第2课时电学实验与创新
考向1电表读数、多用电表的使用
例1在练习使用多用电表时：
(1)下列关于用多用电表欧姆挡测电阻的说法中正确的是________．
A．测量电阻时，如果红、黑表笔分别插在负、正插孔，则不会影响测量结果
B．双手捏住两表笔金属杆，测量值将偏大
C．测量电路中的电阻时，应该把该电阻与电路断开
D．欧姆表使用一段时间后，电池电动势变小，内阻变大，但仍能调零，其测量结果与原来相比不变
(2)用多用电表探测二极管的极性，用欧姆挡测量，黑表笔接a端，红表笔接b端时，指针向右偏转角较大，然后黑、红表笔反接指针偏转角较小，说明________(填“a”或“b”)端是二极管正极．
(3)某同学想通过多用电表A中的欧姆档，直接去测量相同规格的多用电表B中量程为2.5 V 的电压档的内阻，如图1甲连线，选择倍率为×1k欧姆挡，测量前应对多用电表A进行______________，按正确的操作步骤测量，两表指针位置相同，如图乙所示，从A表读出B 表内阻约为________________kΩ，从B表读出电压约为________ V.
图1
计算出多用电表A的电源电动势约为________ V(已知表盘正中电阻刻度值为15，计算结果保留两位有效数字)．
解析(2)当用多用电表的红表笔接触二极管a端、黑表笔接触二极管b端时，b端电势高、a 端电势低，此时发现多用电表的指针偏转量非常小，说明此时电阻很大，说明此时二极管反向偏压，则a端是二极管的正极．
(3)选挡后要先进行欧姆调零，欧姆表读数＝表盘读数×倍率＝13×1 kΩ＝13 kΩ；电压表读数为1.32 V；欧姆表内电阻等于中值电阻，为r＝15 kΩ；根据闭合电路欧姆定律，有：E＝Ir＋U≈2.8 V.
答案(1)AC(2)a(3)欧姆调零13 1.32 2.8
以题说法 1.欧姆表的原理
(1)欧姆表内有电源，红表笔与内部电源负极相连，黑表笔与内部电源的正极相连，故其电流方向为“红表笔流进，黑表笔流出”．
(2)测电阻的原理是闭合电路欧姆定律．当红、黑表笔短接时，调节滑动变阻器R0(即欧姆调零)，
使灵敏电流计满偏，I g＝E
R g＋R0＋r
，此时中值电阻R中＝R g＋R0＋r，当两表笔接入电阻R x时I
＝
E
R g＋R0＋r＋R x
，电阻R x与电路中的电流相对应，但不是线性关系，故欧姆表刻度不均匀．
2．欧姆表使用六注意
(1)选挡接着调零；(2)换挡重新调零；(3)待测电阻与电路、电源要断开；(4)尽量使指针指在表盘中间位置附近；(5)读数之后要乘以倍率得阻值；(6)用完后，选择开关要置于“OFF”挡或交流电压的最高挡．
(2014·重庆·6(1))某照明电路出现故障，其电路如图2所示，该电路用标称值12 V 的蓄电池为电源，导线及其接触完好．
维修人员使用已调好的多用表直流50 V挡检测故障．他将黑表笔接在c点，用红表笔分别探测电路的a、b点．
图2
①断开开关，红表笔接a点时多用表指示如图3所示，读数为________ V，说明________正常(选填“蓄电池”、“保险丝”、“开关”或“小灯”)．
图3
②红表笔接b点，断开开关时，表针不偏转，闭合开关后，多用表指示仍然和图3相同，可判断发生故障的器件是________．(选填“蓄电池”、“保险丝”、“开关”或“小灯”)
答案①11.5(11.2～11.8的值均可)蓄电池②小灯
解析①因用直流50 V挡检测，故满偏时电压为50 V，刻度均匀，在图示位臵时，读数为
11.5(11.2～11.8之间均可)V，说明蓄电池正常．
②红表笔接b点，断开开关，指针不偏转，闭合开关后多用表读数与原来相同，说明保险丝、开关均正常，发生故障的器件只能为小灯．
考向2测量电阻的实验
例2(2014·四川·8(2))图4是测量阻值约几十欧的未知电阻R x的原理图，图中R0是保护电阻(10 Ω)，R1是电阻箱(0～99.9 Ω)，R是滑动变阻器，A1和A2是电流表，E是电源(电动势10 V，内阻很小)．
图4
在保证安全和满足需求的情况下，使测量范围尽可能大．实验具体步骤如下：
(ⅰ)连接好电路，将滑动变阻器R调到最大；
(ⅱ)闭合S，从最大值开始调节电阻箱R1，先调R1为适当值，再调节滑动变阻器R，使A1示数I1＝0.15 A，记下此时电阻箱的阻值R1和A2的示数I2；
(ⅲ)重复步骤(ⅱ)，再测量6组R1和I2的值；
(ⅳ)将实验测得的7组数据在如图5所示坐标纸上描点．
图5
根据实验回答以下问题：
①现有四只供选用的电流表
A．电流表(0～3 mA，内阻为2.0 Ω)
B．电流表(0～3 mA，内阻未知)
C．电流表(0～0.3 A，内阻为5.0 Ω)
D．电流表(0～0.3 A，内阻未知)
A1应选用________，A2应选用________．
②测得一组R1和I2值后，调整电阻箱R1，使其阻值变小，要使A1示数I1＝0.15 A，应让滑动变阻器R接入电路的阻值________(选填“不变”、“变大”或“变小”)．
③在坐标纸上画出R1与I2的关系图．
④根据以上实验得出R x＝________ Ω.
解析①该实验测R x电阻的原理为并联电路两支路电压相等，即(R x＋r2)I2＝(R0＋R1＋r1)I1，其中r1、r2分别为A1、A2两表的内阻．又因为R x的阻值约几十欧，与R0＋R1在同一数量级，A1示数为I1＝0.15 A，表示电流表A1只能从C、D中选择，A2电流值的数量级与A1相同．由测量原理可知：(R x＋r2)I2＝(R0＋R1＋r1)I1，因R x未知，故r2阻值应已知，故A1选D，A2选
C.
②因A1示数I1＝0.15 A不变，R1变小，(R0＋R1＋r1)I1变小，滑动变阻器所分电压变大，R应变大．
③该图线为一条直线，离线较远的一组数据为错误数据，应舍去，其他点应对称分布在直线两侧．
④由实验原理得：(R0＋R1＋r1)I1＝(R x＋r2)I2
其中R0＝10 Ω，r2＝5.0 Ω，I1＝0.15 A，从图线上选择两组R1、I2代入不同数值可解得R x约为31 Ω.
