【題目】某物理興趣小組對兩節(jié)電池并聯(lián)后等效電源的電動勢和內(nèi)阻進行研究如下:將一節(jié)電池A和另一節(jié)電池 B并聯(lián)后,接入如圖甲所示的測量電路,將虛線框內(nèi)部看成一個等 效的電源,移動滑動變阻器,測得若干組數(shù)據(jù)后在圖乙中描點。
U/V | 0.89 | 0.78 | 0.67 | 0.56 | 0.58 | 0.34 |
I/A | 0.22 | 0.26 | 0.30 | 0.34 | 0.38 | 0.42 |
(1)實驗過程中小組成員發(fā)現(xiàn)當滑動變阻器在阻值較大的范圍內(nèi)調(diào)節(jié),電壓表的示數(shù)變化不明顯,其原因是電源內(nèi)阻____________(填寫“較大”或“較小”)
(2)圖甲中的電流表和電壓表均為非理想電表,下列說法正確的是_____
A.這使得圖乙中的U沒有測準,U偏大
B.這使得圖乙中的U沒有測準,U偏小
C.這使得圖乙中的 I 沒有測準,I偏大
D.這使得圖乙中的 I 沒有測準,I偏小
(3)根據(jù)表中數(shù)據(jù)在圖乙中作出等效電源的圖像,從而得到等效電源的電動勢為____________,內(nèi)阻為____________.(均保留三位有效數(shù)字)
【答案】較小 D 1.45-1.55 2.60-2.80
【解析】
(1)[1].實驗過程中小組成員發(fā)現(xiàn)當滑動變阻器在阻值較大的范圍內(nèi)調(diào)節(jié),電壓表的示數(shù)變化不明顯,其原因是電源內(nèi)阻較;原因是當電源內(nèi)阻較小時,路端電壓與電源電動勢接近,所以當外電阻變化時,路端電壓變化幾乎不變;
(2)[2].由電路圖可知,電壓表測量的是路端電壓;而由于電壓表的分流作用使得電流表的電流小于通過電源的電流,即圖乙中的 I 沒有測準,I偏小,故選D。
(3)[3][4].做出的U-I圖像如圖
等效內(nèi)阻
當U=0.95V時,I=0.2A,帶入E=U+Ir可得
E=1.51V
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【題目】兩個同學相互配合,利用如圖所示的實驗裝置來驗證機械能守恒定律。跨過定滑輪的細繩兩端與兩個鉤碼A、B相連,其中鉤碼A的質(zhì)量為m,鉤碼B的質(zhì)量為M(M>m)。實驗過程如下:
①鉤碼A放置在地面上,鉤碼B跨過定滑輪懸空,同學甲用手將鉤碼A壓在地面上,使得A、B靜止不動,同學乙用米尺測量并記錄鉤碼B的底端距地面的高度為H,然后手持秒表,做好測量B落地時間的準備。
②某時刻,同學甲松手讓A、B運動起來,與此同時,同學乙開啟秒表,在鉤碼B落地時停止計時,記錄下鉤碼B的運動時間。
③重復測量幾次下落時間,取其平均值作為測量值t。
請回答下列問題:
(1)鉤碼B落地時的瞬時速度v=________。
(2)根據(jù)實驗數(shù)據(jù),并知道當?shù)刂亓铀俣葹?/span>g,如果關(guān)系式H=________成立,則可說明機械能守恒定律成立。
(3)你認為本實驗誤差產(chǎn)生的原因,可能有________。(寫出一條即可)
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【題目】一理想變壓器原、副線圈匝數(shù)比為3:1,原線圈與小燈泡D串聯(lián)后,接入一電壓有效值恒定的正弦交流電源;副線圈電路中連接可變電阻R和電流表,電流表內(nèi)阻不計,如圖所示。若改變R的阻值,使電流表的示數(shù)變?yōu)樵瓉淼膬杀。則( )
A.小燈泡D的亮度變暗B.副線圈的電壓變小
C.R的阻值大于原來的一半D.變壓器的輸入功率變?yōu)樵瓉淼膬杀?/span>
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【題目】(18分)下圖為某種離子加速器的設計方案.兩個半圓形金屬盒內(nèi)存在相同的垂直于紙面向外的勻強磁場.其中和是間距為的兩平行極板,其上分別有正對的兩個小孔和,,P為靶點,(為大于1的整數(shù)).極板間存在方向向上的勻強電場,兩極板間電壓為.質(zhì)量為、帶電量為的正離子從點由靜止開始加速,經(jīng)進入磁場區(qū)域.當離子打到極板上區(qū)域(含點)或外殼上時將會被吸收.兩虛線之間的區(qū)域無電場和磁場存在,離子可勻速穿過.忽略相對論效應和離子所受的重力.求:
(1)離子經(jīng)過電場僅加速一次后能打到P點所需的磁感應強度大;
(2)能使離子打到P點的磁感應強度的所有可能值;
(3)打到P點的能量最大的離子在磁場中運動的時間和在電場中運動的時間。
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【題目】如圖所示是跳臺滑雪的示意圖,雪道由傾斜的助滑雪道AB、水平平臺BC、著陸雪道CD及減速區(qū)DE組成,各雪道間均平滑連接,A處與水平平臺間的高度差h=45 m,CD的傾角為30°。運動員自A處由靜止滑下,不計其在雪道ABC滑行和空中飛行時所受的阻力。運動員可視為質(zhì)點。(g取10 m/s2)
(1)求運動員滑離平臺BC時的速度大;
(2)為保證運動員落在著陸雪道CD上,雪道CD長度至少為多少?
