Ⅰ．某實(shí)驗(yàn)小組利用如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置來(lái)驗(yàn)證鉤碼和滑塊所組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒．

（1）實(shí)驗(yàn)前需要調(diào)整氣墊導(dǎo)軌底座使之水平，利用現(xiàn)有器材如何判斷導(dǎo)軌是否水平？

接通氣源，將滑塊靜置于氣墊導(dǎo)軌上，若滑塊基本保持靜止，則說(shuō)明導(dǎo)軌是水平的（或輕推滑塊，滑塊能基本做勻速直線運(yùn)動(dòng)）

接通氣源，將滑塊靜置于氣墊導(dǎo)軌上，若滑塊基本保持靜止，則說(shuō)明導(dǎo)軌是水平的（或輕推滑塊，滑塊能基本做勻速直線運(yùn)動(dòng)）

．
（2）如圖乙所示，用游標(biāo)卡尺測(cè)得遮光條的寬度d=

0.52

0.52

cm；實(shí)驗(yàn)時(shí)將滑塊從圖示位置由靜止釋放，由數(shù)字計(jì)時(shí)器讀出遮光條通過(guò)光電門的時(shí)間△t=1.2×10^-2s，則滑塊經(jīng)過(guò)光電門時(shí)的瞬時(shí)速度為

0.43

0.43

m/s．在本次實(shí)驗(yàn)中還需要測(cè)量的物理量有：鉤碼的質(zhì)量m、滑塊上的遮光條初始位置到光電門的距離s和

滑塊的質(zhì)量M

滑塊的質(zhì)量M

（文字說(shuō)明并用相應(yīng)的字母表示）．
（3）本實(shí)驗(yàn)通過(guò)比較

mgs

mgs

和

1

2

(M+m)(

d

△t

)

2

1

2

(M+m)(

d

△t

)

2

在實(shí)驗(yàn)誤差允許的范圍內(nèi)相等（用測(cè)量的物理量符號(hào)表示），從而驗(yàn)證了系統(tǒng)的機(jī)械能守恒．

Ⅱ．如圖是“測(cè)電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻”的實(shí)驗(yàn)電路，器材如下：待測(cè)電源（電動(dòng)勢(shì)約為1.5V，內(nèi)阻較小） 

量程3V的理想電壓表V
量程0.6A的電流表A（具有一定內(nèi)阻）
定值電阻R₀（R₀=1.50Ω）
滑動(dòng)變阻器R₁（0-10Ω）
滑動(dòng)變阻器R₂（0-200Ω）
開(kāi)關(guān)S、導(dǎo)線若干
①為方便實(shí)驗(yàn)調(diào)節(jié)且能較準(zhǔn)確地進(jìn)行測(cè)量，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用

R

1

R

1

（填R₁或 R₂）．
②用筆畫線代替導(dǎo)線在實(shí)物圖中完成連線．
③實(shí)驗(yàn)中，改變滑動(dòng)變阻器的阻值，測(cè)出當(dāng)電流表讀數(shù)為I₁時(shí)，電壓表讀數(shù)為U₁；當(dāng)電流表讀數(shù)為I₂時(shí)，電壓表讀數(shù)為U₂．則待測(cè)電源內(nèi)阻的表達(dá)式r=

U   2 -U   1

I   1 -I   2

-R

0

U   2 -U   1

I   1 -I   2

-R

0

．（用I₁、I₂、U₁、U₂和R₀表示）

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Ⅰ．如圖1測(cè)量一小段金屬絲的直徑和長(zhǎng)度，得到如下情形，則這段金屬絲直徑

 

mm，長(zhǎng)度是

 

cm．


Ⅱ．（1）如圖2所示為一種測(cè)量電源電動(dòng)勢(shì)的電路原理圖．E為供電電源，E_S為標(biāo)準(zhǔn)電源，E_X為待測(cè)電源，R_P是限流電阻，R₀是電流表的保護(hù)電阻，AB是均勻電阻絲，長(zhǎng)度為L(zhǎng)．閉合S₁進(jìn)行測(cè)量時(shí)，先將S₂合到“1”位置，移動(dòng)C至C₁處時(shí)，恰好使電流表指針指零，測(cè)得AC₁=

1

3

L；再將S₂合到“2”位置，移動(dòng)C至C₂處時(shí)，恰好又使電流表指針指零，測(cè)得AC₂=

1

2

L．請(qǐng)你根據(jù)這些信息，結(jié)合所學(xué)過(guò)的有關(guān)物理知識(shí)回答：
①本實(shí)驗(yàn)對(duì)供電電源的要求是E

 

E_S和E_X（ 填“＜”，“=”或“＞”）；
②你認(rèn)為該實(shí)驗(yàn)中電流表最好應(yīng)選用

 