答案①D C②变大③关系图线如图所示④31
以题说法 这类实验要从以下两个方面攻克：
1．电路结构：实验电路至少包括三个部分：(1)测量电路；(2)控制电路(滑动变阻器、开关)；(3)电源．
2．电路设计：(1)电表选择注意三方面：①安全性，要求量程不能太小，电表不反接；②准确
性，要求量程不能太大，读数一般要超过量程的1
3；③若电表量程不合适，要利用有准确内阻
的电表进行改装．
(2)测量电路设计：若R x R A >R V R x ，则应把电流表内接；若R x R A R x ，则应把电流表外接． (3)控制电路：以小控大用分压，相差无几用限流，即当滑动变阻器的阻值较小时，常采用分压式接法；当滑动变阻器的阻值与负载相差不大时，常采用限流式接法．另外，滑动变阻器必须接为分压式的情况有三种：①电压要求从零开始变化；②滑动变阻器太小，不能起到限流的作用；③限流式不能获取有区分度的多组数据．若两种接法均可，则采用限流式，因为限流式损耗功率小． 为了较准确地测量某电子元件的电阻，某实验小组做如下测量： (1)用多用表测量该元件的电阻，选用“×10”倍率的电阻挡测量，发现多用表指针偏转很小，因此需选择________(填“×1”或“×100”)倍率的电阻挡，并____________，再进行测量，若多用表中的电池旧了，用它测得的电阻值将________(填“偏大”“偏小”或“不变”)． (2)若用多用表测得该元件的电阻大约为1 500 Ω，现在要进一步精确测量其电阻，有以下器材： A ．待测元件R (阻值约为1500 Ω) B ．电流表(量程5 mA ，内阻约5 Ω) C ．电阻箱(9 999.9 Ω，0.02 A) D ．直流电源(电动势约为20 V ，内阻约0.5 Ω) E ．单刀双掷开关一个，导线若干 实验小组有同学设计了如图6所示电路进行测量． 图6 在闭合S 前，先把R 调至________(填“最大值”或“最小值”)，然后把K 打到1，________________________________________________，再把K 打到2, ____________，则R x ＝____________(用实验中获得的物理量来表示)． (3)两只完全相同的表头G，分别改装成一只电流表和一只电压表，一位同学不小心做实验时误将两只表串起来连接在一闭合电路中，接通电路后两只表的指针可能出现下列哪种现象() A．电流表的指针偏转，电压表的指针不偏转 B．两表指针偏转角度相同 C．两表指针都偏转，电压表的指针偏转角度比电流表大得多 D．两表指针都偏转，电流表的指针偏转角度比电压表大得多 答案(1)×100让红黑表笔短接，重新欧姆调零偏大 (2)最大值调节R，当其阻值为R1时，电流表示数为I0调节R，当其阻值为R2时，电流表示数为I0R2－R1 (3)C 解析(1)用欧姆表测量电阻，若指针偏转较小，则电阻较大，应换大倍率的电阻挡，即×100.换挡后需重新进行欧姆调零，即让红黑表笔短接，重新欧姆调零．若电池用旧了，则电动势变小，内阻增大，测量相同电阻时，闭合电路中电流变小，指针偏转角度变小，则欧姆表中电阻读数增大． (2)电阻箱串联接入电路，闭合开关前，应使电阻箱的阻值达到最大．两次电流相同，则R x＋R1＝R2，R x＝R2－R1. (3)电流表为表头G和小电阻并联，电压表为表头G和大电阻并联，当两者串联时，流过电压表表头的电流约等于流过电流表表头的电流与流过并联电阻的电流之和，因此电压表表头指针偏转角度大，C正确． 考向3描绘小灯泡(或者其他元件)的伏安特性曲线 例3在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验中，要测量一个标有“3 V 1.5 W”的灯泡两端的电压和通过它的电流，现有如下器材： A．直流电源3 V(内阻可不计) B．直流电流表0～600 mA(内阻约0.5 Ω) C．直流电压表0～3 V(内阻约3 kΩ) D．滑动变阻器(10 Ω，1 A) E．滑动变阻器(1 kΩ，300 mA) F．开关、导线若干 (1)本实验中滑动变阻器选用________．(填“D”或“E”) 图7 (2)某同学用导线a、b、c、d、e、f、g和h连接的电路如图7所示，电路中所有元器件都是完好的，且电压表和电流表已调零．闭合开关后发现电压表的示数为2 V，电流表的示数为零，小灯泡不亮，则可确定断路的导线是________；若电压表示数为零，电流表的示数为0.3 A，小灯泡亮，则断路的导线是________；若反复调节滑动变阻器，小灯泡亮度发生变化，但电压表、电流表示数不能调为零，则断路的导线是________． (3)下表中的各组数据是该同学在实验中测得的，根据表格中的数据在如图8所示的方格纸上 图8 ④如图9所示，将两个这样的灯泡并联后再与5 Ω的定值电阻R0串联，接在电压恒为4 V的电路上，每个灯泡的实际功率为________ W(结果保留两位有效数字)． 图9 解析(1)因描绘小灯泡的伏安特性曲线，需测量多组数据，滑动变阻器需用分压式接法，为了调节方便，滑动变阻器用阻值较小的，故选择D. (2)电压表有示数，说明通过电压表的电路为通路，而小灯泡不亮，通过与电压表并联的小灯泡的电路为断路，所以导线d断开；若电压表示数为零，而电流表有示数，说明电路接通，电压表没有接入电路，所以h断开；若电压表、电流表示数不能调为零，是因为滑动变阻器是限流式接法，故是g断开． (3)描点画图，如图所示． (4)设灯泡的电压为U，电流为I，根据闭合电路欧姆定律得：U0＝U＋2IR0，所以U＝－2R0I ＋U0，代入数据U＝－10I＋4，在灯泡的伏安特性曲线坐标图上画出该直线，其交点(U，I)即为灯泡的实际电压、电流值，可得灯泡消耗的实际功率P＝UI＝0.30 W. 答案(1)D(2)d h g(3)见解析图(4)0.30 以题说法描绘小灯泡的伏安特性曲线，其实验原理还是伏安法测电阻；坐标轴选取的标度要合适，使所作图线占满坐标纸，不要画成折线，要用平滑曲线连接． 某实验小组的同学在学校实验室中发现一电学元件，该电学元件上标有“最大电流不超过6 mA，最大电压不超过7 V”，同学们想通过实验描绘出该电学元件的伏安特性曲线，他们设计的一部分电路如图10所示，图中定值电阻R＝1 kΩ，用于限流；电流表量程为10 mA，内阻约为5 Ω；电压表(未画出)量程为10 V，内阻约为10 kΩ；电源电动势E为12 V，内阻不计． 图10 (1)实验时有两个滑动变阻器可供选择： A．阻值0～200 Ω，额定电流0.3 A B．阻值0～20 Ω，额定电流0.5 A 应选的滑动变阻器是________(填“A”或“B”)． (2)由以上数据分析可知，电压表应并联在M与________(填“O”或“P”)之间； (3)在图10中将电路图补充完整； (4)从表中数据可知，该电学元件的电阻特点是：________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________. 答案(1)A(2)P(3)电路图见解析图 (4)当元件两端的电压小于6 V时，元件电阻非常大，不导电；当元件两端电压大于6 V时，随着电压的升高电阻逐渐变小 解析(1)滑动变阻器A允许的最大电压为0.3×200 V＝60 V＞12 V，滑动变阻器B两端所能加的最大电压为0.5×20V＝10 V＜12 V，为保证安全，滑动变阻器应选A. (2)由表中实验数据可知，电学元件电阻最小测量值约为：R＝6.4 0.005 5Ω≈1 163.6 Ω，电流表内阻约为5 Ω，电压表内阻约为10 kΩ，相对来说，元件电阻远大于电流表内阻，电流表应采用内接法，因此电压表应并联在M与P之间． (3)描绘伏安特性曲线，电压与电流应从零开始变化，滑动变阻器应采用分压式接法，由(2)可知，电流表采用内接法，实验电路图如图所示： (4)由表中实验数据可知，当元件两端的电压小于6 V时，电路电流很小，几乎为零，由欧姆定律可知，元件电阻非常大，不导电；当元件两端电压大于6 V时，随着电压的升高电流迅速增大，电压与电流的比值减小，电阻变小． 考向4测定金属丝(液体)的电阻率 例4(2014·山东·22)实验室购买了一捆标称长度为100 m的铜导线，某同学想通过实验测定其实际长度．该同学首先测得导线横截面积为1.0 mm2，查得铜的电阻率为1.7×10－8Ω·m， 再利用图11所示电路测出铜导线的电阻R x，从而确定导线的实际长度． 图11 可供使用的器材有： 电流表：量程0.6 A，内阻约0.2 Ω； 电压表：量程3 V，内阻约9 kΩ； 滑动变阻器R1：最大阻值5 Ω； 滑动变阻器R2：最大阻值20 Ω； 定值电阻：R0＝3 Ω； 电源：电动势6 V，内阻可不计； 开关、导线若干． 回答下列问题： (1) 实验中滑动变阻器应选______(填“R1”或“R2”)，闭合开关S前应将滑片移至______端(填“a”或“b”)． (2)在图12所示实物图中，已正确连接了部分导线，请根据图11甲电路完成剩余部分的连接． 图12 (3)调节滑动变阻器，当电流表的读数为0.50 A时，电压表示数如图13所示，读数为________ V. 