研究性学习小组为“研究匀变速直线运动的规律”和“测当地的重力加速度”，采用了如图1所示的装置，其中m1＝50g、m2＝150g，开始时保持装置静止，然后释放物块m2，m2可以带动m1拖着纸带打出一系列的点，只要对纸带上的点进行测量，即可研究匀变速直线运动。某次实验打出的纸带如图2所示，0是打下的第一个点，两相邻点间还有4个点没有标出，交流电频率为50Hz。
（1）系统的加速度大小为________m/s2，在打点0～5的过程中，系统动能的增量ΔEk＝________J。
（2）忽略一切阻力的情况下，某同学作出的
— h图象如图3所示，则当地的重力加速度g＝______m/s2。
有一电压表V1，其量程为3V，内阻约为3000Ω，现要准确测量该电压表的内阻，提供的实验器材有:
源E:电动势约15 V，内阻不计;
电流表A1:量程1A，内阻r1 =" 2" Ω，;
电压表V2:量程2V，内阻r2=2000Ω;
定值电阻R1:阻值20Ω;
定值电阻R2:阻值1Ω;
滑动变阻器R:最大阻值10Ω，额定电流1A;
开关一个，导线若干.
①提供的实验器材中，应选用的电表是 、定值电阻是 ;(填器材符号)
②请你设计一个测量电压表V1的实验电路图，画在答题卡上对应的虚线框内;(要求:
滑动变阻器要便于调节)
③说明实验所要测量的物理量: ;
④写出电压表V1内阻的计算表达式RV1= .
对某导电元件(圆柱状)进行研究，图甲是说明书中给出的伏安特性曲线。
(1) 用多用电表的欧姆挡试测元件在常温下的电阻，把选择开关调到“×10”欧姆档，测量操作步骤正确，发现表头指针偏转的角度过大，应换为 欧姆档。
(2) 可由U
I图线得到各状态下元件的电阻值R，为了进一步研究该材料电阻率，需要测量元件的长度和截面直径。如图乙所示，用螺旋测微器测得的直径读数为 mm。
(3) 实验室中提供以下器材:
A. 电压表V(量程为0—3V,内阻约5kΩ)
B. 电流表A(量程为0—0.6 A,内阻约0.1Ω)
C. 滑动变阻器R1(0—10Ω,额定电流1.5A)
D. 滑动变阻器R2(0—1000Ω,额定电流0.5A)
E. 直流电源E(电动势3V,内阻为1Ω)
F. 开关S一个、导线若干
设计一个电路，验证该元件的伏安特性曲线是否和说明书中所给的一致，则滑动变阻器应选择 (填序号)；试在图丙方框中画出实验电路图。
（4）把该导电元件直接连在此直流电源上，该导电元件消耗的电功率为 W。（结果保留两位有效数字）
甲乙两同学做测定木板与铁块之间的动摩擦因数的实验时，设计了甲乙两种方案：
方案甲：木板固定，用弹簧秤拉动铁块，如图甲所示；
方案乙：铁块通过弹簧秤与墙连接，用手拉动木板，如图乙所示。
实验器材有：弹簧秤、木板、质量为400g的铁块、细线、质量为200g的配重若干。（
）
（1）上述两种方案你认为更合理的方案是 （填“甲”或“乙”）
（2）某同学在铁块上加上配重，改变铁块对木板的正压力，记录了实验数据如下表所示：
| 实验次数 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
| 配重（个数） |
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
| 弹簧秤读数/N |
1.00 |
1.50 |
2.00 |
2.20 |
3.00 |
请根据上述数据画出铁块所受摩擦力Ff和压力FN的关系图象；由图象可求出木板和铁块间动摩擦因数是 。
霍尔效应是电磁基本现象之一，近期我国科学家在该领域的实验研究上取得了突破性进展。如图丙所示，在一矩形半导体薄片的P、Q间通入电流I，同时外加与薄片垂直的磁场B，在M、N间出现电压UH，这个现象称为霍尔效应，UH称为霍尔电压，且满足
，式中d为薄片的厚度，k为霍尔系数。某同学通过实验来测定该半导体薄片的霍尔系数。
| I（×10-3A） |
3.0 |
6.0 |
9.0 |
12.0 |
15.0 |
18.0 |
| UH（×10-3V） |
1.1 |
1.9 |
3.4 |
4.5 |
6.2 |
6.8 |
① 若该半导体材料是空穴（可视为带正电粒子）导电，电流与磁场方向如图丙所示，该同学用电压表测量UH时，应将电压表的“+”接线柱与_________（填“M”或“N”）端通过导线相连。
② 已知薄片厚度d=0.40mm，该同学保持磁感应强度B=0.10T不变，改变电流I的大小，测量相应的UH值，记录数据如下表所示。根据表中数据在给定区域内（见答题卡）画出UH—I图线，利用图线求出该材料的霍尔系数为____________×10-3 V
（保留2位有效数字）。
③ 该同学查阅资料发现，使半导体薄片中的电流反向再次测量，取两个方向测量的平均值，可以减小霍尔系数的测量误差，为此该同学设计了如图丁所示的测量电路，S1、S2均为单刀双掷开关，虚线框内为半导体薄片（未画出）。为使电流从Q端流入，P端流出，应将S1掷向_______（填“a”或“b”）, S2掷向_______（填“c”或“d”）。为了保证测量安全，该同学改进了测量电路，将一合适的定值电阻串联在电路中。在保持其它连接不变的情况下，该定值电阻应串联在相邻器件____________和__________（填器件代号）之间。
粤公网安备 44130202000953号