 （填“安培表”，“毫安表”，“微安表”，“靈敏電流計(jì)”）；
③本次實(shí)驗(yàn)測(cè)得的E_X=

 

E_S．
（2）用如圖3所示的電路測(cè)定電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻，提供的器材為

 

（A）干電池兩節(jié)，每節(jié)電池的電動(dòng)勢(shì)約為1.5V，內(nèi)阻未知
（B）直流電壓表V₁、V₂，內(nèi)阻很大     
（C）直流電流表A，內(nèi)阻可忽略不計(jì)
（D）定值電阻R₀，阻值未知，但不小于5Ω   
（E）滑動(dòng)變阻器   
（F）導(dǎo)線和開(kāi)關(guān)

某同學(xué)利用該電路完成實(shí)驗(yàn)時(shí)，由于某根導(dǎo)線發(fā)生斷路故障，因此只記錄了一個(gè)電壓表和電流表的示數(shù)，并描在了坐標(biāo)紙上作出U--I圖，如圖4所示．由圖象可知，該同學(xué)測(cè)得兩節(jié)干電池總的電動(dòng)勢(shì)值為

 

V，總內(nèi)阻為

 

Ω．由計(jì)算得到的數(shù)據(jù)可以判斷能夠正確示數(shù)的電壓表應(yīng)為表

 

（選填“V₁”或“V₂”）（保留三位有效數(shù)字）

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Ⅰ．在“描繪小燈泡的伏安特性曲線”實(shí)驗(yàn)中．用導(dǎo)線a、b、c、d、e、f、g和h按圖1所示方式連接電路，電路中所有元器件都完好，且電壓表和電流表已調(diào)零．閉合開(kāi)關(guān)后：
（1）若電壓表的示數(shù)為2V，電流表的示數(shù)為零，小燈泡不亮，則斷路的導(dǎo)線為

 

；
（2）若電壓表的示數(shù)為零，電流表的示數(shù)為0.3A，小燈泡亮，則斷路的導(dǎo)線為

 

；
（3）若反復(fù)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，小燈泡亮度發(fā)生變化，但電壓表、電流表的示數(shù)不能調(diào)為零，則斷路的導(dǎo)線為

 

．
Ⅱ．一個(gè)標(biāo)有“12V”字樣，功率未知的燈泡，測(cè)得燈絲電阻R隨燈泡兩端電壓變化的關(guān)系圖線如圖2所示，利用這條圖線計(jì)算：
（1）若一定值電阻與燈泡串聯(lián)，接在20V的電壓上，燈泡能正常發(fā)光，則串聯(lián)電阻的阻值為

 

Ω．
（2）假設(shè)燈絲電阻與其絕對(duì)溫度成正比，室溫為300K，在正常發(fā)光情況下，燈絲的溫度為

 

K．

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Ⅰ．在“描繪小燈泡的伏安特性曲線”實(shí)驗(yàn)中．用導(dǎo)線a、b、c、d、e、f、g和h按圖1所示方式連接電路，電路中所有元器件都完好，且電壓表和電流表已調(diào)零．閉合開(kāi)關(guān)后：
（1）若電壓表的示數(shù)為2V，電流表的示數(shù)為零，小燈泡不亮，則斷路的導(dǎo)線為_(kāi)_____；
（2）若電壓表的示數(shù)為零，電流表的示數(shù)為0.3A，小燈泡亮，則斷路的導(dǎo)線為_(kāi)_____；
（3）若反復(fù)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，小燈泡亮度發(fā)生變化，但電壓表、電流表的示數(shù)不能調(diào)為零，則斷路的導(dǎo)線為_(kāi)_____．
Ⅱ．一個(gè)標(biāo)有“12V”字樣，功率未知的燈泡，測(cè)得燈絲電阻R隨燈泡兩端電壓變化的關(guān)系圖線如圖2所示，利用這條圖線計(jì)算：
（1）若一定值電阻與燈泡串聯(lián)，接在20V的電壓上，燈泡能正常發(fā)光，則串聯(lián)電阻的阻值為_(kāi)_____Ω．
（2）假設(shè)燈絲電阻與其絕對(duì)溫度成正比，室溫為300K，在正常發(fā)光情況下，燈絲的溫度為_(kāi)_____K．

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1．答案：C    由歐姆定律、電阻定律和I=nesv可得，．從上式可知C正確．

2．答案：C    若保持K閉合，并將多用電表接在a、b間，則電表被短路，無(wú)法測(cè)量流過(guò)電阻R₂的電流，所以應(yīng)將K斷開(kāi)，將紅表筆接在a處（電流流進(jìn)），黑表筆接在b處（電流流出）．故選項(xiàng)C正確．

