【题目】一同学测量某干电池的电动势和内阻.
(1)如图所示是该同学正准备接入最后一根导线(图中虚线所示)时的实验电路.请指出图中在器材操作上存在的两个不妥之处__________;____________.
(2)实验测得的电阻箱阻值R和电流表示数I,以及计算的数据见下表:
根据表中数据,在答题卡的方格纸上作出关系图像___________.由图像可计算出该干电池的电动势为_________V;内阻为__________Ω.
R/Ω | 8.0 | 7.0 | 6.0 | 5.0 | 4.0 | |
I/A | 0.15 | 0.17 | 0.19 | 0.22 | 0.26 | |
| 6.7 | 6.0 | 5.3 | 4.5 | 3.8 |
(3)为了得到更准确的测量结果,在测出上述数据后,该同学将一只量程为100 mV的电压表并联在电流表的两端.调节电阻箱,当电流表的示数为0.33 A时,电压表的指针位置如图所示,则该干电池的电动势应为_______V;内阻应为_____Ω.
【答案】 (1)①开关未断开 ②电阻箱阻值为零 (2)图像如图所示:
1.4(1.30~1.44都算对) 1.2(1.0~1.4都算对) (3)1.4(结果与(2)问第一个空格一致) 1.0(结果比(2)问第二个空格小0.2)
【解析】本题考查测量电源电动势和内电阻实验,意在考查考生的实验数据处理能力和误差分析能力。
(1)连接电路时电源应与电路断开,所以开关要断开;另一错误是电阻箱接入电路的电阻是零,这样容易烧坏电流表和电源。
(2)将数据描点连线,做出一条倾斜的直线。根据闭合电路欧姆定律E=I(R+r)得,所以图线的斜率表示电源电动势
V=1.37V,截距绝对值表示r=0.4×3.0Ω=1.20Ω;用电压表与电流表并联,可测得电流表的内阻
,考虑电表内阻对实验的影响,则E=I(R+RA+r),得
,所以图线的斜率仍表示电动势,电动势的准确值为1.37V,图线的截距表示(RA+r),所以内阻精确值为r=(1.20-0.20)Ω=1.00Ω。
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【题目】一探究小组要描绘一个标有“5V,2.5W”小马达(电动机,线圈电阻恒定)的伏安特性曲线,马达两端的电压需要从零逐渐增加到5V.现有下列器材:
A.电源(电动势6V)
B.电压表(量程6V)
C.电流表A1(量程3A)
D.电流表A2(量程为0.6A)
E.滑动变阻器R1(最大阻值10Ω)
F.滑动变阻器R2(最大阻值200Ω)
G.开关和导线若干
(1)实验中电流表应选______(填“C”或“D”),滑动变阻器应选______(填“E”或“F“)
(2)请在图a方框中画出完整的实验电路图______
(3)闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,当电压表示数大于0.5V时马达才开始转动,该小组用所测数据描绘的伏安特性曲线如图b,由图象可得马达线圈的电阻为______Ω,马达正常工作时的机械功率为______W。
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【题目】一金属容器置于绝缘板上,带电小球用绝缘细线悬挂于容器中,容器内的电场线分布如图所示.容器内表面为等势面,A、B为容器内表面上的两点,下列说法正确的是( )
A. 小球带负电
B. 小球表面的电势比容器内表面的低
C. A点的电场强度比B点的小
D. 将同一试探电荷从A点沿不同路径移到B点,电场力所做的功不同
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【题目】边长为L的正方形闭合金属导线框,其质量为m,回路电阻为R.图中M、N、P为磁场区域的边界,且均为水平,上下两部分水平匀强磁场的磁感应强度大小均为B,方向如图所示.现让线框由图示位置由静止开始下落,线框在穿过M和P两界面的过程中均为匀速运动.已知M、N之间和N、P之间的高度差相等,均为,下落过程中线框平面始终保持竖直,底边始终保持水平,当地的重力加速度为g.试求:
(1)图示位置线框的底边到M的高度.
(2)线框的底边刚通过磁场边界N时,线框加速度的大小.
(3)线框在通过磁场边界N的过程中,线框中产生的焦耳热.
