【题目】某研究性学习小组欲用如图所示的电路,测定一节干电池的电动势和内阻。因电池的内阻较小,为了防止在调节滑动变阻器时造成短路,电路中用一个定值电阻R0起保护作用。除电池、开关和导线外,可供选用的实验器材还有:
电流表:A(量程0~0.6A,内阻约为0.1Ω);(量程0~3A,内阻约为0.05Ω);
电压表:V(量程0~3 V,内阻约6kΩ);
定值电阻:R0(阻值1Ω);(阻值10Ω);
滑动变阻器:R(阻值范围0~10Ω、额定电流2A);(阻值范围0~1k Ω、额定电流1A)
①为了调节方便,测量准确,实验中应选用电流表的量程为____,定值电阻R0的阻值为____,滑动变阻器的阻值范围为____。
②按正确的器材连接好实验电路后,接通开关,改变滑动变阻器的阻值R,读出对应的电流表的示数I和电压表的示数U,并作记录。某同学记录的实验数据如下表所示,试根据这些数据在图中画出U-I图线______。
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | |
I/A | 0.10 | 0.15 | 0.20 | 0.25 | 0.30 | 0.40 |
U/V | 1.32 | 1.25 | 1.18 | 1.18 | 1.04 | 0.90 |
③由图线得到被测电池的电动势E=______V,内阻r=_______Ω(结果保留三位有效数字)。
④用该实验电路测出的电动势值E测___实际值;内阻r测____实际值。(选填“>”、“<”或“=”)
⑤引起该实验系统误差的主要原因是___。
A.由于电压表和电流表读数不准确引起误差
B.由于电流表的分压作用造成电压表读数总比变阻器和保护电阻的电压大
C.由于电压表的分流作用造成电流表读数总是比电源实际电流小
D.保护电阻R0的使用
【答案】 0~0.6A 1Ω 0~10Ω 见解析 E=1.45V (1.41~1.49均可) r=1.37 (1.28~1.45均可) <(小于) <(小于) C
【解析】(1)由于电源是一节干电池(1.5V);估算电流时,考虑到干电池的内阻一般几Ω左右,加上保护电阻,最大电流在0.5A左右,所以选量程为0.6A的电流表;由于电池内阻很小,所以保护电阻不宜太大,否则会使得电流表、电压表取值范围小,造成的误差大,故选1Ω;滑动变阻器的最大阻值一般比电池内阻大几倍就好了,取0~10Ω能很好地控制电路中的电流和电压,若取0~100Ω会出现开始几乎不变最后突然变化的现象;
(2)画出的U-I图像如图;
(3)由图像可得:E=1.45V;
(4)由于电压表分流导致电流表测量结果偏小,分别作出真实图象和测量图象; 当外电路短路时,电压表的分流可以忽略;故两种情况下短路电流相同;如图所示;
由图可知:E测<E真,r测<r真.
(5)由以上的分析可知,引起该实验系统误差的主要原因是电压表的分流作用造成电流表读数总是比电源实际输出的电流小,故选C.
