2019-2020年高考物理二輪復(fù)習(xí) 考前保溫訓(xùn)練7 電磁感應(yīng)和交變電流（含解析）.doc

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2019-2020年高考物理二輪復(fù)習(xí) 考前保溫訓(xùn)練7 電磁感應(yīng)和交變電流（含解析） 1．某實(shí)驗(yàn)小組用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置來驗(yàn)證楞次定律．當(dāng)條形磁鐵自上而下穿過固定的線圈時(shí)，通過電流計(jì)的感應(yīng)電流方向是(　　) A．a(chǎn)→G→b B．先a→G→b，后b→G→a C．b→G→a D．先b→G→a，后a→G→b 答案：D 解析：①確定原磁場的方向：條形磁鐵在穿入線圈的過程中，磁場方向向下．②明確回路中磁通量變化的情況：向下的磁通量增加．③由楞次定律的“增反減同”可知：線圈中感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場方向向上．④應(yīng)用安培定則可以判斷感應(yīng)電流的方向?yàn)槟鏁r(shí)針(俯視)，即：從b→G→a.同理可以判斷出條形磁鐵穿出線圈過程中，向下的磁通量減小，由楞次定律可得：線圈中將產(chǎn)生順時(shí)針的感應(yīng)電流(俯視)，電流從a→G→b. 2．如圖所示，均勻磁場中有一由半圓弧及其直徑構(gòu)成的導(dǎo)線框，半圓直徑與磁場邊緣重合；磁場方向垂直于半圓面(紙面)向里，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B0.使該線框從靜止開始繞過圓心O、垂直于半圓面的軸以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動半周，在線框中產(chǎn)生感應(yīng)電流．現(xiàn)使線框保持圖中所示位置，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小隨時(shí)間線性變化．為了產(chǎn)生與線框轉(zhuǎn)動半周過程中同樣大小的電流，磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間的變化率的大小應(yīng)為(　　) A. B. C.　 D. 答案：C 解析：設(shè)圓的半徑為L，電阻為R，當(dāng)線框以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動時(shí)產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢E1＝B0ωL2.當(dāng)線框不動，而磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間變化時(shí)E2＝πL2，由＝得B0ωL2＝πL2，即＝，故C項(xiàng)正確． 3．(多選)一個(gè)矩形線框在勻強(qiáng)磁場中繞與磁感線垂直的轉(zhuǎn)軸勻速轉(zhuǎn)動，產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢隨時(shí)間變化的關(guān)系圖象如圖所示，下列說法中正確的是(　　) A．線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢瞬時(shí)值表達(dá)式為e＝311sin 100πt(V) B．t ＝0.01 s時(shí)穿過線框的磁通量變化率為0 C．t＝0.005 s時(shí)穿過線框的磁通量最大 D．線框轉(zhuǎn)動的角速度為100π rad/s 答案：CD 解析：由圖象知，感應(yīng)電動勢最大值Em＝311 V，周期T＝0.02 s，角速度ω＝＝ 100π rad/s，選項(xiàng)D正確；由圖知線框從與磁場平行的位置開始轉(zhuǎn)動，感應(yīng)電動勢瞬時(shí)值表達(dá)式為e＝311cos 100πt(V)，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；t＝0.01 s 時(shí)感應(yīng)電動勢最大，穿過線框的磁通量變化率最大，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；t＝0.005 s時(shí)感應(yīng)電動勢為0，線圈處于中性面位置，穿過線框的磁通量最大，選項(xiàng)C正確． 4．(多選)如圖所示，一根導(dǎo)線制成的斜邊AB長為2L的等腰直角三角形線框ABC以速度v勻速穿過寬度為2L的勻強(qiáng)磁場，電流以逆時(shí)針方向?yàn)檎?，回路中的感?yīng)電流I和AB兩端的電壓UAB隨線框位移x變化的關(guān)系圖象正確的是(　　) 答案：AD 解析：線框進(jìn)入磁場過程中，穿過線框垂直于紙面向里的磁通量增加，感應(yīng)電流沿逆時(shí)針方向，線框出磁場過程中，穿過線框垂直于紙面向里的磁通量減少，感應(yīng)電流沿順時(shí)針方向；線框進(jìn)入磁場過程中切割磁感線的有效長度先增大后減小，感應(yīng)電動勢先增大后減小，感應(yīng)電流先增大后減??；線框出磁場過程中，切割磁感線的有效長度先增大后減小，感應(yīng)電動勢先增大后減小，感應(yīng)電流先增大后減小，選項(xiàng)A正確，B錯(cuò)誤；線框進(jìn)入磁場過程，電流方向從A到B，UAB>0，大小隨電流先增大后減小，線框出磁場過程，電流方向從B到A，UAB<0，大小隨電流先增大后減小，選項(xiàng)C錯(cuò)誤，D正確． 