【題目】在“測量金屬的電阻率”實驗中,所用測量儀器均已校準、待測金屬絲接入電路部分的長度約為50cm。
(1)用螺旋測微器測量金屬絲的直徑,其中某一次測量結果如圖1所示,其讀數(shù)為_______mm(該值接近多次測量的平均值)。
(2)用伏安法測金屬絲的電阻。實驗所用器材為:電池組(電動勢3 V,內阻不計)、電流表(內阻約0.1 Ω)、電壓表(內阻約3 kΩ)、滑動變阻器(0~20 Ω,額定電流2 A),開關、導線若干。某小組同學利用以上器材正確連接好電路,進行實驗測量,記錄數(shù)據如下:
次數(shù) | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 |
U/V | 0.10 | 0.30 | 0.70 | 1.00 | 1.50 | 1.70 | 2.30 |
I/A | 0.020 | 0.060 | 0.160 | 0.220 | 0.340 | 0.460 | 0.520 |
由以上實驗數(shù)據可知,他們測量是采用圖2中的圖_______(填“甲”或“乙”)。
(3)圖3 是測量的實驗器材實物圖,圖中已連接了部分導線,滑動變阻器滑片P置于變阻器的一端。請根據(2)所選的電路圖,補充完圖3中實物間的連線,并使開關閉合瞬間,電壓表或電流表不至于被燒壞。
(4)這個小組的同學在坐標紙上建立U、I坐標系,如圖4所示,圖中已標出了與測量數(shù)據對應的4個坐標點。請在圖4中標出第2、4、6次測量數(shù)據的坐標點,描繪出U-I圖線。由圖線得到金屬絲的阻值=_______Ω(保留兩位有效數(shù)字)。
(5)根據以上數(shù)據可以估算出金屬絲電阻率約為_______(填選項前的符號)。
A.1×10-2 Ωm B.1×10-3 Ωm
C.1×10-6 Ωm D.1×10-5 Ωm
(6)任何實驗測量都存在誤差。本實驗所用測量儀器均已校準,下列關于誤差的說法中正確的選項是_______。
A.用螺旋測微器測量金屬絲直徑時,由于讀數(shù)引起的誤差屬于系統(tǒng)誤差
B.由于電流表和電壓表內阻引起的誤差屬于偶然誤差
C.若將電流表和電壓表的內阻計算在內,可以消除由測量儀表引起的系統(tǒng)誤差
D.用U-I圖象處理數(shù)據求金屬絲電阻可以減小偶然誤差
【答案】(1)0.396~0.399 (2)甲 (3)連線如圖 (4)4.3~4.7(5)C (6)CD
【解析】(1)螺旋測微器的讀數(shù):0.01 mm×39.8=0.398 mm;
(2)由記錄數(shù)據根據歐姆定律可知金屬絲的電阻Rx約5Ω,則有,屬于小電阻,用電流表外接法測量誤差小,由題知是用伏安特性曲線來測量電阻的,就要求電壓電流從接近0開始調節(jié),所以應該采用分壓接法,故選甲。
(3)注意連圖時連線起點和終點在接線柱上并且不能交叉,結合(2)可知應該連接成外接分壓接法(甲),那么在連線時斷開開關且使Rx兩端的電壓為0。先連外接電路部分,再連分壓電路部分,此時滑片P必須置于變阻器的左端。實物圖如圖所示。
(4)描繪出第2、4、6三個點后可見第6次測量數(shù)據的坐標點誤差太大舍去,然后出U-I圖線。如圖所示,其中第4次測量數(shù)據的坐標點在描繪出的U-I圖線上,有:Rx=。
(5)根據電阻定律,得,代入數(shù)據可計算出ρ=1×10-6 Ωm,故選C。
(6)根據實驗誤差的性質及產生的原因,可將誤差分為系統(tǒng)誤差和偶然誤差;由于實驗原理、儀器結構上不夠完善等原因會產生系統(tǒng)誤差;在相同條件下,對同一物理量進行多次測量,由于各種偶然因素,會出現(xiàn)測量值時而偏大,時而偏小的誤差現(xiàn)象,這種誤差叫做偶然誤差;由此可見,電流表、電壓表的內阻引起的誤差為系統(tǒng)誤差,電流表、電壓表的讀數(shù)引起的誤差和讀取數(shù)據時帶來的誤差屬于偶然誤差,多次測量取平均值可減少偶然誤差。用螺旋測微器測量金屬絲直徑時,由于讀數(shù)引起的誤差屬于偶然誤差,故A錯誤;由于電流表和電壓表內阻引起的誤差屬于系統(tǒng)誤差,不可避免的,故B錯誤;若將電流表和電壓表的內阻計算在內,可以消除由測量儀表引起的系統(tǒng)誤差,故C正確;用U-I圖象處理數(shù)據求金屬絲電阻,可以減小偶然誤差,故D正確。
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【題目】兩個固定的等量異號點電荷所產生電場等勢面如圖中虛線所示,一帶負電的粒子以某一速度從圖中A點沿圖示方向進入電場在紙面內飛行,最后離開電場,粒子只受靜電力作用,則粒子在電場中( )
A. 做直線運動,電勢能先變小后變大
B. 做直線運動,電勢能先變大后變小
C. 做曲線運動,電勢能先變小后變大
D. 做曲線運動,電勢能先變大后變小
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【題目】如圖,密閉性能良好的杯蓋扣在盛有少量熱水的杯身上,杯蓋質量為m,杯身與熱水的總質量為M,杯子的橫截面積為S。初始時杯內氣體的溫度為T0,壓強與大氣壓強p0相等。因杯子不保溫,杯內氣體溫度將逐步降低,不計摩擦。
(1)求溫度降為T1時杯內氣體的壓強P1;
(2)杯身保持靜止,溫度為T1時提起杯蓋所需的力至少多大?
