一、單項(xiàng)選擇題:本題共7小題,每小題4分,共28分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中,只有一項(xiàng)是符合題目要求的。
1. 下面四個(gè)選項(xiàng)中,說法正確的是( )
A. 電流是有方向的,因此電流是矢量
B. 電阻率是表征材料導(dǎo)電性能的物理量,與導(dǎo)體形狀無關(guān)
C. 電容器如果不帶電,其電容為零
D. 電動(dòng)勢(shì)反映了電源把電能轉(zhuǎn)化為其他形式能量的本領(lǐng)大小
2. 葉子同學(xué)學(xué)習(xí)了電路的知識(shí)后,用兩只小燈泡A、B,A標(biāo)有“3V,0.3A”;B標(biāo)有“5V,0.6A”和一電源,輸出電壓恒為8V,連接成如圖所示的電路,要使兩只小燈泡都能正常發(fā)光,則R應(yīng)該是( )
A. 15ΩB. 10ΩC. 16ΩD. 5Ω
3. 如圖所示,不考慮溫度對(duì)燈絲電阻的影響。當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)頭向右移動(dòng)時(shí),則( )
A. A燈變亮,B燈變亮B. A燈變暗,B燈變亮
C. A燈變暗,B燈變暗D. A燈變亮,B燈變暗
4. 如圖所示,雷雨天帶有負(fù)電的烏云飄過一棟建筑物上空時(shí),在避雷針周圍形成電場,電場的等勢(shì)面a、b、c、d分布情況如圖所示,在等勢(shì)面中有A、B、C三點(diǎn)。下列說法中正確的是( )
A. 避雷針附近電場是勻強(qiáng)電場
B. A點(diǎn)的電場強(qiáng)度比B點(diǎn)小
C. a、b、c、d等勢(shì)面中a的電勢(shì)最低
D. 有一帶負(fù)電的雨點(diǎn)從烏云中下落,電場力做正功
5. 如圖所示,某一空間為真空,只有水平向右的勻強(qiáng)電場和豎直向下的重力場,在豎直平面內(nèi)有初速度為的帶電微粒,恰能沿圖示虛線由A向做直線運(yùn)動(dòng)。那么( )
A. 微粒帶正電荷
B. 微粒一定做勻減速直線運(yùn)動(dòng)
C. 僅改變初速度的方向微粒仍做直線運(yùn)動(dòng)
D. 運(yùn)動(dòng)中微粒的電勢(shì)能保持不變
6. 導(dǎo)體的伏安特性曲線是研究導(dǎo)體電流和電壓關(guān)系的重要工具。一燈泡的伏安特性曲線如圖所示,則下列說法中正確的是( )
A. 加電壓時(shí),導(dǎo)體的電阻是
B. 導(dǎo)體在狀態(tài)點(diǎn)的電阻是
C. 由圖可知,隨著電壓的增大,導(dǎo)體的電阻不斷減小
D. 由圖可知,隨著電壓的增大,導(dǎo)體的電阻不斷增大
7. 微信運(yùn)動(dòng)步數(shù)的測量是通過手機(jī)內(nèi)電容式加速度傳感器實(shí)現(xiàn)的。如圖,M極板固定,當(dāng)手機(jī)的加速度變化時(shí),N極板只能按圖中標(biāo)識(shí)的“前后”方向運(yùn)動(dòng)。圖中R為定值電阻。下列對(duì)傳感器描述正確的是( )
A. 靜止時(shí),電流表示數(shù)為零,電容器兩極板不帶電
B. 由靜止突然向前加速時(shí),電容器的電容增大
C 由靜止突然向前加速時(shí),電流由b向a流過電流表
D. 保持向前勻減速運(yùn)動(dòng)時(shí),兩板間電場強(qiáng)度減小
二、多項(xiàng)選擇題:本題共3小題,每小題6分,共18分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中,有多項(xiàng)符合題目要求。全部選對(duì)的得6分,選對(duì)但不全的得3分,有選錯(cuò)的得0分。