5．(多選)圖甲為遠(yuǎn)距離輸電示意圖，升壓變壓器原、副線圈匝數(shù)比為1∶100，降壓變壓器原、副線圈匝數(shù)比為100∶1，遠(yuǎn)距離輸電線的總電阻為100 Ω.若升壓變壓器的輸入電壓如圖乙所示，輸入功率為750 kW.下列說法中正確的是(　　) 甲 乙 A．用戶端交流電的頻率為50 Hz B．用戶端電壓為250 V C．輸電線中的電流為30 A D．輸電線路損耗功率為180 kW 答案：AC 解析：由題圖乙知交流電的周期為0.02 s，頻率為50 Hz，選項(xiàng)A正確．由圖乙知升壓變壓器輸入端電壓有效值為250 V，根據(jù)電壓與匝數(shù)成正比知升壓變壓器副線圈電壓為25 000 V，由P＝UI得輸電線中的電流為I＝30 A，輸電線上損失的電壓為ΔU＝IR＝3 000 V，降壓變壓器輸入端電壓為22 000 V，用戶端電壓為220 V，選項(xiàng)B錯(cuò)誤，C正確．輸電線路損耗功率為ΔP＝ΔUI＝90 kW，選項(xiàng)D錯(cuò)誤． 6．如圖所示，紙面內(nèi)有一矩形導(dǎo)體閉合線框abcd，ab邊長大于bc邊長，置于垂直紙面向里、邊界為MN的勻強(qiáng)磁場外，線框兩次勻速地完全進(jìn)入磁場，兩次速度大小相同，方向均垂直于MN.第一次ab邊平行MN進(jìn)入磁場，線框上產(chǎn)生的熱量為Q1，通過線框?qū)w橫截面的電荷量為q1；第二次bc邊平行MN進(jìn)入磁場，線框上產(chǎn)生的熱量為Q2，通過線框?qū)w橫截面的電荷量為q2，則(　　) A．Q1>Q2，q1＝q2 B．Q1>Q2，q1>q2 C．Q1＝Q2，q1＝q2 D．Q1＝Q2，q1>q2 答案：A 解析：第一次ab邊是電源，第二次bc邊是電源．設(shè)線框ab、bc邊長分別為l1、l2，第一次時(shí)線框中產(chǎn)生的熱量Q1＝I21Rt＝2R＝＝l1，同理第二次時(shí)線框中產(chǎn)生的熱量Q2＝l2，由于l1>l2，所以Q1>Q2.通過線框?qū)w橫截面的電荷量q＝n＝，故q1＝q2，A選項(xiàng)正確． 7．如圖所示，有一矩形線圈的面積為S，匝數(shù)為N，電阻不計(jì)，繞OO′軸在水平方向的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中以角速度ω做勻速轉(zhuǎn)動，從圖示位置開始計(jì)時(shí)．矩形線圈通過滑環(huán)接一理想變壓器，滑動觸頭P上下移動時(shí)可改變輸出電壓，副線圈接有可調(diào)電阻R，下列判斷正確的是(　　) A．矩形線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢的瞬時(shí)值表達(dá)式為e＝NBSωcos ωt B．矩形線圈從圖示位置經(jīng)過時(shí)間時(shí)，通過電流表的電荷量為0 C．當(dāng)P不動、R增大時(shí)，電壓表讀數(shù)也增大 D．當(dāng)P向上移動、R不變時(shí)，電流表讀數(shù)減小 答案：A 解析：矩形線圈切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電流為正弦式交變電流，題圖示時(shí)刻線圈切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢最大，最大值為Em＝NBSω，則其瞬時(shí)值表達(dá)式為e＝NBSωcos ωt，選項(xiàng)A正確；矩形線圈從圖示位置經(jīng)過時(shí)間，剛好為周期，磁通量的變化量不為0，通過電流表的電荷量不為0，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；電壓表讀數(shù)為電壓的有效值，矩形線圈的電阻不計(jì)，故電壓表的示數(shù)為交流電壓的有效值，恒定不變，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；當(dāng)P向上移動、R不變時(shí)，原線圈的電壓不變，副線圈的電壓增大，輸出功率變大，故原線圈中的電流增大，選項(xiàng)D錯(cuò)誤． 　　　　學(xué)生用書第188頁 8.(多選)如圖為發(fā)電廠向遠(yuǎn)處用戶的輸電電路示意圖，升壓變壓器和降壓變壓器均為理想變壓器，發(fā)電廠的輸出電壓和輸電線的電阻均不變．若輸送功率增大，下列說法中正確的有(　　) A．升壓變壓器的輸出電壓增大 B．降壓變壓器的輸出電壓增大 C．輸電線上損耗的功率增大 D．輸電線上損耗的功率占總功率的比例增大 答案：CD 解析：已知發(fā)電廠的輸出電壓不變，升壓變壓器的原、副線圈匝數(shù)比不變，則由＝知，升壓變壓器的輸出電壓U2不變，A錯(cuò)；若輸送功率增大，輸電電壓U2不變，則由P＝U2I2知，輸電線上電流I2增大，又輸電線的電阻不變，由U損＝I2R知輸電線上損失電壓增大，則降壓變壓器輸出電壓減小，B錯(cuò)．因輸電電流增大，則由P＝I22R知，輸電線上損耗的功率變大，C對．輸電線上損耗功率占總功率的比例增大，D對． 9．(多選)如圖所示，空間存在一有邊界的條形勻強(qiáng)磁場區(qū)域，磁場方向與豎直平面(紙面)垂直，磁場邊界的間距為L.一個(gè)質(zhì)量為m、電阻為R、邊長也為L的正方形導(dǎo)線框沿豎直方向運(yùn)動，線框所在平面始終與磁場方向垂直，且線框上、下邊始終與磁場的邊界平行．t＝0時(shí)刻導(dǎo)線框的上邊恰好與磁場的下邊界重合，導(dǎo)線框的速度為v0.