3．答案：AC   燈正常發(fā)光，表明燈兩端電壓U_L=6V，電路中電流為A．電動(dòng)機(jī)兩端電壓也為6V，電動(dòng)機(jī)的輸入功率W，電動(dòng)機(jī)的發(fā)熱功率W，電動(dòng)機(jī)的輸出功率為=10W，整個(gè)電路中消耗的功率為W．

4．答案：CD    電池能使收音機(jī)正常工作，說(shuō)明收音機(jī)兩端的電壓接近3V，也就是電池的電動(dòng)勢(shì)不會(huì)比3V小很多．小燈泡發(fā)出微弱的光說(shuō)明燈泡兩端電壓遠(yuǎn)不足3V，這就說(shuō)明電池的路端電壓較小而內(nèi)電阻較大．我們知道小燈泡的額定電流比收音機(jī)的大，也就是小燈泡的電阻比收音機(jī)的要小，電路中的電流比收音機(jī)的大，因此電池接在燈泡上路端電壓較小是由于電池的內(nèi)電阻增大造成的．

5．答案：D    此題可采用排除法，如果都是理想電流表，兩燈均被短路，不可能正常發(fā)光，A錯(cuò)；如果都是理想電壓表，兩燈均處于斷路狀態(tài)，兩燈也不能正常發(fā)光，B錯(cuò)；如果B是電流，A、C是電壓表，則通過(guò)兩燈的電流相等，也不可能均達(dá)到額定功率，C錯(cuò)．因此只有D正確．

6．答案：D  提示：由全電路歐姆定律知，結(jié)合題中條件，可知接內(nèi)阻最小電源時(shí)通過(guò)的電流最大，故B正確。電阻R消耗的功率，由、相同，當(dāng)最小時(shí)，電阻消耗的電功率最大，故D正確．

7．答案：C    根據(jù)W=UIt可得每秒太陽(yáng)能電池的能量為W=0.06J，設(shè)太陽(yáng)能每秒照射的能量為Q，   則Q×23?=W，可解得Q=0.26J．

8．答案：C   先畫出等效電路圖，然后先整體再部分進(jìn)行動(dòng)態(tài)分析即可．

9．答案：BD  利用假設(shè)法或把各選項(xiàng)代入驗(yàn)證．

10．答案：ABC  由于電源電動(dòng)勢(shì)為3.0V，內(nèi)阻不計(jì)，所以當(dāng)開(kāi)關(guān)閉合后，達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)，加在小燈泡L₁兩端的電壓應(yīng)為3.0V，由小燈泡的伏安特性曲線可以看出當(dāng)電壓為3.0V時(shí)，流過(guò)小燈泡L₁的電流為0.25A，由此求得，燈泡L₁的電阻為12Ω，所以A正確．由P=IU可以求得燈泡L₁消耗的電功率為0.75W，所以C正確．由I=U/R可知B也是正確的．

11．答案：原理圖和實(shí)物圖各占4分．

解析：由于是對(duì)毫安表進(jìn)行校對(duì)，所以標(biāo)準(zhǔn)表

和待校表應(yīng)串聯(lián)連接；校準(zhǔn)電表應(yīng)從零刻度開(kāi)

始到滿偏，所以滑動(dòng)變阻器應(yīng)采用分壓接法；

在分壓接法中，負(fù)載電阻是滑動(dòng)變阻器的幾倍

時(shí)，滑動(dòng)變阻器才能起到均勻調(diào)節(jié)的作用，并

易于操作，所以在兩表上還應(yīng)串聯(lián)一只變阻箱

以增大負(fù)載電阻．

待校電表的量程為10mA，即電路中最大電流

為10mA，因此選擇15mA的標(biāo)準(zhǔn)表．若選全

用電阻為1000Ω的滑動(dòng)變阻器，則根據(jù)分壓

電路中負(fù)載電阻與滑動(dòng)變阻器全電阻的關(guān)系，

應(yīng)選最大電阻為9999.9Ω的變阻箱，且變阻箱

的電阻至少應(yīng)調(diào)到1000Ω以上，此時(shí)無(wú)論怎

樣調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器均不能使待校電表滿偏．所以應(yīng)選用全電阻100Ω的滑動(dòng)變阻器，這樣再選用最大電阻為999.9Ω的變阻箱，且調(diào)到電阻在400～500Ω之間為宜，又保證調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器起到均勻調(diào)節(jié)的作用．

12．答案：如圖所示（4分） E=8.4V（2分），r=200Ω（2分），相等（2分）  偏大（2分）

解析：從題目中看出所測(cè)量的電源內(nèi)阻非

常大，所以設(shè)計(jì)電路時(shí)要注意電流表的位

置。做圖象時(shí)應(yīng)選好標(biāo)度，坐標(biāo)不必從零

開(kāi)始，然后描點(diǎn)，做直線時(shí)應(yīng)讓盡可能多

的點(diǎn)落在直線上，不在直線上的點(diǎn)均勻分

布在直線的兩側(cè)．對(duì)于電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的求

解，畫出圖象后求斜率即可．從圖象上分析，

當(dāng)電流為短路電流時(shí)，電動(dòng)勢(shì)是準(zhǔn)確的，但所測(cè)電阻包含了G的內(nèi)阻，因此測(cè)量?jī)?nèi)電阻偏大．