(3)若實際的著陸雪道CD長為150 m,運動員著陸后滑到D點時具有的動能是著陸瞬間動能的80%,在減速區(qū)DE滑行s=100 m后停下,則運動員在減速區(qū)所受平均阻力是其重力的多少倍?
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【題目】如圖所示,兩根足夠長的光滑平行金屬導軌 MN、PQ間距,其電阻不計, 兩導軌及其構(gòu)成的平面均與水平面成 30角。桿 1、桿 2 是兩根用細線連接的金屬桿,分別垂 直導軌放置,每桿兩端都與導軌始終接觸良好,其質(zhì)量分別為 m1=0.1kg 和 m2=0.2kg,兩桿 的總電阻R=3Ω,兩桿在沿導軌向上的外力F作用下保持靜止。整個裝置處在磁感應強度 B=1T 的勻強磁場中,磁場方向與導軌所在平面垂直,在 t=0 時刻將細線燒斷,保持F不變,重力加速度 g=10m/s2,求:
(1)細線燒斷瞬間,桿 1的加速度 a1 的大;
(2)細線燒斷后,兩桿最大速度 v1、v2 的大;
(3)兩桿剛達到最大速度時,桿 1 上滑了 0.8 米,則從 t=0 時刻起到此刻用了多長時間?
(4)在(3)題情景中,電路產(chǎn)生的焦耳熱。
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【題目】有一個額定電壓為,額定功率約為1W的小燈泡,現(xiàn)要用伏安法描繪這個燈泡的I一U圖線,有下列器材可供選用:
A.電壓表,內(nèi)阻約為
B.電壓表,內(nèi)阻約為
C.電流表,內(nèi)阻約為
D.電流表,內(nèi)阻約為
E.滑動變阻器
F.滑動變阻器
G.蓄電池電動勢6V,內(nèi)阻不計
H.開關(guān)、導線
(1)請在對應方框內(nèi)畫出該實驗的原理電路圖;
(________)
(2)實驗中,電壓表選______,電流表選______,滑動變阻器選______用序號字母表示;
(3)測得該燈泡的伏安特性曲線如圖所示,由圖線可求得此燈泡在正常工作時的電阻為______,若將此燈泡與電動勢12V、內(nèi)阻為的電源相連,要使燈泡正常發(fā)光,需串聯(lián)一個阻值為______的電阻結(jié)果保留兩位有效數(shù)字
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【題目】如圖所示,半圓形玻璃磚放在水平地面上,玻璃磚最低點B與地面接觸,平面AC水平。一束由紅光和紫光兩種單色光組成的復合光斜射到圓心O,方向與平面AC成θ=30°角,光線經(jīng)玻璃磚折射后照射在地面上留下兩個亮點P、Q,測得BP=R,BQ=R。
(i)求玻璃磚對紅光和紫光的折射率;
(ii)不考慮光的反射,光在真空中的傳播速度為c,求兩種單色光在玻璃磚中傳播的時間差。
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【題目】如圖為遙控玩具小車比賽軌道的示意圖,第一部分由斜面軌道AB、圓弧軌道BCD與斜面軌道DE拼接而成,圓弧BCD的圓心恰在O點,第二部分由水平軌道EF、圓形軌道FGF與特殊材料水平軌道FH組成,直線軌道與圓弧軌道平滑相切,圓軌道F處前后略有錯開,小車可從一側(cè)滑上再從另一側(cè)滑出。已知軌道AB與DE的傾角均為,長度均為,軌道FGF的半徑,玩具車在AB與DE軌道上受到的阻力為壓力的0.25,在FH軌道上受到的阻力為壓力的1.5倍,其余軌道摩擦阻力及空氣阻力均不計。已知玩具車輸出功率恒為,電動機工作時間可調(diào)控,玩具車質(zhì)量,可視為質(zhì)點。,。求:
(1)玩具車以多大初速度從A點彈出,恰好能沿軌道自行上滑到C點;
(2)玩具車以恒定功率從A點由靜止啟動,電動機至少工作多長時間才能完成完整的圓周運動;
(3)已知軌道“受力因子k”是車對軌道的壓力與車重力的比值,要求滿足在圓周內(nèi)且玩具車能無動力完成完整比賽,求玩具車的停止點H與F點的可能距離。
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