8. 某次閃電前云地之間的電勢(shì)差約為,云地間距離約為1km,一次短時(shí)閃電過程中云地間轉(zhuǎn)移的電荷量約為6C,閃電持續(xù)時(shí)間約為。假定閃電前云地間的電場是均勻的。根據(jù)以上數(shù)據(jù),下列判斷正確的是( )
A. 閃電電流的平均值約為B. 閃電電流的平均值約為
C. 閃電前云地間的電場強(qiáng)度約為D. 閃電前云地間的電場強(qiáng)度約為
9. 圖1為“測量干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻”的實(shí)驗(yàn)電路圖。實(shí)驗(yàn)中測得多組電壓和電流值,通過描點(diǎn)作圖得到如圖2的U-I圖線。下列判斷正確的是( )
A. 電源的電動(dòng)勢(shì)
B. 電源的內(nèi)阻
C. 當(dāng)電壓為1.4V時(shí),外電路電阻阻值
D. 當(dāng)電流為0.2A時(shí),電源內(nèi)電壓
10. 兩個(gè)完全相同的正四棱錐疊放在一起,構(gòu)成如圖所示的形狀,其中a點(diǎn)固定點(diǎn)電荷,c點(diǎn)固定點(diǎn)電荷,O點(diǎn)為兩棱錐公共正方形底面abcd的中心,且,規(guī)定無窮遠(yuǎn)處的電勢(shì)為零,則下列說法正確的是( )
A. b點(diǎn)的電勢(shì)比e點(diǎn)的電勢(shì)高B. b、d兩點(diǎn)的電場強(qiáng)度相同
C. 將負(fù)電荷沿棱由移動(dòng)的過程中,電場力一直做正功D. 若將由a點(diǎn)放到e點(diǎn),則O點(diǎn)的電勢(shì)不變
三、實(shí)驗(yàn)題,本題共2小題,共13分。把答案填在答題卡的橫線上或按題目要求作答。
11. 小杜家里新裝修時(shí)使用了一批照明鹵鎢燈泡,如圖1所示,小杜利用多用電表測量該燈泡的電阻:
①小杜拿到多用電表后,選擇“×100”擋,紅黑表筆短接后指針位置如圖2所示,他應(yīng)該調(diào)節(jié)___________(填“S”或“T”或“K”)。
②校準(zhǔn)之后,用紅黑表筆分別接觸鹵鎢燈泡的兩腳,發(fā)現(xiàn)指針偏角太大,為了使測量結(jié)果更準(zhǔn)確,則需要更換___________(填“×1k”或“×10”)擋位,正確操作后,指針位置如圖3所示,則該燈泡電阻為___________Ω。
③小杜翻閱了該產(chǎn)品的說明書,說明書上寫著“額定電壓220V,65W”,小杜根據(jù)計(jì)算得知電阻約為745Ω,這與實(shí)際測量結(jié)果相差較大,其主要原因可能是___________。
12. “測定金屬絲電阻率”的實(shí)驗(yàn)中需要測出其長度L、直徑d和電阻Rx。
(1)用螺旋測微器測金屬絲直徑時(shí)讀數(shù)如圖甲所示,則金屬絲的直徑為________mm;
(2)用電壓表和電流表測金屬絲的電壓和電流時(shí)讀數(shù)如圖所示,則電壓表的讀數(shù)為________V,電流表的讀數(shù)為________A。這樣測的電阻偏______(大或?。?br>(3)如圖,游標(biāo)卡尺的讀數(shù)為________cm;
(4)實(shí)驗(yàn)需要用刻度尺測出金屬絲的長度L,用螺旋測微器測出金屬絲的直徑d,用電流表和電壓表測出金屬絲的電阻Rx。請(qǐng)寫出測金屬絲電阻率的表達(dá)式ρ=________(用上述測量的字母表示)。
四、解答題,本題共3小題,滿分41分,解答應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要演算步驟。只寫出最后答案的不能得分。有數(shù)值計(jì)算的題,答案中必須明確寫出數(shù)值和單位。
13. 圖為用伏安法測量電阻原理圖。圖中V為電壓表,內(nèi)阻為;mA為電流表,內(nèi)阻為;E為電源,R為電阻箱,為待測電阻,S為開關(guān)。閉合開關(guān)后電壓表示數(shù),電流表示數(shù)。
