C．（選修模塊3-5）
（1）下列說法正確的是

BD

BD

A．黑體輻射規(guī)律表明當溫度升高時，有的波長對應(yīng)的輻射強度增強，有的波長對應(yīng)的輻射強度減弱，
B．光的粒子性被光電效應(yīng)和康普頓效應(yīng)所證實
C．氫原子輻射出一個光子后能量減小，核外電子的運動加速度減小
D．比結(jié)合能越大，表示原子核中核子結(jié)合得越牢固，原子核越穩(wěn)定
（2）如圖，滑塊A、B靜止在水平氣墊導(dǎo)軌上，兩滑塊間緊壓一輕彈簧，滑塊用繩子連接，繩子燒斷后，輕彈簧掉落，兩個滑塊向相反方向運動．現(xiàn)拍得閃光頻率為10H_Z的一組頻閃照片．已知滑塊A、B的質(zhì)量分別為200g、300g．根據(jù)照片記錄的信息可知，A、B離開彈簧后：

（1）A滑塊動量大小為

0.018kg?m/s

0.018kg?m/s

；
（2）A的動量變化大小

等于

等于

B的動量變化大�。ㄌ睢按笥凇薄靶∮凇被颉暗扔凇�；
（3）彈簧彈開過程對B做功為

0.00054J

0.00054J

；
（4）彈簧彈開前蓄積的彈性勢能為

0.00135J

0.00135J

．

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C．利用如圖所示電路測量一量程為300mV的電壓表的內(nèi)阻R_V，R_V約為300Ω．某同學(xué)的實驗步驟如下：
①按電路圖正確連接好電路，把滑動變阻器R的滑片P滑到a端，閉合開關(guān)S₂，并將電阻箱R₀的阻值調(diào)到較大；
②閉合開關(guān)S₁，調(diào)節(jié)滑動變阻器滑片的位置，使電壓表的指針指到滿刻度；
③保持開關(guān)S₁閉合和滑動變阻器滑片P的位置不變，斷開開關(guān)S₂，調(diào)整電阻箱R₀的阻值大小，使電壓表的指針指到滿刻度的一半；讀出此時電阻箱R₀的阻值，即等于電壓表內(nèi)阻R_V．
實驗所提供的器材除待測電壓表、電阻箱（最大阻值999.9Ω）、電池（電動勢約1.5V，內(nèi)阻可忽略不計）、導(dǎo)線和開關(guān)之外，還有如下可供選擇的實驗器材：
A．滑動變阻器（最大阻值150Ω）；
B．滑動變阻器（最大阻值50Ω）；
根據(jù)以上設(shè)計的實驗方法，回答下列問題：
（1）為了使測量比較精確，從可供選擇的實驗器材中，滑動變阻器R應(yīng)選用

 

．（填序號）．
（2）對于上述測量方法，從實驗原理分析可知，在測量無誤的情況下，實際測出的電壓表內(nèi)阻的測量值R_測

 

（填“大于”、“小于”或“等于”）真實值R_V；且在其他條件不變的情況下，若R越大，其測量值R_測的誤差就越

 

（填“大”或“小”）．

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Ⅰ．如圖1測量一小段金屬絲的直徑和長度，得到如下情形，則這段金屬絲直徑

 

mm，長度是

 

cm．


Ⅱ．（1）如圖2所示為一種測量電源電動勢的電路原理圖．E為供電電源，E_S為標準電源，E_X為待測電源，R_P是限流電阻，R₀是電流表的保護電阻，AB是均勻電阻絲，長度為L．閉合S₁進行測量時，先將S₂合到“1”位置，移動C至C₁處時，恰好使電流表指針指零，測得AC₁=

1

3

L；再將S₂合到“2”位置，移動C至C₂處時，恰好又使電流表指針指零，測得AC₂=

1

2

L．請你根據(jù)這些信息，結(jié)合所學(xué)過的有關(guān)物理知識回答：
①本實驗對供電電源的要求是E

 

E_S和E_X（ 填“＜”，“=”或“＞”）；
②你認為該實驗中電流表最好應(yīng)選用

 

 （填“安培表”，“毫安表”，“微安表”，“靈敏電流計”）；
③本次實驗測得的E_X=

 

E_S．
（2）用如圖3所示的電路測定電源的電動勢和內(nèi)電阻，提供的器材為

 