經(jīng)歷一段時(shí)間后，當(dāng)導(dǎo)線框的下邊恰好與磁場的上邊界重合時(shí)，導(dǎo)線框的速度剛好為零．此后，導(dǎo)線框下落，經(jīng)過一段時(shí)間回到初始位置(不計(jì)空氣阻力)，則(　　) A．上升過程中，導(dǎo)線框的加速度逐漸減小 B．上升過程中克服重力做功的平均功率小于下降過程中重力做功的平均功率 C．上升過程中線框產(chǎn)生的熱量比下降過程中線框產(chǎn)生的熱量多 D．上升過程中合力做的功與下降過程中合力做的功相等 答案：AC 解析：上升過程中，導(dǎo)線框的加速度a1＝隨速度v的減小而減小，選項(xiàng)A正確；下降過程中，導(dǎo)線框的加速度a2＝隨速度v的增大而減小，平均加速度1>2，由h＝t2，可得上升時(shí)間短，P＝，因此上升過程中克服重力做功的平均功率大，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；由于安培力做負(fù)功，線框在下降過程中的速度小于同一高度上升時(shí)的速度，因此上升過程中合力做的功大于下降過程中合力做的功，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；下降過程的安培力小于同一高度上升時(shí)的安培力，上升過程克服安培力做功多，選項(xiàng)C正確． 10．(多選)兩根足夠長的光滑導(dǎo)軌豎直放置，間距為L，底端接阻值為R的電阻．將質(zhì)量為m的金屬棒懸掛在一個(gè)固定的輕彈簧下端，金屬棒和導(dǎo)軌接觸良好，導(dǎo)軌所在平面與磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場垂直，如圖所示，除電阻R外其余電阻不計(jì)．現(xiàn)將金屬棒從彈簧原長位置由靜止釋放，則(　　) A．釋放瞬間金屬棒的加速度等于重力加速度g B．金屬棒向下運(yùn)動時(shí)，流過電阻R的電流方向?yàn)閍→b C．金屬捧的速度為v時(shí)，電路中的電功率為 D．電阻R上產(chǎn)生的總熱量等于金屬棒重力勢能的減少量 答案：AC 解析：剛釋放瞬間金屬棒只受重力，故加速度a＝g，A項(xiàng)正確．金屬棒向下運(yùn)動時(shí)用右手定則判斷，電流沿順時(shí)針方向，B項(xiàng)錯(cuò)誤．當(dāng)金屬棒的速度為v時(shí)，E＝Blv，P＝＝，C項(xiàng)正確．根據(jù)能量守恒可知，電阻R上產(chǎn)生的總熱量等于減少的重力勢能與增加的動能之差，D項(xiàng)錯(cuò)誤． 11．如圖所示，傾角θ＝60的傾斜平行直軌道與豎直面內(nèi)的平行圓形軌道平滑對接，軌道之間距離為L，圓形軌道的半徑為r.在傾斜平行軌道上半部分處有磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的垂直于軌道平面的勻強(qiáng)磁場，磁場區(qū)域足夠大，圓形軌道末端接有一阻值為R的電阻．質(zhì)量為m的金屬棒從距軌道最低點(diǎn)C高度為H處靜止釋放，運(yùn)動到最低點(diǎn)C時(shí)的速度大小vC＝，金屬棒及軌道電阻不計(jì)，摩擦不計(jì)，求： (1)金屬棒中產(chǎn)生感應(yīng)電動勢的最大值Em； (2)金屬棒下滑過程中電阻R上產(chǎn)生的熱量Q； (3)金屬棒能否能通過圓形軌道的最高點(diǎn)D？若能通過，求在此點(diǎn)時(shí)金屬棒對軌道的壓力． 答案：見解析 解析：(1)磁場區(qū)域足夠大，金屬棒由靜止開始先做變加速運(yùn)動，當(dāng)重力沿導(dǎo)軌向下的分力與安培力平衡時(shí)，金屬棒在磁場中運(yùn)動的速度最大，產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢也最大．設(shè)在磁場中達(dá)到的最大速度為vm，有 Em＝BLvm 根據(jù)閉合電路歐姆定律有 Im＝ 根據(jù)平衡條件有 mgsin θ＝BImL 解得Em＝. (2)根據(jù)能量守恒定律，金屬棒下滑過程中電阻R上產(chǎn)生的熱量等于金屬棒損失的機(jī)械能，所以有 Q＝mgH－mv 解得Q＝mg(H－3r)． (3)假設(shè)金屬棒能通過圓形軌道的最高點(diǎn)D，則金屬棒由C點(diǎn)運(yùn)動到D點(diǎn)機(jī)械能守恒，根據(jù)機(jī)械能守恒定律有 mv＝mv＋mg2r 解得vD＝ 金屬棒通過圓形軌道最高點(diǎn)D時(shí)，根據(jù)牛頓第二定律及向心力公式有 FND＋mg＝m 解得FND＝mg，所以金屬棒能通過最高點(diǎn)． 由牛頓第三定律可知，金屬棒通過圓形軌道最高點(diǎn)D時(shí)對軌道的壓力F′ND＝FND－mg，方向豎直向上． 　　　　學(xué)生用書第189頁 考前保溫訓(xùn)練(八)　物理實(shí)驗(yàn) (限時(shí)30分鐘) 　　　　　　　　　　　　　　　　　 1．某同學(xué)用圖甲所示裝置進(jìn)行“探究恒力做功與動能改變的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)．平衡摩擦力后，通過實(shí)驗(yàn)得到圖乙所示的紙帶．紙帶上O為小車運(yùn)動起始時(shí)刻所打的點(diǎn)，選取時(shí)間間隔為0.1 s的相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)A、B、C、D、E、F.