图13 (4)导线实际长度为________ m(保留2位有效数字)． 解析 (1)根据R ＝ρl S ，得铜导线的阻值约为R x ＝1.7 Ω，即R x ＋R 0＝4.7 Ω.实验中的滑动变阻 器若选R 1，则当滑动变阻器滑片移至a 端时，电压表的示数约为3 V ，若滑动变阻器滑片向右移动，电压表示数变大，超过电压表量程，故实验中的滑动变阻器应选R 2.闭合开关S 前应使电路中的电阻最大，故滑动变阻器滑片应移至a 端． (2)连线如图所示 (3)电压表的示数为2.30 V . (4)根据欧姆定律，铜导线与R 0的串联的总电阻的阻值R ＝U I ＝2.30 0.50 Ω＝4.6 Ω，所以铜导线的 电阻R x ＝R －R 0＝1.6 Ω. 根据R ＝ρl S 得导线长度l ＝R x S ρ＝1.6×1.0×10 －6 1.7×10－ 8 m ≈94 m. 答案 (1)R 2 a (2)见解析图 (3)2.30 (4)94 以题说法 连接实物图要根据电路原理图，采用先串后并，如果滑动变阻器是分压式接法，一般先将电源、开关、滑动变阻器的全部电阻连接，然后将滑动变阻器的分压部分、待测电阻、电流表串联，最后并联电压表．同时还要注意电压表、电流表的正负接线柱，以及量程选取是否合适． 如图14，用伏安法测定电阻约5 Ω均匀电阻丝的电阻率，电源是两节干电池． 图14 (1)如图15，用螺旋测微器测电阻丝的直径时，先转动________使F 与A 间距离稍大于被测物，放入被测物，再转动________到夹住被测物，直到棘轮发出声音为止，拨动________使F 固定后读数．(填仪器部件字母符号) 图15 (2)根据原理图连接如图16所示的实物图． 图16 (3)闭合开关后，滑动变阻器触头调至一合适位置后不动，多次改变________的位置，得到几 组U 、I 、L 的数据，用R ＝U I 计算出相应的电阻后作出R －L 图象如图17.取图线上两个点间数 据之差ΔL 和ΔR ，若电阻丝直径为d ，则电阻率ρ＝____________. 图17 答案 (1)D H G (2)见解析图 (3)线夹P (P 点或P ) πΔRd 2 解析 (1)用螺旋测微器测电阻丝的直径时，先转动粗调旋钮D 使F 与A 间距稍大于被测物，放入被测物，再转动细调旋钮H 到夹住被测物，直到棘轮发出声音为止，拨动固定旋钮G 使F 固定后读数． (2)根据电路图连接实物电路图，实物电路图如图所示． (3)闭合开关后，滑动变阻器触头调至一合适位臵后不动，多次改变线夹P 的位臵，测出几组 U 、I 、L 的数据；电阻丝阻值：ΔR ＝ρΔL S ＝ρΔL π(d 2)2，电阻率ρ＝πΔRd 2 4ΔL . 考向5 测定电源的电动势和内阻 例5 某同学用如图18所示电路测量多用电表的内阻和内部电池的电动势． 图18 (1)多用电表右侧表笔为________(填“红表笔”或“黑表笔”)．将多用电表选择旋钮调至欧姆挡“×1”，将红黑表笔短接，调节________，使指针指在右侧满刻度处． (2)移动滑动变阻器R 的触头，分别读出五组电压表(内阻较大，可视为理想电压表)和欧姆表示 数U 、R ，并将计算得出的1U 、1 R 记录在表格中，其中第四次测量时欧姆表的示数如图19，其 阻值为________ Ω.在如图20所示的坐标纸上做出1U －1 R 图线． 图19 R 0.18 0.10 0.06 0.02 图20 (3)若改用已使用较长时间的多用电表(电池电动势变小，内阻变大)，但仍能调零后测电阻，其测得电阻R 值与原来相比________．(填“偏大”、“不变”或“偏小”) 答案 (1)黑表笔 调零旋钮(调R 0也可) (2)30如图所示(3)偏大 以题说法测量电源的电动势和内阻的基本原理是闭合电路欧姆定律，数据处理的主要思想方法是“化曲为直”，常用的方法有三种： 1．伏安法——利用电压表和电流表，闭合电路方程为E＝U＋Ir，利用两组数据，联立方程求解E和r；也可作出U－I图象，图线的纵截距表示电源的电动势，斜率的绝对值表示电源的内阻． 2．伏阻法——利用电压表和电阻箱．闭合电路方程为E＝U(1＋r R)．利用两组数据联立方程求 解或将原方程线性化，处理为1 U＝ r E· 1 R＋ 1 E或U＝－r U R＋E，做 1 U－ 1 R图象或U－ U R图象，利用图 线的截距和斜率求E和r. 3．安阻法——利用电流表和电阻箱．闭合电路方程为E＝I(R＋r)，利用两组数据联立方程求 解或将方程线性化，处理为1 I＝ 1 E·R＋ r E，做 1 I－R图象，利用图线的截距和斜率求E和r. (2014·北京·21)利用电流表和电压表测定一节干电池的电动势和内电阻．要求尽量减小实验误差． (1)应该选择的实验电路是图21中的________(选填“甲”或“乙”)． 图21 (2)现有电流表(0～0.6 A)、开关和导线若干，以及以下器材： A．电压表(0～15 V) B．电压表(0～3 V) C．滑动变阻器(0～50 Ω) D．滑动变阻器(0～500 Ω) 实验中电压表应选用________；滑动变阻器应选用______________．(选填相应器材前的字母) (3)某位同学记录的6组数据如下表所示，其中5组数据的对应点已经标在图22的坐标纸上， 电流I/A0.0600.1200.2400.2600.3600.480 图22 (4)根据(3)中所画图线可得出干电池的电动势E＝________ V，内电阻r＝________ Ω. (5)实验中，随着滑动变阻器滑片的移动，电压表的示数U及干电池的输出功率P都会发生变化．下列各示意图中正确反映P－U关系的是________． 答案(1)甲(2)B C(3)如图所示 (4)1.50(1.49～1.51)0.83(0.81～0.85)(5)C 解析(1)电流表内阻与电池内阻相差不多，如果用乙图实验所得的误差较大，应选用甲图． (2)干电池的电动势为1.5 V 左右，为减小误差，应选择量程为3 V 的电压表；根据电源电动势和电流表量程，可知应选择最大阻值为50 Ω的滑动变阻器． (3)第四组数据误差较大，应舍去，然后连线． (4)根据U －I 图像，电源的电动势为纵轴的截距，为1.50 V ，内阻为斜率的绝对值，r ＝1.50－1.0 0.6 Ω≈0.83 Ω. (5)可采用特殊值法分析，当外电路短路时，U ＝0，此时电池的输出功率P ＝0.当外电路断路时，U ＝E ，此时电池的输出功率P ＝0.故只有选项C 正确. 12．从原理迁移中突破电学实验题 例6 (8分)为了测量某电池的电动势E (约为3 V)和内阻r ，选用的器材如下： A ．电流表G 1(量程为2 mA ，内电阻为100 Ω) B ．电流表G 2(量程为1 mA ，内电阻为200 Ω) C ．电阻箱R 1(0～99.99 Ω) D ．电阻箱R 2(0～9 999 Ω) E ．滑动变阻器R 3(0～1 000 Ω，允许最大电流1 A) F ．待测电池 G ．开关一个、导线若干 (1)某同学利用上述器材，采用图23甲的电路测量该电池的电动势和内阻，请按照图甲将图乙所示的实物图连线． 图23 (2)图甲中利用电阻箱R 1，将电流表G 1改装成了量程为0.5 A 的电流表，利用电阻箱R 2将电流表G 2改装成了量程为3 V 的电压表，则电阻箱R 1的阻值调到________ Ω. (3)以G 2示数I 2为纵坐标，G 1示数I 1为横坐标，作出I 2－I 1图象如图24所示，结合图象可得出电源的电动势为________ V ，电源的内阻为________ Ω(结果均保留两位有效数字)． 图24 解析 (2)根据欧姆定律和串并联规律应有：I ＝I 1g ＋I 1g r 1 R 1， 解得R 1≈0.4 Ω， 由U ＝I 2g (r 2＋R 2)，代入数据解得：R 2＝2.8×103 Ω (3)纵坐标截距0.9 mA ，对应着电源电动势E ＝0.9 mA 1 mA ×3 V ＝2.7 V ；横坐标截距0.4 mA ，对 应着流过电源的电流为0.4 mA ＋0.4×1000.4 mA ＝0.100 4 A ；电源内阻为r ＝ΔU ΔI ＝2.7－1.8 0.100 4 Ω≈9.0 Ω. 答案 (1)如图所示(2分) (2)0.4(2分) (3)2.7(2分) 9.0(2分) (限时：12分钟，满分：18分) (2014·福建·19)(1)(6分)某同学测定一金属杆的长度和直径，示数如图25甲、乙所示，则该金 属杆的长度和直径分别为________ cm和________ mm. 图25 (2)(12分)某研究性学习小组利用伏安法测定某一电池组的电动势和内阻，实验原理图如图26甲所示，其中，虚线框内为用灵敏电流计改装的电流表，为标准电压表，E为待测电池组，S为开关，R为滑动变阻器，R0是标称值为4.0 Ω的定值电阻． 