2017-2018年安徽省滁州市定远县西片三校联考高二上学期期末物理试卷和答案
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2017-2018学年安徽省滁州市定远县西片三校联考高二(上)期
末物理试卷
一、选择题
1.(3分)如图所示是测定液面高度h的电容式传感器示意图,E为电源,G为灵敏电流计,A为固定的导体芯,B为导体芯外面的一层绝缘物质,C为导电液体。
已知灵敏电流计指针偏转方向与电流方向的关系为:电流从左边接线柱流进电流计,指针向左偏。
如果在导电液体的深度h发生变化时观察到指针向左偏转,则()
A.导体芯A所带电量在增加,液体的深度h在增大
B.导体芯A所带电量在减小,液体的深度h在增大
C.导体芯A所带电量在增加,液体的深度h在减小
D.导体芯A所带电量在减小,液体的深度h在减小
2.(3分)一带正电的小球向右水平抛入范围足够大的匀强电场,电场方向水平向左,不计空气阻力,则小球()
A.可能做直线运动B.一定不做曲线运动
C.速率先减小后增大D.速率先增大后减小
3.(3分)一正电荷从电场中A点由静止释放,只受电场力作用,沿电场线运动到B点,它运动的速度﹣时间图象如图所示,则A、B所在区域的电场线分布情况可能是图中的()
A.B.
C.D.
4.(3分)如图甲,一带电物块无初速度地放上皮带轮底端,皮带轮以恒定大小的速率沿顺时针传动,该装置处于垂直纸面向里的匀强磁场中,物块由底端E 运动至皮带轮顶端F的过程中,其v﹣t图象如图乙所示,物块全程运动的时间为4.5s,关于带电物块及运动过程的说法正确的是()
A.该物块带负电
B.皮带轮的传动速度大小一定为1m/s
C.若已知皮带的长度,可求出该过程中物块与皮带发生的相对位移
D.在2s~4.5s内,物块与皮带仍可能有相对运动
5.(3分)空间有平行于纸面的匀强电场,一电荷量为﹣q的质点(重力不计),在恒定拉力F的作用下沿虚线由M匀速运动到N,如图所示,已知力F和MN 间夹角为θ,MN间距离为d,则()
A.MN两点的电势差为
B.匀强电场的电场强度大小为
C.带电小球由M运动到N的过程中,电势能减少了Fdcosθ
D.若要使带电小球由N向M做匀速直线运动,则F必须反向
6.(3分)如图所示,一根长直导线穿过通有恒定电流的金属环的中心,且垂直于金属环的平面。
导线和环中的电流方向如图所示。
那么金属环受到的磁场力()
A.沿环半径向外B.沿环半径向内
C.沿直导线向右D.为零
7.(3分)长为L的水平极板间,有垂直纸面向内的匀强磁场,如图所示,磁感强度为B,板间距离也为L,板不带电,现有质量为m,电量为q的带正电粒子(不计重力),从左边极板间中点处垂直磁感线以速度v水平射入磁场,欲使粒子不打在极板上,可采用的办法是()
A.使粒子的速度v<
B.使粒子的速度v<
C.使粒子的速度v>
D.使粒子速度<v<
8.(3分)三条在同一平面(纸面)内的长直绝缘导线组成一等边三角形,在导线中通过的电流均为I,方向如图所示.a、b和c三点分别位于三角形的三个顶角的平分线上,且到相应顶点的距离相等.将a、b和c处的磁感应强度大小分别记为B1、B2和B3,下列说法正确的是()