實(shí)驗(yàn)時(shí)小車的質(zhì)量為0.390 kg，小車受到細(xì)繩的拉力為0.40 N．回答下列問題：(計(jì)算結(jié)果保留3位有效數(shù)字) 甲 乙 (1)小車從O到E，所受合力做的功W＝________J；動能變化量ΔEk＝________J. (2)實(shí)驗(yàn)中該同學(xué)發(fā)現(xiàn)W略大于ΔEk，其主要原因是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________(寫出一條即可)． 答案：(1)0.188　0.180　(2)小車受到空氣阻力的作用(紙帶阻力等，從系統(tǒng)誤差的角度回答) 解析：(1)合力做的功W＝FxOE＝0.446.9010－2 J＝0.188 J 動能的變化量ΔEk＝mv2E－0＝0.3902 J－0＝0.180 J. (2)雖然平衡了摩擦力，但是每次運(yùn)動中空氣或紙帶的阻力做負(fù)功，所以W略大于ΔEk. 2．(1)用20分度的游標(biāo)卡尺測量某工件的內(nèi)徑時(shí)，示數(shù)如圖甲所示，由圖可知其長度為________cm；用螺旋測微器測量某圓柱體的直徑時(shí)，示數(shù)如圖乙所示，由圖可知其直徑為________mm. (2)某同學(xué)采用如圖丙所示的裝置探究物體的加速度與所受合力的關(guān)系．用砂桶和砂的重力充當(dāng)小車所受合力F；通過分析打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的紙帶，測量加速度a.分別以合力F和加速度a作為橫軸和縱軸，建立坐標(biāo)系．根據(jù)實(shí)驗(yàn)中得到的數(shù)據(jù)描出如圖丁所示的點(diǎn)跡，結(jié)果跟教材中的結(jié)論不完全一致．該同學(xué)列舉產(chǎn)生這種結(jié)果的可能原因如下： ①在平衡摩擦力時(shí)將木板右端墊得過高； ②沒有平衡摩擦力或者在平衡摩擦力時(shí)將木板右端墊得過低； ③砂桶和砂的質(zhì)量過大，不滿足砂桶和砂的質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車質(zhì)量的實(shí)驗(yàn)條件； ④測量小車的質(zhì)量或者加速度時(shí)的偶然誤差過大． 通過進(jìn)一步分析，你認(rèn)為比較合理的原因可能是(　　) A．①和④ B．②和③ C．①和③ D．②和④ 答案：(1)5.015　4.700　(2)C 解析：(1)游標(biāo)卡尺讀數(shù)50 mm＋0.053 mm＝50.15 mm＝5.015 cm. 螺旋測微器讀數(shù)4.5 mm＋0.0120.0 mm＝4.700 mm. (2)由題圖丁可知當(dāng)F＝0時(shí)，a≠0，則Mgsin θ>f，說明θ角偏大，右端墊得過高；圖象的末端不是直線說明砂桶和砂的總質(zhì)量m0和小車質(zhì)量M不滿足m0?M的關(guān)系，所以只有C選項(xiàng)正確． 3．已知電阻絲的電阻約為10 Ω，現(xiàn)備有下列器材供測量該電阻絲的電阻時(shí)選用，應(yīng)選用的器材有________(只填代號)．畫出用伏安法測上述電阻絲的電阻時(shí)的電路圖． A．量程是0.6 A，內(nèi)阻是0.5 Ω的電流表； B．量程是3 A，內(nèi)阻是0.1 Ω的電流表； C．量程是3 V，內(nèi)阻是6 kΩ的電壓表； D．量程是15 V，內(nèi)阻是30 kΩ的電壓表； E．阻值為0～1 kΩ，額定電流為0.5 A的滑動變阻器； F．阻值為0～10 Ω，額定電流為2 A的滑動變阻器； G．蓄電池(6 V)； H．開關(guān)一個(gè)，導(dǎo)線若干． 答案：ACFGH　電路圖如圖所示 解析：①先選H和電源G. ②選電流表 電源選定后可估算總電流，不連入滑動變阻器時(shí)干路電流最大值Imax＝ A＝0.6 A，因此電流表選A.若選B表，會有以下不足：首先0.6 A電流太小，指針偏轉(zhuǎn)范圍不足總刻度的三分之一，讀數(shù)時(shí)誤差較大；其次電流表的滿偏電流越大，分度值即精確度越低，故不選B. ③選電壓表 若選C表，量程3 V，則流過R的電流要被控制在0.3 A以下，由上面所選A電流表的量程知，此時(shí)其指針可偏轉(zhuǎn)較大． 若選D表，電壓表為15 V量程時(shí)，精確度太低，為實(shí)現(xiàn)電壓表和電流表精確度的匹配，應(yīng)選C表而不選D表． ④選變阻器 由于上面所選的是量程為3 V的電壓表，滑動變阻器用限流接法時(shí)，選0～10 Ω的變阻器時(shí)阻值太小(電阻絲電壓超過電壓表量程)，選用0～1 000 Ω的變阻器時(shí)阻值太大(調(diào)節(jié)不方便)，因此決定滑動變阻器采用分壓電路的連接方式．由于電阻絲阻值約為10 Ω，為在3 V、0.3 A以下范圍內(nèi)調(diào)節(jié)滑動變阻器，讀取幾組測量值，滑動變阻器應(yīng)選0～10 Ω的．不選用0～1 000 Ω的滑動變阻器，一是因?yàn)槠渥柚堤?，調(diào)壓不靈敏；二是在滿足要求的情況下，應(yīng)盡量選用小規(guī)格的器材． ⑤確定電流表的接法 由Rx＝ 10 Ω，RA＝0.5 Ω，RV＝6 kΩ分析可知，為減小RA分壓帶來的誤差，應(yīng)選用電流表外接法． 選用實(shí)驗(yàn)器材一般應(yīng)根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理掌握“可行”“精確”和“方便”的原則．