图26 ①已知灵敏电流计的满偏电流I g＝100 μA、内阻r g＝2.0 kΩ，若要改装后的电流表满偏电流为200 mA，应并联一只________ Ω(保留一位小数)的定值电阻R1； ②根据如图26甲，用笔画线代替导线将图乙连接成完整的电路； 测量次数 电压表 读数U/V 改装表读数I/mA 该小组借鉴“研究匀变速直线运动”实验中计算加速度的方法(逐差法)，计算出电池组的内阻r ＝________ Ω(保留两位小数)；为减小偶然误差，逐差法在数据处理方面体现出的主要优点是____________________________． ④该小组在前面实验的基础上，为探究图甲电路中各元器件的实际阻值对测量结果的影响，用一已知电动势和内阻的标准电池组，通过上述方法多次测量后发现：电动势的测量值与已知值几乎相同，但内阻的测量值总是偏大．若测量过程无误，则内阻测量值总是偏大的原因是________．(填选项前的字母) A ．电压表内阻的影响 B ．滑动变阻器的最大阻值偏小 C ．R 1的实际阻值比计算值偏小 D ．R 0的实际阻值比标称值偏大 答案 (1)60.10 4.20 (2)①1.0 ②见解析图(其他正确连接同样给分) ③1.66 充分利用已测得的数据 ④CD 解析 (1)金属杆长度由刻度尺示数可得，由题图甲得L ＝60.10 cm.由题图乙知，此游标尺为 50分度，游标尺上第10刻线与主尺上一刻线对齐，则金属杆直径为d ＝4 mm ＋1 50×10 mm ＝ 4.20 mm. (2)①由电流表的改装知识可知，R 1＝I g r g I m －I g ＝100×10－ 6×2.0×103200×10－3－100×10－6 Ω≈1.0 Ω. ②如下图． ③根据闭合电路欧姆定律结合逐差法可知 r 1＝U 1－U 5I 5－I 1－R 0，r 2＝U 2－U 6I 6－I 2－R 0， r 3＝U 3－U 7I 7－I 3－R 0，r 4＝U 4－U 8I 8－I 4－R 0. 故r ＝r 1＋r 2＋r 3＋r 4 4 ＝(U 1＋U 2＋U 3＋U 4)－(U 5＋U 6＋U 7＋U 8)4×80×103 －R 0＝ [(5.26＋5.16＋5.04＋4.94)－(4.83＋4.71＋4.59＋4.46)4×80×10－ 3 －4.0] Ω≈1.66 Ω. 逐差法在计算中体现的主要优点是：充分利用已测得的数据． ④根据题意可知，内阻的测量值为r 测＝ΔU ΔI －R 0，因此，电压表的内阻、滑动变阻器的阻值对 测量结果无影响．若R 1的实际值比计算值偏小，则改装后的电流表示数偏小，导致内阻测量值偏大．根据内阻测量值的表达式可知，R 0的实际值比标称值偏大，也会导致内阻测量值偏大．故选C 、D. (限时：45分钟) 1．(2014·浙江·22)小明对2B 铅笔芯的导电性能感兴趣，于是用伏安法测量其电阻值． (1)图1是部分连接好的实物电路图，请用电流表外接法完成接线并在图中画出． 图1 (2)小明用电流表内接法和外接法分别测量了一段2B 铅笔芯的伏安特性，并将得到的电流、电压数据描到U －I 图上，如图2所示．在图中，由电流表外接法得到的数据点是用________(填“○”或“×”)表示的． 图2 (3)请你选择一组数据点，在图上用作图法作图，并求出这段铅笔芯的电阻为________ Ω. 答案 (1)见解析图 (2)× (3)见解析图 用“×”表示的数据连线时，1.2(1.1～1.3均可)，用“○”表示的数据连线时，1.6(1.5～1.7均可) 1．正确、灵活地理解应用折射率公式 (1)公式为n＝sin i sin r(i为真空中的入射角，r为某介质中的折射角)。 (2)根据光路可逆原理，入射角、折射角是可以随光路的逆向而“换位”的，我们可以这样来理解、记忆：折射率等于真空中光线与法线夹角的正弦跟介质中光线与法线夹角的正弦之比，再简单一点说就是大角的正弦与小角的正弦之比。 2．n的应用及有关数学知识 (1)同一介质对紫光折射率大，对红光折射率小，着重理解两点：第一，光的频率由光源决定，与介质无关；第二，同一介质中，频率越大的光折射率越大。 (2)应用n＝c v，能准确而迅速地判断出有关光在介质中的传播速度、波长、入射光线与 折射光线偏折程度等问题。 3．产生全反射的条件 光从光密介质射入光疏介质，且入射角大于或等于临界角。 1．半径为R、介质折射率为n的透明圆柱体，过其轴线OO′的截面如图所示。位于截面所在的平面内的一细束光线，以入射角i0由O点入射，折射光线由上边界的A点射出。当光线在O点的入射角减小至某一值时，折射光线在上边界的B点恰好发生全反射。求A、B两点间的距离。 解析：当光线在O点的入射角为i0时，设折射角为r0，由折射定律得sin i0 sin r0＝n① 设A点与左端面的距离为d A，由几何关系得 sin r 0＝ R d A 2＋R 2 ② 若折射光线恰好发生全反射，则在B 点的入射角恰好为临界角C ，设B 点与左端面的距离为d B ，由折射定律得 sin C ＝1n ③ 由几何关系得 sin C ＝ d B d B 2＋R 2 ④ 设A 、B 两点间的距离为d ，可得d ＝d B －d A ⑤ 联立①②③④⑤式得 d ＝? ????1 n 2－1－n 2－sin 2i 0sin i 0R 。⑥ 答案：? ????1 n 2－1－n 2－sin 2i 0sin i 0R 1．测玻璃的折射率 常用插针法：运用光在玻璃两个界面处的折射。 如图所示为两面平行的玻璃砖对光路的侧移。用插针法找出与入 射光线AO 对应的出射光线O ′B ，确定出O ′点，画出折射光线OO ′，量出入射角i 和折射角r ，根据n ＝ sin i sin r 计算出玻璃的折射率。 2．测水的折射率 常见的方法有成像法、插针法、观察法、视深法等。 (1)成像法 原理：利用水面的反射成像和水面的折射成像。 方法：如图所示，在一盛满水的烧杯中，紧挨杯口竖直插一直尺，在直尺 的对面观察水面，能同时看到直尺在水中的部分和露出水面部分的像，若从点P 看到直尺在水下最低点的刻度B 的像B ′(折射成像)恰好跟直尺在水面上刻度A 的像A ′(反射成像)重合，读出AC 、BC 的长，量出烧杯内径d ，即可求 出水的折射率 n ＝ (BC 2＋d 2)(AC 2＋d 2) 。 2018年高考物理试题及答案 二、选择题：本题共8小题，每小题6分。在每小题给出的四个选项中，第14~18题只有一 项符合题目要求，第19~21题有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 14．高铁列车在启动阶段的运动可看作初速度为零的均加速直线运动，在启动阶段列车的动能A．与它所经历的时间成正比 B．与它的位移成正比 C．与它的速度成正比 D．与它的动量成正比 15．如图，轻弹簧的下端固定在水平桌面上，上端放有物块P，系统处于静止状态，现用一竖直向上的力F作用在P上，使其向上做匀加速直线运动，以x表示P离开静止位置的位移，在弹簧恢复原长前，下列表示F和x之间关系的图像可能正确的是 A． B． C． D． 16．如图，三个固定的带电小球a、b和c，相互间的距离分别为ab=5 cm，bc=3 cm，ca= 4 cm。小球c所受库仑力的合力的方向平衡于a、b的连线。设小球a、b所带电荷量 的比值的绝对值为k，则 A．a、b的电荷同号， 16 9 k= B．a、b的电荷异号， 16 9 k= C．a、b的电荷同号， 64 27 k= D．a、b的电荷异号， 64 27 k= 17．如图，导体轨道OPQS固定，其中PQS是半圆弧，Q为半圆弧的中心，O为圆心。轨道的电阻忽略不计。OM是有一定电阻。可绕O转动的金属杆。M端位于PQS上，O M与轨道接触良好。空间存在半圆所在平面垂直的匀强磁场，磁感应强度的大小为B，现使OM从OQ位置以恒定的角速度逆时针转到OS位置并固定（过程Ⅰ）；再使磁感应强度的大小以一定的变化率从B增加到B'（过程Ⅱ）。在过程Ⅰ、Ⅱ中，流过OM 的电荷量相等，则B B ' 等于 2015年普通高等学校招生全国统一考试（新课标I卷） 理科综合能力侧试 一、选择题：本题共13小题，每小题6分，在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 7．我国清代《本草纲目拾遗》中记叙无机药物335种，其中“强水”条目下写道：“性最烈，能蚀五金……其水甚强，五金八石皆能穿第，惟玻璃可盛。”这里的“强水”是指（）A．氨水 B．硝酸 C．醋 D．卤水 8．N A为阿伏伽德罗常数的值。下列说法正确的是（） A．18gD2O和18gH2O中含有的质子数均为10N A B．2L0.5mol/L亚硫酸溶液中含有的H+两种数为2N A C．过氧化钠与水反应时，生成0.1mol氧气转移的电子数为0.2N A D．密闭容器中2molNO与1molO2充分反应，产物的分子数为2N A 9．乌洛托品在合成、医药、染料等工业中有广泛用途，其结构式如图所示。将甲醛水溶液与氨水混合蒸发可制得乌洛托品。若原料完全反应生成乌洛托 品，则甲醛与氨的物质的量之比为（） A．1：1 B．2：3 C．3：2 D．2：1 10．下列实验中，对应的现象以及结论都正确且两者具有因果关系的是（） 选项实验现象结论 A. 将稀硝酸加入过量铁粉中，充分反应 后滴加KSCN溶液有气体生成，溶液呈血 红色 稀硝酸将Fe氧化为3 Fe B. 