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【题目】如图所示,用“碰撞实验器”可以验证动量守恒定律,即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系:先安装好实验装置,在地上铺一张白纸,白纸上铺放复写纸,记下重垂线所指的位置O。接下来的实验步骤如下:
步骤1:不放小球2,让小球1从斜槽上A点由静止滚下,并落在地面上。重复多次,用尽可能小的圆,把小球的所有落点圈在里面,其圆心就是小球落点的平均位置;
步骤2:把小球2放在斜槽前端边缘位置B,让小球1从A点由静止滚下,使它们碰撞。重复多次,并使用与步骤1同样的方法分别标出碰撞后两小球落点的平均位置;
步骤3:用刻度尺分别测量三个落地点的平均位置M、P、N离0点的距离,即线段OM、OP、ON的长度。
(1)对于上述操作,下列说法正确的是___________(填序号)。
A.每次小球释放的高度可以不同
B.斜槽轨道末端必须水平
C.小球1的质量应大于小球2的质量
D.斜槽轨道尽量光滑可以减小误差
(2)上述实验除需测量线段OM、OP、ON的长度外,还需要测量的物理量有___________(填序号)
A.A、B两点间的高度差h1
B.点离地面的高度h2
C.小球1和小球2的质量m1和m2
(3)当所测物理量满足表达式______________________(用所测物理量的字母表示)时,即说明两球碰撞遵守动量守恒定律。
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【题目】如图,半径R=0.8m的圆弧形光滑轨道竖直放置,圆弧轨道最低点D与长为L的水平面相切于D点,质量M=1.0kg的小滑块A从圆弧顶点C由静止释放,到达最低点D后,与D点m=0.5kg的静止小物块B相碰,碰后A的速度变为vA=2.0m/s,仍向右运动。已知两物块与水平面间的动摩擦因数均为μ=0.1,A、B均可视为质点,B与E处的竖直挡板相碰时没有机械能损失,取g=10m/s2。求:
(1)碰撞后滑块B瞬间的速度大小;
(2)碰撞后瞬间B对圆弧的压力大小;
(3)要使两滑块不发生第二次碰撞,DE的长度L应满足的条件。
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【题目】粗细均匀的两端开口的U形细玻璃管开口向下竖直放置时,在左、右管中各有长度为L的水银柱封闭住总长是8L的气柱A,如图,左、右管之间的距离忽略不计,左、右管长度都是6L,两水银柱的下表面到管口距离相等。大气压保持为p=4ρgL,ρ是水银的密度,g是重力加速度。把一侧的管囗封住(不计厚度),再缓慢转动U形管,使其开口向上竖直放置,两侧水银柱的长度不变,求:
(i)气柱温度始终是27℃,气柱A的长度是多少?:
(ii)接着对管内气柱缓慢加热,当气柱A的长度又是8L时,管内气柱温度是多少K?
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【题目】如图所示,设地球半径为R,假设某地球卫星在距地球表面高度为h的圆形轨道Ⅰ上做匀速圆周运动,运行周期为T,到达轨道的A点时点火变轨进入椭圆轨道Ⅱ,到达轨道的近地点B时,再次点火进入近地轨道Ⅲ绕地做匀速圆周运动,引力常量为G,不考虑其他星球的影响,则下列说法正确的是
A. 地球的质量可表示为
B. 该卫星在轨道Ⅲ上B点的速率大于在轨道Ⅱ上A点的速率
C. 卫星在圆轨道Ⅰ和圆轨道Ⅲ上做圆周运动时,轨道Ⅰ上动能小,引力势能大,机械能小
D. 卫星从远地点A向近地点B运动的过程中,加速度变小
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【题目】如图所示,在0<y<yM的空间中存在匀强电场,电场方向沿y轴负方向;在y<0的空间中,存在匀强磁场,磁场方向垂直xy平面(纸面)向外,磁感应强度为B;将某一正粒子放射源置于M点,其向各方向射出的粒子速度大小均为v0、质量均为m、电荷量均为q,其中,水平向右射入电场的粒子,经x轴上的N点与x轴正方向成θ=60°角射入磁场,最后从y轴负半轴上的P点垂直于y轴射出磁场,如图所示。不计粒子重力,求:
(1)M、N两点间的电势差;
(2)粒子从M点经N点运动到P点的总时间;
(3)粒子第一次从磁场回到电场时打在x轴上的范围。
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