时间:2019-06-29 05:36:59
1、实验题 （7分）有一根细长而均匀的金属材料样品，截面为外方（正方形）内圆。此金属材料质量约为0.1～0.2kg，长约30cm，电阻约为10Ω。已知这种金属的电阻率为ρ，密度为ρ0。因管线内径太小，无法直接测量，请根据以下器材，设计一个实验方案测量其内径
。
A.毫米刻度尺
B.螺旋测微器
C.电流表（300mA，RA=10Ω）
D.电压表（6V，约为6kΩ）
E.滑动变阻器（10Ω，2A）
F.直流稳压电源（6V，内阻约为0.05Ω）
G.开关一个，带夹子的导线若干
（1）毫米刻度尺用来测量 ；螺旋测微器用来测量 ；（要求写出测量的物理量和对应物理量的符号）
（2）根据你设计的实验方案，在所给虚线框内画出测量电路图。
（3）金属管线内径的表达式为 用已知的物理常量和所测得的物理量表示。
参考答案：（1） 测量导体的长度l 测量正方形的边长a
（2）在所给虚线框内画出测量电路图
（3）内径的表达式
本题解析：
毫米刻度尺测量长度L、螺旋测微器用来测量正方形的边长a
（2）滑动变阻器阻值较小，故采用电路图为：
（3）由电路图可知
由电阻定律计算出导体的横截面积为：
；用正方形的面积减去计算出的导体的横截面积即为圆形孔的面积，由圆的面积公式可得圆形的内径，故有：
考点：伏安法测电阻。
本题难度：一般
2、实验题 （8分）2014年诺贝尔物理学奖授予三名日裔科学家，以表彰他们在发现新型高效、环境友好型光源方面所作出的贡献——三位获奖者“发明的高效蓝色发光二极管（LED）带来了明亮而节能的白色光源”。某实验小组要精确测定额定电压为3V的LED 灯正常工作时的电阻，已知该灯正常工作时电阻大约300Ω，电学符号与小灯泡电学符号相同。
实验室提供的器材有：
A．电流表A1（量程为15mA，内阻RA1约为10Ω）
B．电流表A2（量程为2 mA，内阻RA2＝20Ω）
C．定值电阻R1＝10Ω
D．定值电阻R2＝1980Ω
E．滑动变阻器R（0至20Ω）一只
F．电压表V（量程为6V，内阻RV约3kΩ）
G．蓄电池E（电动势为4 V，内阻很小）
F．开关S一只
（1）要完成实验，除蓄电池、开关、滑动变阻器外，还需选择的器材有 （填写器材前的字母编号）。
（2）画出实验电路图。
（3）写出测量LED灯正常工作时的电阻表达式Rx＝
（说明式中题目未给出的各字母的意义）。
参考答案：(1) ABD (2) 如图 (3)
，I1、I2分别为电流表A1、A2的读数
本题解析：（1）要精确测定额定电压为3V的LED灯正常工作时的电阻，需测量LED灯两端的电压和通过LED灯的电流，由于电压表的量程偏大，测量误差较大，不能用已知的电压表测量LED两端的电压，可以将电流表A2与定值电阻串联改装为电压表测量电压；LED灯正常工作时的电流大约在10mA左右，用电流表A1测电流，故选ABD.
(2)因为滑动变阻器阻值远小于LED的电阻，所以滑动变阻器采用分压式接法．电路图如图所示．
（2）根据闭合电路欧姆定律知，灯泡两端的电压U=I2（R+RA2），通过灯泡的电流I=I1-I2，所以LED灯正常工作时的电阻Rx=．I1、I2分别为电流表A1、A2的读数
考点：电阻的测量
本题难度：一般
3、选择题 如图所示为两个独立电路A和B的路端电压与其总电流I的关系图线，则下列说法错误的是（ ）
A．路端电压都为U1时，它们的外电阻相等
B．电流都是I1时，两电源内电压相等
C．电路A的电动势大于电路B的电动势
D．A中电源的内阻大于B中电源的内阻
参考答案：B
本题解析：由图可知：路端电压都为U1时，外电阻的电流相等，都为I1，根据电阻
，它们的外电阻相等，故A正确．由闭合电路欧姆定律U=E-Ir可知，图象的纵轴截距表示电动势，斜率的绝对值表示电源的内阻大小，A图线的纵轴截距大于B图线的纵轴截距，所以A的电动势大于B的电动势，即EA＞EB．A图线的斜率绝对值大于B图线斜率的绝对值，所以A的内阻大于B的内阻，即rA＞rB．当电流都是I1时，两电路的路端电压相等，据闭合电路的欧姆可知：U内=E-U，所以A电路的内电压比B电路的内电压大，故B错误，CD正确．此题选错误的，故选：B．
考点：U-I图线；闭合电路欧姆定律。
本题难度：一般
4、实验题 美国物理学家密立根通过如图所示的实验装置，最先测出了电子的电荷量，被称为密立根油滴实验。如图，两块水平放置的金属板A、B分别与电的正负极相连接，板间产生匀强电场，方向竖直向下，图中油滴由于带负电悬浮在两板间保持静止。
（1）若要测出该油滴的电荷量，需要测出的物理量有__________。
A．油滴质量m B．两板间的电压U
C．两板间的距离d D．两板的长度L
（2）用所选择的物理量表示出该油滴的电荷量q=________（已知重力加速度为g）
（3）在进行了几百次的测量以后，密立根发现油滴所带的电荷量虽不同，但都是某个最小电荷量的整数倍，这个最小电荷量被认为是元电荷，其值为e=__________C。
参考答案：（1）ABC（2）
（3）
本题解析：（1）（2）平行板电容器间的电场为匀强电场，液滴处于静止状态，所以电场力与重力平衡，故
，可得，所以需要测出的物理量有油滴质量m，两板间的电压U，两板间的距离d。
（3）这个最小电荷量是元电荷，其大小等于电子的电荷量．
考点：考查了密立根油滴实验
本题难度：一般
5、实验题 某同学利用多用电表测量一个未知电阻的阻值，由于第一次选择的欧姆挡不够合适，又改换另一欧姆挡测量，第二次测量时电表指针所指的位置如图中的虚线所示，下面列出这两次测量中的有关操作：
A．将两根表笔短接，并调零。
B．将两根表笔分别跟被测电阻的两端接触，观察指针的位置。
C．记下电阻值。
D．将多用电表面板上旋钮旋到R×100挡。
E、将多用电表面板上旋钮旋到R×10挡。
F、将多用电表面板上旋钮旋到交流5000V挡。
(1)根据上述有关操作将两次的合理实验步骤按顺序写出(利用上述操作项目前面的字母表示，且可以重复使用)__________________ ；
(2)该电阻的阻值是 Ω 。
参考答案：（1）E A B D A B C F（2）1700Ω
本题解析：(1)由于多用电表在测量电阻时，一般在指针指在中值电阻附近时，测量较准确.据此可判定指针指在偏左边时欧姆挡量程选择不够合适.合理的实验操作步骤顺序为：EABDABCF.
该电阻的阻值由图中中央附近指针读数为17 Ω，而该指针是第二次测量时的欧姆挡量程为R×100挡，所以实际电阻值为17×100 kΩ="1.7" kΩ.
考点：本题考查了对多用电表的欧姆档测电阻时的步骤
点评：欧姆表换挡后需要重新欧姆调零
本题难度：一般