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    5．某实验小组为了精确测量电阻Rx（约300Ω）的阻值，实验室提供了如下器材：
    电源E：电动势3.0V，内阻不计；
    电流表A1：量程0-10mA，内阻r1约50Ω；
    电流表A2：量程0-500μA，内阻r2为1000Ω；
    滑动变阻器R1：最大阻值20Ω，额定电流2A；
    定值电阻R2=50000Ω；定值电阻R3=5000Ω；电键S及导线若干．
    （1）实验中将电流表A2（选填“A1”或“A2”）串联定值电阻R3（选填“R2”或“R3”）改装成一个量程为3.0V的电压表．
    （2）如图所示为测量电阻Rx的甲、乙两种电路设计方案，其中用到了改装后的电压表和另一个电流表，则应选电路图甲（选填“甲”或“乙”）．
    （3）若所选测量电路中电流表的读数I=6.3mA，改装后的电压表读数U=1.80V．根据电流表和电压表的读数，并考虑电压表内阻，求出待测电阻Rx=300Ω．

    分析 （1）电表的改装必须知道电表的确切内阻，根据串并联电路特点计算串并联电阻；
    （2）根据电表的阻值与被测电阻阻值确定内外接法；
    （3）根据欧姆定律求解．

    解答 解：（1）电表的改装必须知道电表的确切内阻，电流表改装成电压表，应串联一个电阻起分压作用，故选A2，根据欧姆定律有：$I=\frac{E}{{R}_{总}}=\frac{3.0}{5×1{0}^{-4}}=6000Ω$，R总=RA+R串，得：R串=5000Ω，故选R3，
    （2）$\frac{{R}_{V}}{{R}_{x}}=\frac{6000}{300}=20$，$\frac{{R}_{x}}{{R}_{A}}=\frac{300}{50}=6$，则$\frac{{R}_{V}}{{R}_{x}}＞\frac{{R}_{x}}{{R}_{A}}$，所以小电阻，电流表用外接法，则应选电路图甲，
    （3）根据欧姆定律得：RX=$\frac{U}{I-\frac{U}{{R}_{V}}}=\frac{1.8}{0.0063-\frac{1.8}{6000}}=300Ω$
    故答案为：（1）A2，R3；（2）甲；（3）300

    点评 在电学实验中，应将电阻值一定的电流表进行改装，若需改为电压表则应串联一电阻，若需改为电流表则应串联一电阻．

    练习册系列答案
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    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    19．如图，支架质量为M，放在水平地面上，转轴O处用长为L的细绳悬挂一质量为m的小球，若小球在竖直平面内摆动到最高点时，支架对地面无压力，则小球在最高点的速度是多大？

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    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    16．为了测定木块A和木板B之间的动摩擦因数，某同学设计了一个实验，图甲为其实验装置示意图．

    （1）该同学在实验中主要操作步骤如下，其中有一个步骤是多余的，多余的步骤是：B
    A．用弹簧测力计测出木块A的重力为GA=7.00N；
    B．用弹簧测力计测出木板B的重力为GB=8.40N；
    C．按图甲的装置安装器材，安装过程中用手按住木块和木板；
    D．松开按住木块和木板的手，让其运动，待木块静止后读出弹簧测力计的示数
    （2）该同学按正确方法读出弹簧测力计的示数如图乙所示，其示数为2.10N．
    （3）根据该同学的测量数据，可得到木块A和木块B之间的动摩擦因数为0.30．

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    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    13．图（甲）为小型旋转电枢式交流发电机的原理图，其矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的固定轴OO′匀速转动，线圈的匝数n=100、电阻r=10Ω，线圈的两端经集流环与电阻R连接，电阻R=90Ω，与R并联的交流电压表为理想电表．在t=0时刻，线圈平面与磁场方向平行，穿过每匝线圈的磁通量Φ随时间t按图（乙）所示正弦规律变化． 求：当线圈由开始计时匀速转动90°过程中，

