值和真实值的关系E测______E真,r测______r真(填“大于”“小于”或“等于”).

参考答案:(1)电源的最大输出电流为50mA=0.05A,则电路最小电阻R=EI=9V0.05A=180Ω,则保护电阻阻值约为:R0=R-r=180Ω-40Ω=140Ω,则保护电阻应选B.
(2)应用伏阻法测电源的电动势与内阻,电压表应测路端电压,电压表要并联在电阻两端,实物电路图如图所示.
(3)由闭合电路欧姆定律可得:E=U+Ir=U+UR+R0r,则1U=1E+rE1R+R0,图象的截距为1E=0.1,斜率rE=0.25-0.153×10-2-1×10-2=5,解得,电动势E=10V,内阻r=50Ω.
(4)由图丙所示电阻箱可知,电阻箱阻值R=1×1000Ω+7×100Ω+5×10Ω+0×1Ω=750Ω,
通过电阻箱的电流I=UR+R0=9V750Ω+150Ω=0.01A=10mA.
(5)实际电压表是由内阻的,考虑电压表内阻,E=U+Ir=U+(UR+R0+URV)r,1U=1E(1+rRV)+rE1R+R0,考虑电压表的内阻,此时图线的纵轴截距表示1E(1+rRV),所以E测小于E真,r测小于r真.
故答案为:(1)B;(2)电路图如图所示;(3)10;50;(4)750;10;(5)小于;小于.

本题解析:
本题难度:简单
2、实验题 在“测电源的电动势和内阻”的实验中获得的四组数据如下:I1=0.15 A、U1=1.30 V,I2=0.25 A、U2=1.20 V,I3=0.35 A、U3=1.10 V,I4=0.45 A、U4=0.95 V。试根据数据在下图的坐标系中作出U-I图线,并根据图线求出电源电动势E=__________V,内阻r=__________Ω。

参考答案:1.45,1.0
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本题解析:
本题难度:一般
3、简答题 图中,甲图为一段粗细均匀的新型导电材料棒,现测量该材料的电阻率.
(1)首先用多用电表的欧姆档(倍率为×10)粗测其电阻,指针位置如图乙所示,其读数R=______.
(2)然后用以下器材用伏安法尽可能精确地测量其电阻:
A.电流表A1:量程为0.06A,内阻约为0.1Ω
B.电流表A2:量程为3A,内阻约为0.05Ω
C.电压表V1:量程为3V,内阻约为3kΩ
D.电压表V2:量程为15V,内阻约为4kΩ
E.滑动变阻器R1:最大阻值为20Ω,额定电流1A
F.低压直流电源:电压6V,内阻忽略
G.电键K,导线若干
用伏安法测定导电材料棒的电阻,所选电流表为______(填“A1”或“A2”),所选电压表为______(填“V1”或“V2”),并在方框中画出实验电路图

(3)如果实验中电流表示数为I,电压表示数为U,并测出该棒的长度为L、直径为d,则该材料的电阻率ρ=______(用测出的物理量的符号表示)
参考答案:(1)欧姆表读数=表盘读数×倍率=20×10Ω=200Ω
故答案为:200Ω.
(2)计算出电路中的电流和电压,然后在不超过量程的前提下,尽量选择电流表和电压表的小量程,故电流表选择A1,电压表选择V1;
电路图如图所示

故答案为:A1,V1.
(3)根据电阻定律,有
R=UI
根据欧姆定律,有
R=ρLS
其中
S=πd2π
解得
ρ=πUd24IL
故答案为:πUd24IL.
本题解析:
本题难度:一般
4、填空题 某同学要测量一段长为L,直径为D的金属丝的电阻率.
(1)他先用多用电表粗测其电阻.用已经调零且选择开关指向欧姆挡“×10”档位的多用电表测量,发现指针的偏转角度太大,这时他应将选择开关换成欧姆挡的“______”档位(选填“×100”或“×1”);调零后测量,其表盘及指针所指位置如右图所示,则此段电阻丝的电阻为______Ω.

(2)现要进一步精确测量其阻值.实验室备有下列器材:
A.量程0~0.6A,内阻为0.5Ω的电流表
B.量程0~3A,内阻为0.1Ω的电流表
C.量程0~3V,内阻为6kΩ的电压表
D.量程0~15V,内阻为30kΩ的电压表
E.阻值为6kΩ的定值电阻R0
F.阻值为0~1kΩ的滑动变阻器R1
G.阻值为0~10Ω的滑动变阻器R2
H.蓄电池的电动势为6V,内阻很小
I.开关一个,导线若干
为了尽可能精确地完成实验,要求电表的读数变化范围较大,本实验中应选择的器材除了H、I外,还要从上述器材中选择______(只填仪器前的字母代号).
(3)请在答题纸的方框内画出实验原理图.
(4)若选择了最合适的器材,采用最恰当的实验电路进行实验测量,电流表的读数为I,电压表的读数为U,则金属丝的电阻率为ρ=______.
参考答案:

(1)多用电表选择开关置于欧姆挡“×10”档位,指针的偏转角度太大,说明所选挡位太大,应换小挡,应将选择开关换成欧姆挡的×1挡位;由提升表盘及指针位置可知,欧姆表示数为12×1Ω=12Ω.
(2)电源电动势为6V,为使电表读数范围较大,需要的实验器材有:A.量程0~0.6A,内阻为0.5Ω的电流表,C.量程0~3V,内阻为6kΩ的电压表,E.阻值为6kΩ的定值电阻R0,G.阻值为0~10Ω的滑动变阻器R2.
(3)为使电表测量范围大些,测出多组实验数据,滑动变阻器应采用分压接法,由待测电阻阻值与电表内阻阻值可知,电压表内阻远大于待测电阻阻值,电流表应采用外接法,电源电动势为6V,电压表量程为3V,为测多组实验数据、保护电路,应给电压表串联一个定值电阻,实验电路图如图所示.
(4)由实验电路图可知,定值电阻R0与电压表串联,由题意知,定值电阻阻值等于电压表内阻阻值,电压表示数为U,则定值电阻两端电压也是U,待测电阻两端电压为2U,则待测电阻阻值RX=2UI=ρLS=ρLπ(D2)2,电阻率ρ=πD2U2IL.
故答案为:(1)×1;12;(2)A、C、E、G;(3)电路图如图所示;(4)πUD22IL.
本题解析:
本题难度:一般
5、简答题 如图所示,一电容为C=40pF的平行板电容器水平放置,上板接地且中心处有一小孔,板间距离为d=0.6m,在上板中心正上方h=0.4m处有大量质量为m=0.03g、带电量为q=-2×10-8C?的油滴不断从小孔滴下并附着到下板上.求:
(1)第21个油滴打到下板上时的速度v1;
(2)最终有多少个油滴可以打到下板上?
参考答案:(1)20个油滴打到下板上时,下极板带的电量为Q=20×2×10-8C=4×10-7C,
U=QC=4×10-74×10-11V=10000V
对第21个油滴从静止到达下板的过程中运用动能定理得:
12mv12=mg(h+d)-Uq
解得:v1=
本题解析:
本题难度:一般