将铜粉加1.0mol·L－1Fe2(SO4)3溶液 中溶液变蓝、有黑色固体 出现 金属铁比铜活泼 C. 用坩埚钳夹住一小块用砂纸仔细打 磨过的铝箔在酒精灯上加热熔化后的液态铝滴落下 来 金属铝的熔点较低 D. 将-1 4 0.1molgL MgSO溶液滴入 NaOH溶液至不再有沉淀产生，再滴 先有白色沉淀生成后变 为浅蓝色沉淀 Cu(OH)2的溶度积比 Mg(OH)2的小 14、如图所示，细线的一端系一质量为m 的小球，另一端固定在倾角为θ的光滑斜面体顶端，细线与斜面平行。在斜面体以加速度a 水平向 右做匀加速直线运动的过程中，小球始终静止在斜面上， 小球受到细线的拉力T 和斜面 的支持力为Fn 分别为（重力加速度为g ） A ． T=m(gsin θ+ acos θ) Fn= m(gcos θ- asin θ) B ． T=m(gsin θ+ acos θ) Fn= m(gsin θ- acos θ) C ． T=m(acos θ- gsin θ) Fn= m(gcos θ+ asin θ) D ． T=m(asin θ- gcos θ) Fn= m(gsin θ+ acos θ) 答案：A 解析：小球受重力mg ，细线的拉力T 和垂直斜面向上的支持力Fn ，在斜面体以加速度a 水平向右做匀加速直线运动的过程中，得Tcos θ- Fnsin θ=ma ，Fncos θ+Tsin θ=mg ，解之得T=m(gsin θ+ acos θ) Fn= m(gcos θ- asin θ)，故A 对，B 、C 、D 错。 15、 图中a ，b ，c ，d 为四根与纸面垂直的长直导线，其横截 面位于正方形的四个顶点上，导线中通有大小相同的电流，方 向如图所示。一带正电的粒子从正方形中心O 点沿垂直于纸面 的方向向外运动，它所受洛伦兹力的方向是 A ． 向上 B ．向下 C ．向左 D ．向右 答案：B 解析：通电导线b 和d 在O 点产生的磁场相互抵消，通电导线a 和c 在O 点产生的磁场水平向左，一带正电的粒子从正方形中心O 点沿垂直于纸面的方向向外运动，根据左手定则可判定粒子所受洛伦兹力的方向是向下，故B 对，A 、C 、D 错。 16、如图所示，足够长平行金属导轨倾斜放置，倾角为37°，宽度为0.5m ，电阻忽略不计，其上端接一小灯泡，电阻为1Ω。一导体棒MN 垂直于导轨放置，质量为0.2kg ，接入电路的电阻为1Ω，两端与导轨接触良好，与导轨间的动摩擦因数为0.5.在导轨间存在着垂直于导轨平面的匀强磁场，磁感应强度为0.8T 。将导体棒MN 由静止释放，运动一段时间后，小灯泡稳定发光，此后导体棒MN 的运动速度以及小灯泡消耗的电功率分别为（重力加速度g 取10m/s 2，sin37°=0.6） A ．2.5m/s 1W B ．5m/s 1W C ．7.5m/s 9W D ．15m/s 9W 答案：B 解析：导体棒MN 受重力mg ，安培力F 和垂直斜面向上的支持力Fn ，小灯泡稳定发 光，此后导体棒MN 做匀速运动，有F=mgsin θ，又F=BIL ，r R BLv I += ，则2 2)(R mgsin L B r v += θ=5m/s ，灯泡消耗的电功率P=R I 2 =1W ，故B 对，A 、C 、D 错。 17.质量为m 的人造地球卫星与地心的距离为r 时，引力势能可表示为p GMm E r =- ，其中G 力学题的深入研究 最近辅导学生的过程中，发现几道力学题虽然不是特别难，但容易错，并且辅导书对这几道题或语焉不详，或似是而非，或浅尝辄止，本文对其深入研究，以飨读者。 【题1】（1）某同学利用图甲所示的实验装置，探究物块在水平桌面上的运动规律。物块在重物的牵引下开始运动，重物落地后，物块再运动一段距离停在桌面上（尚未到达滑轮处）。从纸带上便于测量的点开始，每5个点取1个计数点，相邻计数点间的距离如图1所示。打点计时器电源的频率为50Hz 。 ○ 1通过分析纸带数据，可判断物块在相邻计数点 和 之间某时刻开始减速。 ○ 2计数点5对应的速度大小为 m/s ，计数点6对应的速度大小为 m/s 。（保留三位有效数字）。 ○3物块减速运动过程中加速度的大小为a = m/s 2,若用a g 来计算物块与桌面间的动摩擦因数（g 为重力加速度），则计算结果比动摩擦因数的真实值 （填“偏大”或“偏小”）。 【原解析】一般的辅导书是这样解的： ①和②一起研究：根据T s s v n n n 21++=,其中s T 1.050 15=?=，得 1.0210)01.1100.9(25??+=-v =s m /00.1，1 .0210)28.1201.11(2 6??+=-v =s m /16.1， 1 .0210)06.1028.12(2 7??+=-v =s m /14.1，因为56v v >，67v v <，所以可判断物块在两相邻计数点6和7之间某时刻开始减速。 这样解是有错误的。其中5v 是正确的，6v 、7v 是错误的。因为公式T s s v n n n 21++=是匀变速运动的公式，而在6、7之间不是匀变速运动了。 第一问应该这样解析： ①物块在两相邻计数点6和7之间某时刻开始减速。 根据1到6之间的cm 00.2s =?，如果继续做匀加速运动的话，则6、7之间的距离应该为01.1300.201.11s 5667=+=?+=s s ，但图中cm s 28.1267=，所以是在6和7之间开始减速。 第二问应该这样解析： ②根据1到6之间的cm 00.2s =?，加速度s m s m T s a /00.2/1 .01000.222 2=?=?=- 所以s m aT v v /20.11.000.200.156=?+=+=。 因为s m T s s v /964.01 .0210)61.866.10(22 988=??+=+=- aT v v -=87=s m /16.11.0)2(964.0=?--。 ③ 首先求相邻两个相等时间间隔的位移差，从第7点开始依次为，cm s 99.161.860.101=-=?，cm s 01.260.661.82=-=?， cm s 00.260.460.63=-=?，求平均值cm s s s s 00.2)(3 1321=?+?+?=?，所以加速度222 2/.1 .01000.2s m T s a -?=?==2/00.2s m 根据ma =mg μ，得g a μ=这是加速度的理论值，实际上'ma f mg =+μ（此式中f 为纸带与打点计时器的摩擦力），得m f g a + =μ'，这是加速度的理论值。因为a a >'所以g a =μ的测量值偏大。 2018年普通高等学校招生全国统一考试(全国卷3) 理科综合能力测试 物理部分 生物：1-6、29-32、37-38 化学：7-13、26-28、35-36 物理：14-21、22-25、33-34 注意事项： 1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。 2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。 3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 可能用到的相对原子质量：H 1 C 12 N 14 O 16 Na 23 Mg 24 Al 27 S 32 Cr 52 Zn 65 I 127 二、选择题：本题共8小题，每小题6分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第 14~17题只有一项符合题目要求，第18~21题有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 14．1934年，约里奥-居里夫妇用α粒子轰击铝核2713Al ，产生了第一个人工放射性核素X ： 2713α+Al n+X 。X 的原子序数和质量数分别为 A ．15和28 B ．15和30 C ．16和30 D ．17和31 15．为了探测引力波，“天琴计划”预计发射地球卫星P ，其轨道半径约为地球半径的16 倍；另一地球卫星Q 的轨道半径约为地球半径的4倍。P 与Q 的周期之比约为 A ．2:1 B ．4:1 C ．8:1 D ．16:1 16．一电阻接到方波交流电源上，在一个周期内产生的热量为Q 方；若该电阻接到正弦交 变电源上，在一个周期内产生的热量为Q 正。该电阻上电压的峰值为u 0，周期为T ，如图所示。则Q 方: Q 正等于 2015年新课标I高考物理试卷 一、选择题（本题共8小题，每小题6分，在每小题给出的四个选项中，第1-5题只有一项符合题目要求。第6-8题有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分） 1．（6分）两相邻匀强磁场区域的磁感应强度大小不同，方向平行，一速度方向与磁感应强度方向垂直的带电粒子（不计重力），从较强磁场区域进入到较弱磁场区域后，粒子的（）A．轨道半径减少，角速度增大B．