A.B1<B2<B3
B.B1=B2=B3
C.a和b处磁场方向垂直于纸面向外,c处磁场方向垂直于纸面向里
D.a处磁场方向垂直于纸面向外,b和c处磁场方向垂直于纸面向里9.(3分)磁流体发电机,又叫等离子体发电机,图中的燃烧室在3000K的高温下将气体全部电离为电子和正离子,即高温等离子体。
高温等离子体经喷管提速后以1000m/s进入矩形发电通道。
发电通道有垂直于喷射速度方向的匀强磁场,磁感应强度为6T.等离子体发生偏转,在两极间形成电势差。
已知发电通道长a=50cm,宽b=20cm,高d=20cm,等离子体的电阻率ρ=2Ω•m.则以下判断中正确的是()
A.发电机的电动势为1200V
B.因不知道高速等离子体为几价离子,故发电机的电动势不能确定
C.当外接电阻为8Ω时,发电机的效率最高
D.当外接电阻为4Ω时,发电机输出功率最大
10.(3分)如图甲所示,有一绝缘圆环,圆环上均匀分布着正电荷,圆环平面与竖直平面重合。
一光滑细杆沿垂直圆环平面的轴线穿过圆环,细杆上套有一个质量为m=10g的带正电的小球,小球所带电荷量q=5.0×10﹣4C.小球从c点由静止释放,其沿细杆由C经B向A运动的v﹣t图象如图乙所示。
小球运动到B点时,速度图象的切线斜率最大(图中标出了该切线).则下列说法正确的是()
A.在O点右侧杆上,B点场强最大,场强大小为E=1.2V/m
B.由C到A的过程中,小球的电势能一直减小
C.由C到A电势先降低后升高
D.C、B两点间的电势差U CB=0.9V
11.(3分)如图(a)所示,两水平平行正对的金属板M、N间距为d,加有如图(b)所示的交变电压.一质量为m、电荷量为q的带正电的微粒被固定在两板正中间的P点,在t=0时刻释放该粒子,3t0时间内粒子未到达极板.则在0﹣3t0时间内,下列说法正确的是()
A.从t=0开始,粒子向M极运动
B.粒子从t0开始一直向N极运动
C.0﹣2t0时间内,电场力对粒子做的功为mg2t02
D.3t0时,重力对粒子做功的瞬时功率为mg2t0
12.(3分)如图,电路中定值电阻阻值R大于电源内阻阻值r.将滑动变阻器滑片向下滑动,理想电压表V1、V2、V3示数变化量的绝对值分别为△V1、△V2、△V3,理想电流表A示数变化量的绝对值△I,则()
A.A的示数增大B.V2的示数增大
C.△V3与△I的比值大于r D.△V1小于△V2
二、实验题
13.在物理课外活动中,刘聪同学制作了一个简单的多用电表,图甲为该电表的电路原理图.其中选用的电流表满偏电流=10mA,当选择开关接3时为量程250V的电压表.该多用电表表盘如图乙所示,下排刻度均匀,上排刻度不均匀且对应数据没有标出,C为中间刻度.
(1)若指针在图乙所示位置,选择开关接1时,其读数为;选择开关接3时,其读数为.
(2)为了测选择开关接2时欧姆表的内阻和表内电源的电动势,刘聪同学在实验室找到了一个电阻箱,设计了如下实验:
①将选择开关接2,红黑表笔短接,调节的阻值使电表指针满偏;
②将电表红黑表笔与电阻箱相连,调节电阻箱使电表指针指中间刻度位置C处,
此时电阻箱的示数如图丙,则C处刻度应为Ω.