13．解析：電阻連接方式如圖所示．（4分）

當(dāng)開(kāi)關(guān)S接C時(shí)，U₁為電阻R₀兩端電壓；（4分）

當(dāng)開(kāi)關(guān)S接D時(shí)，U₂為電阻R₀和兩端的電壓，

由題知（3分）代入數(shù)據(jù)得，=2Ω（3分）

14．解析：（1）設(shè)開(kāi)關(guān)S₁閉合，S₂斷開(kāi)時(shí)，電容器兩端的電壓為U₁，干路電流為I₁，根據(jù)閉合道路歐姆定律有

A（2分）

V（2分）

合上開(kāi)關(guān)S₂后，設(shè)電容器兩端電壓為U₂，干路電流為I₂，根據(jù)閉合電路歐姆定律有

A（2分）

V（2分）

所以電容器上電量變化了C（2分）

（或電容器上電量減少了C）

（2）合上S₂后，設(shè)電容器上的電量為Q，則C（2分）

斷開(kāi)S₁后，R₁和R₂的電流與阻值成反比，因而流過(guò)的電量與阻值也成反比，故流過(guò)R₁的電量C（2分）

15．解析：（1）由圖乙可知單擺的周期為（3分）

由得，（4分）

（2）擺動(dòng)過(guò)程中電壓最大為，該電壓與擺球偏離板的距離成正比，有

，其中，，（4分）

解得

此即為擺球偏離板的最大距離（3分）

16．（16分）已知電源電動(dòng)勢(shì)E=8V，紅燈電阻，綠燈電阻．接在如圖所示的電路中，燈正常發(fā)光時(shí)電壓表的讀數(shù)為6V，，，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間，由于電路中某一個(gè)電阻發(fā)生故障，引起紅燈變亮，綠燈變暗的現(xiàn)象，而此時(shí)電            

壓表的讀數(shù)變?yōu)?.4V．

   （1）畫出電路發(fā)生故障前的能夠直接看出串、并聯(lián)的簡(jiǎn)化電路圖；

   （2）通過(guò)分析與計(jì)算，判斷電路中哪一個(gè)電阻發(fā)生了故障？是什么故障？

解析（1）先畫出等效電路圖如圖所示．

（2）定性分析：由等效電路圖可以看出，電壓表讀數(shù)增大，             

即路端電壓增大，表明外總電阻阻值增大，而紅燈變

亮、綠燈變暗，則只可能R₁增大后斷路．

定量計(jì)算：正常發(fā)光時(shí)，，A，求出；

非正常發(fā)光時(shí)，A  ．

綠燈電壓V，而紅燈電壓V

表明R₁和的并聯(lián)阻值為，表明R₁斷路．

17．解析：（1）把三個(gè)這樣的電燈串聯(lián)后，每只燈泡得到的實(shí)際電壓為12/3=4V，再在圖甲上可以查到每只電燈加上4V實(shí)際電壓時(shí)的工作電流為I=0.4A（2分）

由此可以求出在此時(shí)每只電燈的實(shí)際電阻（2分）

（2）在題乙圖中的混聯(lián)電路中，設(shè)每只電燈加上的實(shí)際電壓和實(shí)際電流分別為U和I． 在

這個(gè)閉合電路中，（2分）

代入數(shù)據(jù)并整理得，（2分）

這是一個(gè)反映了電路約束的直線方程，把該直線在題甲圖上畫出，

如圖所示.（2分）

這兩條曲線的交點(diǎn)為U=2V、I=0.3A，同時(shí)滿足了電路結(jié)構(gòu)和元件的要求，此時(shí)通過(guò)電流表的電流值=2I=0.6A（3分）

每只燈泡的實(shí)際功率P=UI=2×0.3=0.6W（3分）

18．解析：（1）當(dāng)時(shí)，，對(duì)應(yīng)電流為A，由閉合電路歐姆定律得，

①（2分）

當(dāng)為最大值時(shí)，V，對(duì)應(yīng)電流為A，有

②（2分）

的最大值為（2分）

由①②兩式代入數(shù)據(jù)得，E=12V，r=10Ω（2分）

（2）電源的輸出功率（2分）

當(dāng)時(shí)，電源有最大輸出功率，但恒小于r，由輸出功率隨外電阻變化的關(guān)系知，當(dāng)取最大值時(shí)輸出功率最大，（3分）

即W（3分）