轨道半径减少，角速度减少 C．轨道半径增大，角速度增大D．轨道半径增大，角速度减少 考点：带电粒子在匀强磁场中的运动． 专题：带电粒子在磁场中的运动专题． 分析：通过洛伦兹力提供向心力得知轨道半径的公式，结合该公式即可得知进入到较弱磁 场区域后时，半径的变化情况；再利用线速度与角速度半径之间的关系式，即可得知进入弱 磁场区域后角速度的变化情况． 解答：解：带电粒子在匀强磁场中足匀速圆周运动的向心力等于洛伦兹力，由牛顿第二定 律有： qvB= 得：R= 从较强磁场区域进入到较弱磁场区域后．B减小，所以R增大． 线速度、角速度的关系为：v=ωR 线速度v不变，半径R增大，所以角速度减小，选项D正确，ABC错误． 故选：D 点评：解答该题要明确洛伦兹力始终不做功，洛伦兹力只是改变带电粒子的运动方向．还 要熟练的掌握半径公式R=和周期公式等． 2．（6分）如图，直线a、b和c、d是处于匀强电场中的两组平行线，M、N、P、Q是它们的交点，四点处的电势分别为φM，φN，φP，φQ，一电子由M点分别到N点和P点的过程中，电场力所做的负功相等，则（） A．直线a位于某一等势面内，φM＞φQ B．直线c位于某一等势面内，φM＞φN C．若电子由M点运动到Q点，电场力做正功 D．若电子由P点运动到Q点，电场力做负功 2014安徽省高考理综物理试题 一、选择题 （每题6 分，共120 分） 1、在科学研究中，科学家常将未知现象同已知现象进行比较，找出其共同点，进一步推测未知现象的特性和规律。法国物理学家库仑在研究异种电荷的吸引问题时，曾将扭秤的振动周期与电荷间距离的关系类比单摆的振动周期与摆球到地心距离的关系。已知单摆摆长为l ，引力常量为G 。地球的质量为M 。摆球到地心的距离为r ，则单摆振动周期T 与距离r 的关系式为 A ． Ｂ． Ｃ． Ｄ． 2、如图所示，有一内壁光滑的闭合椭圆形管道，置于竖直平面内，ＭＮ是通过椭圆中心Ｏ点的水平线。已知一小球从Ｍ点出发，初速率为v 0，沿管道MPN 运动，到N 点的速率为v 1，所需的时间为t 1；若该小球仍由M 点以初速率v 0出发，而沿管道MQN 运动，到N 点的速率为v 2，所需时间为t 2。则 A ．v 1=v 2，t 1>t 2 B ．v 1 4、一带电粒子在电场中仅受静电力作用，做初速度为零的直线运动。取该直线为x轴，起始点O为坐标原点，其电势能EP与位移x的关系如右图所示。下列图象中合理的是 5、“人造小太阳”托卡马克装置使用强磁场约束高温等离子体，使其中的带电粒子被尽可能限制在装置内部，而不与装置器壁碰撞。已知等离子体中带电粒子的平均动能与等离子体的温度T成正比，为约束更高温度的等离子体，则需要更强的磁场，以使带电粒子的运动半径不变。由此可判断所需的磁感应强度B 正比于 A． B． C． D． 6、如图所示，一倾斜的匀质圆盘绕垂直于盘面的固定对称轴以恒定的角速度ω转动，盘面上离转轴距离2.5m处有一小物体与圆盘始终保持相对静止。物体与 盘面间的动摩擦因数为（设最大静摩擦力等于滑动摩擦力），盘面与水平面的夹角为300，g取10m/s2。则ω的最大值是 A． B． C． D． 7、英国物理学家麦克斯韦认为，磁场变化时会在空间激发感生电场。如图所示，一个半径为r的绝缘细圆环水平放置，环内存在竖直向上的匀强磁场B，环上套一带电量为+q的小球。已知磁感应强度B随时间均匀增加，其变化率为k，若小球在环上运动一周，则感生电场对小球的作用力所做功的大小是 备战2021新高考物理-重点专题-受力分析与平衡练习（二） 一、单选题 1.一条形磁体静止在斜面上,固定在磁体中心的竖直上方的水平导线中通有垂直纸面向里的恒定电流,如图所示.若将磁体的N极位置与S极位置对调后,仍放在斜面上原来的位置,则磁体对斜面的压力F N和摩擦力F f的变化情况分别是（） A.F N增大,F f减小 B.F N减小,F f增大 C.F N与F f都增大 D.F N与F f都减小 2.如图所示，有8个完全相同的长方体木板叠放在一起，每个木板的质量为100 g，某人用手在这叠木板的两侧加一水平压力F，使木板水平静止．若手与木板之间的动摩擦因数为0.5，木板与木板之间的动摩擦因数为0.2，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取10 m/s2．则水平压力F至少为() A.8 N B.16N C.15 N D.30 N 3.如图所示，在竖直平面内一根不可伸长的柔软轻绳通过光滑的轻质滑轮悬挂一重物。轻绳一端固定在墙壁上的A点，另一端从墙壁上的B点先沿着墙壁缓慢移到C点，后由C点缓慢移到D点，不计一切摩擦，且墙壁BC段竖直，CD段水平，在此过程中关于轻绳的拉力F 的变化情况，下列说法正确的是（） A.F一直减小 B.F一直增小 C.F先增大后减小 D.F先不变后增大 4.如图所示，倾角为的粗糙斜劈放在粗糙水平面上，物体a放在斜劈上，轻质细线一端固定在物体a上，另一端绕过光滑的滑轮固定在c点，滑轮2下悬挂物体b，系统处于静止状态若将固定点c向左移动少许，而a与斜劈始终静止，则（） A.斜劈对物体a的摩擦力减小 B.斜劈对地面的压力减小 C.细线对物体a的拉力增大 D.地面对斜劈的摩擦力减小 5.如图所示，体操运动员在保持该姿势的过程中，以下说法中错误的是（） A.环对人的作用力保持不变 B.当运动员双臂的夹角变小时，运动员会相对轻松一些 C.环对运动员的作用力与运动员受到的重力是一对平衡力 D.运动员所受重力的反作用力是环对运动员的支持力 6.如图所示，用一水平力将木块压在粗糙的竖直墙面上，现增加外力，则关于木块所受的静摩擦力和最大静摩擦力，说法正确的是() A.都变大 B.都不变 C.静摩擦力不变，最大静摩擦力变大 D.静摩擦力增大，最大静摩擦力不变 7.如图所示，A、B两物体靠在一起静止放在粗糙水平面上，质量分别为kg， kg，A、B与水平面间的滑动摩擦因数均为0.6，g取10m/s2，若用水平力F A＝8N推A物体。则下列有关说法不正确的是（） A.A对B的水平推力为8N B.B物体受4个力作用 C.A物体受到水平面向左的摩擦力，大小为6N D.若F A变为40N，则A对B的推力为32N 8.如图所示，一只可视为质点的蚂蚁在半球形碗内缓慢从底部经过a点爬到最高点b点，之后开始沿碗下滑并再次经过a点滑到底部，蚂蚁与碗内各处的动摩擦因数均相同且小于1，若最大静摩擦力等于滑动摩擦力，下列说法正确的是（） 1 b 2018年普通高等学校招生全国统一考试（卷Ⅰ） 物 理 二、选择题：本题共8小题，每小题6分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第14～18题只有一项 符合题目要求，第19～21题有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 14．高铁列车在启动阶段的运动可看作初速度为零的匀加速直线运动。在启动阶段，列车的动能 A ．与它所经历的时间成正比 B ．与它的位移成正比 C ．与它的速度成正比 D ．与它的动量成正比 【答案】B 15．如图，轻弹簧的下端固定在水平桌面上，上端放有物块P ，系统处于静止状态。现用一竖直向上的力F 作用在P 上，使其向上做匀加速直线运动。以x 表示P 离开静止位置的位移，在弹簧恢复原长前，下列表示F 和x 之间关系的图像可能正确的是 【答案】A 【解析】本题考查牛顿运动定律、匀变速直线运动规律、力随位移变化的图线及其相关的知识点。 由牛顿运动定律，F-mg-F 弹=ma ，F 弹=kx ，联立解得F=mg+ma + kx ，对比题给的四个图象，可能正确的是A 。 【点睛】牛顿运动定律是高中物理主干知识，匀变速直线运动规律贯穿高中物理。 16．如图，三个固定的带电小球a 、b 和c ，相互间的距离分别为ab=5cm ，bc=3cm ，ca =4cm 。小球c 所受库仑力的合力的方向平行于a 、b 的连线。设小球 a 、 b 所带电荷量的比值的绝对值为k ，则 A B C D A．a、b的电荷同号， 16 9 k=B．a、b的电荷异号， 16 9 k= C．a、b的电荷同号， 64 27 k=D．a、b的电荷异号， 64 27 k= 【答案】D 【解析】本题考查库仑定律、受力分析及其相关的知识点。 对小球c所受库仑力分析，画出a对c的库仑力和b对c的库仑力，a对c的库仑力为排斥力，ac的电荷同号，b对c的库仑力为吸引力，bc电荷为异号，所以ab的电荷为异号。设ac与bc的夹角为θ，利用平 行四边形定则和几何关系、库仑定律可得，F ac F bc=k tanθ=3/4，tanθ= F bc / F ac，ab电 荷量的比值k k=64/27，选项D正确。 【点睛】此题将库仑定律、受力分析、平行四边形定则有机融合，难度不大。 17．如图，导体轨道OPQS固定，其中PQS是半圆弧，Q为半圆弧的中点，O为圆心。轨道的电阻忽略不计。OM是有一定电阻、可绕O转动的金属杆，M端位于PQS上，OM与轨道接触良好。空间存在与半圆所在平面垂直的匀强磁场，磁感应强度的大小为B。