【题目】一根均匀的细长空心金属圆管,其横截面如图甲所示,长度为L ,电阻R约为5Ω,这种金属的电阻率为ρ,因管线内径太小无法直接测量,某同学设计下列实验方案尽可能精确测定它的内径d;
(1)用螺旋测微器测量金属管线外径D,图乙为螺旋测微器校零时的示数,用该螺旋测微器测量的管线外径读数为5.200mm,则所测金属管线外径D=_______mm。
(2)为测量金属管线的电阻R,取两节干电池(内阻不计)、开关和若干导线及下列器材:
A.电流表0~0.6A,内阻约0.05Ω
B.电流表0~3A,内阻约0.01Ω
C.电压表0~3V,内阻约10kΩ
D.电压表0~15V,内阻约50kΩ
E.滑动变阻器,0~10Ω(额定电流为0.6A)
F.滑动变阻器,0~100Ω(额定电流为0.3A)
为准确测出金属管线阻值,电流表应选_______电压表应选______滑动变阻器应选_______(填序号)
(3) 如图丙所示,请按实验要求用笔代线将实物图中的连线补充完整。
(4) 根据已知的物理量(长度L、电阻率ρ)和实验中测量的物理量(电压表读数U、电流表读数I、金属管线外径D),则金属管线内径表达式d=______________
【答案】 5.167 A C E
【解析】(1)螺旋测微器校零时的示数3.3×0.01mm=0.033mm;螺旋测微器测量的管线外径读数为5.200mm,则所测金属管线外径D=5.200-0.033mm=5.167mm。
(2)两节新的干电池电动势为3V,因此电压表选择3 V的量程,即为C;
因为电量中最大电流大约为 ,为了测量的精确,电流表应选择A,滑动变阻器采用限流式接法,因为待测电阻较小,所以滑动变阻器选择E.
(3)由于待测电阻的平方小于电压表与电流表内阻的乘积,属于小电阻,所以电流表采用外接法,连接滑动变阻器的滑片接头错误,应该在接线柱;
(4)该实验需要测量空心金属管的内径,通过欧姆定律测出电阻的大小,结合电阻定律测出横截面积,从而根据外径求出内径的大小.故所需测量的物理量为金属管的长度L、金属管的外径D、加在管两端的电压U、通过管的电流强度I.
根据欧姆定律得, ,又 ,则 ,因为 ,
解得
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【题目】一个质点正在做匀加速直线运动,用固定的照相机对该质点进行闪光照相,闪光时间间隔为1s,分析照片得到的数据,发现质点在第1次、第2次闪光的时间间隔内移动了0.2m;在第3次、第4次闪光的时间间隔内移动了0.8m,由上述条件可知( )
A. 质点运动的加速度是0.6m/s2
B. 质点运动的加速度是0.3m/s2
C. 第1次闪光时质点的速度是0.1m/s
D. 第2次闪光时质点的速度是0.35m/s
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【题目】如图,氢原子的四个能级,其中E1为基态.若氢原子A处于激发态E2,氢原子B处于激发态E3,则下列说法正确的是( )
A. 原子A可能辐射出3种频率的光子
B. 原子B可能辐射出3种频率的光子
C. 原子A能够吸收原子B发出的光子并跃迁到能级E4
D. 原子B能够吸收原子A发出的光子并跃迁到能级E4
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【题目】美国科学家密立根通过油滴实验首次测得电子的电荷量。油滴实验的原理如图所示,两块水平放置的平行金属板与电源相连,上、下板分别带正、负电荷。油滴从喷雾器喷出后,由于摩擦而带电,经上板中央小孔落到两板间的匀强电场中,通过显微镜可以观察到油滴的运动情况,两金属板间的距离为d,忽略空气对油滴的浮力和阻力作用。
(1)调节两金属板间的电势差U,当U=U0时,使得某个质量为m1的油滴恰好做匀速直线运动,求该油滴所带的电荷量;
(2)若油滴进入电场时的初速度可以忽略,当两金属板间的电势差U=U1时,观察到某个质量为m2的油滴进入电场后做匀加速直线运动,经过时间t运动到下极板,求此油滴所带的电荷量。
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【题目】恒星向外辐射的能量来自于其内部发生的各种热核反应,当温度达到108 K时,可以发生“氦燃烧”。
(1)完成“氦燃烧”的核反应方程: +_____________→+γ。
(2) 是一种不稳定的粒子,其半衰期为2.6×10-16s。一定质量的,经7.8×10-16 s后所剩占开始时的_____________________。
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【题目】在研究匀变速直线运动的实验中,如图所示是一次记录小车运动情况的纸带,图中A、B、C、D、E为相邻的计数点,相邻计数点间的时间间隔T=0.10 s。
(1)根据平均速度计算各点瞬时速度,则vD=______ m/s,vC=______m/s,vB=______m/s。
(2)在如图所示的坐标系中作出小车的v-t图线,并根据图线求出a=________。
(3)将图线延长与纵轴相交,交点的速度是________,此速度的物理意义是_____________。
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【题目】如图所示,AB与CD是两段半径为R的四分之一光滑圆弧轨道,圆心连线O1O2水平,BC错开的距离略大于小球的直径,整个装置竖直放置于水平长轨道MN上,AB与水平轨道MN相切于A点。有一自由长度小于MP的轻弹簧左端固定于M处,右端与质量为m的小球接触(不拴接)。水平轨道MP段光滑,PA段粗糙、长为2R,运动小球受到PA段阻力为小球重力的0.25倍。开始时,弹簧处于被压缩的锁定状态,锁定时的弹性势能EP=5mgR,解除锁定后,小球将被弹出,重力加速度为g,试计算:
(1)小球对圆弧轨道A点压力的大小和方向;
(2)判断小球能否过D点,若能过D点,则计算小球落在轨道MN上的位置离D点的水平距离。
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【题目】物体在做下列哪种运动时机械能一定不守恒( )
A. 竖直方向做匀速直线运动B. 水平方向做匀速直线运动
C. 做变速直线运动D. 做匀变速曲线运动
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【题目】如图所示,质量m=1 kg的物块放在倾角θ=37°的斜面体上,要使物块与斜面体一起相对静止地沿水平方向向左做匀加速直线运动,则其加速度的取值范围是什么?已知物块与斜面体间的动摩擦因数μ=0.3,物块与斜面体间的最大静摩擦力可以认为等于它们间的滑动摩擦力,取重力加速度g=10 m/s2.
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