    （1）通过R的电荷量q为多少？
    （2）R上产生电热QR为多少？
    （3）外力做的功为多少？
    （4）交流发电机产生的电动势的峰值；
    （5）电路中交流电压表的示数．

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    科目：高中物理 来源： 题型：多选题

    20．关于热现象和热学规律，下列说法中正确的是（　　）
    A．某气体的摩尔体积为V，每个气体分子的体积为Vo，则阿伏伽德罗常数NA=$\frac{V}{V_0}$
    B．第二类永动机不可能制造成功的原因是因为违背了能量守恒定律
    C．用活塞压缩汽缸里的气体，对气体做了2.0×105J的功，若气体向外界放出1.5×105J的热量，则气体的内能增加了0.5×105J
    D．当两分子间的距离小于平衡位置的距离r0时，分子间的斥力大于分子间的引力
    E．气体温度每升高1K所吸收的热量与气体经历的过程有关

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    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    10．一个小灯泡的额定电压为2.0V，额定电流约为0.5A，选用下列实验器材进行实验，并利用实验数据描绘小灯泡的伏安特性曲线
    A．电源E：电动势为3.0V，内阻不计
    B．电压表V1：量程为0～3V，内阻约为1kΩ
    C．电压表V2：量程为0～15V，内阻约为4kΩ
    D．电流表A1：量程为0～3A，内阻约为0.1Ω
    E．电流表A2：量程为0～0.6A，内阻约为0.6Ω
    F．滑动变阻器R1：最大阻值为10Ω，额定电流为1.0A
    G．滑动变阻器R2：最大阻值为150Ω，额定电流为1.0A
    H．开关S，导线若干

    （1）实验中使用的电压表应选用B；电流表应选用E；滑动变阻器应选用F（请填写选项前对应的字母）
    （2）实验中某同学连接实验电路如图1所示，请不要改动已连接的导线，在下面的实物连接图中把还需要连接的导线补上．
    （3）根据实验中测得的电压表和电流表数据，已在图2坐标纸上做出小灯泡的U-I图线．请简述该图线不是直线的主要原因：灯泡电阻随温度的升高而增大
    （4）若将实验中的小灯泡接在电动势为1.5V、内阻为1.5Ω的电源两端，则小灯泡的实际功率约为0.36W（保留两位有效数字）．

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    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    17．飞行时间质谱仪可以根据带电粒子的飞行时间对气体分子进行分析．如图所示，在真空状态下，自脉冲阀P喷出微量气体，经激光照射产生不同正离子，自a板小孔进入a、b间的加速电场，从b板小孔射出，沿中线方向进入M、N板间的方形区域，然后到达紧靠在其右侧的探测器．已知极板a、b间的电压为U0，间距为d，极板M、N的长度和间距均为L．不计离子重力及经过a板时的初速度．

    （1）若M、N板间无电场和磁场，请推导出离子从a板到探测器的飞行时间t与比荷k（k=$\frac{q}{m}$，q和m分别为离子的电荷量和质量）的关系式；
    （2）若在M、N间只加上偏转电压U1，请论证说明不同正离子的轨迹是否重合；
    （3）若在M、N间只加上垂直于纸面的匀强磁场．已知进入a、b间的正离子有一价和二价的两种，质量均为m，元电荷为e．要使所有正离子均能通过方形区域从右侧飞出，求所加磁场的磁感应强度的最大值Bm．

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    科目：高中物理 来源： 题型：填空题

    14．一辆向东行驶的汽车以20m/s的速度运动，遇到紧急情况刹车，经2s速度减小到2m/s，汽车在刹车过程中的加速度大小为9m/s2；方向向西．

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    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    15．固定不动的正点电荷A，带电量为Q=1.0×10-6C，点电荷B从距A无穷远的电势为零处移到距A为1cm、电势为2000V的P点，电场力做了负功1.8×10-3J．如果把B电荷从P点由静止释放，释放瞬间加速度大小为9×109m/s2，求：
    （1）B电荷带的电量q；
    （2）B电荷的质量m；
    （3）B电荷能达到的最大速度Vm．

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