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為了測定某迭層電池的電動勢（約20V～22V）和電阻（小于2Ω），需要把一個量程為10V的直流電壓表接一固定電阻（用電阻箱代替），改裝為量程為30V的電壓表，然后用伏安法測電源的電動勢和內電阻，以下是該實驗的操作過程：

（1）把電壓表量程擴大，實驗電路如圖甲所示，請完成第五步的填空．
第一步：把滑動變阻器滑動片移至最右端
第二步：把電阻箱阻值調到零
第三步：閉合電鍵
第四步：把滑動變阻器滑動片調到適當位置，使電壓表讀數為9V
第五步：把電阻箱阻值調到適當值，使電壓表讀數為______ V
第六步：不再改變電阻箱阻值，保持電壓表和電阻箱串聯，撤去其它線路，即得量程為30V的電壓表
（2）上述實驗可供選
擇的器材有：
A．迭層電池（電動勢約20V～22V，內電阻小于2Ω）
B．電壓表（量程為10V，內阻約10kΩ）
C．電阻箱（阻值范圍0～9999Ω，額定功率小于10W）
D．電阻箱（阻值范圍0～99999Ω，額定功率小于10W）
E．滑動變阻器（阻值為0～20Ω，額定電流2A）
F．滑動變阻器（阻值為0～2kΩ，額定電流0.2A）
電阻箱應選______，滑動變阻器應選______（用大寫字母表示）．
（3）用該擴大了量程的電壓表（電壓表的表盤沒變），測電源電動勢E和內電阻r，實驗電路如圖乙所示，得到多組電壓U和電流I的值，并作出U-I圖線如圖丙所示，可知電池的電動勢為______ V，內電阻為______Ω．

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為了測定某迭層電池的電動勢（約20V～22V）和電阻（小于2Ω），需要把一個量程為10V的直流電壓表接一固定電阻（用電阻箱代替），改裝為量程為30V的電壓表，然后用伏安法測電源的電動勢和內電阻，以下是該實驗的操作過程：

（1）把電壓表量程擴大，實驗電路如圖甲所示，請完成第五步的填空．
第一步：把滑動變阻器滑動片移至最右端
第二步：把電阻箱阻值調到零
第三步：閉合電鍵
第四步：把滑動變阻器滑動片調到適當位置，使電壓表讀數為9V
第五步：把電阻箱阻值調到適當值，使電壓表讀數為______ V
第六步：不再改變電阻箱阻值，保持電壓表和電阻箱串聯，撤去其它線路，即得量程為30V的電壓表
（2）上述實驗可供選
擇的器材有：
A．迭層電池（電動勢約20V～22V，內電阻小于2Ω）
B．電壓表（量程為10V，內阻約10kΩ）
C．電阻箱（阻值范圍0～9999Ω，額定功率小于10W）
D．電阻箱（阻值范圍0～99999Ω，額定功率小于10W）
E．滑動變阻器（阻值為0～20Ω，額定電流2A）
F．滑動變阻器（阻值為0～2kΩ，額定電流0.2A）
電阻箱應選______，滑動變阻器應選______（用大寫字母表示）．
（3）用該擴大了量程的電壓表（電壓表的表盤沒變），測電源電動勢E和內電阻r，實驗電路如圖乙所示，得到多組電壓U和電流I的值，并作出U-I圖線如圖丙所示，可知電池的電動勢為______ V，內電阻為______Ω．

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為了測定某迭層電池的電動勢（約20V～22V）和電阻（小于2Ω），需要把一個量程為10V的直流電壓表接一固定電阻（用電阻箱代替），改裝為量程為30V的電壓表，然后用伏安法測電源的電動勢和內電阻，以下是該實驗的操作過程：

（1）把電壓表量程擴大，實驗電路如圖甲所示，請完成第五步的填空．
第一步：把滑動變阻器滑動片移至最右端
第二步：把電阻箱阻值調到零
第三步：閉合電鍵
第四步：把滑動變阻器滑動片調到適當位置，使電壓表讀數為9V
第五步：把電阻箱阻值調到適當值，使電壓表讀數為______ V
第六步：不再改變電阻箱阻值，保持電壓表和電阻箱串聯，撤去其它線路，即得量程為30V的電壓表
（2）上述實驗可供選
擇的器材有：
A．迭層電池（電動勢約20V～22V，內電阻小于2Ω）
B．電壓表（量程為10V，內阻約10kΩ）
C．電阻箱（阻值范圍0～9999Ω，額定功率小于10W）
D．電阻箱（阻值范圍0～99999Ω，額定功率小于10W）
E．滑動變阻器（阻值為0～20Ω，額定電流2A）
F．滑動變阻器（阻值為0～2kΩ，額定電流0.2A）
電阻箱應選______，滑動變阻器應選______（用大寫字母表示）．
（3）用該擴大了量程的電壓表（電壓表的表盤沒變），測電源電動勢E和內電阻r，實驗電路如圖乙所示，得到多組電壓U和電流I的值，并作出U-I圖線如圖丙所示，可知電池的電動勢為______ V，內電阻為______Ω．

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為了測定某迭層電池的電動勢（約20V~22V）和電阻（小于2Ω），需要把一個量程為10V的直流電壓表接一固定電阻（用電阻箱代替），改裝為量程為30V的電壓表，然后用伏安法測電源的電動勢和內電阻，以下是該實驗的操作過程：

