【题目】如图(a)为某同学测量一节干电池的电动势和内电阻的电路图,其中虚线框内是用毫安表改装成双量程电流表的改装电路。已知毫安表表头的内阻为10W,满偏电流为100mA;R1和R2为固定电阻,阻值分别为R1=0.5,R2=2.0;由此可知,若使用a和b两个接线柱,电表的量程为0.5A;若使用a和c两个接线柱,电表的量程为2.5A;
(1)电压表有两种规格,V1(量程1.5V,内阻约为2k)和V2(量程3V,内阻约为4k);滑动变阻器有两种规格,最大阻值分别为20和500,则电压表应选用_____(填“V1”或“V2”),R应选用最大阻值为________的滑动变阻器。
(2)实验步骤如下:
①开关S2拨向b,将滑动变阻器R的滑动片移到______端(选填“左”或“右”),闭合开关S1;
②多次调节滑动变阻器的滑动片,记下电压表的示数U和毫安表的示数I;某次测量时毫安表的示数如图(b)所示,其读数为_________mA。
③以U为纵坐标,I为横坐标,作U - I图线(用直线拟合),如图(c)所示;
④根据图线求得电源的电动势E=________V(结果保留三位有效数字),内阻r=________(结果保留两位有效数字)。
【答案】V1 20 右 58.0 1.48 0.45(0.42~0.48之间均对)
【解析】
(1)[1][2]一节干电池的电动势约为1.5V,故电压表选V1;因内阻较小,为了便于调节,滑动变阻器应选择20Ω的;
(2)[3]为了让电流由最小开始调节,开始时滑动变阻器阻值滑到最大位置;故应滑到右端;
[4]由图可知,电流表最小分度为1mA;故读数为58.0mA;
[5][6]使用ab两接线柱时,R1与R2串联后与表头并联;则量程为
且内阻为
由串并联电路规律可知若毫安示数为I,则电路的总电流等于5I,则由闭合电路欧姆定律可知
所以图象中与纵坐标的交点表示电源的电动势
图象的斜率表示即
解得
由于误差0.42~0.48之间均对
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【题目】如图1所示为测量物块与木板间的动摩擦因数的实验装置.挡光条固定在物块的最前端光电门固定在木板上,并靠近物块的初始位置。已知挡光条的宽度为d,当地重力加速度为g。
(1)调整实验装置,使木板水平,物块被弹射器弹开,在木板上做减速运动,通过光电门时,数字计时器记录挡光条的挡光时间为Δt,测得光电门中心到物块停止时其最前端的距离为x。重复以上实验过程,多得几组数据。以Δt2为纵坐标,以为横坐标,得到如图2所示的图线,已知图线的斜率为k,则木块与木板间的动摩擦因数μ=____________(用字母表示)。
(2)考虑到空气阻力的影响,μ的测量值与真实值相比____________(填偏大”“偏小”或“相等”)。
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【题目】“太空粒子探测器”是由加速、偏转和收集三部分组成.其原理可简化如下:如图所示,辐射状的加速电场区域边界为两个同心平行半圆弧面,圆心为M,外圆弧面AB与内圆弧面CD的电势差为U.图中偏转磁场分布在以P为圆心,半径为3R的圆周内,磁感应强度大小为B,方向垂直纸面向外;内有半径为R的圆盘(圆心在P处)作为收集粒子的装置,粒子碰到圆盘边缘即被吸收.假设太空中漂浮着质量为m,电量为q的带正电粒子,它们能均匀地吸附到AB圆弧面上,并被加速电场从静止开始加速,从M点以某一速率向右侧各个方向射入偏转磁场,不计粒子间的相互作用和其他星球对粒子引力的影响。
(1)粒子到达M点的速率?
(2)若电势差U=,则粒子从M点到达圆盘的最短时间是多少?