③计算得到表内电池的电动势为V.(保留两位有效数字)
(3)调零后将电表红黑表笔与某一待测电阻相连,若指针指在图乙所示位置,则待测电阻的阻值为Ω.(保留两位有效数字)
14.为测量一根金属丝(电阻约5Ω)的电阻率ρ,选用的电学器材:电压表(量程3V,内阻约3kΩ)、电流表(量程0.6A,内阻约0.2Ω),滑动变阻器(0~15Ω),学生电源(稳压输出3V)、开关、导线若干。
(1)如图甲所示,用螺旋测微器测量金属丝的直径时,为了防止金属丝发生明显形变,同时防止损坏螺旋测微器,转动旋钮C至测砧、测微螺杆与金属丝将要接触时,应调节旋钮(选填“A”、“B”或“D”)发出“喀喀”声时停止;
某次的测量结果如图乙所示,其读数为mm。
(2)请在答题卡上用笔画线代替导线将图丙的电路补充完整。
(3)如图丁所示,实验数据已描在坐标纸上,作出U﹣I图线并求出该金属丝的电阻值为Ω(结果保留两位有效数字)。
(4)有人认为用图象法求金属丝的电阻是为了减小系统误差,他的观点是否正确?请说明理由。
三、解答题
15.如甲图所示,间距为L、电阻不计的光滑导轨固定在倾角为θ的斜面上。
在MNPQ矩形区域内有方向垂直于斜面的匀强磁场,磁感应强度为B;在CDEF 矩形区域内有方向垂直于斜面向下的磁场,磁感应强度Bt随时间t变化的规律如乙图所示,其中Bt的最大值为2B.现将一根质量为M、电阻为R、长为L的金属细棒cd跨放在MNPQ区域间的两导轨上并把它按住,使其静止。
在t=0时刻,让另一根长也为L的金属细棒ab从CD上方的导轨上由静止开始下滑,同时释放cd棒。
已知CF长度为2L,两根细棒均与导轨良好接触,在ab 从图中位置运动到EF处的过程中,cd棒始终静止不动,重力加速度为g;tx 是未知量。
求:
(1)通过cd棒的电流,并确定MNPQ区域内磁场的方向;
(2)当ab棒进入CDEF区域后,求cd棒消耗的电功率;
(3)求ab棒刚下滑时离CD的距离。
16.如图所示,在方向竖直向上、大小为E=1×106V/m的匀强电场中,固定一个穿有A、B两个小球(均视为质点)的光滑绝缘圆环,圆环在竖直平面内,圆心为O、半径为R=0.2m.A、B用一根绝缘轻杆相连,A带的电荷量为q=+7×10﹣7C,B不带电,质量分别为m A=0.01kg、m B=0.08kg.将两小球从圆环上的图示位置(A与圆心O等高,B在圆心O的正下方)由静止释放,两小球开始沿逆时针方向转动.重力加速度大小为g=10m/s2.
(1)通过计算判断,小球A能否到达圆环的最高点C?
(2)求小球A的最大速度值.
(3)求小球A从图示位置逆时针转动的过程中,其电势能变化的最大值.
17.如图所示,将某正粒子放射源置于原点O,其向各方向射出的粒子速度大小均为υ0、质量均为m、电荷量均为q.在0≤y≤d的一、二象限范围内分布着一个左右足够宽的匀强电场,方向与y轴正向相同,在d<y≤2d的一、二象限范围内分布着一个左右足够宽的匀强磁场,方向垂直于xOy平面向里。
粒子第一次离开电场上边界y=d时,能够到达的最右侧的位置为(d,d),且最终恰没有粒子从y=2d的边界离开磁场,若只考虑每个粒子在电场中和磁场中各运动一次,不计粒子重力以及粒子间的相互作用,求:
(1)电场强度E和磁感应强度B;
(2)粒子在磁场中运动的最短时间。
2017-2018学年安徽省滁州市定远县西片三校联考高二
(上)期末物理试卷
参考答案与试题解析
一、选择题
1.(3分)如图所示是测定液面高度h的电容式传感器示意图,E为电源,G为灵敏电流计,A为固定的导体芯,B为导体芯外面的一层绝缘物质,C为导电液体。
已知灵敏电流计指针偏转方向与电流方向的关系为:电流从左边接线柱流进电流计,指针向左偏。
如果在导电液体的深度h发生变化时观察到指针向左偏转,则()
A.导体芯A所带电量在增加,液体的深度h在增大
B.导体芯A所带电量在减小,液体的深度h在增大
C.导体芯A所带电量在增加,液体的深度h在减小
D.导体芯A所带电量在减小,液体的深度h在减小
【解答】解:电流计指针向左偏转,说明流过电流计G的电流由左→右,则导体芯A所带电量在减小,电容两端间的电势差不变,由Q=CU可知,芯A与液
体形成的电容器的电容减小,根据C=,知正对面积减小,则液体的深度h在减小,故D正确。
A、B、C错误。
故选:D。
2.(3分)一带正电的小球向右水平抛入范围足够大的匀强电场,电场方向水平向左,不计空气阻力,则小球()
A.可能做直线运动B.一定不做曲线运动
C.速率先减小后增大D.速率先增大后减小
【解答】解:AB、小球受重力和电场力两个力作用,合力的方向与速度方向不在同一条直线上,小球做曲线运动。
故AB错误。
CD、小球所受的合力与速度方向先成钝角,然后成锐角,可知合力先做负功然后做正功,则速率先减小后增大。
故C正确,D错误。
故选:C。
3.(3分)一正电荷从电场中A点由静止释放,只受电场力作用,沿电场线运动到B点,它运动的速度﹣时间图象如图所示,则A、B所在区域的电场线分布情况可能是图中的()
A.B.
