【题目】某小组通过实验测绘一个标有“5.0V 7.5W”某元件的伏安特性曲线,电路图如图甲所示,备有下列器材:
A.电池组(电动势为6.0V,内阻约为1Ω)
B.电压表(量程为0~3V,内阻RV=3kΩ)
C.电流表(量程为0~1.5A,内阻约为0.5Ω)
D.滑动变阻R(最大阻值10Ω,额定电流1A)
E.定值电阻R1(电阻值为1.5kΩ)
F.定值电阻R2(电阻值为3kΩ)
G.开关和导线若干
(1)实验中所用定值电阻应选_______(填“E”或“F”)。
(2)根据图甲电路图,用笔画线代替导线将图乙中的实物电路连接完整______。
(3)某次实验时,电压表示数指针位置如图丙所示,则电压表读数是______V;元件两端电压是______V。
(4)通过实验数据描绘出该元件的伏安特性曲线如图丁所示。若把两个同样的该元件并联后与电动势为4.5V,内阻为1.5Ω的电源相连接,则此时每个元件的电阻值均为_______Ω.(计算结果保留2位有效数字)
【答案】 F 2.20 4.4 1.8 (1.5~1.9)
【解析】(1)电源电动势6V,电压表量程为3V,内阻为3kΩ,则可将电压表扩大量程,串联一个大小为3kΩ分压电阻后,量程扩大到6V,则定值电阻应该选择F.
(2)实物电路连接如图;
(3)某次实验时,电压表示数指针位置如图丙所示,则电压表读数是2.2V;元件两端电压是2×2.2=4.4V.
(4)设通过每个元件的电流为I,根据闭合电路欧姆定律应有E=U+2Ir,变形为U=4.5-3I,此即为表示电源的I-U图象;在表示小灯泡的I-U图象中同时作出表示电源的I-U图象,如图所示,读出两图线的交点坐标为U=1.7V,I=1.0A,所以每个元件的电阻为R=U/I=1.7Ω.
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【题目】一物体以一定的初速度从光滑斜面底端a点上滑,最高可滑至b点,后又滑回至a点,c是ab的中点,如图所示。已知物块从a上滑至b所用的时间为t,下列分析正确的是( )
A. 物块从a运动到c所用的时间与从c运动到b所用的时间之比为
B. 物块上滑过程的加速度与下滑过程的加速度等大反向
C. 物块下滑时从b运动至c所用时间为
D. 物块上滑通过c点时的速度大小小于整个上滑过程中平均速度的大小
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【题目】如图所示,电阻不计且足够长的U型金属框架放置在倾角θ=37°的绝缘斜面上,该装置处于垂直斜面向下的匀强磁场中,磁感应强度大小B=0.4T。质量m=0.2kg、电阻R=0.3Ω的导体棒ab垂直放在框架上,与框架接触良好,从静止开始沿框架无摩擦地下滑。框架的质量M=0.4kg、宽度l=0.5m,框架与斜面间的动摩擦因数μ=0.7,与斜面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力。(g取10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)
(1)若框架固定,求导体棒的最大速度vm;
(2)若框架固定,导体棒从静止开始下滑6m时速度v1=4m/s,求此过程回路中产生的热量Q及流过导体棒的电量q;
(3)若框架不固定,求当框架刚开始运动时导体棒的速度大小v2。
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【题目】某直流电动机接入电路,如图所示的实验电路。调节滑动变阻器R的阻值,使电动机无法转动,此时电流表和电压表的示数分别为0.2 A和0.4V。重新调节R的阻值,使电动机能够正常运转,此时电流表和电压表的示数分别为0.8A和3V。求:
(1)这台电动机的线圈电阻;
(2)电动机正常运转时的输入功率;
(3)电动机正常运转时的输出功率。
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【题目】如图所示,在竖直平面内,由倾斜轨道、水平轨道和半圆形轨道连接而成的光滑轨道, 与的连接处是半径很小的圆弧, 与相切,圆形轨道的半径为.质量为的小物块从倾斜轨道上距水平面高为处由静止开始下滑.求:
()小物块通过点时速度的大小.
()小物块通过圆形轨道最低点时圆形轨道对物块的支持力的大小.
()试通过计算说明,小物块能否通过圆形轨道的最高点.
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【题目】如图所示,开口向上竖直放置的内壁光滑绝热气缸,气缸下面有加热装置。开始时整个装置处于平衡状态,缸内理想气体Ⅰ、Ⅱ两部分高度均为,温度比为。已知话塞A导热、B绝热,A、B质量均为m、横截面积为S,外界大气强为保持不变,环境温度保持不变。现对气体Ⅱ缓慢加热,当A上开h时停止加热,求:
①此时气体的温度;
②若在活塞A上逐渐添加铁砂,当铁砂质量等于m时,气体Ⅰ的高度。
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【题目】如图所示,质量为1kg的物块放在固定斜面上,斜面的倾角为37°,在斜面的底端固定一垂直斜面的挡板,轻弹簧与挡板连接,用物块沿斜面向下压缩弹簧到一定的位置并释放物块,释放的一瞬间,物块的加速度大小为30m/s2,物块运动0.14s时,物块开始向上做匀减速直线运动,加速度大小为10m/s,弹簧的劲度系数为200N/m,重力加速度为g=10m/s,则弹簧开始的最大压缩量x、物块与斜面间的动摩擦因数μ分别为
A. x=0.2m,μ=0.5
B. x=0.2m,μ=0.2
C. x=0.5m,μ=0.5
D. x=0.5m,μ=0.2
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【题目】纳米材料的抗拉强度几乎比钢材还高出100倍,使人们设想的太空电梯成为可能.其工作原理是从同步卫星高度的太空站竖直放下由纳米材料做成的太空电梯,固定在赤道上,这样太空电梯随地球一起旋转,如图所示.关于太空电梯仓停在太空电梯中点P时,下列对于太空电梯仓说法正确的是( )
A. 处于平衡状态
B. 速度比第一宇宙速度大
C. 向心加速度比同高度卫星的小
D. 角速度比近地卫星大
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【题目】如图所示,质量分布均匀、半径为R的光滑半圆形金属槽,静止在光滑的水平面上,左边紧靠竖直墙壁。一质量为m的小球从距金属槽上端R处由静止下落,恰好与金属槽左端相切进入槽内,且刚好能到达金属槽右端最高点,重力加速度为g,不计空气阻力。求:
(1)小球第一次到达最低点时对金属槽的压力大小;
(2)整个过程竖直墙壁对金属槽的冲量和金属槽的质量大小。
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