(1)我們把U與I的比值稱為的測量值,即,試求出該值的大小。
(2)實(shí)際上U與I的比值是與電壓表并聯(lián)后的總電阻,請(qǐng)據(jù)此求出的真實(shí)值。
14. 利用電動(dòng)機(jī)通過如圖所示電路提升重物,已知電源電動(dòng)勢(shì),電源內(nèi)阻,電動(dòng)機(jī)內(nèi)阻,電阻,重物質(zhì)量。當(dāng)電動(dòng)機(jī)以穩(wěn)定的速度勻速提升重物時(shí),理想電壓表的示數(shù)為。不計(jì)空氣阻力和摩擦,取。求:
(1)流經(jīng)電源電流和電動(dòng)機(jī)兩端的電壓;
(2)重物勻速上升時(shí)的速度。
15. 如圖,矩形區(qū)域MNPQ內(nèi)有水平向右的勻強(qiáng)電場,虛線框外為真空區(qū)域;半徑R=lm、內(nèi)壁光滑、內(nèi)徑很小的絕緣半圓管ADB固定在豎直平面內(nèi),直徑AB垂直于水平虛線MN,圓心O在MN的中點(diǎn),半圓管的一半處于電場中一帶正電的小球從半圓管的A點(diǎn)由靜止開始滑入管內(nèi),到達(dá)B點(diǎn)時(shí),小球?qū)鼙诘膲毫Υ笮〉扔谄渲亓Φ?倍.小球可視為質(zhì)點(diǎn),比荷=l×10-2C/kg,重力加速度g=10m/s2。
(1)求小球在B點(diǎn)的速度大小v;
(2)求勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度大小E;
(3)若小球能從MNPQ區(qū)域右邊界NP離開電場,求該區(qū)域的高度HMQ和寬度的最小值LMN。蘭州一中2023-2024年度第一學(xué)期期中考試試題
高二物理
一、單項(xiàng)選擇題:本題共7小題,每小題4分,共28分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中,只有一項(xiàng)是符合題目要求的。
1. 下面四個(gè)選項(xiàng)中,說法正確的是( )
A. 電流是有方向,因此電流是矢量
B. 電阻率是表征材料導(dǎo)電性能的物理量,與導(dǎo)體形狀無關(guān)
C. 電容器如果不帶電,其電容為零
D. 電動(dòng)勢(shì)反映了電源把電能轉(zhuǎn)化為其他形式能量的本領(lǐng)大小
【答案】B
【解析】
【詳解】A.電流有大小,有方向,但是電流的運(yùn)算不遵循平行四邊形定則,因此電流是標(biāo)量,故A錯(cuò)誤;
B.電阻率是表征材料導(dǎo)電性能的物理量,由導(dǎo)體自身材料決定,與導(dǎo)體形狀無關(guān),故B正確;
C.電容器的電容由電容器自身決定,與電容器所帶電荷量無關(guān),即電容器如果不帶電,其電容不為零,故C錯(cuò)誤;
D.電動(dòng)勢(shì)反映了電源把其他形式能量轉(zhuǎn)化為電能的本領(lǐng)大小,故D錯(cuò)誤。
故選B。
2. 葉子同學(xué)學(xué)習(xí)了電路的知識(shí)后,用兩只小燈泡A、B,A標(biāo)有“3V,0.3A”;B標(biāo)有“5V,0.6A”和一電源,輸出電壓恒為8V,連接成如圖所示的電路,要使兩只小燈泡都能正常發(fā)光,則R應(yīng)該是( )
A. 15ΩB. 10ΩC. 16ΩD. 5Ω
【答案】B
【解析】
【詳解】兩只小燈泡都能正常發(fā)光,流過電阻R的電流為
根據(jù)歐姆定律可得
故選B。
3. 如圖所示,不考慮溫度對(duì)燈絲電阻的影響。當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)頭向右移動(dòng)時(shí),則( )
A. A燈變亮,B燈變亮B. A燈變暗,B燈變亮
C. A燈變暗,B燈變暗D. A燈變亮,B燈變暗
【答案】D
【解析】