C.D.
【解答】解:由v﹣t图象可知,粒子做加速度逐渐增大的加速运动,因此该电荷所受电场力越来越大,电场强度越来越大,电场线密的地方电场强度大,且正电荷受力与电场方向相同,故ABC错误,D正确。
故选:D。
4.(3分)如图甲,一带电物块无初速度地放上皮带轮底端,皮带轮以恒定大小的速率沿顺时针传动,该装置处于垂直纸面向里的匀强磁场中,物块由底端E 运动至皮带轮顶端F的过程中,其v﹣t图象如图乙所示,物块全程运动的时
间为4.5s,关于带电物块及运动过程的说法正确的是()
A.该物块带负电
B.皮带轮的传动速度大小一定为1m/s
C.若已知皮带的长度,可求出该过程中物块与皮带发生的相对位移
D.在2s~4.5s内,物块与皮带仍可能有相对运动
【解答】解:由图乙可知,物块做加速度逐渐减小的加速运动。
物块的最大速度是1m/s。
A、对物块进行受力分析可知,开始时物块受到重力、支持力和摩擦力的作用,
设动摩擦因数为μ,沿斜面的方向:
μF N﹣mgsinθ=ma ①
物块运动后,又受到洛伦兹力的作用,加速度逐渐减小,由①式可知,物块的加速度逐渐减小,一定是F N逐渐减小,而开始时:F N=mgcosθ,后来:F N′=mgcosθ,即洛伦兹力的方向是向上的。
物块沿传送带向上运动,由左手定则可﹣f
洛
知,物块带正电。
故A错误;
B、D、物块向上运动的过程中,洛伦兹力越来越大,则受到的支持力越来越小,
结合①式可知,物块的加速度也越来越小,当加速度等于0时,物块达到最大速度,此时:
mgsinθ=μ(mgcosθ﹣f洛)②
由②可知,只要传送带的速度大于等于1m/s,则物块达到最大速度的条件与传送带的速度无关,所以传送带的速度可能是1m/s,有可能是大于1m/s,物块可能相对于传送带静止,有可能相对于传送带不静止。
故B错误,D正确;
C、由以上的分析可知,传送带的速度不能判断,所以若已知皮带的长度,也不
能求出该过程中物块与皮带发生的相对位移。
故C错误。
故选:D。
5.(3分)空间有平行于纸面的匀强电场,一电荷量为﹣q的质点(重力不计),
在恒定拉力F的作用下沿虚线由M匀速运动到N,如图所示,已知力F和MN 间夹角为θ,MN间距离为d,则()
A.MN两点的电势差为
B.匀强电场的电场强度大小为
C.带电小球由M运动到N的过程中,电势能减少了Fdcosθ
D.若要使带电小球由N向M做匀速直线运动,则F必须反向
【解答】解:A、根据动能定理得,Fdcosθ﹣qU MN=0,U MN=,故A正确。
B、电场线方向沿F方向,MN沿电场线方向距离为dcosθ,由公式E=得,
E==,故B错误。
C、小球M到N做﹣Fdcosθ的功,电势能增大Fdcosθ.故C错误。
D、小球在匀强电场中受到的电场力恒定不变,根据平衡条件,由N到M,
F方向不变。
故D错误。
故选:A。
6.(3分)如图所示,一根长直导线穿过通有恒定电流的金属环的中心,且垂直于金属环的平面。
导线和环中的电流方向如图所示。
那么金属环受到的磁场力()
A.沿环半径向外B.沿环半径向内
C.沿直导线向右D.为零
【解答】解:在图中,根据安培定则可知,直线电流产生的磁场是以直导线为圆心的同心圆,故方向与导线环平行,则环形导线不受安培力。
故D正确,ABC错误。
故选:D。
