Ⅰ.（5分）根据单摆周期公式，可以通过实验测量当地的重力加速度。如图1所示，将细线的上端固定在铁架台上，下端系一小钢球，就做成了单摆。（1）用游标卡尺测量小钢球

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Ⅰ.（5分）根据单摆周期公式

，可以通过实验测量当地的重力加速度。如图1所示，将细线的上端固定在铁架台上，下端系一小钢球，就做成了单摆。

（1）用游标卡尺测量小钢球直径，示数如图2所示，读数为_______mm。
（2）以下是实验过程中的一些做法，其中正确的有_______。
a.摆线要选择细些的、伸缩性小些的，并且尽可能长一些
b.摆球尽量选择质量大些、体积小些的
c.为了使摆的周期大一些，以方便测量，开始时拉开摆球，使摆线相距平衡位置有较大的角度
d.拉开摆球，使摆线偏离平衡位置大于5度，在释放摆球的同时开始计时，当摆球回到开始位置时停止计时，此时间间隔Δt即为单摆周期T
e.拉开摆球，使摆线偏离平衡位置不大于5度，释放摆球，当摆球振动稳定后，从平衡位置开始计时，记下摆球做50次全振动所用的时间Δt，则单摆周期

答案

（1）80 （2）如图所示（3）0.00444 1.50

解析

在测定电池的电动势和内电阻实验中，往往需要我们整理出方程关系式，然后根据函数关系式的斜率、截距等反过来判断物理量的数值。
根据闭合电路欧姆定律：

，所以

，由图可知斜率k=

,可得E_x=1.50V。
【考点定位】闭合电路欧姆定律、测定电池的电动势和内电阻实验的实验原理，图象法处理实验数据。

举一反三

某同学通过实验测定一个阻值约为5Ω的电阻Rx的阻值。
（1）现有电源（4V，内阻可不计），滑动变阻器（0~50Ω，额定电流2A），开关和导线若干，以及下列电表
A.电流表(0~3A，内阻约0.025Ω)
B.电流表(0~0.6A，内阻约0.125Ω)
C.电压表(0~3V，内阻约3kΩ)
D.电压表(0~15V，内阻约15kΩ)
为减小测量误差，在实验中，电流表应选用，电压表应选用 _(选填器材前的字母)；实验电路应采用图1中的（选填“甲”或“乙”）

（2）图2是测最Rx的实验器材实物图，图中已连接了部分导线.请请根据在(1)问中所选的电路图，补充完成图2中实物间的连线.

（3）接通开关，改变滑动变阻器画片P的位置，并记录对应的电流表示数I、电压表示数U。某次电表示数如图3所示，可得该电阻的测量值

= Ω(保留两位有效数字)。

（4）若在（1）问中选用甲电路，产生误差的主要原因是；若在（1）问中选用乙电路产生误差的主要原因是。（选填选项前的字母）
A. 电流表测量值小于流经R_x的电流值
B. 电流表测量值大于流经R_x的电流值
C. 电压表测量值小于R_x两端的电压值
D. 电压表测量值大于R_x两端的电压值
（5）再不损坏电表的前提下，将滑动变阻器滑片P从一端滑向另一端，随滑片P移动距离x的增加，被测电阻R_x两端的电压U也随之增加，下列反映U-x关系的示意图中正确的是。

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如图所示，E为直流电源，G为灵敏电流计，A、B为两个圆柱形电极，P是木板，C、D为两个探针，S为开关。现用上述实验器材进行“用描迹法画出电场中平面上的等势线”的实验。

（1）木板P上有白纸、导电纸和复写纸，最上面的应该是________纸；
（2）用实线代表导线将实验器材正确连接。

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光敏电阻是一种导电性能随入射光的强弱而改变的半导体器件。当光敏电阻受到光照时，其导电性能显著增强。光敏电阻的基本特性有伏安特性、光照特性、光谱特性等。

