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1.单摆可作为研究简谐运动的理想模型。
(1)制作单摆时,在图甲、图乙两种单摆的悬挂方式中,选择图甲方式的目的是要保持摆动
中 不变;
(2)用游标卡尺测量摆球直径,测得读数如图丙,则摆球直径为
;
(3)若将一个周期为T 的单摆,从平衡位置拉开
的角度释放,忽略空气阻力,摆球的振动
可看为简谐运动。当地重力加速度为g,以释放时刻作为计时起点,则摆球偏离平衡位置
的位移x 与时间t 的关系为 。
2.同学在“利用单摆测重力加速度”的实验中,先测得摆线长为97.50cm,摆球直径为
2.00cm,然后用秒表记录了单摆振动50 次所用的时间,如图所示,则:.
(1)该单摆摆长为 cm,秒表所示读数为 s。
(2)如果他测得的g 值偏小,可能的原因是 。
1
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A.测摆线长时摆线拉得过紧
B.摆线上端未牢固地系于悬点,振动中出现松动,使摆线长度增加了,使周期变大了
C.开始计时时,秒表过迟按下
D.实验中误将49 次全振动次数记为50 次
(3)为了提高实验精度,在实验中可改变几次摆长L 并测出相应的周期T,从而得出几组
对应的L 与T 的数据,然后建立以L 为横坐标、以
为纵坐标的直角坐标系,根据数据描
点并连成直线,如图所示。求得该直线的斜率为k,则重力加速度g= 。(用k 表
示)
3.在“利用单摆测量当地重力加速度”的实验中:
(1)如图甲所示,用游标卡尺测得小球的直径
mm。
(2)在实验中,你认为图乙中四种组装单摆方式正确的是 。
(3)在用单摆测重力加速度的实验中,同学们改变摆长L,得到对应的周期T,用多组实验
数据作出
图像,利用图像求出当地重力加速度g,4 个组同学做的图像分别如图中的
a、b、c、d 所示,其中a 和c、d 平行,b 和c 都过原点,图线c 对应的g 值最接近当地重
力加速度的值。则下列分析正确的是______。
2
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A.若不测量摆球直径,同样也可以利用图线求出重力加速度g
B.出现图线b 的原因是误将N 次全振动记作N-1 次全振动
C.出现图线d 的原因是测摆长时直接将摆线的长度作为摆长L
D.出现图线a 的原因是将摆线的长度加上摆球的直径作为摆长L
4.在“用单摆测定重力加速度”实验中:
(1)下列哪个装置最适合用来做单摆?
A.
B.
C.
D.
(2)用20 分度的游标卡尺测量摆球的直径,如图甲所示,由此可知摆球的直径
cm。
(3)以下关于该实验的说法中正确的有 。
A.用刻度尺测量摆线的长度,单摆的摆长
B.若发现摆球不在同一个竖直平面内摆动,则需重新释放摆球
C.摆球摆动稳定后,从某次摆球经过最高位置时开始计时
D.摆球摆动稳定后,从某次摆球经过最低位置时开始计时
(4)实验中改变几次摆长L,测出相应的摆动周期T,得到多组L 与T 的数据,作出
图线,如图乙所示,图线上A、B 两点的坐标分别为
,
,则重力加速
度g 的计算式为 。
3
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5.实验小组的同学们用如图甲所示的装置做“用单摆测量重力加速度”的实验。
(1)选择好器材,将符合实验要求的单摆悬挂在铁架台上,应采用图 (选填
“乙”或“丙”)所示的固定方式。
(2)将单摆正确悬挂后进行如下操作,其中正确的是
A.测出摆线长作为单摆的摆长
B.测单摆的周期时,应从摆球经过最高点速度为0 时开始计时
C.把单摆从平衡位置拉开一个很小的角度释放,使之做简谐运动
D.如果有两个大小相等且都带孔的铜球和木球,应选用木球作摆球
(3)实验中用米尺测量摆线长度为l,用游标卡尺测量小球的直径为d,当小球平稳摆动
后,测得小球完成n 次全振动的总时间为t,请写出重力加速度的表达式g=
(用l,d,n,t 表示)
6.某同学用如图装置做“用单摆测量重力加速度”的实验。
(1)实验中,先用毫米刻度尺测出悬线长,再用10 分度的游标卡尺测摆球的直径,示数如
图所示,则该摆球的直径为 cm;
(2)为了减小实验误差,下列操作正确的是___________;
A.摆线的长度应适当长些
B.单摆的摆角应尽量大些
C.测量周期时,取小球运动的最高点作为计时的起点和终点位置
D.测量周期时,测摆球30~50 次全振动的时间再算出周期
(3)该同学重复多次实验作出周期
与摆线长L 的
图像如图所示,下列说法正确的是
4
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___________。
A.实验所用摆球半径为b
B.实验所用摆球直径为a
C.当地的重力加速度大小为
D.当地的重力加速度大小为
7.在“用单摆测定当地的重力加速度”的实验中:
(1)摆线质量和摆球质量分别为
和
,摆线长为l,摆球直径为
,则 。
A.