7.(3分)长为L的水平极板间,有垂直纸面向内的匀强磁场,如图所示,磁感强度为B,板间距离也为L,板不带电,现有质量为m,电量为q的带正电粒子(不计重力),从左边极板间中点处垂直磁感线以速度v水平射入磁场,欲使粒子不打在极板上,可采用的办法是()
A.使粒子的速度v<
B.使粒子的速度v<
C.使粒子的速度v>
D.使粒子速度<v<
【解答】解:离子在磁场中做匀速圆周运动,由洛伦兹力提供向心力,由牛顿第
二定律得:qvB=m,解得:r=
粒子运动轨迹如图所示:
若粒子刚好从左侧射出时半径为:r1=
代入r=
解得:v1=
若粒子刚好从右侧射出半径为r2,有r22=L2+(r2﹣)2,解得半径为:r2=
对应速度为:v2=,欲使离子不打在极板上,应有:v<或v>,故
A正确,BCD错误。
故选:A。
8.(3分)三条在同一平面(纸面)内的长直绝缘导线组成一等边三角形,在导线中通过的电流均为I,方向如图所示.a、b和c三点分别位于三角形的三个顶角的平分线上,且到相应顶点的距离相等.将a、b和c处的磁感应强度大小分别记为B1、B2和B3,下列说法正确的是()
A.B1<B2<B3
B.B1=B2=B3
C.a和b处磁场方向垂直于纸面向外,c处磁场方向垂直于纸面向里
D.a处磁场方向垂直于纸面向外,b和c处磁场方向垂直于纸面向里
【解答】解:A、B、由题意可知,a点的磁感应强度等于三条通电导线在此处叠加而成,有两根相互抵消,则由第三根产生磁场,即垂直纸面向外,而b点与a点有相同的情况,即为垂直纸面向外,而c点三根导线产生磁场方向相同,所以叠加而成的磁场最强,故A错误,B错误;
C、D、由图可知,根据右手螺旋定则可得,a和b处磁场方向垂直于纸面向外,
c处磁场方向垂直于纸面向里,故C正确,D错误。
故选:C。
9.(3分)磁流体发电机,又叫等离子体发电机,图中的燃烧室在3000K的高温下将气体全部电离为电子和正离子,即高温等离子体。
高温等离子体经喷管提速后以1000m/s进入矩形发电通道。
发电通道有垂直于喷射速度方向的匀强磁场,磁感应强度为6T.等离子体发生偏转,在两极间形成电势差。
已知发电通道长a=50cm,宽b=20cm,高d=20cm,等离子体的电阻率ρ=2Ω•m.则以下判断中正确的是()
A.发电机的电动势为1200V
B.因不知道高速等离子体为几价离子,故发电机的电动势不能确定
C.当外接电阻为8Ω时,发电机的效率最高
D.当外接电阻为4Ω时,发电机输出功率最大
【解答】解:A、由等离子体所受的电场力和洛伦兹力平衡得:
q=qvB
则得发电机的电动势为:E=Bdv=6×0.2×1000V=1200V.故A正确。
B、由上知,发电机的电动势与高速等离子体的电荷量无关,即与离子的化合价
无关,由E=Bdv能求电动势。
故B错误。
C、发动机的内阻为:r=ρ=2×=4Ω
发动机的效率为:η===,可知外电阻R越大,效率越高,则当外接
电阻为8Ω时,发电机的效率不是最高。
故C错误。
D、当电源的内外电阻相等时输出功率最大,此时外电阻为R=r=4Ω,故D正确。
故选:AD。
10.(3分)如图甲所示,有一绝缘圆环,圆环上均匀分布着正电荷,圆环平面与竖直平面重合。
一光滑细杆沿垂直圆环平面的轴线穿过圆环,细杆上套有一个质量为m=10g的带正电的小球,小球所带电荷量q=5.0×10﹣4C.小球从c点由静止释放,其沿细杆由C经B向A运动的v﹣t图象如图乙所示。
小球运动到B点时,速度图象的切线斜率最大(图中标出了该切线).则下列说法正确的是()