（1）把電壓表量程擴大，實驗電路如圖甲所示，請完成第五步的填空。

第一步：把滑動變阻器滑動片移至最右端

第二步：把電阻箱阻值調到零

第三步：閉合電鍵

第四步：把滑動變阻器滑動片調到適當位置，使電壓表讀數為9V

第五步：把電阻箱阻值調到適當值，使電壓表讀數為 ______ V

第六步：不再改變電阻箱阻值，保持電壓表和電阻箱串聯，撤去其它線路，即得量程為30V的電壓表

（2）上述實驗可供選擇的器材有：

A．迭層電池（電動勢約20V~22V，內電阻小2Ω）

B．電壓表（量程為10V，內阻約10kΩ）

C．電阻箱（阻值范圍0~9999Ω，額定功率小10W）

D．電阻箱（阻值范圍0~99999Ω，額定功率小于10W）

E．滑動變阻器（阻值為0~20Ω，額定電流2A）

F．滑動變阻器（阻值為0~2kΩ，額定電流0.2A）

電阻箱應選 _______，滑動變阻器應選_______（用大寫字母表示）。

（3）用該擴大了量程的電壓表（電壓表的表盤沒變），測電源電動勢E和內電阻r，實驗電路如圖乙所示，得到多組電壓U和電流I的值，并作出U—I圖線如圖丙所示，可知電池的電動勢為 _______ V，內電阻為 _______ Ω。

 

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一．選擇題

1．C 

2．A 

3．B 

4．C 

5．B 

6．B 

7．D 

8．BD 

9．ABD 

10．AC

二．實驗題（18分）

11．（1）C （3分）（2）AB（3分）

12．(1)D (2)C 保持R不阻值不變，調節R^′阻值  DACB  R» R^′ 大  小

三．計算題（52分）

13．滑沙者在斜面上下滑的過程中，受到重力mg、斜面對支持力N和摩擦力f，其中f=μN=μmgcos53°設其下滑過程中的加速度為a₁，由牛頓第二定律

mgsin53°－μmgcos53°=ma₁-------------------------------①

s=a₁t₁²-----------------------------------------------------------②

v= a₁t₁--------------------------------------------------------------③

其中斜坡長度s= h/sin53°t₁為滑沙者在斜坡上的滑行時間，v為其滑至坡底時的速度大小，由①②③式可解得

a₁=5.6m/s^2N        t₁=5s         v=28m/s

在水平沙灘上，滑沙者滑行的加速度為a₂，由牛頓第二定律

μmg=ma₂-----------------------------------------------------------④

設滑沙者在水平沙灘上又滑行了時間t₂，由速度公式

0=v－a₂ t₂----------------------------------------------------------⑤

由④⑤式得   t₂=7s

所以滑沙者總共滑行的時間t= t₁ +t₂=12s------------------⑥

本題共16分，其中①式4分，②③④⑤式各2分，⑥式4分（結果錯誤扣1分）。其他方法正確也給分。

14．線框被勻速拉出磁場的過程中，受到豎直向下的重力mg、安培力F及豎直向上的繩的拉力F_T，線框中產生的感應電動勢、感應電流分別為E、I^′。

由物體的平衡條件

F_T=mg+F------------------------------------------------------------------①

其中 F=BI^′L------------------------------------------------------------②

I^′=E/R--------------------------------------------------------------------③     

E=BLv---------------------------------------------------------------------④

由①②③④式可解得

F_T=mg+------------------------------------------------------------⑤

設線框被勻速拉出磁場所用時間為t，由能量轉化和守恒定律

UIt=F_Tvt+Q-----------------------------------------------------------------⑥

其中Q為電機線圈內阻產生的熱量

t=L/v-----------------------------------------------------------------------⑦

解得Q=(UI－mgv－)-------------------------------------⑧

 本題共16分，①②③④⑤⑥⑦⑧式各2分。其他方法正確也給分。

15．（1）設子彈、小物塊、長木板的質量分別為m₀、M、m，子彈的初速度為v₀，子彈擊中小物塊后二者的共同速度為v₁，由動量守恒定律

m₀ v₀=(M+ m₀) v₁-------------------------------------------------------------------------------①

子彈擊中小物塊后物塊的質量為M^′，且M^′= M+ m₀．設當物塊滑至第n塊木板時，木板才開始運動

μ₁M^′g＞μ₂〔M^′+(6－n)m〕g   -----------------------------------------------------------②

其中μ₁、μ₂分別表示物塊與木板間、木板與地面間的動摩擦因數．

由式解得n＞4.3

即物塊滑上第五塊木板時，木板才開始在地面上滑動．

（2）設物塊剛滑上第五塊木板時的速度為v₂，每塊木板的長度為L，由動能定理

－μ₁ M^′g×4L=M^′v₂²－M^′v₁²----------------------------------------------------------③

由①②式解得　v₂=1m/s----------------------------------------------------------------------④

物塊在第五塊木板表面做勻減速直線運動，木板做勻加速直線運動，設經歷時間t，物塊與木板能獲得相同的速度v₃，由動量定理

－μ₁ M^′gt=M^′v₃－M^′v₃----------------------------------------------------------------------⑤

〔μ₁ M^′g－μ₂(M^′+m)〕t=m v₃--------------------------------------------------------------⑥

由⑤⑥式解得v₃=m/s-----------------------------------------------------------------------⑦

在此過程中，物塊發生的位移為s₁，由動能定理

－μ₁ M^′g s₁=M^′v₃²－M^′v₂²------------------------------------------------------------⑧

解得s₁=m＜0.5m

即物塊與木板獲得m/s的共同速度，之后整體向前勻減速運動s₂后靜止．

由動能定理

－μ₂ （M^′+m）g s₂=－(M^′+m)v₃² ------------------------------------------------------⑨

解得s₂=m

所以物塊總共發生的位移s=4L+ s₁+ s₂ ----------------------------------------------------⑩

解得s≈2.27m　--------------------------------------------------------------------------------