B.
C.
D.
(2)为了减小误差,应从 (“最低处”、“最高处”)开始计时。
(3)小明在测量后作出的
图线如图所示,则他测得的结果是g= m/s2(保
留3 位有效数字)
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8.如图甲所示,是某学校高二年级物理课外兴趣小组利用细线、小铁锁和停表等器材,在
桌子侧面自制一个单摆来测量当地重力加速度的实验装置。该小组只找到一把量程为30cm
的刻度尺,于是他们在细线上做了一个标记(图中的A 点),使悬点O 到A 点间的细线长
度小于刻度尺量程。保持该标记下端的细线长度不变,通过改变O、A 间细线长度以改变
单摆的摆长。
(1)在实验中,下列操作正确的是 (选填选项前的字母)。
A.使小铁锁偏离平衡位置的最大摆角很小
B.摆动稳定后,小铁锁经过最低点时启动停表开始计时
C.为减小实验误差,用停表记录小铁锁完成一次全振动的时间作为周期
(2)某次实验该小组利用停表测量单摆的周期时,停表示数如图乙所示,读数为
s。
(3)实验中两次改变细线OA 的长度,用刻度尺测量其长度分别为l1、l2,并测得其摆动相
应的周期分别为T1、T2。由此可推出计算当地的重力加速度的表达式g= (用l1、
l2、T1、T2表示)。
9.如图(a)所示,某兴趣小组用单摆测量重力加速度。选用的实验器材有:智能手机、
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小球、细线、铁架台、夹子、游标卡尺、刻度尺等,实验操作如下:
(1)用铁夹将细线上端固定在铁架台上,将小球竖直悬挂;
(2)用刻度尺测出摆线的长度为l,用游标卡尺测出小球直径为d;
(3)将智能手机置于小球平衡位置的正下方,启用APP《手机物理工坊》的“近距秒表”
功能;
(4)将小球由平衡位置拉开一个角度(θ<5°),静止释放,软件同时描绘出小球与手机间
距离随时间变化的图像,如图(b)所示。
请回答下列问题:
(1)根据图(b)可知,单摆的周期T= s。
(2)重力加速度g 的表达式为 (用测得的物理量符号表示);
(3)改变摆线长度l,重复步骤(2)、(3)、(4)的操作,可以得到多组T 和l 的值,进
一步描绘出如图(c)的图像,则该图像以 为横坐标(选填
“T”或“T2”),若
图线的斜率为k,则重力加速度的测量值为 。
10.某同学在实验室研究单摆测量重力加速度的实验中,
(1)下列四张图片是四次操作中摆角最大的情景,其中操作合理的是 (单选)
A.
B.
C.
D.