【詳解】當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)頭向右移動(dòng)時(shí),滑動(dòng)變阻器接入電路中的阻值變大,電路中總電阻變大,則干路電流減小,所以B燈變暗,根據(jù)
可知B燈兩端電壓變小,根據(jù)閉合電路歐姆定律
可知路端電壓變大,則A燈兩端電壓
變大,則A燈變亮,故D正確,ABC錯(cuò)誤。
故選D。
4. 如圖所示,雷雨天帶有負(fù)電的烏云飄過一棟建筑物上空時(shí),在避雷針周圍形成電場,電場的等勢(shì)面a、b、c、d分布情況如圖所示,在等勢(shì)面中有A、B、C三點(diǎn)。下列說法中正確的是( )
A. 避雷針附近的電場是勻強(qiáng)電場
B. A點(diǎn)的電場強(qiáng)度比B點(diǎn)小
C. a、b、c、d等勢(shì)面中a的電勢(shì)最低
D. 有一帶負(fù)電的雨點(diǎn)從烏云中下落,電場力做正功
【答案】D
【解析】
【詳解】A.勻強(qiáng)電場的等勢(shì)線應(yīng)是一簇平行線,由圖可知避雷針附近的電場顯然不是勻強(qiáng)電場,故A錯(cuò)誤;
B.等勢(shì)線越密集的位置電場強(qiáng)度越大,所以A點(diǎn)的電場強(qiáng)度比B點(diǎn)大,故B錯(cuò)誤;
C.烏云帶負(fù)電,則電場線終止于烏云,根據(jù)沿電場線方向電勢(shì)降低可知a、b、c、d等勢(shì)面中a的電勢(shì)最高,故C錯(cuò)誤;
D.有一帶負(fù)電的雨點(diǎn)從烏云中下落,雨點(diǎn)所受電場力方向與速度方向夾角小于90°,電場力做正功,故D正確。
故選D
5. 如圖所示,某一空間為真空,只有水平向右的勻強(qiáng)電場和豎直向下的重力場,在豎直平面內(nèi)有初速度為的帶電微粒,恰能沿圖示虛線由A向做直線運(yùn)動(dòng)。那么( )
A. 微粒帶正電荷
B. 微粒一定做勻減速直線運(yùn)動(dòng)
C. 僅改變初速度的方向微粒仍做直線運(yùn)動(dòng)
D. 運(yùn)動(dòng)中微粒的電勢(shì)能保持不變
【答案】B
【解析】
【詳解】AB.微粒做直線運(yùn)動(dòng)的條件是速度方向和合外力的方向在同一條直線上,只有微粒受到水平向左的電場力才能使得合力方向與速度方向相反且在同一條直線上,由此可知微粒所受的電場力的方向與場強(qiáng)方向相反,則微粒必帶負(fù)電,且運(yùn)動(dòng)過程中微粒做勻減速直線運(yùn)動(dòng);故A錯(cuò)誤,B正確;
C.僅改變初速度的方向微粒受合力方向不變,則微粒做曲線運(yùn)動(dòng),選項(xiàng)C錯(cuò)誤;
D.運(yùn)動(dòng)中電場力做負(fù)功,則微粒的電勢(shì)能增加,選項(xiàng)D錯(cuò)誤。
故選B。
6. 導(dǎo)體的伏安特性曲線是研究導(dǎo)體電流和電壓關(guān)系的重要工具。一燈泡的伏安特性曲線如圖所示,則下列說法中正確的是( )
A. 加電壓時(shí),導(dǎo)體的電阻是
B. 導(dǎo)體在狀態(tài)點(diǎn)的電阻是
C. 由圖可知,隨著電壓的增大,導(dǎo)體的電阻不斷減小
D. 由圖可知,隨著電壓的增大,導(dǎo)體的電阻不斷增大
【答案】D
【解析】
【詳解】A.由I-U圖像可知,當(dāng)燈泡兩端的電壓為5V時(shí),通過小燈泡的電流為1.0A;根據(jù)歐姆定律可得小燈泡的電阻
故A錯(cuò)誤;
B.由I-U圖像可知,導(dǎo)體在A狀態(tài)點(diǎn)時(shí)電壓為12V時(shí),通過的電流為1.5A;根據(jù)歐姆定律可得導(dǎo)體的電阻
故B錯(cuò)誤;
CD.由圖可知I-U圖像上任一點(diǎn)與原點(diǎn)連線的斜率逐漸減小,根據(jù)歐姆定律可知,導(dǎo)體的電阻不斷增大,故C錯(cuò)誤,D正確。
故選D。
