某同学要测量额定电压为3V的某圆柱体电阻R的电阻率。
(1)用游标卡尺测量其长度,如图所示,则其长度L= mm。
(2)为精确测量R的阻值,该同学先用如图所示的指针式多用电表粗测其电阻。他将红黑表笔分别插入“+”、“-”插孔中,将选择开关置于“×l”档位置,然后将红、黑表笔短接调零,此后测阻值时发现指针偏转角度如图甲所示。试问:
①为减小读数误差,该同学应将选择开关置于“ ”档位置。
②再将红、黑表笔短接,此时发现指针并未指到右边的“0”处,如图乙所示,那么他该调节 直至指针指在“0”处再继续实验,结果看到指针指在如图丙所示位置。
(3)现要进一步精确测量其阻值,实验室提供了下列可选用的器材:
A.灵敏电流计G(量程200A,内阻300)
B.电流表A(量程3A,内阻约0.3)
C.电压表V1 (量程3V,内阻约3k)
D.电压表V2量程l5V,内阻约5k)
E.滑动变阻器R1(最大阻值为10)
F.最大阻值为99.99的电阻箱R2
以及电源E (电动势4V,内阻可忽略)、电键、导线若干,为了提高测量精确度并且使电阻R两端电压调节范围尽可能大,除电源、电键、导线以外还应选择的最恰当器材(只需填器材前面的字母)有 。请在右面的方框中画出你设计的电路图。
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在测定一节干电池的电动势和内电阻的实验中,备有下列器材:
A.待测的干电池(电动势约为1.5V,内电阻小于1.0Ω)
B.电流表A1(量程0—3mA,内阻=10Ω)
C.电流表A2(量程0—0.6A,内阻=0.1Ω)
D.滑动变阻器R1(0—20Ω,10A)
E.滑动变阻器R2(0—200Ω,lA)
F.定值电阻R0(990Ω)
G.开关和导线若干
(1)某同学发现上述器材中虽然没有电压表,但给出了两个电流表,于是他设计了如图甲所示的(a)、(b)两个参考实验电路,其中合理的是______图所示的电路;在该电路中,为了操作方便且能准确地进行测量,滑动变阻器应选______(填写器材前的字母代号)。
(2)图乙为该同学根据(1)中选出的合理的实验电路,利用测出的数据绘出的I1-I2图线(I1为电流表A1的示数,I2为电流表A2的示数,且I2的数值远大于I1的数值),则由图线可得被测电池的电动势E=____________V,内阻r=__________Ω。(结果保留小数点后2位)
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如图所示,用光电门等器材验证机械能守恒定律.直径为d、质量为m的金属小球由A处静止释放,下落过程中经过A处正下方的B处固定的光电门,测得A、B间的距离为H(H>>d),光电门测出小球通过光电门的时间为t,当地的重力加速度为g,则
(1)小球通过光电门B时的速度表达式 ;
(2)多次改变高度H,重复上述实验,描点作出随H的变化图象,若作出的图线为通过坐标原点的直线,且斜率为 ,可判断小球下落过程中机械能守恒;
(3)实验中发现动能增加量△Ek总是小于重力势能减少量△EP,增加下落高度后,则(△EP-△Ek)将 (选填“增加”、“减小”或“不变”);
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在“研究平抛物体的运动”的实验中,
(1)实验前应对实验装置反复调节,直到斜槽末端切线______.每次让小球从同一位置由静止释放,是为了每次平抛______
(2)某同学只记录了A、B、C三点,各点的坐标如图所示,则物体运动的初速度为______m/s,初始位置的坐标为______(单位为cm,g=10m/s2).
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【选做题】本题包括A、B、C三小题,请选定其中两题,并在答题卡相应的答题区域内作答.若三题都做,则按A、B两题评分.