(2)该同学用游标卡尺测得摆球直径如图丙所示为
;然后用停表记录了单摆
振动50 次所用的时间如图丁所示为 s。
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11.某同学为探究电容器充、放电过程,设计了图甲实验电路。器材如下:电容器,电源
E(电动势6V,内阻不计),电阻R1 = 400.0Ω,电阻R2 = 200.0Ω,电流传感器,开关
S1、S2,导线若干。实验步骤如下:
(1)断开S1、S2,将电流传感器正极与a 节点相连,其数据采样频率为5000Hz,则采样周期
为 s;
(2)闭合S1,电容器开始充电,直至充电结束,得到充电过程的I—t 曲线如图乙,由图乙可
知开关S1闭合瞬间流经电阻R1的电流为 mA(结果保留3 位有效数字);
(3)保持S1闭合,再闭合S2,电容器开始放电,直至放电结束,则放电结束后电容器两极板
间电压为 V;
(4)实验得到放电过程的I—t 曲线如图丙,I—t 曲线与坐标轴所围面积对应电容器释放的电
荷量为0.0188C,则电容器的电容C 为 μF。图丙中I—t 曲线与横坐标、直线t = 1s 所
围面积对应电容器释放的电荷量为0.0038C,则t = 1s 时电容器两极板间电压为 V
(结果保留2 位有效数字)。
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12.小明利用图中的装置做“电容器充放电”的实验。
已知电源输出电压为15V,电阻箱接入电阻
,电流表内阻可忽略不计,电容器
选用电容较大的电解电容器。先将开关S 与“1”端闭合,对电容器进行充电;稍后再将开
关与“2”端闭合,并将此时记为
时刻。电容器通过电阻箱R 放电,每隔5s 记录电流表
的读数,电流表读数I 随放电时间t 变化的曲线如图4 所示。
(1)该电容器的电容约为 F(结果保留1 位有效数字)。
(2)若仅将电阻箱的电阻R 调到
,重新完成该实验操作,则电容器放电的
图
像与下图相比,不同点是 (回答一条即可)。
13.如图所示为观察电容器的充、放电现象的实验电路图。当把开关拨到1 后电容器
(选填“充电”或“放电”),再将开关
拨到2 后,流经
的电流方向是
(选填“从左往右”或“从右往左”)。
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14.在“观察电容器的充、放电现象”实验中,使用图甲所示电路观察电容器的充、放电
过程。电路中的电流传感器与计算机相连,可以显示出电流i 随时间t 变化的图像。
(1)为使电源向电容器充电,应将开关S 与 (选填“1”或“2”)端相连;
(2)实验前直流电源电动势
,电容器不带电。电容器充放电过程电流随时间变化
的
图像如图乙所示。
①图中阴影部分的面积
(选填“等于”或“不等于”);
②计算机测得
(即充电总电量为
),则该电容器的电容为
F;
③由甲、乙两图可判断阻值
(选填“大于”或“小于”)。
15.用高值电阻放电法测电容的实验电路图如图所示。其原理是测出电容器在充电电压为
时所带的电荷量
,从而求出其电容C。该实验的操作步骤如下:
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(1)按电路图接好实验电路;
(2)接通开关S,调节电阻箱
的阻值,使微安表的指针接近满刻度。记下这时的电压表
读数
和微安表读数
;
(3)断开开关
并同时开始计时,每隔
或
读一次微安表的读数,将读数记录在预
先设计的表格中;
(4)以为横坐标,为纵坐标,建立坐标系。若由实验得到的数据,在右图中描出了12
个点(用“×”表示),可以估算出当电容器两端电压为
时该电容器所带的电荷量
约
为 C,从而算出该电容器的电容约为 F。(结果均保留2 位有效数字)
16.某同学用传感器做“观察电容器的充放电”实验,采用的实验电路如图所示。
(1)在下列图像中,表示以上电容器充电和放电过程中,通过传感器的电流随时间变化的
图像为 ,电容器的带电量随时间变化的图像为 。
(2)该同学用同一电路分别给两个不同的电容器充电,电容器的电容
,充电过程
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中电容器极板间电压随电容器的带电量变化的图像分别如图中①②所示,其中对应电容为
的充电过程图像是 (选填①或②)。请说明你的判断依据 。
17.电荷的定向移动形成电流,电流表示单位时间内通过导体横截面的电荷量,即
。
电流传感器可以像电流表一样测量电流,并且可以和计算机相连。图甲是观察电容器的充、
放电现象的实验装置。电源输出电压恒为8V,S 是单刀双掷开关,R 为定值电阻,C 为平
行板电容器。
电容器充电完毕后,把开关S 接2 时,其放电电流随时间变化图像如图乙所示,
(1)此过程中,电容器两极板间的场强 (选填“增大”、“减小”或“不
变”);
(2)按“四舍五入”(大于等于半格算一格,小于半格舍去)数格法,由图乙可知电容器
所带电荷量为 C(结果保留两位有效数字),根据计算可知,该实验选择的电容
器最有可能是如图中的 。(选填“A”、“B”或“C”)
A.