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【题目】如图所示为一列沿x轴正方向传播的简谐横波在时刻波的图像,波源s位于原点O处,波速v=4 m/s,振幅。时刻,平衡位置在x=8 m处的质点P刚好开始振动,质点M的平衡位置在处。则下列说法正确的是 _________
A.波源s的起振方向沿y轴正方向
B.波源s的振动周期为0.5 s
C.t=l s时刻,质点P.运动到M点
D.质点P的振动方程为y=2sin(t)cm
E.在t=0到t=3.5 s这段时间内,质点M通过的路程为10 cm
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【题目】如图所示, 空间中有一竖直向下的匀强磁场, 等边三角形 AOC 在水平面内, 边长为 L,D 为 AC 中点。 粒子α沿 AO 方向以速度 v0从 A 点射入磁场, 恰好能经过 C 点, 粒子 b 以沿 OC 方向的速度从 O 点射入磁场, 恰好能经过 D 点。 已知两粒子的质量均为 m、电荷量均为 q, 粒子重力及粒子间的相互作用均忽略, 则下列说法中正确的是
A. 粒子α带负电, 粒子 b 带正电
B. 粒子 b 的速度大小为 1.5v0
C. 匀强磁场磁感应强度
D. 若粒子 b 从 O 点以原速率沿水平面内任意方向射出, 则粒子 b 从出发到 AC 边的最短时间为
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【题目】如图甲所示,光滑、足够长的水平绝缘板沿x轴正向放置,在第一象限内存在沿x轴方向的电场,其电势φ随位置x的变化图像如图乙所示。带电量为q=+2×10-3C,质量为m=0.lkg的小球B静置于O点,与B球形状相同、质量为0.3kg的绝缘不带电小球A以初速度vA0=10m/s向B运动,两球发生弹性碰撞后进入电场,在电场中两球又发生多次弹性碰撞,已知每次碰撞时间极短,小球B的电荷量始终不变,取重力加速度g=10m/s2。求:
(1)电场强度的大小和方向;
(2)第二次碰撞的位置;
(3)第三次碰撞前瞬间B球的速度大小和方向。
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【题目】一传送带装置如下图所示,其中AB段是水平的,长度LAB=4m,BC段是倾斜的,长度lBC=5 m,倾角为θ=37°,AB和BC在B点通过一段极短的圆弧连接(图中未画出圆弧),传送带以v=4 m/s的恒定速率顺时针运转.已知工件与传送带间的动摩擦因数μ=0.5,重力加速度g取10 m/s2.现将一个工件(可以看作质点)无初速度地放在A点,求:
(1)工件第一次到达B点所用的时间:
(2)工件沿传送带上升的最大位移;
(3)工件运动了23 s时所在的位置
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【题目】矩形导线框abcd固定在匀强磁场中,磁场的方向与导线框所在的平面垂直,磁感应强度B随时间变化的规律如图所示,规定垂直纸面向里为磁场正方向,顺时针方向为感应电流正方向,水平向左为bc边所受安培力F的正方向。下列图象正确的是
A. B. C. D.
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【题目】如图所示,两列简谐横波分别沿x轴正方向和负方向传播。已知两波源分别位于x=-0.2m和x=1.0m处,振幅均为A=0.5cm,波速均为v=0.2ms。t=0时刻,平衡位置处于x=0.2m和x=0.6m的P、Q两质点刚开始振动。质点M的平衡位置处于x=0.4m处,下列说法正确的是__________(填正确答案标号,选对一个得2分,选对两个得4分,选对三个得5分。每选错一个扣3分,最低得分为0分)
A.t=0时,质点P、Q振动方向分别是向下和向上
B.0~1s内,质点P的运动路程为0.2m
C.t=1.5s时,x=0.3m~0.5m之间的质点位移均为0
D.t=2s时,x=0.3m处质点的位移为-1.0cm
E.两列波相遇分开后,各自的振幅、周期均保持不变
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【题目】我国继嫦娥三号之后将于2018年发射嫦娥四号,它将首次探秘月球背面,实现人类航天器在月球背面的首次着陆。为“照亮”嫦娥四号”驾临"月球背面之路,一颗承载地月中转通信任务的中继卫星将在嫦娥四号发射前半年进入到地月拉格朗日点。在该点,地球、月球和中继卫星位于同一直线上,且中继卫星绕地球做圆周运动的周期与月球绕地球做圆周运动的周期相同,则( )
A. 中继卫星的周期为一年
B. 中继卫星做圆周运动的向心力仅由地球提供
C. 中继卫星的线速度小于月球运动的线速度
D. 中继卫星的加速度大于月球运动的加速度
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【题目】如图甲所示,是一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t = 0时刻的波形图,P是离原点x1 = 2m的一个介质质点,Q是离原点x2 = 4m的一个介质质点,此时离原点x3= 6m的介质质点刚刚要开始振动.图乙是该简谐波传播方向上的某一质点的振动图像(计时起点相同).由此可知_____________.
A. 这列波的波长为λ = 4m
B. 这列波的周期为T = 3s
C. 这列波的传播速度为v = 2m/s
D. 这列波的波源起振方向为向下
E. 乙图可能是图甲中质点P的振动图像
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