A.在O点右侧杆上,B点场强最大,场强大小为E=1.2V/m
B.由C到A的过程中,小球的电势能一直减小
C.由C到A电势先降低后升高
D.C、B两点间的电势差U CB=0.9V
【解答】解:A、小球在运动过程中,合外力F=qE,故加速度;
在O点右侧杆上,电场方向向右,故加速度向右,小球做加速运动,加速度越大,场强越大,所以,B点场强最大,为:,
故A正确;
BC、由C到A的过程,电场方向向右,故沿着电场线方向电势降低;电场力做正功,故小球的电势能减小;故B正确,C错误;
D、小球从C到B的过程只有电场力做功,故由动能定理可得:,
所以有:,故D正确;
故选:ABD。
11.(3分)如图(a)所示,两水平平行正对的金属板M、N间距为d,加有如图(b)所示的交变电压.一质量为m、电荷量为q的带正电的微粒被固定在两板正中间的P点,在t=0时刻释放该粒子,3t0时间内粒子未到达极板.则在0﹣3t0时间内,下列说法正确的是()
A.从t=0开始,粒子向M极运动
B.粒子从t0开始一直向N极运动
C.0﹣2t0时间内,电场力对粒子做的功为mg2t02
D.3t0时,重力对粒子做功的瞬时功率为mg2t0
【解答】解:A、B、电场力为F=qE=2mg;
t=0时刻,电场力向上,0~t0时间向上匀加速,加速度为g;
t0~2t0时间向上匀减速,加速度为3g;
2t0~3t0时间向下匀减速,加速度为g;
从t=0开始,粒子向M极运动;
从t0开始一直向N极运动;
故A正确,B错误;
C、0~t0时间向上匀加速,根据位移时间关系公式,位移为x1==;t0~2t0时间向上匀减速,根据位移时间关系公式,位移为x2=(gt0)t0﹣
=;
在0﹣2t0时间内,粒子的位移为零,故电场力对粒子做的功为零;故C错误;
D、根据速度时间关系公式,3t0时粒子的速度为:v=gt0﹣3gt0+gt0=﹣gt0;
故3t0时,重力对粒子做功的瞬时功率为:G=mgv=﹣mg2t0;故D错误;
故选:A。
12.(3分)如图,电路中定值电阻阻值R大于电源内阻阻值r.将滑动变阻器滑片向下滑动,理想电压表V1、V2、V3示数变化量的绝对值分别为△V1、△V2、△V3,理想电流表A示数变化量的绝对值△I,则()
A.A的示数增大B.V2的示数增大
C.△V3与△I的比值大于r D.△V1小于△V2
【解答】解:A、理想电压表内阻无穷大,相当于断路。
理想电流表内阻为零,
相当短路,所以R与变阻器串联,电压表V1、V2、V3分别测量R、路端电压和变阻器两端的电压。
当滑动变阻器滑片向下滑动时,接入电路的电阻减小,电路中电流增大,则A 的示数增大,故A正确;
B、电路中电流增大,电源的内电压增大,则路端电压减小,所以V2的示数减小,
故B错误;
C、根据闭合电路欧姆定律得:U3=E﹣I(R+r),则得:=R+r>r,即△V3与
△I的比值大于r,故C正确;
D、根据闭合电路欧姆定律得:U2=E﹣Ir,则得:=r;=R,据题:R
>r,则得△V1>△V2.故D错误。
故选:AC。
二、实验题
13.在物理课外活动中,刘聪同学制作了一个简单的多用电表,图甲为该电表的电路原理图.其中选用的电流表满偏电流=10mA,当选择开关接3时为量程250V的电压表.该多用电表表盘如图乙所示,下排刻度均匀,上排刻度不均匀且对应数据没有标出,C为中间刻度.