B.
C.
18.在“用传感器观察电容器的充放电过程”实验中,按图1 所示连接电路.电源电动势
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为
,内阻可以忽略.单刀双郑开关
先跟2 相接,某时刻开关改接1,一段时间后,
把开关再改接2.实验中使用了电流传感器来采集电流随时间的变化情况.
(1)开关
改接2 后,电容器进行的是 (选填“充电”或“放电”)过程.此
过程得到的
图像如图2 所示.如果不改变电路其他参数,只减小电阻
的阻值,则此
过程的
曲线与坐标轴所围成的面积将 (选填“减小”、“不变”或“增
大”).
(2)若实验中测得该电容器在整个放电过程中释放的电荷量
,则该电容器
的电容为
(3)关于电容器在整个充、放电过程中的
图像和
图像的大致形状,可能正确
的有 (
为电容器极板所带的电荷量,
为
两板的电势差).
A.
B.
C.
D.
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19.利用放电法可以测量电容器的电容,让充电后的电容器通过大电阻R 放电,电流传感
器A 与计算机连接(未画出),记录放电电流随时间变化的图像,可用系统软件计算出电
容器的带电量Q,Q 与充电电压U 的比值即为电容器的电容C。
(1)实验开始前先判断电容器的好坏:使用多用表的欧姆挡进行测量,把调零后的多用电
表的红黑表笔分别接触电容器的两极板,观察到多用表指针先向右偏转较大角度,后又逐
渐返回到起始位置,此现象说明电容器是 (填“好”或“坏”)的;
(2)图甲、图乙为测量电容的两种电路原理图,学生电源应采用 (填“直流”或
“交流”)电源,先使开关S 与1 端相连,充电结束后,读出电压表的示数;然后把开关
S 与2 端相连,测量出电容器的带电量Q,为了减小误差,在甲、乙两图中,应选
图为测量电路。
(3)某同学选择了正确的实验电路图,经过实验操作获得如图丙所示的多组数据,其中第
4 组数据的Q 未记录,但计算机显示了这次测量的I-t 图像如图丁所示,由此可估算出Q=
,请根据以上数据,在戊图中作出Q-U 图像 ,并由图像可得该电容器的电容是
F。(结果均保留两位小数)
组别
测量值
1
2
3
4
5
6
U/V
10.8
13.5
16.8
20.2
23.8
27.0
Q/×10-3C
0.86
1.09
1.22
1.93
2.15
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20.用如图甲所示电路观察电容器的充、放电现象,现提供如下实验器材:电源
电压恒
为
、电容器
(标称电容
)、电阻箱
、微安表
(量程
),
单刀双掷开关
和导线若干。
甲 乙
(1)先将开关
拨至位置1,充电完毕,再将开关
拨至位置2,则流经电阻箱
的电流方
向为 (填“从上到下”或“从下到上”);
(2)放电过程
图像如图乙所示,曲线与横轴围成的区域共有147 个小格,则电容器电
容的测量值为
(结果保留三位有效数字);
(3)根据
图像可作出电容器所带电荷量
随时间变化的图像。某小组两次实验中电
阻箱接入电路的阻值分别为
和
,对应的
图像为曲线
和
。则下列图像中
可能正确的是( )
A.
