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1、实验题 (12分)在“探究导体电阻与其影响因素的定量关系”实验中,器材有:
a.粗细均匀的金属丝(长度x为1.1m,总电阻约5Ω)
b.直流电源(1.5V,内阻不计)
c.电流表(量程0.6A,内阻约为1Ω)
d.电流表(量程300mA,内阻约为2Ω)
e.电压表(1.5V,内阻约3kΩ)
f.滑动变阻器(10Ω,1.0A)
g.定值电阻(5.0Ω,1.0A)
h.刻度尺、开关、导线若干
为了探究金属丝的电阻与长度的关系,甲、乙两位同学选择以上部分器材设计如图(a)所示电路:

甲同学逐渐减小金属丝接入电路的长度x,调整滑动变阻器的触头位置,同时保持电压表示数不变,读出对应的电流表示数,通过计算得到金属丝电阻R甲。得到具体数据如表格一所示。
表格一
| 金属丝长度/cm
| 20.0
| 40.0
| 60.0
| 80.0
| 100.0
|
金属丝电阻/Ω
| 2.2
| 2.6
| 3.2
| 4.0
| 5.0
|
?乙同学逐渐减小金属丝接入电路的长度x,调整滑动变阻器的触头位置,同时保持电流表示数不变,读出对应的电压表示数,通过计算得到金属丝电阻R乙。得到具体数据如表格二所示,乙同学根据实验数据在坐标纸内画出R-x图钱,如图(b)所示。
表格二
| 金属丝长度/cm
| 20.0
| 40.0
| 60.0
| 80.0
| 100.0
|
金属丝电阻/Ω
| 1.0
| 2.1
| 3.0
| 3.9
| 5.0
|
?(1)在乙同学所描图线的R-x图(答题卷的R~x图)中,根据甲同学的实验数据描出R-x图线

(2)乙同学应选电流表?(填器材序号,如a、b、C等)
(3)结合R-x图分析甲、乙两位同学的测量方案谁更合理,并简要说明原因。?
(4)若甲同学在保持电压不变的测量方案下,为了尽量减少温度变化对实验造成的影响,从题中给出的器材中选择所需器材,并设计改进电路?将改进后的电路图画在答题纸的虚线框中,并在各元件旁标上它的器材序号。
参考答案:(1)如图。(2)d?(3)乙同学更合理。甲同学在电压不变的情况下,阻值减小,电流增大,温度有明显升高,金属丝电阻率发生变化。而乙同学方案保持电流不变,较好维持金属丝温度不变。
(4)电路如图。

本题解析:根据题给电源电动势及其它元件规格,乙同学应选量程300mA的电流表d。乙同学保持电流不变,由焦耳定律可知,可保持金属丝温度不变,电阻不变,测量方案更合理。若甲同学在保持电压不变的测量方案下,为了尽量减少温度变化对实验造成的影响,可与金属丝串联一定值电阻,减小金属丝中电流。
本题难度:简单
2、实验题 (18分)
(1)(8分)(8分)某同学用如图所示的装置测定重力加速度:
①电磁打点计时器的工作电压为?,频率?.
②打出的纸带如图所示,实验时纸带的?端应和重物相连接.(选填“甲”或“乙”)
③实验中在纸带上连续打出点1、2、3、……、9,如图所示,由纸带所示数据可算出实验时的加速度为?m/s2.


④当地的重力加速度数值为9.8m/s2,请列出测量值与当地重力加速度的值有差异的主要原因?
(2)(10分)电动自行车的电瓶用久以后性能会下降,表现之一为电池的电动势变小,内
阻变大。某兴趣小组从旧电动自行车上取下四块电池,分别标为A、B、C、D,
测量它们的电动势和内阻。
①用多用表直流电压50V挡测量每块电池的电动势。测量电池A时,多用电表的指针如图甲所示,其读数为?。