7. 微信運(yùn)動(dòng)步數(shù)的測量是通過手機(jī)內(nèi)電容式加速度傳感器實(shí)現(xiàn)的。如圖,M極板固定,當(dāng)手機(jī)的加速度變化時(shí),N極板只能按圖中標(biāo)識(shí)的“前后”方向運(yùn)動(dòng)。圖中R為定值電阻。下列對(duì)傳感器描述正確的是( )
A. 靜止時(shí),電流表示數(shù)為零,電容器兩極板不帶電
B. 由靜止突然向前加速時(shí),電容器的電容增大
C. 由靜止突然向前加速時(shí),電流由b向a流過電流表
D. 保持向前勻減速運(yùn)動(dòng)時(shí),兩板間的電場強(qiáng)度減小
【答案】B
【解析】
【詳解】A.靜止時(shí),由于電容器所帶電荷量不變,則電容器沒有充放電過程,則電流表示數(shù)為零,但由于電容器與電源連接,兩端電壓不為0,則電容器兩極板帶了電,故A錯(cuò)誤;
B.由于靜止突然向前加速時(shí),電容器極板之間的間距減小,根據(jù)
可知,電容器的電容增大,故B正確;
C.根據(jù)

由于靜止突然向前加速時(shí),電容器極板之間的間距減小,電容增大,則極板所帶電荷量增大,極板處于充電過程,由于極板N與電源負(fù)極連接,極板N帶負(fù)電,電荷量增大,則極板N得到電子,即由靜止突然向前加速時(shí),電流由a向b流過電流表,故C錯(cuò)誤;
D.保持向前勻減速運(yùn)動(dòng)時(shí),電容器極板之間的間距減小,電容增大,根據(jù)上述,有
電容器與電源連接,電壓不變,間距減小,則兩板間的電場強(qiáng)度增大,故D錯(cuò)誤。
故選B。
二、多項(xiàng)選擇題:本題共3小題,每小題6分,共18分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中,有多項(xiàng)符合題目要求。全部選對(duì)的得6分,選對(duì)但不全的得3分,有選錯(cuò)的得0分。
8. 某次閃電前云地之間的電勢(shì)差約為,云地間距離約為1km,一次短時(shí)閃電過程中云地間轉(zhuǎn)移的電荷量約為6C,閃電持續(xù)時(shí)間約為。假定閃電前云地間的電場是均勻的。根據(jù)以上數(shù)據(jù),下列判斷正確的是( )
A. 閃電電流的平均值約為B. 閃電電流的平均值約為
C. 閃電前云地間的電場強(qiáng)度約為D. 閃電前云地間的電場強(qiáng)度約為
【答案】AC
【解析】
【詳解】AB.閃電電流的平均值
故A正確,B錯(cuò)誤;
CD.電場強(qiáng)度大小
故C正確,D錯(cuò)誤。
故選AC。
9. 圖1為“測量干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻”的實(shí)驗(yàn)電路圖。實(shí)驗(yàn)中測得多組電壓和電流值,通過描點(diǎn)作圖得到如圖2的U-I圖線。下列判斷正確的是( )
A. 電源的電動(dòng)勢(shì)
B. 電源的內(nèi)阻
C. 當(dāng)電壓為1.4V時(shí),外電路電阻阻值
D. 當(dāng)電流為0.2A時(shí),電源內(nèi)電壓
【答案】AC
【解析】
【詳解】AB.根據(jù)閉合電路歐姆定律可得
由此可知,電源的U-I圖線的縱截距表示電源電動(dòng)勢(shì)
圖線的斜率的絕對(duì)值表示電源內(nèi)阻
故A正確,B錯(cuò)誤;
C.當(dāng)電壓為1.4V時(shí),根據(jù)閉合電路歐姆定律得
解得外電路的電阻阻值為
故C正確;
D.當(dāng)電流為0.2A時(shí),有
故D錯(cuò)誤。
故選AC。
10. 兩個(gè)完全相同的正四棱錐疊放在一起,構(gòu)成如圖所示的形狀,其中a點(diǎn)固定點(diǎn)電荷,c點(diǎn)固定點(diǎn)電荷,O點(diǎn)為兩棱錐公共正方形底面abcd的中心,且,規(guī)定無窮遠(yuǎn)處的電勢(shì)為零,則下列說法正確的是( )