B.
C.
D.
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参考答案:
1.(1)摆长
(2)1.06
(3)
【详解】(1)选择图甲方式的目的是要保持摆动中摆长不变;
(2)摆球直径为
(3)根据单摆的周期公式
可得单摆的摆长为
从平衡位置拉开
的角度处释放,可得振幅为
以该位置为计时起点,根据简谐运动规律可得摆球偏离平衡位置的位移x 与时间t 的关系为
2. 98.50 99.8 B
【详解】(1)[1] 由摆长公式
[2] 秒表的示数为短针读数加长针读数,即
(2)[3] 由
得
A.测摆线时摆线拉得过紧,则摆长的测量值偏大,导致重力加速度的测量值偏大,故A 错
1
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误;
B.摆线上端悬点未固定,振动中出现松动,使摆线长度增加了,知摆长的测量值偏小,
导致重力加速度的测量值偏小,B 正确;
C.开始计时时,停表过迟按下,周期的测量值偏小,导致重力加速度的测量值偏大,故C
错误;
D.实验时误将49 次全振动数为50 次,周期的测量值偏小,导致重力加速度的测量值偏大,
故D 错误。
故选B。
(3)[4] 由
得
直线的斜率为k,则
则重力加速度
3.(1)13.80
(2)B
(3)AB
【详解】(1)20 分度游标卡尺的精确值为
,由图可知小球的直径为
(2)为了减小空气阻力的影响,小球应选铁球;为了保证小球摆动过程中,摆长不变,摆
线应选择细丝线且上端用铁夹夹住。
故选B。
(3)A.根据
2
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解得
若不测量摆球直径,仍可根据图像的斜率求出重力加速度g,故A 正确;
B.若误将N 次全振动记作N-1 次全振动,则周期测量值偏大,即与c 比较,相同的L 值时
T 值偏大,即会出现图线b,故B 正确;
C.出现图线d 的原因是测摆长时将摆线长与摆球的直径之和作为摆长L,故C 错误;
D.出现图线a 的原因是直接将摆线的长度作为摆长,忘记加了小球的半径,故D 错误。
故选AB。
4. A 1.370 BD##DB
【详解】(1)[1]根据单摆理想模型可知,为减少空气阻力的影响,摆球应采用密度大、
体积小的铁球,为使摆球摆动时摆长不变,摆线应用不易变形的细丝线,悬点应用铁夹来
固定,故A 正确,BCD 错误。
(2)[2]游标卡尺的读数为
(3)[3]A.用刻度尺测量摆线的长度l,单摆的摆长
,故A 错误;
B.若发现摆球不在同一个竖直平面内摆动,则摆球做圆锥摆运动,因此需重新释放摆球,
使摆球做单摆运动,故B 正确;
CD.摆球摆动稳定后,从某次摆球经过最低位置时开始计时,因为最低点速度大,相对误
差小,故C 错误,D 正确;
故选BD。
(4)[4]根据单摆周期公式
整理得
因此图线斜率为
解得
3
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5. 丙 C
【详解】(1)[1]选择好器材,将符合实验要求的单摆悬挂在铁架台上,摆线的悬点要固
定,故应采用图丙所示的固定方式;
(2)[2] A.测出摆线长加上摆球的半径作为单摆的摆长,故A 错误;
B.测单摆的周期时,应从摆球经过平衡位置时开始计时,故B 错误;
C.把单摆从平衡位置拉开一个很小的角度释放,使之做简谐运动,故C 正确;
D.如果有两个大小相等且都带孔的铜球和木球,应选用铜球作摆球,以减小空气阻力的
影响,故D 错误。
故选C。
(3)[3]单摆的运动周期为
根据单摆周期公式有
可得重力加速度的表达式
6.(1)1.98
(2)AD
(3)D
【详解】(1)10 分度游标卡尺的精确值为0.1mm,由图可知摆球的直径为
(2)A.为了减小实验误差,摆线的长度应适当长些,测量长度时误差减小,故A 正确;
B.单摆的摆角不能过大,需要满足摆角
,故B 错误;