（1）如图甲所示，某同学想用多用电表研究光敏电阻的光照特性（光敏电阻的阻值与光照强弱的关系）时，应将多用表的选择开关置于合适的___________档；将一光敏电阻接在多用电表两表笔上，先用黑纸包裹着光敏电阻，此时表针指在某一位置；现拆下黑纸，并用手电筒照射光敏电阻，则表针将会向__________（填“左”或“右”）偏转。
（2）用如图乙所示的电路探究该光敏电阻的伏安特性，要求光敏电阻两端的电压从0开始调节。请将图中所缺的导线补接完整。为了保证实验的安全，滑动变阻器的滑动触头P在实验开始前应置于　　　　　　端（选填“a ”或“b”）。

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（1）（6分）在探究两电荷间相互作用力的大小与哪些因素有关的实验中，一同学猜想可能与两电荷的间距和带电量有关。他选用带正电的小球A和B，A球放在可移动的绝缘座上，B球用绝缘丝线悬挂于玻璃棒C点，如图所示。
实验时，先保持两球电荷量不变，使A球从远处逐渐向B球靠近，观察到两球距离越小，B球悬线的偏角越大；再保持两球距离不变，改变小球所带的电荷量，观察到电荷量越大，B球悬线的偏角越大。

实验表明：两电荷之间的相互作用力，随其距离的________而增大，随其所带电荷量的____________而增大。
此同学在探究中应用的科学方法是__________（选填：“累积法”、“等效替代法”、“控制变量法”或“演绎法”）。
（2）（11分）如图1所示，某组同学借用“探究a与F、m之间的定量关系”的相关实验思想、原理及操作，进行“研究合外力做功和动能变化的关系”的实验：

①为达到平衡阻力的目的，取下细绳及托盘，通过调整垫片的位置，改变长木板倾斜程度，根据打出的纸带判断小车是否做__________运动。
②连接细绳及托盘，放人砝码，通过实验得到图2所示的纸带。纸带上0为小车运动起始时刻所打的点，选取时间间隔为0. 1s的相邻计数点A、B、C、D、E、F、G。实验时小车所受拉力为0. 2N，小车的质量为0.2kg。
请计算小车所受合外力做的功W和小车动能的变化△E_k，补填表中空格（结果保留至小数点后第四位）。

	O-B	O-C	O-D	O-E	O-F
W/J	0.0432	0. 0572	0. 0734	0. 0915
△E_k/J	0.0430	0. 0570	0. 0734	0. 0907

分析上述数据可知：在实验误差允许的范围内W= △E_k，与理论推导结果一致。
③实验前已测得托盘质量为7.7×10^-3kg，实验时该组同学放入托盘中的砝码质量应为_______kg（g取9.8m/s²，结果保留至小数点后第三位）。

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超导体现象是20世纪人类重大发现之一，目前我国已研制出世界传输电流最大的高温超导电缆并成功示范运行。
（1）超导体在温度特别低时电阻可以降到几乎为零，这种性质可以通过实验研究。将一个闭合超导金属圆环水平放置在匀强磁场中，磁感线垂直于圆环平面向上，逐渐降低温度使环发生由正常态到超导态的转变后突然撤去磁场，若此后环中的电流不随时间变化，则表明其电阻为零。请指出自上往下看环中电流方向，并说明理由。
（2）为探究该圆环在超导状态的电阻率上限ρ，研究人员测得撤去磁场后环中电流为I，并经一年以上的时间t未检测出电流变化。实际上仪器只能检测出大于ΔI的电流变化，其中ΔI＜＜I ，当电流的变化小于ΔI时，仪器检测不出电流的变化，研究人员便认为电流没有变化。设环的横截面积为S，环中定向移动电子的平均速率为v，电子质量为m、电荷量为e。试用上述给出的各物理量，推导出ρ的表达式。
（3）若仍试用上述测量仪器，实验持续时间依旧为t，为使实验获得的该圆环在超导状态的电阻率上限ρ的准确程度更高，请提出你的建议，并简要说明实现方法。

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