A.(选修模块3—3)(12分)
(1)(4分)判断以下说法的正误,在相应的括号内打“√”或“×”。
(A)用手捏面包,面包体积会缩小,说明分子之间有间隙。( )
(B)温度相同的氢气和氧气,氢气分子和氧气分子的平均速率相同。( )
(C)夏天荷叶上小水珠呈球状,是由于液体表面张力使其表面积具有收缩到最小趋势的缘故。( )
(D)自然界中进行的一切与热现象有关的宏观过程都具有方向性。( )
(2)(4分)在“用油膜法估测分子的大小”的实验中,有下列操作步骤,请补充实验步骤的内容及实验步骤中的计算式:
(A)用滴管将浓度为的油酸酒精溶液逐滴滴入量筒,记下的油酸酒精溶液的滴数;
(B)将痱子粉末均匀地撒在浅盘内的水面上,用滴管吸取浓度为的油酸酒精溶液,逐滴向水面上滴入,直到油酸薄膜表面足够大,且不与器壁接触为止,记下滴入的滴数;
(C)________________▲________________;
(D)将画有油酸薄膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上,以坐标纸上边长的正方形为单位,计算轮廓内正方形的个数;
(E)用上述测量的物理量可以估算出单个油酸分子的直径__▲____。
(3)如图所示,上端开口的光滑圆柱形气缸竖直放置,截面积为40cm2的活塞将
一定质量的气体和一形状不规则的固体A封闭在气缸内。在气缸内距缸底60cm
处设有卡环ab,使活塞只能向上滑动。开始时活塞搁在ab上,缸内气体的压
强等于大气压强为p0=1.0×105Pa,温度为300K。现缓慢加热汽缸内气体,当
温度缓慢升高为330K,活塞恰好离开ab;当温度缓慢升高为360K时,活塞上
升了4cm。求:
(1)活塞的质量;
(2)整个过程中气体对外界做的功。
B.(选修模块3—4)(12分)
(1)(4分)判断以下说法的正误,在相应的括号内打“√”或“×”。
(A)光速不变原理是狭义相对论的两个基本假设之一。( )
(B)拍摄玻璃橱窗内的物品时,往往在镜头前加一个偏振片以增加透射光的强度。( )
(C)光在介质中的速度大于光在真空中的速度。( )
(D)变化的电场一定产生变化的磁场;变化的磁场一定产生变化的电场。( )
(2)(4分)如图为一横波发生器的显示屏,可以显示出波由0点从左向右传播的图像,屏上每一小格长度为1cm。在t=0时刻横波发生器上能显示的波形如图所示。因为显示屏的局部故障,造成从水平位置A到B之间(不包括A、B两处)的波形无法被观察到(故障不影响波在发生器内传播)。此后的时间内,观察者看到波形相继传经B、C处,在t=5秒时,观察者看到C处恰好第三次(从C开始振动后算起)出现平衡位置,则该波的波速可能是
(A)3.6cm/s (B)4.8cm/s
(C)6cm/s (D)7.2cm/s
(3)(4分)如图所示,某同学用插针法测定一半圆形玻璃砖的折射率。在平铺的白纸上垂直纸面插大头针、确定入射光线,并让入射光线过圆心,在玻璃砖(图中实线部分)另一侧垂直纸面插大头针,使挡住、的像,连接。图中为分界面,虚线半圆与玻璃砖对称,、分别是入射光线、折射光线与圆的交点,、均垂直于法线并分别交法线于、点。设的长度为,的长度为,的长度为,的长度为,求:
①为较方便地表示出玻璃砖的折射率,需用刻度尺测量(用上述给
出量的字母表示),
②玻璃砖的折射率
C.(选修模块3—5)(12分)
(1)下列说法中正确的是___▲_____
(A)X射线是处于激发态的原子核辐射出的
(B)放射性元素发生一次β衰变,原子序数增加1
(C)光电效应揭示了光具有粒子性,康普顿效应揭示了光具有波动性
(D)原子核的半衰期不仅与核内部自身因素有关,还与原子所处的化学状态
有关
(2)氢原子的能级如图所示,当氢原子从n=4向n=2的能级跃迁时,辐射的光
子照射在某金属上,刚好能发生光电效应,则该金属的逸出功为 ▲ eV。
现有一群处于n=5的能级的氢原子向低能级跃迁,在辐射出的各种频率的
光子中,能使该金属发生光电效应的频率共有 ________▲ 种。
(3)如图,质量为m的小球系于长L=0.8m的轻绳末端。绳的另一端
系于O点。将小球移到轻绳水平位置后释放,小球摆到最低点A
时,恰与原静止于水平面上的物块P相碰。碰后小球回摆,上升的
最高点为B,A、B的高度差为h=0.2m。已知P的质量为M=3m,
P与水平面间的动摩擦因数为μ=0.25,小球与P的相互作用时间
极短。求P沿水平面滑行的距离。