C.测量周期时,取小球运动的最低点作为计时的起点和终点位置,故C 错误;
D.测量周期时,测摆球30~50 次全振动的时间算出周期,多次测量求平均值可以减小误
4
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差,故D 正确。
故选AD。
(3)设摆球半径为r,根据单摆周期公式可得
可得
根据
图像可得
,
解得当地的重力加速度大小为
解得实验所用摆球半径为
则实验所用摆球直径为
故选D。
7. D 最低处
【详解】(1)[1]根据实验原理可知,摆线质量要远小于摆球质量,同时摆线长度要远大
于摆球直径。
故选D。
(2)[2]为了减小实验误差应从最低点开始计时,因为最低点速度大,最高点速度小。所
以在最低点计时误差比较小。
(3)[3]根据单摆周期公式
可得
5
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根据图像可得
解得
8. AB 97.5
【详解】(1)[1]A.为使单摆做简谐运动,其偏离平衡位置的最大摆角应该很小,故A 正
确;
B.摆动稳定后,在小铁锁经过最低点时启动停表开始计时,此时速度最大,计时误差比
较小,故B 正确;
C.为了减小实验误差,用停表记录小铁锁多次完成全振动的时间,用该时间除以全振动
的次数作为周期,故C 错误。
故选AB。
(2)[2]根据停表的读数规律,该读数为
(3)[3]设标记点A 与小铁锁重心的距离为
,则有
,
解得
9.(1)2
(2)
(3)
【详解】(1)根据单摆的运动规律一个周期内应该有两个小球与手机间距离的最小值。由
6
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图(b)可得出,单摆的周期为
T=2s
(2)根据
解得重力加速度g 的表达式为
(3)[1]由上一问中重力加速度的表达式可得
结合图(c)的图像,可知则该图像以
为横坐标。
[2]若图线的斜率为k,则
可知重力加速度的测量值为
10. C 1.904 111.4
【详解】(1)[1]为了减小摆球摆动时空气阻力的影响,则摆球应该选用直径较小的钢球;
为保证小球能做简谐振动,则摆角不应该超过5°,则图中C 图合理;
(2)[2]用游标卡尺测得摆球直径为1.9cm+0.02mm×2=1.904cm;
[3]用停表记录单摆振动50 次所用的时间为60s+51.4s=111.4s。
11.(1)
(2)15.0
(3)2
(4) 4.7 × 103 2.8
【详解】(1)采样周期为
(2)由图乙可知开关S1闭合瞬间流经电阻R1的电流为15.0mA;
7
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(3)放电结束后电容器两极板间电压等于R2两端电压,根据闭合电路欧姆定律得电容器
两极板间电压为
(4)[1]充电结束后电容器两端电压为
,故可得
解得
[2]设t = 1s 时电容器两极板间电压为
,得
代入数值解得
12.
见解析
【详解】(1)[1]根据图像面积代表电量,格数约60 个,每个格子代表电量
该电容器的电容约为
(2)[2]因为放电电阻变大,则电流减小,放电时间边长,但总电量不变,所以图像面积
不变。
13. 充电 从左往右
【详解】[1] 把开关到拨到1 后,电容器与电源相连,开始充电,且上极板带正电;
[2] 将开关
拨到2 后,电容器正负极板接通,开始放电,电流方向从左往右流过
。
14. 1 等于
小于
【详解】(1)[1]为使电源向电容器充电,应将电容器接在电源两端,故开关S 应接1;
(2)[2]S1表示电容器充电后所带电荷量,S2表示电容器放电的电荷量,所以
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[3]该电容器的电容为
[4]由题图乙可知电容器充电瞬间电流比电容器放电瞬间电流大, 且电容器充电瞬间电源
电压和放电瞬间电容器两端电压相等,则有
所以
15.
