题目

题型：不详难度：来源：

I、（8分）如图甲所示是某同学探究加速度与力的关系的实验装置．他在气垫导轨上安装了一个光电门B，滑块上固定一遮光条，滑块用细线绕过气垫导轨左端的定滑轮与力传感器相连，力传感器可直接测出绳中拉力，传感器下方悬挂钩码，每次滑块都从A处由静止释放。气垫导轨摩擦阻力很小可忽略不计，由于遮光条的宽度很小，可认为遮光条通过光电门时速度不变。

（1）该同学用游标卡尺测量遮光条的宽度d，如图乙所示，则d=       mm．
（2）实验时，该同学用游标卡尺测量遮光条的宽度d，将滑块从A位置由静止释放，测量遮光条到光电门的距离L，若要得到滑块的加速度，还需由数字计时器读出遮光条通过光电门B的        ；
（3）下列不必要的一项实验要求是(     ) 。
A．应使滑块质量远大于钩码和力传感器的总质量
B．应使A位置与光电门间的距离适当大些
C．应将气垫导轨调节水平
D．应使细线与气垫导轨平行
（4）改变钩码质量，测出对应的力传感器的示数F，已知滑块总质量为M,用（2）问中已测物理量和已给物理量写出M和F间的关系表达式F=           。
II、（8分）实际电压表内阻并不是无限大，可等效为理想电压表与较大的电阻的并联。测量一只量程已知的电压表的内阻，器材如下：
①待测电压表（量程3V，内阻约3kΩ待测）一只；②电流表（量程3A，内阻0.01Ω）一只；③电池组（电动势约为3V，内阻很小可忽略不计）；④滑动变阻器一个；⑤变阻箱（可以读出电阻值，0-9999Ω）一个；⑥开关和导线若干。
某同学利用上面所给器材，进行如下实验操作：
（1）该同学设计了如图甲、乙两个实验电路。为了更准确地测出该电压表内阻的大小，你认为其中相对比较合理的是           （填“甲”或“乙”）电路。

（2）用你选择的电路进行实验时，闭合电键S，改变阻值，记录需要直接测量的物理量：电压表的读数U和            （填上文字和符号）；
（3）（单选题）选择下面坐标轴，作出相应的直线图线。（   ）
（A）U—I       （B）U—1/I  （C）1/U—R     （D）U—R
（4）设直线图像的斜率为k、截距为b，请写出待测电压表内阻表达式Rv＝            

答案

I、（1）2.25 （2）时间t  （3）A （4）
II、（1）乙  （2）电阻箱的阻值R  （3）C （4）b/k;

解析

试题分析：（1）根据刻度尺的读法要估读，所以d=2.25mm，为了测量速度，还需要知道经过光电门时间t，实验时应使滑块质量远大于钩码和力传感器的总质量，才能使钩码和力传感器的总重力近似为滑块的合外力，从而减小实验误差。根据，所以F=ma可知
（2）甲图中不知道滑动变阻器的内阻，所以不能测量，应该选用乙图。由于电源内阻很小可以忽略则根据串联电路分压关系则，化简则，所以应该以1/U—R为横纵坐标。根据待定系数法则，所以
点评：本题考查了常见的求加速度的方法。在电学测量电压表内阻中有创新，通过待定系数法测量电压表内阻。