【题目】国标(GB/T)规定自来水在15℃时电阻率应大于13Ωm。某同学利用图甲电路测量15℃自来水的电阻率,其中内径均匀的圆柱形玻璃管侧壁连接一细管,细管上加有阀门K以控制管内自来水的水量,玻璃管两端接有导电活塞(活塞电阻可忽略),右侧活塞固定,左侧活塞可自由移动。实验器材还有:
电源(电动势约为3V,内阻可忽略)
理想电压表(量程为3V)
理想电压表 (量程为3V)
定值电阻 (阻值4kΩ)
定值电阻 (阻值2kΩ)
电阻箱R(最大阻值9999Ω)
单刀双掷开关S,导线若干,游标卡尺,刻度尺。
实验步骤如下:
A.用游标卡尺测量并记录玻璃管的内径d;
B.向玻璃管内注满自来水,确保无气泡;
C.用刻度尺测量并记录水柱长度L;
D.把S拨到1位置,记录电压表示数;
E.把S拨到2位置,调整电阻箱阻值,使电压表示数与电压表示数相同,记录电阻箱的阻值R;
F.改变玻璃管内水柱长度,重复实验步骤C、D、E;
G.断开S,整理好器材。
(1)测玻璃管内径d时游标卡尺示数如图乙,则d=_______mm;
(2)玻璃管内水柱的电阻的表达式为=_____;(用、、R表示)
(3)利用记录的多组水柱长度L和对应的电阻箱阻值R的数据,绘制出如图丙所示的图象。可求出自来水的电阻率ρ=__________Ωm(保留三位有效数字)。
【答案】 20.0 12.6
【解析】(1)游标卡尺的主尺读数为:2.0cm=20mm,游标尺上第0个刻度和主尺上刻度对齐,所以最终读数为:20.0mm;
(2)设把S拨到1位置时,电压表V1示数为U,则此时电路电流为U/R1,总电压U总= +U
当把S拨到2位置,调整电阻箱阻值,使电压表V2示数与电压表V1示数相同也为U,则此时电路中的电流为U/R,
总电压U′总= ,由于两次总电压相等,都等于电源电压E,可得Rx=;
(3)从图丙中可知,R=1×103Ω时,1/L=5.0m1,
此时玻璃管内水柱的电阻Rx==8000Ω,
水柱横截面积S= =3.14×104m2,
由电阻定律得:
ρ≈12.6Ωm;
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【题目】如图所示,a、b、c是在地球大气层外圆形轨道上运动的3颗人造地球卫星,下列判断正确的是( )
A. b卫星加速就能追上同一轨道上的卫星
B. b、c卫星的线速度相等且大于a卫星的线速度
C. b卫星的角速度等于c卫星的角速度
D. a卫星的周期大于b卫星的周期
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【题目】俄罗斯“能源”火箭航天集团专家称,人类能在20年后飞往火星,若一物体从火星表面竖直向上抛出(不计空气阻力,物体只受重力时的加速度为重力加速度)时的位移时间x﹣t图象如图所示,则有( )
A.该物体上升的时间为10s
B.该火星表面的重力加速度为1.6m/s2
C.该物体被抛出时的初速度为50m/s
D.该物体落到火星表面时的速度为16m/s
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【题目】两个等量点电荷位于x轴上,它们的静电场的电势随位置x变化规律如图所示(只画出了部分区域内的电势),x轴上有两点M、N,且0M>ON,中图可知( )
A. N点的电势低于M点的电势
B. M、N两点的电场方向相同且M点的场强大小大于N点的场强大小
C. 仅在电场力作用下,正电荷可以在x轴上M、N之间的某两点做往复运动
D. 负电荷沿x轴从M点移到N点的过程中电场力一直做正功
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【题目】某一长直的赛道上,有一辆F1赛车,前方200m处有一安全车正以10m/s的速度匀速 前进,这时赛车从静止出发以2m/s2的加速度追赶;求:
(1)赛车出发多长时间追上安全车?
(2)赛车追上安全车之前与安全车相距最远的距离是多少?
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【题目】下列关于自由落体运动的说法中,正确的是
A.初速度等于零的竖直方向上的运动,就是自由落体运动
B.加速度为g的竖直方向上的运动,就是自由落体运动
C.羽毛与石块做自由落体运动时的加速度不等
D.物体只在重力作用下由静止开始所做的运动就是自由落体运动
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【题目】压敏电阻的阻值随所受压力的增大而减小,有位同学设计了利用压敏电阻判断升降机运动状态的装置,其工作原理图如图所示,将压敏电阻固定在升降机底板上,其上放置一个物块,在升降机运动过程的某一段时间内,发现电流表的示数I不变,且I大于升降机静止时电流表的示数I0 , 在这段时间内( )
A.升降机可能匀速上升
B.升降机一定在匀减速上升
C.升降机一定处于失重状态
D.通过压敏电阻的电流一定比电梯静止时大
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【题目】如图所示,空间直角坐标系内存在匀强电场和匀强磁场,匀强磁场的磁感应强度大小为B、方向与平面平行且与轴负方向的夹角为,匀强电场的电场强度大小为E、方向沿y轴负方向.一质子(重力不计)从原点O以速度向z轴正方向射出.已知质子的电荷量为e,下列关于质子的受力和运动的描述正确的是
A. 质子在O点受到的合力大小为
B. 质子在运动过程中受到的合力为变力
C. 质子沿z轴方向的分运动是匀速直线运动
D. 质子不可能做匀变速曲线运动
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【题目】如图甲所示是一火警报警器的部分电路示意图,其中R2为半导体热敏材料制成的传感器,其电阻R2随温度t变化的图线如图乙所示。电流表为值班室的显示器,a、b之间接报警器。当传感器R2所在处出现火情时,显示器的电流I和报警器两端的电压U的变化情况是( )
A.I变大,U变大
B.I变大,U变小
C.I变小,U变大
D.I变小,U变小
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