(
)
(
)
【详解】[1]用平滑曲线将各点连接,然后数此曲线与坐标轴围成的格子数,超过半格的算
一格,不足半格的舍弃。每格代表电量为
数出的格子数为
格,则
[2]电容为
16. A C
①
见解析
【详解】(1)[1][2]将开关先与“1”端闭合,电容器与电源相连,进行充电。稍后再将开
关与“2”端闭合。电容器放电,充电电流与放电电流方向相反,放电过程中因为极板的电
荷量逐渐减小,所以电势差也逐渐减小;充电过程中因为极板的电势差逐渐增大,所以电
源电动势和极板的电势逐渐接近,因此电流均逐渐变小,故传感器的电流随时间变化的图
像为A。充电过程,电压逐渐增大,且增大的越来越慢,放电过程电压逐渐变下,减小的
越来越慢,故电压随时间变化的图像为C。
(2)[3][4]用同一电路分别给两个不同的电容器充电,则充电完成后,两电容器两端电压
相同,根据
U-Q 图像中图线的斜率表示电容的倒数,因为电容器的电容C1<C2,所以①对应电
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容为C1的电容器充电过程。
17. 减小
B
【详解】(1)[1]此过程中,电容器放电,则电路中的电流减小,电容器带电量减小,则
两极板间的场强减小;
(2)[2]图像与坐标轴围成的面积等于电容器的带电量,图中每小格的电量为
,若按“四舍五入”(大于等于半格算一格,小于半格舍去)数格
法可得格数为14,由图乙可知电容器所带的电荷量为
[3]电容器的电容
可知,该实验选择的电容器最有可能是下图中的B。
18. 放电 不变 575 BD##DB
【详解】(1)[1]开关
改接2 后,电容器进行的是放电过程;
[2]因
图像与坐标轴所围成的面积等于电容器的带电量,则如果不改变电路其他参数,
只减小电阻
的阻值,则此过程的
曲线与坐标轴所围成的面积将不变。
(2)[3]该电容器的电容为
(3) [4]AB.电源给电容器充电时,刚开始电荷量的变化率较大,后来变化率减小,放电
时,电荷量变化率刚开始比较大,后来变化率减小,故A 错误、B 正确;
CD.根据
且C 不变可知,Q 与U 的变化情况相同,故C 错误、D 正确。
故选BD。
19. 好 直流 甲
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【详解】(1)[1]使用多用表的电阻挡进行测量,多用表内有电源,先对电容器充电,有
充电电流,会观察到多用表指针向右偏转较大角度;随着电容器逐渐充满电,充电电流逐
渐减小,最终电容器相当于断路状态,指针又逐渐返回到起始位置,此现象说明电容器是
好的。
(2)[2]学生电源应采用直流电源,因为电容器可以通过交流电,其电压不断变化,没法
得出稳定的电压,故选直流电源。
[3]当把开关
与2 端相连,电容器放电,图甲的所有电荷均通过电流表,测量准确,图乙
中还有一部分电荷通过电压表,这部分电荷测不出来,故选甲图。
(3)[4]由
知,电荷量为
图象与坐标横轴所围的面积,即面积为电容器在开始放电时所带的电荷
量,由图象可知“面积”格数约40 格,每小格相当于
,所以电容器电压为
时,电荷量
[5]由表格数据描点作图,如图所示
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[6]在图像中选取两个相距较远的点,计算出图线的斜率,即为电容器的电容
20. 从下到上 980 C
【详解】(1)[1]充电完毕,将开关S 拨至位置2,电容器放电,电容器上极板带正电,则
流经电阻箱R 的电流方向为从下到上;(2)[2]
(2)[2]
图象与坐标值围成的面积表示电量,电量为
电容器电容的测量值为
电容结果可取
。
(3)[3]由
知
图象的斜率表示电流,两次实验中电阻箱接入电路的阻值Ra<Rb,
可知曲线a 的放电电流比曲线b 大,曲线a 的
图象的斜率大,电容器电量相同,所以
曲线a 放电时间短。故图像C 符合要求。
故选C。
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