題目列表(包括答案和解析)
(18分)
(1)某同學(xué)通過實(shí)驗(yàn)測量一根長度為L的電阻絲的電阻率。
①由圖甲可知電阻絲的直徑D=________mm。
②將如下實(shí)驗(yàn)操作補(bǔ)充完整:按圖乙連接電路,將滑動變阻器R1的滑片P置于B端;將S2撥向接點(diǎn)1,閉合S1,調(diào)節(jié)R1,使電流表示數(shù)為I0;將電阻箱R2的阻值調(diào)至最大,S2撥向接點(diǎn)2, ,使電流表示數(shù)仍為I0,記錄此時(shí)電阻箱的示數(shù)為R2。
③此電阻絲的電阻率的表達(dá)式 。(用已知量和所測物理量的字母表示)
(2)某同學(xué)用如圖甲所示的裝置通過研究重錘的落體運(yùn)動來驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。已知重力加速度為g。
①在實(shí)驗(yàn)所需的物理量中,需要直接測量的是 ,通過計(jì)算得到的是 。(填寫代號)
A.重錘的質(zhì)量
B.重錘下落的高度
C.重錘底部距水平地面的高度
D.與下落高度對應(yīng)的重錘的瞬時(shí)速度
②在實(shí)驗(yàn)得到的紙帶中,我們選用如圖乙所示的起點(diǎn)O與相鄰點(diǎn)之間距離約為2mm的紙帶來驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。圖中A、B、C、D、E、F、G為七個(gè)相鄰的原始點(diǎn),F(xiàn)點(diǎn)是第n個(gè)點(diǎn)。設(shè)相鄰點(diǎn)間的時(shí)間間隔為T,下列表達(dá)式可以用在本實(shí)驗(yàn)中計(jì)算F點(diǎn)速度vF的是 。
A. vF = g(nT ) B.vF =
C.vF = D.vF =
③若代入圖乙中所測的數(shù)據(jù),求得在誤差范圍內(nèi)等于 (用已知量和圖乙中測出的物理量表示),即可驗(yàn)證重錘下落過程中機(jī)械能守恒。即使在操作及測量無誤的前提下,所求也一定會略 (選填“大于”或“小于”)后者的計(jì)算值,這是實(shí)驗(yàn)存在系統(tǒng)誤差的必然結(jié)果。
④另一名同學(xué)利用圖乙所示的紙帶,分別測量出各點(diǎn)到起始點(diǎn)的距離h,并分別計(jì)算出各點(diǎn)的速度v,繪出v2-h圖線,如圖丙所示。從v2-h圖線求得重錘下落的加速度g′= m/s2( 保留3位有效數(shù)字 )。則由上述方法可知,這名同學(xué)是通過觀察v2-h圖線是否過原點(diǎn),以及判斷 與 (用相關(guān)物理量的字母符號表示)在實(shí)驗(yàn)誤差允許的范圍內(nèi)是否相等,來驗(yàn)證機(jī)械能是否守恒的。
Ⅰ(6分)一個(gè)有一定厚度的圓盤,可以繞通過中心垂直于盤面的水平軸轉(zhuǎn)動,我們用電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、米尺、游標(biāo)卡尺、紙帶、復(fù)寫紙來完成下述實(shí)驗(yàn):(打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所接交流電的頻率為50Hz,A、B、C、D……為計(jì)數(shù)點(diǎn),相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間有四個(gè)點(diǎn)未畫出)
①如圖甲所示,將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在桌面上,將紙帶的一端穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的限位孔,然后固定在圓盤的側(cè)面,當(dāng)圓盤轉(zhuǎn)動時(shí),紙帶可以卷在圓盤側(cè)面上;
②接通電源,打點(diǎn)計(jì)時(shí)器開始打點(diǎn),啟動控制裝置使圓盤勻加速轉(zhuǎn)動;
③經(jīng)過一段時(shí)間,停止轉(zhuǎn)動和打點(diǎn),取下紙帶,進(jìn)行測量.
(1)用20分度的游標(biāo)卡尺測得圓盤的直徑如圖乙所示,圓盤的直徑d為 cm;
(2)由圖丙可知,打下計(jì)數(shù)點(diǎn)D時(shí),圓盤轉(zhuǎn)動的角速度為 rad/s;
(3)紙帶運(yùn)動的加速度大小為 m/s2,
Ⅱ.(12分) 測一阻值約1Ω的電阻絲Rx的阻值。為較準(zhǔn)確測量,要求多測幾組數(shù)據(jù)。
實(shí)驗(yàn)室供選擇的器材有:
電源E:電動勢約1.5V,內(nèi)阻可忽略
電流表A1:量程0~0.2A,內(nèi)阻約0.5Ω
電流表A2:量程0~0.01A,內(nèi)阻約0.05Ω
電壓表V1:量程3.0V,內(nèi)阻非常大
電壓表V2:量程15.0V,內(nèi)阻非常大
滑動變阻器R:0~10Ω
電阻箱R0:0~99.99Ω
電鍵S與導(dǎo)線若干
(1)某實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)設(shè)計(jì)了如上頁圖所示的電路圖來測量Rx,該電路有不妥或不符合要求之處,請指出其中的兩處:
① ;
② 。
(2)請將你設(shè)計(jì)的測量電路圖在方框內(nèi),并標(biāo)明所選器材符號。用測得的物理量計(jì)算Rx的公式是Rx= ;式中各物理量的物理意義是
。
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