时间:2019-06-29 04:57:23
1、简答题 某同学将铜片和锌片插入水果中制成一个“水果电池”，该同学利用下列所给器材测量水果电池的电动势E和内阻r．
A．电流表G1（内阻Rg=15Ω，满偏电流Ig=2mA）
B．电流表G2（量程20mA，内阻约2Ω）
C．滑动变阻器R1（0～1000Ω）
D．电阻箱R2?（0～9999.9Ω）
E．待测水果电池（电动势E约4V，内阻r约200Ω）
F．开关S，导线若干
（1）实验中用电流表G1改装成量程0～4V的电压表，需______（选填“串联”或“并联”）一个阻值为______Ω的电阻；
（2）用电流表G2和改装成的电压表测量水果电池的电动势和内阻，为尽量减小实验的误差，请在方框中画出实验电路图；
（3）该同学实验中记录的6组对应的数据如下表，试根据表中数据在下图中描点画出U-I图线；由图线可得，水果电池的电动势E=______V，内电阻r=______Ω；
| I/mA | 4.0 | 5.0 | 8.0 | 10.0 | 12.0 | 14.0 U/V 3.04 2.85 2.30 1.90 1.50 1.14 |
参考答案：（1）改装成电压表要要串联电阻，串联的阻值为R：R=UIg-Rg=42×10-3-15=1985Ω
? 则 应串联1985Ω的电阻；
（2）画出测量电路图：改装后的电压表测路端电压，电流表G2测干路电流，如图：
? 
（3）由所给数据标出各对应点，画一直线如图所示：
由图可读出?纵截距为? E=3.80（3.75-3.85 ）? r=3.80-1.015×10-3═190Ω（185-194）
（4）由测量电路可知所测E测为真实值，测量的内阻为电池内阻与G2内阻之和，
? 故?E测=E真，r测＞r真?
故答案为：（1）串联 ?1985
? ?（2）电路如图
? ?（3）U-I如图? 3.80? 190
? （4）等于? 大于
本题解析：
本题难度：一般
2、简答题 某同学制作了一水果电池，欲测定该电池的电动势E和内阻r．给定器材如下：
A．待测水果电池E?B．电流表G（量程10mA，内阻约40Ω）
C．电阻箱R（0～999.9Ω）?D．开关S及导线
（1）因为电流表G内阻的准确值未知，所以他用如图甲所示的电路测量其内阻rG．已知图中电流表A的内阻为rA．在某次测量中，读出电流表A、电流表G的读数分别为IA、IG，则内阻rG=______．
（2）若电流表G内阻的测量值rG=40.0Ω．现采用图乙所示的电路测量水果电池的电动势E和内阻r．?根据实验数据绘出的
| 1 I |
参考答案：（1）电流表G和电流表A并联，两端电压相等，根据欧姆定律，有
IGrG=IA?rA
解得
rG=IAIGrA
（2）根据闭合电路欧姆定律，有：E=I（r+rG+R）；
变形得到：1I=1E?R+r+rGE=1E?R+r+40E；
由图象得到
纵轴截距：r+40E=0.01×103=10? ①
当横坐标为180时，纵坐标为0.04，故0.04×103=1E×180+r+40E? ②
由①②联立解得：E=6V，r=20Ω；
故答案为：（1）IAIGrA；（2）电动势的倒数，6，20．
本题解析：
本题难度：一般
3、简答题 将两个相同的电流计分别与电阻并联后改装成电流表A1（0～3A）和电流表A2（0～0.6A），现把这两个电流表并联接入如图所示的电路中测量电流，当可变电阻R调节为9Ω时，A2刚好满偏．问：
（l）A2满偏时，另一电流表A1的示数是多大？
（2）若可变电阻R调节为20Ω时．A1刚好半偏．已知A1、A2的内阻很小，求电源电动势和内电阻．
参考答案：（1）根据电流表的改装原理（如下图）可知，设表头的满偏电流为I?g内阻为R?g，改装后的电流表内阻分别为r?1和r?2，量程分别为I?1和I?2，根据欧姆定律应有I?gR?g=I?1r?1，I?gR?g=I?2r?2