“可行”是指選用的實(shí)驗(yàn)器材要能保持實(shí)驗(yàn)的正常進(jìn)行；“精確”是指選用的實(shí)驗(yàn)器材要考慮盡可能地減小實(shí)驗(yàn)誤差(如電表的指針偏轉(zhuǎn)要求較大)；“方便”是指選用的實(shí)驗(yàn)器材要便于操作． 4．某同學(xué)為了測定一只電阻的阻值，采用了如下方法： (1)用多用電表粗測：多用電表電阻擋有4個(gè)倍率：分別為1 k、100、10、1，該同學(xué)選擇100倍率，用正確的操作步驟測量時(shí)，發(fā)現(xiàn)指針偏轉(zhuǎn)角度太大(指針位置如圖中虛線所示)．為了較準(zhǔn)確地進(jìn)行測量，請你補(bǔ)充完整下列依次應(yīng)該進(jìn)行的主要操作步驟： a．________________________________________________________________________. b．兩表筆短接，調(diào)節(jié)歐姆調(diào)零旋鈕，使指針指在0 Ω處． c．重新測量并讀數(shù)，若這時(shí)刻度盤上的指針位置如圖中實(shí)線所示，測量結(jié)果是________Ω. (2)為了盡量準(zhǔn)確測該電阻，要求測量時(shí)，電表指針有較大偏轉(zhuǎn)，測量多組數(shù)據(jù)．除被測電阻外，還備有如下實(shí)驗(yàn)儀器，請選擇儀器，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)電路． A．電壓表V(量程50 V、內(nèi)阻約為25 kΩ) B．電流表A1(量程500 mA、內(nèi)電阻r1＝20 Ω) C．電流表A2(量程100 mA、內(nèi)電阻約5 Ω) D．定值電阻R0(80 Ω) E．滑動變阻器R(0～10 Ω) F．電源：電動勢E＝6 V，內(nèi)電阻較小 G．導(dǎo)線、開關(guān)若干 請?jiān)谔摼€框內(nèi)畫出能準(zhǔn)確測量電阻R的電路圖(要求在電路圖上標(biāo)出元件符號)．請根據(jù)設(shè)計(jì)的電路圖寫出Rx的測量值表達(dá)式Rx＝________. 答案：(1)a.換用10倍率的擋位　c．120　(2)電路圖見解析　(R0＋r) 解析：(1)由題知選擇100倍率的電阻擋，正確操作時(shí)，發(fā)現(xiàn)多用電表的指針偏轉(zhuǎn)角度太大，由多用電表的電阻刻度特點(diǎn)可知，為了使讀數(shù)準(zhǔn)確，指針要擺到表盤中央附近，則要把100倍率擋換成10倍率擋．由歐姆表盤的讀數(shù)規(guī)則可知測量結(jié)果為12.010 Ω＝120 Ω. (2)已知電源電動勢E＝6 V，而電壓表V的量程為50 V，相比較可得知，此電壓表不可選，誤差太大；由電源電動勢E＝6 V，被測阻值約120 Ω，可知：通過Rx的最大電流約為I＝＝50 mA；此題要用伏安法測電阻，測量中表的指針要有較大角度偏轉(zhuǎn)誤差才會較小，同時(shí)知A1的量程和內(nèi)電阻，可將定值電阻R0與A1串聯(lián)改裝成一電壓表測Rx兩端的電壓；滑動變阻器R＝10 Ω比被測電阻Rx小得多，則采 取分壓式接法，則電路圖如圖所示： 由電路圖可知，Rx兩端電壓Ux＝I1(R0＋r1) Rx中的電流Ix＝I2－I1 則Rx＝＝(R0＋r1)． 　　　　學(xué)生用書第190頁 5.某小組利用圖示實(shí)驗(yàn)裝置來測定滑塊與桌面之間的動摩擦因數(shù)，其中，a是滑塊(可視為質(zhì)點(diǎn))，b是可以固定于桌面的滑槽(滑槽末端與桌面相切)．實(shí)驗(yàn)操作步驟如下： 　 A．將滑槽固定于水平桌面的右端，滑槽的末端與桌面的右端M對齊，讓滑塊a從滑槽上最高點(diǎn)由靜止滑下，落在水平地面上的P點(diǎn)，并測出桌面的高度MO為h，OP距離為x0； B．將滑槽沿桌面向左移動一段距離，測出滑槽的末端N與桌面的右端M的距離為L，讓滑塊a再次從滑槽上最高點(diǎn)由靜止滑下，落在水平地面上的P′點(diǎn)，測出OP′距離為x；改變L，重復(fù)上述步驟，分別記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)． 不計(jì)空氣阻力．請回答下列問題： (1)實(shí)驗(yàn)________(填“需要”或“不需要”)測量滑塊的質(zhì)量m. (2)根據(jù)實(shí)驗(yàn)記錄的數(shù)據(jù)作出x2L關(guān)系的圖象如圖所示，若圖中縱截距為x，橫截距為L0，則可求出滑塊a與桌面間的動摩擦因數(shù)的表達(dá)式是μ＝________. (3)若更換不同材料的滑槽使滑塊a與滑槽b間摩擦阻力減小，則滑塊a與桌面間的動摩擦因數(shù)的測量結(jié)果將________(填“偏大”、“偏小”或“不變”)． 答案：(1)不需要　(2)　(3)不變 解析：滑塊a從滑槽上最高點(diǎn)由靜止滑到M點(diǎn)時(shí)的速度為v0，則根據(jù)平拋運(yùn)動的知識可得x0＝v0t，h＝gt2，將滑槽左移一段距離L后，讓滑塊a再次從滑槽上最高點(diǎn)由靜止滑下，運(yùn)動到M點(diǎn)的速度為v，則有x＝vt，h＝gt2，根據(jù)動能定理得－μmgL＝mv2－mv，聯(lián)立各式可解得x2＝x－4μhL，由此式可知不需測量滑塊的質(zhì)量．再聯(lián)系x2L圖象有＝4μh，即μ＝.若更換不同材料的滑槽使滑塊a與滑槽b間摩擦阻力減小，滑塊a與桌面間的動摩擦因數(shù)的測量結(jié)果將不變． 甲 6．有些材料的電阻率隨壓力作用而變化，這種現(xiàn)象稱為“壓阻效應(yīng)”，這種材料可以制成壓力傳感器．