②用图乙所示电路测量A、B、C、D四块电池的电动势E和内阻r,图中R0为保护电阻,其阻值为5Ω。改变电阻箱的阻值R,测出对应的电流I,根据测量数据分别做出A、B、C、D四块电池的
图线,如图丙。由图线C可知电池C的电动势E=?;内阻r= ?。
③电路图中的变阻箱R能否用滑动变动器代替?(选填“能”、“不能”)
④分析图丙可知,电池?较优(选填“A”、“B”、“C”或“D”)。
参考答案:(1)①交流4V-6V,50Hz(每空1分,没说明交流、漏单位或单位错均不得分,用文字单位不扣分,共2分)②乙(1分)③9.4(3分)?④空气阻力,摩擦阻力(每答对一点得1分,共2分)
(2).每空2分①11.0V;(2分)②12V(2分),1Ω;(2分) ③?不能?(2分)?④C(2分);
本题解析:
试题分项:(1)①电磁打点计时器的工作电压为交流电4—6v,频率是50Hz;②由于重物做加速运动,纸带上点与点的间距逐渐增大,所以乙端和重物相连;③由公式
代入数值计算可得a=9.4m/s2; ④重物和纸带下落过程中要受到空气阻力的作用,纸带和限位孔之间有摩擦阻力的作用。
(2)①因为用多用表直流电压50V挡测量,10到20v之间有10格分度,多用电表指示的刻度为第11个刻度,再加上估读数字,所以电压为11.0V;②根据闭合电路欧姆定律有:
,因此有:
,由此可知,图象的斜率表示
,纵轴截距为:
,由图像可知:
,
,由此解得:E=12V.r=1Ω;③滑动变动器不能测出R阻值大小,不能代替变阻箱;④电动势大的内阻小的电源最优,由图象可知C图象代表的电源电动势最大,内阻最小,因此较优。
本题难度:一般
3、实验题 (12分)图示是某同学测量小灯泡功率的实验原理图,变阻器全阻值为10Ω,A灯泡为“2.5V,1W”,B灯泡为“2.5V,1W”,电源电动势为6V。连好电路后闭合开关S,发现A、B灯都不亮。该同学采用下列方法进行检测。①应用多用表的直流电压档进行检测,那么选择开关应置于?档(填序号)。

A.2.5V ? B.10V? C.20V? D.50V
该同学测试的结果如表一所示,在测试a、b间直流电压时,红表笔应接触?(填a或b)
表一:
测试点
| a、b
| b、c
| c、d
| e、f
|
电压表示数
| 有示数
| 有示数
| 无示数
| 无示数
|
②将开关S断开,再选择欧姆档测试,测量结果如表二所示:
表二:

那么检测出的故障是?(填序号)
A.灯A断路? B.灯B断路? C.滑动变阻器断路? D.d、e间导线断路
参考答案:①B(4分),a(4分)②D(4分)
本题解析:略
本题难度:一般
4、计算题 如图10所示为用伏安法测量一个定值电阻阻值的实验所需器材的实物图,器材规格如下

(1)待测电阻Rx(约100 Ω);
(2)直流毫安表(量程0 ~ 50 mA,内阻约50 Ω);
(3)直流电压表(量程0 ~ 3 V,内阻约5 kΩ);
(4)直流电源(输出电压6 V,内阻不计);
(5)滑动变阻器(阻值范围0 ~ 15 Ω,允许最大电流1 A);
(6)开关1个,导线若干条
根据器材的规格和实验要求,在左框中画出实验电路图,在右边的实物图上连线。
参考答案:
电路及实物连线图如图所示:

?
本题解析:
由于滑动变阻器的阻值相对被测电阻的阻值较小,为调节方便,所以滑动变阻器应采用分压式接法又由于待测电阻与电流表内阻相差的倍数较小,电压表内阻与待测电阻相差的倍数较大,故应采用电流表外接法
本题难度:一般
5、实验题 在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中,可供选择的实验仪器如下:

(1)在上述器材中,滑动变阻器应选____________;
(2)在图甲中用笔画线代替导线,把实验仪器连接成完整的实验电路;

(3)利用实验中得到实验数据在I-U坐标系中,描绘出了图乙所示的小灯泡的伏安特性曲线。根据此图给出的信息,可以判断出图丙中正确的是(图中P为小灯泡功率)____________。

参考答案:(1)R1(2)
(3)BD
本题解析:
本题难度:困难