(3)溫度為多少時,用上述方法提杯蓋恰能將整個杯子提起?
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【題目】如圖甲所示,在水平面上有一質量為2m的足夠長的木板,其上疊放一質量為m的木塊,F(xiàn)給木塊施加一隨時間t增大的水平力F=kt (是常數(shù)),木板和木塊加速度的大小變化的圖線如圖乙所示,木塊與木板之間的動摩擦因數(shù)為μ1、木板與地面之間的動摩擦因數(shù)為μ2,假定接觸面之間的最大靜摩擦力和滑動摩擦力相等,則以下說法正確的是
A. 0~t1時間內木塊受到的摩擦力大小為
B.
C. 圖線中
D. t1~t2與t2~t3對應圖線中的兩段傾斜直線的斜率之比為
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【題目】關于熱現(xiàn)象和熱學規(guī)律,下列說法正確的是____(填正確答案標號。選對1個得2分,選對2個得4分,選對3個得5分。每選錯1個扣3分,最低得分為0分)。
A. 只要知道氣體的摩爾體積和阿伏伽德羅常數(shù),就可以算出氣體分子的體積
B. 懸浮在液體中的固體微粒越大,布朗運動就越不明顯
C. 一定質量的理想氣體,保持氣體的體積不變,溫度越高,壓強越大
D. 一定溫度下,飽和汽的壓強是一定的
E. 第二類永動機不可能制成是因為它違反了能量守恒定律和熱力學第一定律
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【題目】如圖所示,在水平粗糙地面上放置斜面體B,B上再放一表面水平的三角形滑塊A,A恰好在B上勻速下滑,而B仍然靜止在地面上,若A、B質量分別為m和M,則
A. 斜面體B受到地面對它向右的摩擦力
B. A對B的作用力大小等于mg,方向豎直向下
C. 由于滑塊A沿斜面向下滑動,故B對地面的壓力小于(M+m)g
D. 若在A的上表面再放一重物,A就會加速下滑
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【題目】如圖所示為一速度選擇器,也稱為濾速器的原理圖。K為電子槍,由槍中沿KA方向射出的電子,速率大小不一。當電子通過方向互相垂直的勻強電場和磁場后,只有一定速率的電子能沿直線前進,并通過小孔S。設產生勻強電場的平行板間的電壓為300 V,間距為5 cm,垂直于紙面的勻強磁場的磁感應強度為0.06 T,問:
(1)磁場的指向應該向里還是向外?
(2)速度為多大的電子才能通過小孔S?
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【題目】物塊A、B的質量分別為m和2m,用輕彈簧連接后放在光滑的水平面上,對B施加向右的水平拉力F,穩(wěn)定后A、B相對靜止在水平面上運動,此時彈簧長度為l1;若撤去拉力F,換成大小仍為F的水平推力向右推A,穩(wěn)定后A、B相對靜止在水平面上運動,彈簧長度為l2,則下列判斷正確的是( 。
A. 彈簧的原長為
B. 兩種情況下穩(wěn)定時彈簧的形變量相等
C. 兩種情況下穩(wěn)定時兩物塊的加速度不相等
D. 彈簧的勁度系數(shù)為
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【題目】一列以速度v勻速行駛的列車內有一水平桌面,桌面上的A處有一小球。若車廂內的旅客突然發(fā)現(xiàn)(俯視圖)小球沿如圖所示的曲線從A點運動到B點,則由此可以判斷列車的運行情況是( )
A. 減速行駛,向北轉彎 B. 減速行駛,向南轉彎
C. 加速行駛,向南轉彎 D. 加速行駛,向北轉彎
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