現(xiàn)用如圖甲所示的電路先研究某長薄板電阻Rx的壓阻效應(yīng)，然后將其改裝為傳感器．已知Rx的阻值變化范圍為幾歐到十幾歐，實(shí)驗(yàn)室中有下列器材： A．電源E(3 V，內(nèi)阻不計(jì)) B．電流表A1(3 mA，內(nèi)阻r1＝10 Ω) C．電流表A2(300 mA，內(nèi)阻r2約為1 Ω) D．電壓表V(15 V，內(nèi)阻約5 kΩ) E．電阻箱R1(最大阻值為10 000 Ω) F．定值電阻R0＝3 Ω G．開關(guān)S及若干導(dǎo)線 (1)為了比較準(zhǔn)確地測量電阻Rx，請完成圖甲中虛線框內(nèi)電路圖的設(shè)計(jì)． (2)要測量電阻Rx，在電阻Rx上加一個(gè)豎直向上的力F(設(shè)豎直向下為正方向)，閉合開關(guān)S后，需要讀取的數(shù)據(jù)為________________________(用字母表示，并指明字母表示的測量量)，求解電阻Rx的表達(dá)式為Rx＝________(用所測物理量的字母表示)． (3)根據(jù)實(shí)驗(yàn)測量結(jié)果，作出壓阻元件的RxF圖象，如圖乙所示，將這種壓阻元件與一個(gè)電流表串聯(lián)接入如圖丙所示電路將電流表改裝成測量壓力的儀表．若定值電阻R0＝14 Ω，電源和電流表內(nèi)阻不計(jì)，電源電動勢為3 V，則應(yīng)將電流表刻度為________A處改為0 N，將電流表刻度為________A處改為4.5 N. 乙 丙 答案：(1)如圖所示 (2)電流表A1的示數(shù)I1，電流表A2的示數(shù)I2，電阻箱的示數(shù)R1　　(3)0.1　0.143 解析：(1)由題圖乙知，被測電阻Rx大小在7～16 Ω之間，則電路中電流最大為0.43 A，電路中有保護(hù)電阻R0，電流小于0.3 A，電流表選A2.電源電動勢為3 V，電壓表量程太大，不能準(zhǔn)確測量，應(yīng)將電流表A1與電阻箱串聯(lián)，改裝成量程為3 V的電壓表，需要串聯(lián)阻值為990 Ω的電阻，改裝后電壓表總內(nèi)阻為1 000 Ω，被測量電阻為小電阻，電流表A2采用外接法． (2)閉合開關(guān)后，需要讀出電流表A1的示數(shù)I1，電流表A2的示數(shù)I2，電阻箱的示數(shù)R1，則電阻Rx的表達(dá)式為Rx＝. (3)壓力為0 N時(shí)，壓阻元件的電阻為16 Ω，由歐姆定律得電流為0.1 A；當(dāng)壓力為4.5 N時(shí)，壓阻元件的電阻為7 Ω，電流為 0.143 A. 　　　　學(xué)生用書第191頁 考前保溫訓(xùn)練(九)　物理學(xué)史 (限時(shí)30分鐘) 1．在物理學(xué)的發(fā)展過程中，許多科學(xué)家做出了巨大的貢獻(xiàn)，下列說法中符合史實(shí)的是(　　) A．牛頓發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律并測出了引力常量 B．奧斯特發(fā)現(xiàn)了電流的磁現(xiàn)象和電磁感應(yīng)現(xiàn)象 C．開普勒通過研究第谷的觀測數(shù)據(jù)得出了開普勒定律 D．庫侖發(fā)現(xiàn)了點(diǎn)電荷間的相互作用規(guī)律，并通過油滴實(shí)驗(yàn)測定了元電荷的數(shù)值 答案：C 解析：牛頓發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律，卡文迪許測出了引力常量，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；奧斯特發(fā)現(xiàn)了電流的磁現(xiàn)象，法拉第發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；開普勒通過研究第谷的觀測數(shù)據(jù)得出了開普勒定律，選項(xiàng)C正確；庫侖發(fā)現(xiàn)了點(diǎn)電荷間的相互作用規(guī)律，密立根通過油滴實(shí)驗(yàn)測定了元電荷的數(shù)值，選項(xiàng)D錯(cuò)誤． 2．在物理學(xué)的發(fā)展史上，許多物理學(xué)家做出了卓越的貢獻(xiàn)，下列說法中符合史實(shí)的是(　　) A．伽利略猜想自由落體運(yùn)動的速度與下落時(shí)間成正比，并直接用實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了驗(yàn)證 B．麥克斯韋提出了電磁場理論并預(yù)言了電磁波的存在，赫茲用實(shí)驗(yàn)證明了電磁波的存在 C．安培首先提出了場的概念并發(fā)現(xiàn)了通電導(dǎo)線在磁場中受力方向的規(guī)律 D．楞次發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象并總結(jié)出了判斷感應(yīng)電流方向的規(guī)律 答案：B 解析：伽利略猜想自由落體運(yùn)動的速度與下落時(shí)間成正比，但沒有直接用實(shí)驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；麥克斯韋提出了電磁場理論并預(yù)言了電磁波的存在，赫茲用實(shí)驗(yàn)證明了電磁波的存在，選項(xiàng)B正確；法拉第首先提出了場的概念，安培發(fā)現(xiàn)了通電導(dǎo)線在磁場中受力方向的規(guī)律，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；法拉第發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象，楞次總結(jié)出了判斷感應(yīng)電流方向的規(guī)律，選項(xiàng)D錯(cuò)誤． 