现使OM从OQ位置以恒定的角速度逆时针转到OS位置并固定（过程I）；再使磁感应强度的大小以一定的变化率从B增加 到B'（过程II）。在过程I、II中，流过OM的电荷量相等，则B B ' 等于 A．5 4 B． 3 2 C． 7 4 D．2 【答案】B 【解析】本题考查电磁感应及其相关的知识点。 过程I回路中磁通量变化△Φ1 πR2，设OM的电阻为R，流过OM的电荷量Q1=△Φ1/R。过程II回路中磁 通量变化△Φ2（B’-B）πR2，流过OM的电荷量Q2=△Φ2/R。Q2=Q1，联立解得：B’/B=3/2，选项B正确。【点睛】此题将导体转动切割磁感线产生感应电动势和磁场变化产生感应电动势有机融合，经典中创新。 18．如图，abc是竖直面内的光滑固定轨道，ab水平，长度为2R；bc是半径为R的四分之一圆弧，与ab 相切于b点。一质量为m的小球，始终受到与重力大小相等的水平外力的作用， 自a点处从静止开始向右运动。重力加速度大小为g。小球从a点开始运动到其轨迹最高点，机械能的增量为 P 2 2015年理综 全国卷1 物理部分 第Ⅰ卷(选择题 共126分) 二、选择题：本题共8小题，每小题6分。在每小题给出的四个选项中。第l4～18题只有一项符合题目要求。第l9～21题有多项符合题目要求。全部选对的得6分。选对但不全的得3分。有选错的得0分。 14．两相邻匀强磁场区域的磁感应强度大小不同、方向平行。一速度方向与磁感应强度方向垂直的带电粒子(不计重力)，从较强磁场区域进入到较弱磁场区域后，粒子的 A ．轨道半径减小，角速度增大 B ．轨道半径减小，角速度减小 C ．轨道半径增大，角速度增大 D ．轨道半径增大，角速度减小 15．如图，直线a 、b 和c 、d 是处于匀强电场中的两组平行线，M 、N 、P 、Q 是它们的交点，四点处的电势分别为M ?、N ?、P ?、Q ?。一电子由M 点分别运动到N 点和P 点的过程中，电场力所做的负功相等。则 A ．直线a 位于某一等势面内，M ?>Q ? B ．直线c 位于某一等势面内，M ?>N ? C ．若电子由M 点运动到Q 点，电场力做正功 D ．若电子由P 点运动到Q 点，电场力做负功 16．一理想变压器的原、副线圈的匝数比为3：l ，在原、副线圈的回路中分别接有阻值相同的电阻，原线圈一侧 接在电压为220 V 的正弦交流电源上，如图所示。设副线圈回路中电阻两 端的电压为U ，原、副线圈回路中电阻消耗的功率的比值为k 。则 A ．U=66V ，k=19 B ．U=22V ，k=19 C ．U=66V ，k=13 D ．U=22V ，k=13 17．如图，一半径为R 、粗糙程度处处相同的半圆形轨道竖直固定放置，直径POQ 水平。一质量为m 的质点自P 点上方高度R 处由静止开始下落，恰好从P 点进入轨道。质点滑到轨道最低点N 时，对轨道的压力为4 mg ，g 为重力加速度的大小。用W 表示质点从P 点运动到N 点的过程中克服摩擦力所做的功。则 A ．W =12 mgR ，质点恰好可以到达Q 点 B ．W >12 mgR ，质点不能到达Q 点 C ．W =12 mgR ，质点到达Q 点后，继续上升一段距离 D ．W<12 mgR ，质点到达Q 点后，继续上升一段距离 18．一带有乒乓球发射机的乒乓球台如图所示。水平台面的长和宽分别为L 1 和L 2，中间球网高度为h 。发射机安装于台面左侧边缘的中点，能以不 同速率向右侧不同方向水平发射乒乓球，发射点距台面高度为3 h 。不计 空气的作用，重力加速度大小为g ，若乒乓球的发射速率υ在某范围内， 通过选择合适的方向，就能使乒乓球落到球网右侧台面上，则υ的最大 取值范围是 D 2015年安徽省高考物理试卷 参考答案与试题解析 一、选择题（每小题6分） 1．（6分）如图示是α粒了（氦原子核）被重金属原子核散射的运动轨迹，M、N、P、Q是轨迹上的四点，在散射过程中可以认为重金属原子核静止不动．图中所标出的α粒子在各点处的加速度方向正确的是（） A．M点B．N点C．P点D．Q点 考点：物体做曲线运动的条件． 分析：根据粒子轨迹的弯曲方向，可以判定粒子受力的方向；再根据受力的方向，判定α粒子在电场中运动时，粒子的加速度的方向． 解答：解：根据轨迹弯曲的方向，可以判定粒子受力的方向大体向上，与粒子和重金属原子核的点的连线的方向相反，故M、N、P、Q是轨迹上的四点的加速度的方向中，只有P点标出的方向是正确的． 故选：C 点评：本题要了解点电荷电场线的分布情况，运用力学方法分析粒子的受力特点，根据曲线运动的特点判断出受力的方向． 2．（6分）由库仑定律可知，真空中两个静止的点电荷，带电量分别为q1和q2，其间距离为r时，它们之间相互作用力的大小为F=k，式中k为静电力常量．若用国际单位制 的基本单位表示，k的单位应为（） A．k g?A2?m3B．k g?A﹣2?m3?s﹣4 C．k g?m2?C﹣2D．N?m2?A﹣2 考点：库仑定律． 分析：力学单位制规定了物理量的单位，同时根据物理量间的公式也可以分析单位之间的关系． 解答： 解：根据F=k可得：k=， 由于F=ma， q=It， 所以k= 根据质量的单位是kg，加速度的单位m/s2，距离的单位是m，电流的单位是A，时间的单位s，可得 k的单位是kg?A﹣2?m3?s﹣4 故选：B 点评：单位制包括基本单位和导出单位，规定的基本量的单位叫基本单位，由物理公式推导出的单位叫做导出单位． 3．（6分）图示电路中，变压器为理想变压器，a、b接在电压有效值不变的交流电流两端，R0为定值电阻，R为滑动变阻器，现将变阻器的滑片从一个位置滑动到另一位置，观察到电流表A1的示数增大了0.2A，电流表A2的示数增大了0.8A，则下列说法正确的是（） A．电压表V1示数增大 B．电压表V2，V3示数均增大 C．该变压器起升压作用 D．变阻器滑片是沿c→d的方向滑动 考点：变压器的构造和原理． 专题：交流电专题． 分析：根据欧姆定律分析负载电阻的变化，图中变压器部分等效为一个电源，变压器右侧其余部分是外电路，外电路中，R0与滑动变阻器R串联；然后结合闭合电路欧姆定律和串并联电路的电压、电流关系分析即可． 解答：解：A、观察到电流表A1的示数增大了0.2A，电流表A2的示数增大了0.8A，即副线圈电流增大， 由于a、b接在电压有效值不变的交流电流两端，匝数比不变，所以副线圈电压不变，即V1，V2示数不变， 根据欧姆定律得负载电阻减小，所以变阻器滑片是沿c→d的方向滑动，故A错误，D正确， B、由于R0两端电压增大，所以滑动变阻器R两端电压减小，即电压表V3示数减小， 故B错误； C、观察到电流表A1的示数增大了0.2A，电流表A2的示数增大了0.8A，即原线圈电 流增大量小于副线圈电流增大量， 根据电流与匝数成反比，所以该变压器起降压作用，故C错误； 故选：D． 点评：本题关键是明确电路结构，根据闭合电路欧姆定律、变压器变压公式和变流公式、串并联电路的电压电流关系列式分析，不难． 高考物理专题物理学史知识点全集汇编 一、选择题 1．在物理学发展过程中，许多科学家做出了贡献，下列说法正确的是（） A．伽利略利用“理想斜面”得出“力是维持物体运动的原因”的观点 B．牛顿提出了行星运动的三大定律 C．英国物理学家卡文迪许利用扭秤实验装置比较准确地测出了万有引力常量 D．开普勒从理论和实验两个角度，证明了轻、重物体下落一样快，从而推翻了古希腊学者亚里士多德的“小球质量越大下落越快”的错误观点 2．伽利略是实验物理学的奠基人，下列关于伽利略在实验方法及实验成果的说法中不正确的是 A．开创了运用逻辑推理和实验相结合进行科学研究的方法 B．通过实验发现斜面倾角一定时，不同质量的小球从不同高度开始滚动，加速度相同C．通过实验和理想实验，提出了惯性的概念，从而奠定了牛顿力学的基础 D．为了说明力是维持物体运动的原因用了理想实验法 3．下列选项不符合历史事实的是（） A．富兰克林命名了正、负电荷 B．库仑在前人工作的基础上通过库仑扭秤实验确定库仑定律 C．麦克斯韦提出电荷周围存在一种特殊的物质--电场 D．法拉第为了简洁形象描述电场，提出电场线这一辅助手段 4．2014年，我国在实验中发现量子反常霍尔效应，取得世界级成果。实验在物理学的研究中有着非常重要的作用，下列关于实验的说法中正确的是() A．在探究求合力的方法的实验中运用了控制变量法 B．密立根利用油滴实验发现电荷量都是某个最小值的整数倍 C．牛顿运用理想斜面实验归纳得出了牛顿第一定律 D．库仑做库仑扭秤实验时采用了归纳的方法 5．发明白炽灯的科学家是() A．伏打 B．法拉第 C．爱迪生 D．西门子 6．了解物理规律的发现过程，学会像科学家那样观察和思考，往往比掌握知识本身更重要。以下符合史实的是( ) A．焦耳发现了电流的磁效应 B．法拉第发现了电磁感应现象，并总结出了电磁感应定律 C．惠更斯总结出了折射定律 D．英国物理学家托马斯杨利用双缝干涉实验首先发现了光的干涉现象 7．下列描述中符合物理学史的是（） A．开普勒发现了行星运动三定律，从而提出了日心说 B．牛顿发现了万有引力定律并测定出引力常量G C．法拉第在实验中观察到，在通有恒定电流的静止导线附近的固定导线圈中，会出现感应电流 D．