A. b點(diǎn)的電勢(shì)比e點(diǎn)的電勢(shì)高B. b、d兩點(diǎn)的電場強(qiáng)度相同
C. 將負(fù)電荷沿棱由移動(dòng)的過程中,電場力一直做正功D. 若將由a點(diǎn)放到e點(diǎn),則O點(diǎn)的電勢(shì)不變
【答案】BD
【解析】
【詳解】A.根據(jù)幾何關(guān)系可知為連線的中垂面,對(duì)于等量異種電荷形成的電場平面圖(如下圖所示)可知平面為零勢(shì)能面,故在此平面上的點(diǎn)電勢(shì)都相等(都等于0),b點(diǎn)的電勢(shì)等于點(diǎn)電勢(shì),故A錯(cuò)誤;
B.由于b、d兩點(diǎn)到點(diǎn)距離都相等,根據(jù)對(duì)稱性可知b、d兩點(diǎn)電場強(qiáng)度大小相等,方向相同。故B正確;
C.將負(fù)電荷沿棱由移動(dòng)的過程中,在同一個(gè)等勢(shì)面內(nèi)運(yùn)動(dòng),電場力一直不做功,故C錯(cuò)誤;
D.若將由a點(diǎn)放到e點(diǎn),由幾何關(guān)系可知,點(diǎn)仍位于的連線的中垂線上,電勢(shì)仍為0。故D正確。
故選BD。
三、實(shí)驗(yàn)題,本題共2小題,共13分。把答案填在答題卡的橫線上或按題目要求作答。
11. 小杜家里新裝修時(shí)使用了一批照明鹵鎢燈泡,如圖1所示,小杜利用多用電表測量該燈泡的電阻:
①小杜拿到多用電表后,選擇“×100”擋,紅黑表筆短接后指針位置如圖2所示,他應(yīng)該調(diào)節(jié)___________(填“S”或“T”或“K”)。
②校準(zhǔn)之后,用紅黑表筆分別接觸鹵鎢燈泡的兩腳,發(fā)現(xiàn)指針偏角太大,為了使測量結(jié)果更準(zhǔn)確,則需要更換___________(填“×1k”或“×10”)擋位,正確操作后,指針位置如圖3所示,則該燈泡電阻為___________Ω。
③小杜翻閱了該產(chǎn)品的說明書,說明書上寫著“額定電壓220V,65W”,小杜根據(jù)計(jì)算得知電阻約為745Ω,這與實(shí)際測量結(jié)果相差較大,其主要原因可能是___________。
【答案】 ①. T ②. ×10 ③. 240 ④. 燈泡發(fā)光時(shí)溫度很高,使得燈絲電阻率變大,因此導(dǎo)致計(jì)算結(jié)果中的電阻比多用電表計(jì)算結(jié)果大很多
【解析】
【詳解】①[1]紅黑表筆短接后指針沒有滿偏,說明需要?dú)W姆調(diào)零,即調(diào)節(jié)T旋鈕即可;
②[2] [3]指針偏角太大,說明擋位選擇過大,則應(yīng)該換用“×10”擋位,根據(jù)多用電表讀數(shù)方法,測量結(jié)果為
24×10Ω=240Ω
③[4]燈泡發(fā)光時(shí)溫度很高,使得燈絲電阻率變大,因此導(dǎo)致計(jì)算結(jié)果中的電阻比多用電表計(jì)算結(jié)果大很多。
12. “測定金屬絲電阻率”的實(shí)驗(yàn)中需要測出其長度L、直徑d和電阻Rx。
(1)用螺旋測微器測金屬絲直徑時(shí)讀數(shù)如圖甲所示,則金屬絲的直徑為________mm;
(2)用電壓表和電流表測金屬絲的電壓和電流時(shí)讀數(shù)如圖所示,則電壓表的讀數(shù)為________V,電流表的讀數(shù)為________A。這樣測的電阻偏______(大或小);
(3)如圖,游標(biāo)卡尺的讀數(shù)為________cm;
(4)實(shí)驗(yàn)需要用刻度尺測出金屬絲的長度L,用螺旋測微器測出金屬絲的直徑d,用電流表和電壓表測出金屬絲的電阻Rx。請(qǐng)寫出測金屬絲電阻率的表達(dá)式ρ=________(用上述測量的字母表示)。
【答案】 ①. 0.697##0.698##0.699 ②. 2.60 ③. 0.52 ④. 小 ⑤. 1.14 ⑥.
