我們知道：小燈泡的電阻隨通電電流的增加而非線性地增大．現(xiàn)要測(cè)定當(dāng)一個(gè)小燈泡的電阻等于已知電阻R₀時(shí)，通過它的電流強(qiáng)度．選用的實(shí)驗(yàn)器材有：
A．待測(cè)小燈泡R_L：標(biāo)稱值2.5V、0.3A
B．直流電源E：電動(dòng)勢(shì)約6V
C．滑動(dòng)變阻器R′：標(biāo)稱值50Ω、1.5A
D．微安表 ：量程0～200μA、內(nèi)阻500Ω
E．已知定值電阻：R₀=6Ω
F．三個(gè)可供選用的電阻：R₁=160Ω、R₂=3kΩ、R₃=100kΩ
G．一個(gè)單刀單擲開關(guān)S₁、一個(gè)單刀雙擲開關(guān)S₂、導(dǎo)線若干
如圖乙，利用三個(gè)可供電阻中的一個(gè)或幾個(gè)，將微安表改裝成一個(gè)量程略大于2.5V的伏特表，將改裝表的電路圖畫在圖甲的方框內(nèi)，此伏特表的量程是

 

V（本問的結(jié)果取兩位有效數(shù)字）
②現(xiàn)利用改裝好的伏特表和選用的器材設(shè)計(jì)如圖乙所示的電路，來(lái)測(cè)量通過小燈泡的電流強(qiáng)度，請(qǐng)?jiān)趫D丙的實(shí)物圖上連線
③將滑動(dòng)變阻器R′的觸頭置于最右端，閉合S₁．S₂先接a，測(cè)得定值電阻R₀兩端的電壓U₀，再改接b，測(cè)得小燈泡R_L兩端的電壓U_L．若U_L≠U₀，則需反復(fù)調(diào)節(jié)R′，直到S₂接a和b時(shí)，定值電阻R₀兩端電壓U′₀=U′_L．若測(cè)得此時(shí)伏特表 的示數(shù)為1.5V，則通過小燈泡的電流強(qiáng)度為

 

A．

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（1）為測(cè)定一節(jié)干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，用如圖所示電路．
除干電池、開關(guān)、導(dǎo)線外可供使用的實(shí)驗(yàn)器材還有：
A．電流表（量程0.6A3A）
B．電壓表（量程3V15V）
C．滑動(dòng)變阻器（阻值范圍0～10Ω額定電流2A）
D．滑動(dòng)變阻器（阻值范圍0～200Ω額定電流1A）
①請(qǐng)你完成下面的選擇：電流表量程選

 

，
電壓表量程選

 

，滑動(dòng)變阻器選

 

．
（填器材前面的字母代號(hào)）
②在圖中用筆畫線代替導(dǎo)線完成實(shí)物連線；

（2）某學(xué)習(xí)小組利用氣墊導(dǎo)軌驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示．在氣墊導(dǎo)軌上相隔一定距離的兩處安裝兩個(gè)光電傳感器A、B，滑塊P上固定一遮光條，若光線被遮光條遮擋，光電傳感器會(huì)輸出高電壓，兩光電傳感器采集數(shù)據(jù)后與計(jì)算機(jī)相連．滑塊在細(xì)線的牽引下向左加速運(yùn)動(dòng)，遮光條經(jīng)過光電傳感器A、B時(shí)，通過計(jì)算機(jī)可以得到如圖乙所示的電壓U隨時(shí)間t變化的圖象．

①實(shí)驗(yàn)前，接通氣源，將滑塊（不掛鉤碼）置于氣墊導(dǎo)軌上，輕推滑塊，當(dāng)圖乙中的
△t₁

 

△t₂（選填“＞”、“=”或“＜”）時(shí)，說(shuō)明氣墊導(dǎo)軌已經(jīng)水平．
②用螺旋測(cè)微器測(cè)遮光條寬度d，測(cè)量結(jié)果如圖丙所示，則d=

 

mm．
③滑塊P用細(xì)線跨過氣墊導(dǎo)軌的定滑輪與質(zhì)量為m的鉤碼Q相連，將滑塊P由圖甲所示位置釋放，通過計(jì)算機(jī)得到的圖象如圖乙所示，若△t₁、△t₂和d已知，要驗(yàn)證滑塊和鉤碼組成的系統(tǒng)機(jī)械能是否守恒，還應(yīng)測(cè)出

 

和

 

（寫出物理量的名稱及符號(hào)）．
④若上述物理量間滿足關(guān)系式

 

，則表明在上述過程中，滑塊和鉤碼組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒．

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（8分）個(gè)有一定厚度的圓盤，可以繞通過中心垂直于盤面的水平軸轉(zhuǎn)動(dòng)，圓盤加速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，角速度的增加量Δω與對(duì)應(yīng)之間Δt的比值定義為角加速度β（即）．我們用電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、米尺、游標(biāo)卡尺、紙帶、復(fù)寫紙來(lái)完成下述實(shí)驗(yàn)：（打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所接交流電的頻率為50Hz，A、B、C、D……為計(jì)數(shù)點(diǎn)，相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間有四個(gè)點(diǎn)未畫出）