(1)若指针在图乙所示位置,选择开关接1时,其读数为 6.9mA;选择开关接3时,其读数为173v.
(2)为了测选择开关接2时欧姆表的内阻和表内电源的电动势,刘聪同学在实验室找到了一个电阻箱,设计了如下实验:
①将选择开关接2,红黑表笔短接,调节的阻值使电表指针满偏;
②将电表红黑表笔与电阻箱相连,调节电阻箱使电表指针指中间刻度位置C处,
此时电阻箱的示数如图丙,则C处刻度应为150Ω.
③计算得到表内电池的电动势为 1.5V.(保留两位有效数字)
(3)调零后将电表红黑表笔与某一待测电阻相连,若指针指在图乙所示位置,则待测电阻的阻值为67Ω.(保留两位有效数字)
【解答】解:(1)选择开关接1时测电流,多用电表为量程是10mA的电流表,其分度值为0.2mA,示数为6.9mA;选择开关接3时测电压,多用电表为量程250V的电压表,其分度值为5V,其示数为173V;
故答案为:6.9mA;173V.
(2)②由图2所示电阻箱可知,电阻箱示数为0×1000Ω+1×100Ω+5×10Ω+0×1Ω=150Ω;③由图1乙所示可知,指针指在C处时,电流表示数为5mA=0.005A,C处电阻为中值电阻,则电表内阻为150Ω,电源电动势E=IR=0.005×150×2=1.5V;
故答案为:②150;③1.5.
(3)根据第(1)问可知,调零后将电表红黑表笔与某一待测电阻相连,此时电路中的电流值为6.9mA,而表内电池的电动势为E=1.5V,表内总电阻为150Ω,所以待测电阻的阻值为67Ω.
故答案为:67.
14.为测量一根金属丝(电阻约5Ω)的电阻率ρ,选用的电学器材:电压表(量程3V,内阻约3kΩ)、电流表(量程0.6A,内阻约0.2Ω),滑动变阻器(0~15Ω),学生电源(稳压输出3V)、开关、导线若干。
(1)如图甲所示,用螺旋测微器测量金属丝的直径时,为了防止金属丝发生明显形变,同时防止损坏螺旋测微器,转动旋钮C至测砧、测微螺杆与金属丝将要接触时,应调节旋钮D(选填“A”、“B”或“D”)发出“喀喀”声时停止;
某次的测量结果如图乙所示,其读数为0.540mm。
(2)请在答题卡上用笔画线代替导线将图丙的电路补充完整。
(3)如图丁所示,实验数据已描在坐标纸上,作出U﹣I图线并求出该金属丝的电阻值为 4.5Ω(结果保留两位有效数字)。
(4)有人认为用图象法求金属丝的电阻是为了减小系统误差,他的观点是否正确?请说明理由。
不正确;图象法效果与多次测量取平均值一致,只能减小偶然误差,不能减小系统误差。
【解答】解:(1)测微螺杆与金属丝将要接触时,要通过D进行微调;
图乙所示,主尺读数为0.5mm,分度尺读数为0.040mm,故螺旋测微器读数为
0.5mm+0.040m=0.540mm;
(2)没有特别要求,且电压表量程大于电源电动势,故滑动变阻器采用限流式接法;
待测电阻阻值较小,故电流表采用外接法;故电路连接如图所示:
;
(3)去掉离正比例直线最远的点,根据最小二乘法得到U﹣I曲线如图所示:
;
故由图可得:斜率;
(4)根据图象法求电阻和多次测量求平均值的效果一样,减小偶然误差;
系统误差是由实验设计决定的,故在不改变实验设计的情况下,系统误差不会减小;
故答案为:(1)D;0.540;(3)4.5;(4)不正确;多次测量取平均值只能减小。