【解析】
【詳解】(1)[1] 螺旋測微器的精度為0.01mm,轉(zhuǎn)動(dòng)刻度估讀到0.1格,由圖示可知,其示數(shù)為
0.5mm+19.7×0.01mm=0.697mm(0.698mm、0.699mm)
(2)[2][3]由圖示電壓表可知,其分度值0.1V,估讀到0.01V,電壓表示數(shù)為2.60V,由圖示電流表可知,其分度值為0.02A,估讀到0.01A,示數(shù)為0.52A;
[4]電流表的外接法,因電壓表非理想電壓表而分流,則電壓的測量值準(zhǔn)確,電流的測量值偏大,故由可知,電阻的測量值偏??;
(3)[5]10分度游標(biāo)卡尺,精度為0.1mm,對(duì)齊格數(shù)不估讀,則讀數(shù)為
(4)[6]由歐姆定律可得
,
解得
四、解答題,本題共3小題,滿分41分,解答應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要演算步驟。只寫出最后答案的不能得分。有數(shù)值計(jì)算的題,答案中必須明確寫出數(shù)值和單位。
13. 圖為用伏安法測量電阻的原理圖。圖中V為電壓表,內(nèi)阻為;mA為電流表,內(nèi)阻為;E為電源,R為電阻箱,為待測電阻,S為開關(guān)。閉合開關(guān)后電壓表示數(shù),電流表示數(shù)。
(1)我們把U與I的比值稱為的測量值,即,試求出該值的大小。
(2)實(shí)際上U與I的比值是與電壓表并聯(lián)后的總電阻,請(qǐng)據(jù)此求出的真實(shí)值。
【答案】(1)800Ω;(2)1000Ω
【解析】
【詳解】(1)根據(jù)歐姆定律得
(2)因?yàn)?br>解得
Rx=1000Ω
14. 利用電動(dòng)機(jī)通過如圖所示電路提升重物,已知電源電動(dòng)勢(shì),電源內(nèi)阻,電動(dòng)機(jī)內(nèi)阻,電阻,重物質(zhì)量。當(dāng)電動(dòng)機(jī)以穩(wěn)定的速度勻速提升重物時(shí),理想電壓表的示數(shù)為。不計(jì)空氣阻力和摩擦,取。求:
(1)流經(jīng)電源的電流和電動(dòng)機(jī)兩端的電壓;
(2)重物勻速上升時(shí)的速度。
【答案】(1)0.5A,4V;(2)
【解析】
【詳解】(1)根據(jù)閉合電路歐姆定律
可得流經(jīng)電源電流

電動(dòng)機(jī)兩端的電壓
(2)電動(dòng)機(jī)的輸入功率
熱功率
輸出功率
重物勻速上升時(shí)
解得
15. 如圖,矩形區(qū)域MNPQ內(nèi)有水平向右的勻強(qiáng)電場,虛線框外為真空區(qū)域;半徑R=lm、內(nèi)壁光滑、內(nèi)徑很小的絕緣半圓管ADB固定在豎直平面內(nèi),直徑AB垂直于水平虛線MN,圓心O在MN的中點(diǎn),半圓管的一半處于電場中一帶正電的小球從半圓管的A點(diǎn)由靜止開始滑入管內(nèi),到達(dá)B點(diǎn)時(shí),小球?qū)鼙诘膲毫Υ笮〉扔谄渲亓Φ?倍.小球可視為質(zhì)點(diǎn),比荷=l×10-2C/kg,重力加速度g=10m/s2。
(1)求小球在B點(diǎn)的速度大小v;
(2)求勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度大小E;
(3)若小球能從MNPQ區(qū)域右邊界NP離開電場,求該區(qū)域的高度HMQ和寬度的最小值LMN。
【答案】(1)2m/s;(2)1×103N/C;(3)H≥4+2m,2m
【解析】
【詳解】(1)在B點(diǎn),由牛頓第二定律
解得
(2)從A到B,由動(dòng)能定理
解得
E=1×103N/C
(3)從B點(diǎn)滑出后,小球在豎直方向做自由落體運(yùn)動(dòng);在水平方向的加速度恒定,先向左做勻減速運(yùn)動(dòng),速度減為零后再向右做勻加速運(yùn)動(dòng),水平方向
qE=max
ax=g
豎直方向
ay=g
設(shè)向左減速的時(shí)間為t1,則有
小球向左運(yùn)動(dòng)的最大距離為
x==R
帶入數(shù)據(jù)解得MNPQ區(qū)域的最小寬度為
LMN=2R=2m
設(shè)向右加速的時(shí)間為t2,則有
可得
小球出電場時(shí),下落的高度為
解得
h=3+2m
故MNPQ區(qū)域的高度滿足
H≥h+R=4+2m

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