①如圖甲所示，將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在桌面上，將紙帶的一端穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的限位孔，然后固定在圓盤的側(cè)面，當(dāng)圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，紙帶可以卷在圓盤側(cè)面上；

②接通電源，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器開始打點(diǎn)，啟動(dòng)控制裝置使圓盤勻加速轉(zhuǎn)動(dòng)；

③經(jīng)過一段時(shí)間，停止轉(zhuǎn)動(dòng)和打點(diǎn)，取下紙帶，進(jìn)行測(cè)量．

（1）用20分度的游標(biāo)卡尺測(cè)得圓盤的半徑如圖乙所示，圓盤的半徑r為          cm；

（2）由圖丙可知，打下計(jì)數(shù)點(diǎn)D時(shí)，圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為          rad/s；

（3）紙帶運(yùn)動(dòng)的加速度大小為       m/s²，圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)的角加速度大小為      rad/s²；

 

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一個(gè)有一定厚度的圓盤，可以繞通過中心垂直于盤面的水平軸轉(zhuǎn)動(dòng)，圓盤加速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，角速度的增加量△ω與對(duì)應(yīng)時(shí)間△t的比值定義為角加速度β．我們用電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、米尺、游標(biāo)卡尺、紙帶、復(fù)寫紙來(lái)完成下述實(shí)驗(yàn)：（打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所接交流電的頻率為50Hz，A、B、C、D…為計(jì)數(shù)點(diǎn)，相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間有四個(gè)點(diǎn)未畫出）
①如圖甲所示，將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在桌面上，將紙帶的一端穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的限位孔，然后固定在圓盤的側(cè)面，當(dāng)圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，紙帶可以卷在圓盤側(cè)面上；
②接通電源，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器開始打點(diǎn)，啟動(dòng)控制裝置使圓盤勻加速轉(zhuǎn)動(dòng)；
③經(jīng)過一段時(shí)間，圓盤停止轉(zhuǎn)動(dòng)和打點(diǎn)，取下紙帶，進(jìn)行測(cè)量．（計(jì)算結(jié)果 保留3位有效數(shù)字）．
（1）用20分度的游標(biāo)卡尺測(cè)得圓盤的直徑如圖乙所示，圓盤的半徑r為

3.000cm

3.000cm

．cm；
（2）由圖丙可知，打下計(jì)數(shù)點(diǎn)D時(shí)，圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為

13.0

13.0

rad/s；
（3）紙帶運(yùn)動(dòng)的加速度大小為

0.593

0.593

m/s²，圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)的角加速度大小為

19.8

19.8

．rad/s²．

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一個(gè)有一定厚度的圓盤，可以繞通過中心垂直于盤面的水平軸轉(zhuǎn)動(dòng)，圓盤加速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，角速度的增加量△ω與對(duì)應(yīng)時(shí)間△t的比值定義為角加速度β．我們用電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、米尺、游標(biāo)卡尺、紙帶、復(fù)寫紙來(lái)完成下述實(shí)驗(yàn)：（打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所接交流電的頻率為50Hz，A、B、C、D…為計(jì)數(shù)點(diǎn)，相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間有四個(gè)點(diǎn)未畫出）
①如圖甲所示，將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在桌面上，將紙帶的一端穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的限位孔，然后固定在圓盤的側(cè)面，當(dāng)圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，紙帶可以卷在圓盤側(cè)面上；
②接通電源，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器開始打點(diǎn)，啟動(dòng)控制裝置使圓盤勻加速轉(zhuǎn)動(dòng)；
③經(jīng)過一段時(shí)間，圓盤停止轉(zhuǎn)動(dòng)和打點(diǎn)，取下紙帶，進(jìn)行測(cè)量．（計(jì)算結(jié)果 保留3位有效數(shù)字）．
（1）用20分度的游標(biāo)卡尺測(cè)得圓盤的直徑如圖乙所示，圓盤的半徑r為______．cm；
（2）由圖丙可知，打下計(jì)數(shù)點(diǎn)D時(shí)，圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為______rad/s；
（3）紙帶運(yùn)動(dòng)的加速度大小為______m/s²，圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)的角加速度大小為______．rad/s²．

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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)量流過電阻R₂的電流，所以應(yīng)將K斷開，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

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)開關(guān)S接C時(shí)，U₁為電阻R₀兩端電壓；（4分）

當(dāng)開關(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)開關(guān)S₁閉合，S₂斷開時(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S₁后，R₁和R₂的電流與阻值成反比，因而流過的電量與阻值也成反比，故流過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）