(1)下列選項中最合理的裝置是 。
(2)用螺旋測微器測量擺球直徑,示數(shù)如圖乙所示,讀數(shù)為 mm。
(3)如果測得的g值偏小,可能的原因是 。
A.單擺振動時振幅較小
B.將擺線長當(dāng)成了擺長
C.實(shí)驗(yàn)時誤將49次全振動記為50次
D.擺線上端懸點(diǎn)未固定,振動中出現(xiàn)松動,使擺線長度增加了
(4)小明選擇了合理的實(shí)驗(yàn)裝置后,測量出幾組不同擺長L和周期T的數(shù)值,畫出如圖丙T2-L圖像中的圖線a。小華也進(jìn)行了與小明同樣的實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)中將擺線長作為擺長L,測得多組周期T和L的數(shù)據(jù),作出T2-L圖像,應(yīng)是圖丙中的圖線 (選填“a”“b”“c”“d”或“e”)(已知c、d兩條圖線和a平行)。
答案 (1)C (2)9.450(9.448~9.452均可) (3)BD (4)c
解析 (1)細(xì)絲線要用鐵夾固定,防止擺長忽長忽短;擺線要用細(xì)絲線,不能用彈性棉繩;擺球要用密度較大的鐵球,故選C。
(2)螺旋測微器測量擺球直徑的讀數(shù)為9 mm+45.0×0.01 mm=9.450 mm。
(3)根據(jù)單擺周期公式T=2πl(wèi)g,可得g=4π2lT。單擺振動時振幅較小,不影響g的測量,故A錯誤;將擺線長當(dāng)成了擺長,導(dǎo)致l變小,可知g值偏小,故B正確;實(shí)驗(yàn)時誤將49次全振動記為50次,則周期測量值偏小,可知g值偏大,故C錯誤;擺線上端懸點(diǎn)未固定,振動中出現(xiàn)松動,使擺線長度增加了,則擺長測量值偏小,故D正確。
(4)根據(jù)單擺周期公式T=2πLg,可得T2=4π2Lg,實(shí)驗(yàn)中將擺線長作為擺長L,沒有加上擺球的半徑,所以擺線長為零時,縱軸截距不為零,由于重力加速度不變,則圖線的斜率不變,故選c。
2.(10分)(2024廣東二模)某實(shí)驗(yàn)興趣小組,根據(jù)以下器材想要精確測量電壓表V1的內(nèi)阻,其量程為3 V,內(nèi)阻大約為2 kΩ,除此以外提供的器材有:
A.電源E(電動勢9 V,內(nèi)阻忽略不計)
B.電壓表V2(量程15 V,內(nèi)阻約為5 kΩ)
C.電流表A1(量程0.6 A,內(nèi)阻約為5 Ω)
D.滑動變阻器R1(阻值范圍為0~10 Ω)
E.滑動變阻器R2(阻值范圍為0~1 500 Ω)
F.定值電阻R3=5 kΩ
G.定值電阻R4=500 Ω
H.開關(guān)一個,導(dǎo)線若干
(1)實(shí)驗(yàn)過程中,為減小實(shí)驗(yàn)誤差,要求電表示數(shù)至少要達(dá)到量程的13,同時方便電路調(diào)節(jié),滑動變阻器應(yīng)選擇 ,實(shí)驗(yàn)所需的另一個電表應(yīng)選擇 ,定值電阻應(yīng)選擇 (均選填器材前的字母代號);
(2)請在虛線框內(nèi)畫出實(shí)驗(yàn)電路圖;
(3)將電壓表V1的示數(shù)記為U1,將另一個電表的示數(shù)記為X2,將所選定值電阻的阻值記為R,在獲得多組U1、X2的值后建立坐標(biāo)系,繪制X2-U1圖像,擬合得到線性圖像的斜率為k,則電壓表V1的內(nèi)阻RV= (用k、R)表示。
答案 (1)D B F
(2)見解析圖
(3)Rk-1
解析 (1)為了精確測量和方便電路調(diào)節(jié),電路控制部分應(yīng)該采用分壓接法,因此滑動變阻器選總阻值小的R1,即選擇D;電流表因?yàn)榱砍烫?無法使用,因此另一個電表應(yīng)該選擇V2,即選擇B;由于V1、V2兩者量程差別較大,為了能夠更好使用,需要給V1串聯(lián)一個分壓電阻,再和V2并聯(lián),根據(jù)電壓分配關(guān)系,分壓電阻選擇R3,即定值電阻應(yīng)選擇F。
(2)根據(jù)(1)問分析,實(shí)驗(yàn)電路圖如圖所示。
(3)根據(jù)歐姆定律有X2-U1R·RV=U1,整理得X2=RV+RRVU1,
可知X2-U1圖像的斜率為k=RV+RRV,可得RV=Rk-1。

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