(3)接第(2)问,试求到达圆盘的粒子数与到达M点的粒子总数比值η。(结果用反三角函数表示,例:sinθ=k,则θ=arcsink,θ为弧度)
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【题目】真空中三个点电荷位于一条直线上,都只在电场力下处于静止,其中两个电荷停在M、N两点,所带电量如图所示,关于第三个电荷的电性和所停的位置,下列说法正确的是( )
A. 为正电荷,可能停在A处
B. 为正电荷,可能停在B处
C. 为负电荷,可能停在B处
D. 为负电荷,可能停在C处
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【题目】下列说法正确的是( )
A. 在干涉现象中,振动加强点的位移总比减弱点的位移要大
B. 单摆在周期性外力作用下做受迫振动,其振动周期与单摆的摆长无关
C. 火车鸣笛向我们驶来时,我们听到的笛声频率将比声源发声的频率高
D. 当水波通过障碍物时,若障碍的尺寸与波长差不多,或比波长大的多时,将发生明显的衍射现象
E. 用两束单色光A、B,分别在同一套装置上做干涉实验,若A光的条纹间距比B光的大,则说明A光波长大于B光波长
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【题目】有一种汽车胎压监测技术是利用放置在轮胎内的压强传感器监测汽车轮胎压强的技术,这对于确保行车安全具有重要意义。小明在夏季气温为26℃时,观 察到自己汽车胎压值为230kPa,冬季气温为-13℃时,胎压监测系统报警,显示轮胎的胎压值为190kPa,不考虑轮胎容积的变化,试判断该轮胎是否漏气。如果漏气,求漏掉的气体质量占原来气体的百分之几;如果不漏气,要使轮胎气压恢复到230kPa,需要再充入温度为-13℃、压强为100kPa的气体的体积是轮胎容积的百分之几。
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【题目】要测量一个待测电阻Rx(190Ω~210Ω)的阻值,实验室提供了如下器材:
电源E:电动势3.0V,内阻不计
电流表A1:量程0~10mA,内阻r1约50Ω
电流表A2:量程0﹣500μA,内阻r2为1000Ω
电压表V1:量程0~1V,内阻RV1约为1kΩ
电压表V2:量程0~10V,内阻RV2约为10kΩ
滑动变阻器R:最大阻值20Ω,额定电流2A
定值电阻R1=500Ω
定值电阻R2=2000Ω
定值电阻R3=5000Ω
电键S及导线若干
求实验中尽可能准确测量Rx的阻值,请回答下面问题:
(1)为了测定待测电阻上的电压,可以将电表___(选填“A1”、“A2”或“V1”、“V2“)串联定值电阻__(选填“R1”、“R2”或“R3”),将其改装成一个量程为3.0V的电压表。
(2)利用所给器材,在虚线框内画出测量待测电阻Rx阻值的实验原理图(所有的器材必须用题中所给的符号表示)。(________)
(3)根据以上实验原理图进行实验,若测量电路中一只电流表的读数为6.2mA,另外一只电流表的读数为200.0μA.根据读数并结合题中所给数据求出待测电阻Rx=_____Ω。
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【题目】如图所示,在PO、QR区域中存在着磁感应强度大小相等、方向相反的匀强磁场、磁场方向均垂直于纸面。一导线框abcdefa位于纸面内,框的邻边都相互垂直,bc边与磁场的边界P重合,导线框与磁场区域的尺寸如图所示。从t=0时刻开始,线框匀速横穿两个磁场区域。以a→b→c→d→e→f为线框中的电动势ε的正方向,以下四个ε-t关系示意图中正确的是
A B
C D
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【题目】如图,光滑平行金属导轨间距为L,与水平面夹角为θ,两导轨上端用阻值为R的电阻相连,该装置处于磁感应强度为B的匀强磁场中,磁场方向垂直于导轨平面。质量为m的金属杆ab以沿导轨平面向上的初速度v0从导轨底端开始运动,然后又返回到出发位置。在运动过程中,ab与导轨垂直且接触良好,不计ab和导轨的电阻及空气阻力。
(1)求ab开始运动时的加速度a;
(2)分析并说明ab在整个运动过程中速度、加速度的变化情况;
(3)分析并比较ab上滑时间和下滑时间的长短。
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