楞次在分析了许多实验事实后提出，感应电流应具有这样的方向，即感应电流的磁场 绝密★启用前 2018年普通高等学校招生全国统一考试 理科综合能力测试 注意事项： 1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。 2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 可能用到的相对原子质量：H 1 Li 7 C 12 N 14 O 16 Na 23 S 32 Cl 35.5 Ar 40 Fe 56 I 127 一、选择题：本题共13小题，每小题6分，共78分。在每小题给出的四个选项中，只 有一项是符合题目要求的。 1．生物膜的结构与功能存在密切的联系。下列有关叙述错误的是 A．叶绿体的类囊体膜上存在催化ATP合成的酶 B．溶酶体膜破裂后释放出的酶会造成细胞结构的破坏 C．细胞的核膜是双层膜结构，核孔是物质进出细胞核的通道 D．线粒体DNA位于线粒体外膜上，编码参与呼吸作用的酶 2．生物体内的DNA常与蛋白质结合，以DNA-蛋白质复合物的形式存在。下列相关叙述错误的是 A．真核细胞染色体和染色质中都存在DNA-蛋白质复合物 B．真核细胞的核中有DNA-蛋白质复合物，而原核细胞的拟核中没有 C．若复合物中的某蛋白参与DNA复制，则该蛋白可能是DNA聚合酶 D．若复合物中正在进行RNA的合成，则该复合物中含有RNA聚合酶 3．下列有关植物根系吸收利用营养元素的叙述，错误的是 NO A．在酸性土壤中，小麦可吸收利用土壤中的N2和 3 B．农田适时松土有利于农作物根细胞对矿质元素的吸收 C．土壤微生物降解植物秸秆产生的无机离子可被根系吸收 D．给玉米施肥过多时，会因根系水分外流引起“烧苗”现象 2015年普通高等学校招生全国统一考试高 理科综合试题 1．下列叙述，错误的是（） A．DNA和ATP中所含元素的种类相同 B．一个tRNA分子中只有一个反密码子 C．T2噬菌体的核酸由脱氧核苷酸组成 D．控制细菌性状的基因位于拟核和线粒体DNA上 2．下列关于生长素的叙述，错误的是（） A．植物幼嫩叶片中色氨酸可转变成生长素 B．成熟茎韧皮部中的生长素可以进行非极性运输 C．幼嫩细胞和成熟细胞对生长素的敏感程度相同 D．豌豆幼苗切段中乙烯的合成受生长素浓度的影响 3．某同学给健康实验兔静脉滴注0.9%NaCl溶液（生理盐水）20mL后，会出现的现象是 A．输入的溶液会从血浆进入组织液 B．细胞内液和细胞外液分别增加10mL C．细胞内液N a＋的增加远大于细胞外液N a＋的增加 D．输入的N a＋中50%进入细胞内液，50%分布在细胞外液 4.下列关于初生演替中草本阶段和灌木阶段的叙述，错误的是（） A．草本阶段与灌木阶段群落的丰富度相同 B．草本阶段与灌木阶段的群落空间结构复杂 C．草本阶段与灌木阶段的群落自我调节能力强 D．草本阶段为灌木阶段的群落形成创造了适宜环境 5．人或动物PrP基因编码一种蛋白（PrP c）,该蛋白无致病性。PrP c的空间结构改变后成为PrP sc（阮粒），就具有了致病性。PrP sc可以有到更多的PrP c转变为PrP sc，实现阮粒的增殖，可以引起疯牛病。据此判断，下列叙述正确的是（） A．阮粒侵入机体后可整合到宿主的基因组中B．阮粒的增殖方式与肺炎双球菌的增殖方式相同 C．蛋白质空间结构的改变可以使其功能发生变化 D．PrP c转变为PrP sc的过程属于遗传信息的翻译过程 6．抗维生素D佝偻病为X染色体显性遗传病，短指为常染色体显性遗传病，红绿色盲为X染色体隐性遗传病，白化病为常染色体隐性遗传病。下列关于这四种遗传病遗传特征的叙述，正确的是A．短指的发病率男性高于女性 B．红绿色盲女性患者的父亲是该病的患者 C．抗维生素D佝偻病的发病率男性高于女性 D．白化病通常会在一个家系的几代人中连续出现 7．我国清代《本草纲目拾遗》中记叙无机药物335种，其中“强水”条目下写道：“性最烈，能蚀五金……其水甚强，五金八石皆能穿滴，惟玻璃可盛。”这里的“强水”是指（） A．氨水B．硝酸C．醋D．卤水 8．N A为阿伏伽德罗常数的值。下列说法正确的是（） A．18gD2O和18gH2O中含有的质子数均为10N A B．2L0.5mol/L亚硫酸溶液中含有的H+ 离子数为2N A C．过氧化钠与水反应时，生成0.1mol氧气转移的电子数为0.2N A D．密闭容器中2molNO与1molO2充分反应，产物的分子数为2N A 9．乌洛托品在合成、医药、染料等工业中有广泛用途，其结构式如图所示。将甲醛水溶液与氨水混合蒸发可制得乌洛托品。若原料完全反应生成乌洛托品，则甲醛与氨的物质的量之比为（） A．1：1 B．2：3 C．3：2 D．2：1 10．下列实验中，对应的现象以及结论都正确且两者具有因果关系的是（） 选项实验现象结论 A. 将稀硝酸加入过量铁粉中，充分反应 后滴加KSCN溶液 有气体生成，溶液呈 血红色 稀硝酸将Fe氧化为 Fe3＋ B. 将铜粉加1.0mol·L－1Fe2(SO4)3溶液中 溶液变蓝、有黑色固 体出现 金属铁比铜活泼 C. 用坩埚钳夹住一小块用砂纸仔细打熔化后的液态铝滴金属铝的熔点较低 2011年普通高等学校招生全国统一考试（安徽卷） 物理试题 14．一质量为m 的物块恰好静止在倾角为θ的斜面上。现对物块施加一个竖直向下的恒力F ，如图所示。则物块 A ．仍处于静止状态 B ．沿斜面加速下滑 C ．受到的摩擦力不便 D ．受到的合外力增大 15．实验表明，可见光通过三棱镜时各色光的折射率n 随着波长λ的变化符合科西经验公 式：2 4 B C n A λλ=+ + ，其中A 、B 、C 是正的常量。太阳光进入三棱镜后发生色散的情 形如下图所示。则 A ．屏上c 处是紫光 B ．屏上d 处是红光 C ．屏上b 处是紫光 D ．屏上a 处是红光 16．一物体作匀加速直线运动，通过一段位移x ?所用的时间为1t ，紧接着通过下一段位移 x ?所用时间为2t 。则物体运动的加速度为 A ．1212122()()x t t t t t t ?-+ B ．121212()()x t t t t t t ?-+ C ．1212122()()x t t t t t t ?+- D ．121212() () x t t t t t t ?+- 17．一般的曲线运动可以分成很多小段，每小段都可以看成圆周运动的一部分，即把整条曲线用一系列不同半径的小圆弧来代替。如图（a ）所示，曲线上的A 点的曲率圆定义为：通过A 点和曲线上紧邻A 点两侧的两点作一圆，在极限情况下， 这个圆就叫做A 点的曲率圆，其半径ρ叫做A 点的曲率半径。 现将一物体沿与水平面成α角的方向已速度υ0抛出，如图（b ）所示。则在其轨迹最高点P 处的曲率半径是 A ．2 0v g B ．220sin v g α C ．2 2 0cos v g α D ．2 2 0cos sin v g α α 18．图（a ）为示管的原理图。如果在电极YY’之间所加的电压图按图（b ）所示的规律变化， a b c d 图（a ） 图（b ） 2015年高考物理试卷全国卷1（解析版） 1．两相邻匀强磁场区域的磁感应强度大小不同、方向平行。一速度方向与磁感应强度方向垂直的带电粒子（不计重力），从较强磁场区域进入到较弱磁场区域后，粒子的 A ．轨道半径减小，角速度增大 B ．轨道半径减小，角速度减小 C ．轨道半径增大，角速度增大 D ．轨道半径增大，角速度减小 【答案】D 【解析】由于磁场方向与速度方向垂直，粒子只受到洛伦兹力作用，即2 v qvB m R =， 轨道半径mv R qB = ，洛伦兹力不做功，从较强到较弱磁场区域后，速度大小不变，但磁感应强度变小，轨道半径变大，根据角速度v R ω= 可判断角速度变小，选项D 正确。 【学科网定位】磁场中带电粒子的偏转 【名师点睛】洛伦兹力在任何情况下都与速度垂直，都不做功，不改变动能。 2．如图所示，直线a 、b 和c 、d 是处于匀强电场中的两组平行线，M 、N 、P 、Q 是它们的交点，四点处的电势分别为M φ、N φ、P φ、P φ。一电子由M 点分别运动到N 点和P 点的过程中，电场力所做的负功相等，则 A ．直线a 位于某一等势面内，Q M φφ> B ．直线c 位于某一等势面内，N M φφ> C ．若电子有M 点运动到Q 点，电场力做正功 D ．若电子有P 点运动到Q 点，电场力做负功 【答案】B 【解析】电子带负电荷，从M 到N 和P 做功相等，说明电势差相等，即N 和P 的电势相等，匀强电场中等势线为平行的直线，所以NP 和MQ 分别是两条等势线，从M 到N ，电场力对负电荷做负功,说明MQ 为高电势，NP 为低电势。所以直线c 和d 都是位于某一等势线内，但是M Q φφ=， M N φφ>，选项A 错，B 对。若电子从M 点运动到Q 点，初 末位置电势相等，电场力不做功，选项C 错。电子作为负电荷从P 到Q 即从低电势到高高考物理重点专题突破 (70)
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