3．(多選)伽利略開創(chuàng)了實(shí)驗(yàn)研究和邏輯推理相結(jié)合探索自然規(guī)律的科學(xué)方法，利用這種方法伽利略發(fā)現(xiàn)的規(guī)律有(　　) A．力不是維持物體運(yùn)動的原因 B．物體之間普遍存在相互吸引力 C．忽略空氣阻力，重物與輕物下落得同樣快 D．物體間的相互作用力總是大小相等，方向相反 答案：AC 解析：伽利略利用理想斜面實(shí)驗(yàn)和邏輯推理相結(jié)合的方法否定了亞里士多德“力是維持物體運(yùn)動狀態(tài)的原因”的錯(cuò)誤結(jié)論，正確地指出力不是維持物體運(yùn)動狀態(tài)的原因，A項(xiàng)正確；牛頓提出萬有引力定律，B項(xiàng)錯(cuò)；伽利略首先運(yùn)用邏輯推理的方法發(fā)現(xiàn)物體下落的快慢和它的重量無關(guān)，C項(xiàng)正確；牛頓提出了物體間的相互作用力總是等大反向的結(jié)論，D項(xiàng)錯(cuò)． 4．(xx北京理綜)伽利略創(chuàng)造的把實(shí)驗(yàn)、假設(shè)和邏輯推理相結(jié)合的科學(xué)方法，有力地促進(jìn)了人類科學(xué)認(rèn)識的發(fā)展．利用如圖所示的裝置做如下實(shí)驗(yàn)：小球從左側(cè)斜面上的O點(diǎn)由靜止釋放后沿斜面向下運(yùn)動，并沿右側(cè)斜面上升．斜面上先后鋪墊三種粗糙程度逐漸降低的材料時(shí)，小球沿右側(cè)斜面上升到的最高位置依次為1、2、3.根據(jù)三次實(shí)驗(yàn)結(jié)果的對比，可以得到的最直接的結(jié)論是(　　) A．如果斜面光滑，小球?qū)⑸仙脚cO點(diǎn)等高的位置 B．如果小球不受力，它將一直保持勻速運(yùn)動或靜止?fàn)顟B(tài) C．如果小球受到力的作用，它的運(yùn)動狀態(tài)將發(fā)生改變 D．小球受到的力一定時(shí)，質(zhì)量越大，它的加速度越小 答案：A 解析：題述要求根據(jù)三次實(shí)驗(yàn)結(jié)果的對比，得到最直接的結(jié)論．由于斜面上先后鋪墊粗糙程度逐漸降低的材料，可理解為斜面越來越光滑，小球沿右側(cè)斜面上升的最高位置依次為1、2、3，即依次升高，所以得到的最直接的結(jié)論是：如果斜面光滑，小球?qū)⑸仙脚cO點(diǎn)等高的位置，選項(xiàng)A正確．B、C、D選項(xiàng)都不能根據(jù)三次實(shí)驗(yàn)結(jié)果的對比直接得到，選項(xiàng)B、C、D錯(cuò)誤． 5．在物理學(xué)發(fā)展的過程中，許多物理學(xué)家的科學(xué)發(fā)現(xiàn)推動了人類歷史的進(jìn)步．對以下幾位物理學(xué)家所作科學(xué)貢獻(xiàn)的表述中，與事實(shí)相符的是(　　) A．哥白尼提出了日心說并發(fā)現(xiàn)了行星沿橢圓軌道運(yùn)行的規(guī)律 B．開普勒通過研究行星觀測記錄，發(fā)現(xiàn)了行星運(yùn)動三大定律 C．笛卡兒根據(jù)理想斜面實(shí)驗(yàn)，提出了力不是維持物體運(yùn)動的原因 D．牛頓首先將實(shí)驗(yàn)事實(shí)和邏輯推理(包括數(shù)學(xué)推演)和諧地結(jié)合起來 答案：B 解析：哥白尼提出了日心說，開普勒發(fā)現(xiàn)了行星沿橢圓軌道運(yùn)行的規(guī)律，選項(xiàng)A錯(cuò)誤．開普勒通過研究行星觀測記錄，發(fā)現(xiàn)了行星運(yùn)動三大定律，選項(xiàng)B正確．伽利略根據(jù)理想斜面實(shí)驗(yàn)，提出了力不是維持物體運(yùn)動的原因，選項(xiàng)C錯(cuò)誤．伽利略首先將實(shí)驗(yàn)事實(shí)和邏輯推理(包括數(shù)學(xué)推演)和諧地結(jié)合起來，選項(xiàng)D錯(cuò)誤． 6．在物理學(xué)建立、發(fā)展的過程，許多物理學(xué)家的科學(xué)發(fā)現(xiàn)推動了人類歷史的進(jìn)步，關(guān)于科學(xué)家和他們的貢獻(xiàn)，下列說法正確的是(　　) A．古希臘學(xué)者亞里士多德認(rèn)為物體下落的快慢由它們的重量決定，伽利略在他的《兩種新科學(xué)的對話》中利用邏輯推斷，使亞里士多德的理論陷入了困境 B．德國天文學(xué)家開普勒對他導(dǎo)師第谷觀測的行星數(shù)據(jù)進(jìn)行了多年研究，得出了萬有引力定律 C．英國物理學(xué)家卡文迪許利用“卡文迪許扭秤”首先較準(zhǔn)確的測定了靜電力常量 D．楞次發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象，并研究提出了判斷感應(yīng)電流方向的方法——楞次定律 答案：A 解析：古希臘學(xué)者亞里士多德認(rèn)為物體下落的快慢由它們的重量決定，伽利略在他的《兩種新科學(xué)的對話》中利用邏輯推斷，使亞里士多德的理論陷入了困境，選項(xiàng)A正確．德國天文學(xué)家開普勒對他導(dǎo)師第谷觀測的行星數(shù)據(jù)進(jìn)行了多年研究，得出了開普勒定律，選項(xiàng)B錯(cuò)誤．英國物理學(xué)家卡文迪許利用“卡文迪許扭秤”首先較準(zhǔn)確的測定了萬有引力常量，選項(xiàng)C錯(cuò)誤．