（A）干電池兩節(jié)，每節(jié)電池的電動勢約為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
（D）定值電阻R₀，阻值未知，但不小于5Ω   
（E）滑動變阻器   
（F）導(dǎo)線和開關(guān)

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

 

V，總內(nèi)阻為

 

Ω．由計算得到的數(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”實驗中．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．一個標有“12V”字樣，功率未知的燈泡，測得燈絲電阻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”實驗中．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．一個標有“12V”字樣，功率未知的燈泡，測得燈絲電阻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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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，無法測量流過電阻R₂的電流，所以應(yīng)將K斷開，將紅表筆接在a處（電流流進），黑表筆接在b處（電流流出）．故選項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．電動機兩端電壓也為6V，電動機的輸入功率W，電動機的發(fā)熱功率W，電動機的輸出功率為=10W，整個電路中消耗的功率為W．

4．答案：CD    電池能使收音機正常工作，說明收音機兩端的電壓接近3V，也就是電池的電動勢不會比3V小很多．小燈泡發(fā)出微弱的光說明燈泡兩端電壓遠不足3V，這就說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的大，也就是小燈泡的電阻比收音機的要小，電路中的電流比收音機的大，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；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；如果B是電流，A、C是電壓表，則通過兩燈的電流相等，也不可能均達到額定功率，C錯．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)阻最小電源時通過的電流最大，故B正確。電阻R消耗的功率，由、相同，當最小時，電阻消耗的電功率最大，故D正確．

7．答案：C    根據(jù)W=UIt可得每秒太陽能電池的能量為W=0.06J，設(shè)太陽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行動態(tài)分析即可．

9．答案：BD  利用假設(shè)法或把各選項代入驗證．

10．答案：ABC  由于電源電動勢為3.0V，內(nèi)阻不計，所以當開關(guān)閉合后，達到穩(wěn)定狀態(tài)時，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電壓為3.0V時，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：原理圖和實物圖各占4分．

解析：由于是對毫安表進行校對，所以標準表

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

始到滿偏，所以滑動變阻器應(yīng)采用分壓接法；

在分壓接法中，負載電阻是滑動變阻器的幾倍

時，滑動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的標準表．若選全

用電阻為1000Ω的滑動變阻器，則根據(jù)分壓

電路中負載電阻與滑動變阻器全電阻的關(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，此時無論怎

樣調(diào)節(jié)滑動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：從題目中看出所測量的電源內(nèi)阻非

常大，所以設(shè)計電路時要注意電流表的位

置。做圖象時應(yīng)選好標度，坐標不必從零

開始，然后描點，做直線時應(yīng)讓盡可能多

的點落在直線上，不在直線上的點均勻分

布在直線的兩側(cè)．對于電動勢和內(nèi)阻的求

解，畫出圖象后求斜率即可．從圖象上分析，

當電流為短路電流時，電動勢是準確的，但所測電阻包含了G的內(nèi)阻，因此測量內(nèi)電阻偏大．

13．解析：電阻連接方式如圖所示．（4分）

當開關(guān)S接C時，U₁為電阻R₀兩端電壓；（4分）

當開關(guān)S接D時，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，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）已知電源電動勢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)光時電壓表的讀數(shù)為6V，，，經(jīng)過一段時間，由于電路中某一個電阻發(fā)生故障，引起紅燈變亮，綠燈變暗的現(xiàn)象，而此時電            

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)的簡化電路圖；

   （2）通過分析與計算，判斷電路中哪一個電阻發(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．

定量計算：正常發(fā)光時，，A，求出；

非正常發(fā)光時，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）把三個這樣的電燈串聯(lián)后，每只燈泡得到的實際電壓為12/3=4V，再在圖甲上可以查到每只電燈加上4V實際電壓時的工作電流為I=0.4A（2分）

由此可以求出在此時每只電燈的實際電阻（2分）

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

這個閉合電路中，（2分）

代入數(shù)據(jù)并整理得，（2分）

這是一個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）

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

每只燈泡的實際功率P=UI=2×0.3=0.6W（3分）

18．解析：（1）當時，，對應(yīng)電流為A，由閉合電路歐姆定律得，

①（2分）

當為最大值時，V，對應(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）

當時，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，當取最大值時輸出功率最大，（3分）

即W（3分）