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在测定一节干电池电动势和内电阻的分组实验中,实验1组的同学利用图甲所示电路,选用下列器材进行了规范的实验操作。
A.干电池(内电阻小于1.0)
B.电流表(量程0~0.6A,内阻RA=1)
C.电压表(量程0~3V,内阻约为20K)
D.滑动变阻器(0~20,允许最大电流2A)
E.开关、导线若干
把得到的数据记录后用“”在图乙所示的“U—I”图象中进行描点。在小组互评环节,实验2组的同学在实验器材没有变化的情况下对1组的实验方案进行了改进后再次进行了实验,并把实验数据用“”也描在图乙所示的“U—I”图象中。请完成以下对1组实验方案的评价及改进。
(1)从实验原理上来看,用图甲电路进行实验,误差主要来自:____________________。
(2)从所得实验数据来看,不足之处是:___________
(3)给出的改进方案电路图是:
(4)根据改进后所得的实验数据作出图线,由图线得到:电动势E=_________;内阻r=_______________。(保留3位有效数字)
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用如图甲所示的电路测量一节蓄电池的电动势和内电阻。蓄电池的电动势约为,内电阻很小,除蓄电池、开关、导线外,可供使用的实验器材还有:
A.电压表(量程)
B.电流表(量程)
C.电流表(量程)
D.定值电阻(阻值,额定功率)
E.滑动变阻器(阻值范围,额定电流)
①电流表应选 ;(填器材前的字母代号)
②根据实验数据作出图象,如图乙所示,则蓄电池的电动势 ,蓄电池的内阻 。
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某同学用如图甲所示装置,通过半径相同的A、B两球的碰撞来探究碰撞过程中的不变量,图中PQ是斜槽,QR为水平槽,实验时先使A球从斜槽上某一固定位置G由静止开始滚下,落到位于水平地面的记录纸上,留下痕迹.重复上述操作10次,得到10个落点痕迹,再把B球放在水平槽上靠近槽末端的地方,让A球仍从位置G由静止开始滚下,和B球碰撞后,A、B球分别在记录纸上留下各自的落点痕迹,重复这种操作10次.图中O点是水平槽末端R在记录纸上的竖直投影点,B球落点痕迹如图乙所示,其中米尺水平放置,且在G、R、O所在的平面内,米尺的零点与O点对齐.
(1)碰撞后B球的水平射程应取为________cm.
(2)在以下选项中,本次实验必须进行的测量是________.
A.水平槽上未放B球时,测量A球落点位置到O点的距离
B.测量A球与B球碰撞后,A球落点位置到O点的距离
C.测量A球与B球的质量
D.测量G点相对于水平槽面的高度
(3)某同学用一把有50个小等分刻度的游标卡尺测量小球的直径,由于遮挡,只能看见游标尺的后半部分,如图所示,小球的直径D=________mm.
(4)常用的测量仪器还有螺旋测微器,若某次测量示数如图,则待测长度为________mm.
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图13为“研究电磁感应现象”的实验装置.
(1)将图中所缺的导线补接完整.
(2)如果在闭合电键时发现灵敏电流计的指针向右偏了一下,那么合上电键后可能出现的情况有:
a.将原线圈迅速插入副线圈时,灵敏电流计指针将__________.
b.原线圈插入副线圈后,将滑动变阻器触头迅速向左拉时,灵敏电流计指针将________.
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(1)如图11所示是日光灯的电路图,它主要是由灯管、镇流器和起动器组成的,镇流器是一个带铁芯的线圈,起动器的构造如图8.为了便于起动,常在起动器两极并上一纸质电容器C. 某班教室的一盏日光灯出现灯管两端亮而中间不亮的故障,经检查发现灯管是好的,电压正常,镇流器无故障,其原因可能是________,你能用什么简易方法使日光灯正常发光?________。
(2)如图12是测定自感系数很大的线圈直流电阻的电路,两端并联一只电压表(电压表的内阻RV很大),用来测电感线圈的直流电压,在测量完毕后将电路解体时.若先断开S1 时, 则________(填电压表或电流表)将可能损坏。
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