法拉第發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象，楞次研究得出了判斷感應(yīng)電流方向的方法——楞次定律，選項(xiàng)D錯(cuò)誤． 7．(多選)下列關(guān)于物理學(xué)發(fā)展史的說法中正確的是(　　) A．伽利略通過大量實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)只要斜面的傾角一定，不同質(zhì)量的小球從不同高度開始滾動，小球的加速度都是相同的 B．奧斯特為了解釋磁體產(chǎn)生的磁場提出了分子電流假說 C．楞次在對理論基礎(chǔ)和實(shí)驗(yàn)資料進(jìn)行嚴(yán)格分析后，提出了電磁感應(yīng)定律 D．美國物理學(xué)家密立根經(jīng)過多次實(shí)驗(yàn)，比較準(zhǔn)確地測定了電子的電荷量 答案：AD 解析：伽利略通過大量實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)只要斜面的傾角一定，不同質(zhì)量的小球從不同高度開始滾動，小球的加速度都是相同的，選項(xiàng)A正確．安培為了解釋磁體產(chǎn)生的磁場提出了分子電流假說，選項(xiàng)B錯(cuò)誤．紐曼和韋伯在對理論基礎(chǔ)和實(shí)驗(yàn)資料進(jìn)行嚴(yán)格分析后，提出了電磁感應(yīng)定律，選項(xiàng)C錯(cuò)誤．美國物理學(xué)家密立根經(jīng)過多次實(shí)驗(yàn)，比較準(zhǔn)確地測定了電子的電荷量，選項(xiàng)D正確． 8．(多選)以下說法符合物理史實(shí)的是(　　) A．奧斯特發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng)，法拉第發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象 B．牛頓發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律，并且用扭秤裝置測出了引力常量 C．開普勒關(guān)于行星運(yùn)動的描述為萬有引力定律的發(fā)現(xiàn)奠定了基礎(chǔ) D．庫侖認(rèn)為在電荷的周圍存在著由它產(chǎn)生的電場，并提出用電場線簡潔地描述電場 答案：AC 解析：奧斯特發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng)，法拉第發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象，選項(xiàng)A正確．牛頓發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律，卡文迪許用扭秤裝置測出了引力常量，選項(xiàng)B錯(cuò)誤．開普勒關(guān)于行星運(yùn)動的描述為萬有引力定律的發(fā)現(xiàn)奠定了基礎(chǔ)，選項(xiàng)C正確．法拉第認(rèn)為在電荷的周圍存在著由它產(chǎn)生的電場，并提出用電場線簡潔地描述電場，選項(xiàng)D錯(cuò)誤． 　　　　學(xué)生用書第192頁 9.物理學(xué)的發(fā)展豐富了人類對物質(zhì)世界的認(rèn)識，推動了科學(xué)技術(shù)的創(chuàng)新和革命，促進(jìn)了物質(zhì)生產(chǎn)的繁榮與人類文明的進(jìn)步，下列說法中正確的是(　　) A．亞里士多德發(fā)現(xiàn)了力是改變物體運(yùn)動狀態(tài)的原因 B．哥白尼提出了日心說，并發(fā)現(xiàn)了行星沿橢圓軌道運(yùn)行的規(guī)律 C．卡文迪許總結(jié)出了萬有引力定律并測出了萬有引力常量 D．庫侖在前人研究的基礎(chǔ)上，通過扭秤實(shí)驗(yàn)研究得出了庫侖定律 答案：D 解析：伽利略通過實(shí)驗(yàn)證明了力不是維持物體運(yùn)動狀態(tài)的原因，A錯(cuò)誤；開普勒發(fā)現(xiàn)了行星沿橢圓軌道運(yùn)動的規(guī)律，即開普勒三定律，B錯(cuò)誤；牛頓總結(jié)了萬有引力定律，卡文迪許通過扭秤實(shí)驗(yàn)測量了萬有引力常量，C錯(cuò)誤；庫侖通過扭秤實(shí)驗(yàn)研究得出了真空中點(diǎn)電荷間的相互作用規(guī)律，即庫侖定律，D正確． 10．(多選)(xx海南單科)科學(xué)家關(guān)于物體運(yùn)動的研究對樹立正確的自然觀具有重要作用．下列說法符合歷史事實(shí)的是(　　) A．亞里士多德認(rèn)為，必須有力作用在物體上，物體的運(yùn)動狀態(tài)才會改變 B．伽利略通過“理想實(shí)驗(yàn)”得出結(jié)論：運(yùn)動必具有一定速度，如果它不受力，它將以這一速度永遠(yuǎn)運(yùn)動下去 C．笛卡兒指出：如果運(yùn)動中的物體沒有受到力的作用，它將繼續(xù)以同一速度沿同一直線運(yùn)動，既不停下來也不偏離原來的方向 D．牛頓認(rèn)為，物體具有保持原來勻速直線運(yùn)動狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)的性質(zhì) 答案：BCD 解析：伽利略提出力是改變物體運(yùn)動狀態(tài)的原因，A錯(cuò)誤，B正確；笛卡兒認(rèn)為如果運(yùn)動中的物體不受外力作用，它將以同一速度沿同一直線運(yùn)動，既不停下來也不偏離原來的方向，C正確；由牛頓第一定律知，D正確．