- 二一组卷

题型：实验探究题题类：常考题难易度：普通

河南省南阳市2021届高三上学期物理期末质量评估理综试卷

某同学先测量电流表G的内阻，并把它改装成电压表V₁ ，用来测量一个未知电源的电动势。实验室提供有以下器材：

A．电流表G（量程0~100μA）

B．电压表V₂（量程0~9V）

C．电阻箱（阻值范围0~999.9Ω）

D．电阻箱（阻值范围0~99999.9Ω）

E．电源（电动势为9V，内阻不计）

该同学设计了如图甲所示电路，先断开S₂ ，闭合S₁ ，调节R₂的阻值，使电流表的指针偏转到满偏刻度；保持S₁闭合，R₂的阻值不变，闭合S₂ ，调节R₁的阻值。当电流表G的示数为40μA时，R₁的阻值为400.0Ω。

（1）、图甲中R₂应选用（填写器材前的字母序号），电流表G的内阻R_g= $\text{[math]}$ 。

（2）、若要将该电流表G改装成量程3V的电压表V₁ ，需串联阻值R₀= $\text{[math]}$ 的电阻。

（3）、该同学按以下两步测一个未知电源的电动势。首先，按如图乙所示的电路，将改装的电压表V₁连入电路，闭合开关S，记下电压表的示数U₁ ，然后，按如图丙所示的电路，将改装的电压表V₁和电压表V₂串联后接入电路，分别记下此时V₁和V₂两电压表的示数 $\text{[math]}$ 和U₂ ，可以求出电源的电动势E=（用U₁、 $\text{[math]}$ 、U₂表示）。

举一反三

多用电表欧姆挡“×1”的内部电路如图1所示，为测量多用电表内部电阻r和电池的电动势E，实验过程如下：

如图所示，MN、PQ为间距L=0.5m且足够长的平行导轨，NQ⊥MN导轨平面与水平面间的夹角θ=37°，NQ间连接一个R=4Ω的电阻．一匀强磁场垂直于导轨平面，磁感应强度B=1T．将一根质量m=0.05kg、电阻R=1Ω的金属棒ab，紧靠NQ放置在导轨上，且与导轨接触良好，导轨的电阻不计．现静止释放金属棒，金属棒沿导轨向下运动过程中始终与NQ平行．已知金属棒与导轨间的动摩擦因数μ=0.5，当金属棒滑行至cd处时已经达到稳定速度．（g取l0m/s² ， sin37°=0.6，cos37°=0.8．）问：

如图所示，半径为r₁的圆形区域内有匀强磁场，磁场的磁感应强度大小为B₀、方向垂直纸面向里，半径为r₂的金属圆环右侧开口处与右侧电路相连，已知圆环电阻为R ，电阻R₁＝R₂＝R₃＝R ，电容器的电容为C ，圆环圆心O与磁场圆心重合．一金属棒MN与金属环接触良好，不计棒与导线的电阻，开关S₁处于闭合状态、开关S₂处于断开状态．

如图所示，足够长的粗糙绝缘斜面与水平面成θ=37°放置，在斜面上虚线aa′和bb′与斜面底边平行，在aa′b′b围成的区域有垂直斜面向上的有界匀强磁场，磁感应强度为B=1T；现有一质量为m=10g，总电阻为R=1Ω，边长d=0.1m的正方形金属线圈MNPQ，让PQ边与斜面底边平行，从斜面上端静止释放，线圈刚好匀速穿过磁场．已知线圈与斜面间的动摩擦因数为μ=0.5，（取g=10m/s²；sin37°=0.6，cos37°=0.8）求：

如图所示，竖直放置的两根足够长的光滑金属导轨相距为L，导轨的两端分别与电源（串有一滑动变阻器 R）、定值电阻、电容器（原来不带电）和开关K相连．整个空间充满了垂直于导轨平面向外的匀强磁场，其磁感应强度的大小为B．一质量为m，电阻不计的金属棒 ab 横跨在导轨上．已知电源电动势为E，内阻为r，电容器的电容为C，定值电阻的阻值为R₀ ，不计导轨的电阻．

如图所示，两根光滑、平行且足够长的金属导轨倾斜固定在水平地面上，导轨平面与水平地面的夹角 $\text{[math]}$ ，间距为d=0.2m，且电阻不计。导轨的上端接有阻值为R=7Ω的定值电阻和理想电压表。空间中有垂直于导轨平面斜向上的、大小为B=3T的匀强磁场。质量为m=0.1kg、接入电路有效电阻r=5Ω的导体棒垂直导轨放置，无初速释放，导体棒沿导轨下滑一段距离后做匀速运动，取g=10m/s² ， sin37°=0.6，求：

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