可得r?1r?2=I?2I?1=0.63=0.2，即r?1=0.2r?2…①
当两电流表按图示连接时，应有I′1r?1=I?2r?2…②
联立①②解得I′1=I?1=3A，即电流表A?1的示数为3A．
（2）当可变电阻为R?1=9Ω时，应有E=（I?1+I?2）R?1+（I?1+I?2）r=3.6×9+3.6r=32.4+3.6r…③
当A?1半偏，应有12I?1r?1=I′2r?2?，可求出电流表A?2的示数为I′2=0.1I?1=0.3A
又有E=（12I?1+I′2）R?2+（12I?1+I′2）r=1.8×20+1.8r=36+1.8r…④
联立③④可求出E=39.6V，r=2Ω
答：（1）A2满偏时，另一电流表的示数为3A．
（2）电源电动势为39.6V，内电阻为2Ω．
本题解析：
本题难度：一般
4、计算题 如图所示，xOy平面内，第二象限匀强电场方向水平向右，第一象限匀强电场方向竖直向下，场强大小相等，设为E，而x轴下方区域有垂直于纸面向外的匀强磁场，磁感应强度设为B，图中OP直线与纵轴的夹角α=45°，一带正电的粒子从OP盲线上某点A（-L，L）处由静止释放，重力不计，设粒子质量为m，带电量为q，E、B、m、q均未知，但已知各量都使用国际制单位时，从数值上有
。
（1）求粒子进入磁场时与x轴交点处的横坐标；
（2）求粒子进入磁场时速度方向与x轴正方向的夹角；
（3）如果在OP直线上各点释放许多个上述带电粒子（粒子间的相互作用力不计），试证明各带电粒子进入磁场后做圆周运动的圆心点的集合为一抛物线。（提示：写出圆心点坐标x、y的函数关系） 
参考答案：解：如图所示，带电粒子先做匀加速直线运动，进入第一象限后做类平抛运动，然后在磁场中做匀速圆周运动
（1）设粒子进入第一象限的初速度为v1，根据动能定理有： 
类平抛过程中：
联立解得：x=2L
（2）类平抛过程的末速度设为v，竖直分速度为vy
解得vy并与①式比较得：vy=v1
所以，v与x轴正方向的夹角为45°
（3）由前两问知：L取任意值时均有：x=2L，α=45°? ④
粒子在磁场中做匀速圆周运动时，
又由题意知，数值上有
，联立各式求解R，解得从数值上有：
于是由图可知圆心点坐标：
将
代入并消去变量L得：x=4y2+y，此为一抛物线方程，故各带电粒子进入磁场后做圆周运动的圆心点的集合为一抛物线
本题解析：
本题难度：困难
5、实验题 某同学利用如图所示的实验电路来测量电阻的阻值。
(1)将电阻箱接入a、b之间，闭合开关。适当调节滑动变阻器R’后保持其阻值不变。改变电阻箱的阻值R，得到一组电压表的示数U与R的数据如下表：
请根据实验数据做出U-R关系图像。
(2)用待测电阻RX替换电阻箱，读得电压表示数为2.00V。利用(1)中测绘的U-R图像可得RX="_________" Ω。
(3)使用较长时间后，电池的电动势可认为不变，但内阻增大。若仍用本实验装置和(1来源:91考试网 91EXAm.org)中测绘的U-R图像测定某一电阻，则测定结果将_________(选填“偏大”或“偏小”)。现将一已知阻值为10Ω的电阻换接在a、b之间，你应如何调节滑动变阻器，便仍可利用本实验装置和(1)中测绘的U-R图像实现对待测电阻的准确测定？
参考答案：
本题解析：(1) 根据实验数据做出U-R关系图像如下图
(2)由图像可知当电压表示数为2.00V时，RX=20Ω
(3)使用较长时间后，内阻增大，使得电路中的电流偏小，若电压依然为原值，则需要的电阻值较大，所以电阻箱所测得的电阻偏小，现将一已知阻值为10Ω的电阻换接在a、b之间，若想利用本实验装置和(1)中测绘的U-R图像实现对待测电阻的准确测定，则需要改变滑动变阻器的阻值，使电压表示数为1.50V
本题难度：一般