【题目】LED灯是一块电致发光的半导体材料芯片,其优点是体积小、质量轻、耗电量低、使用寿命长、亮度高、热量低、绿色环保、安全可靠,我国已经在大力推行使用LED灯具了。某小组同学找到了几个图甲所示的LED灯泡,准备描绘LED灯泡的伏安特性曲线,所用器材如下:
A.LED灯泡:额定功率0.1W;
B.电压表V:量程0~5V,内阻约为100kΩ
C.电流表A:量程0~300mA,内阻约为10Ω
D.锂离子电池:电动势3.8V、内阻很小;
E.滑动变阻器R:0—50Ω,2A;
F.开关、导线若干。
(1)考虑到描绘LED灯泡的伏安特性时,灯泡两端电压应从零开始,同时又要尽量减小实验误差。下列电路中最恰当的一个是_________。
A. B.
C. D.
(2)选择好正确的电路进行实验,根据实验所测得的电压和电流,描绘出该LED灯泡的伏安特性曲线如图乙所示,由图线可知,LED灯泡两端电压在2.3V以下时几乎处于_________(选填“短路”或“断路”)状态,选LED灯泡的电阻随其两端电压的升高而_________(选填“增大”“减小”或“不变”)。
(3)由该LED灯泡的伏安特性曲线可知,若将该LED灯泡与题中所给电源和一阻值约为的电阻串联,则该LED灯泡的耗电功率为___________W(保留两位有效数字)。
【答案】D 断路 减小 0.024(0.023—0.025均给分)
【解析】
(1)要求电流电压从零开始,所以电路应该用分压电路,且由于电压表的内阻远远大于待测电阻的阻值,所以应该用电流表外接法,所以电路结构选D;
(2)在2.3V以下时电路中电流为零,可以认为电路断路,从图像上可以看出LED灯泡的电阻随其两端电压的升高而减小。
(3)将该LED灯泡与题中所给电源和一阻值约为的电阻串联,设灯泡两端的电压为U,流过灯泡的电流为I,根据闭合电路欧姆定律可知,整理得:,在I-U图像上画出此函数,如图所示:
图像的交点即为灯泡的工作电压和电流,此时的电压为3.05V,电流为8mA,所以LED灯泡的耗电功率为
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【题目】如图所示,有两根和水平方向成α角的光滑平行金属轨道,上端接有可变电阻R,下端足够长,空间有垂直于轨道平面的匀强磁场,磁感应强度为B,一根质量为m的金属杆(电阻忽略不计)从轨道上由静止滑下,经过足够长的时间后,金属杆的速度会趋近于一个最大速度vm,则()
A. 如果B增大,vm将变大
B. 如果α增大,vm将变大
C. 如果R变小,vm将变大
D. 如果m变小,vm将变大
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【题目】为缓解能源紧张压力、减少环境污染,汽车制造商纷纷推出小排量经济实用型轿车.某公司研制开发了某型号小汽车发动机的额定功率为24kW,汽车连同驾乘人员总质量为m=2t,在水平路面上行驶时受到恒定的阻力是1000 N,如果汽车从静止开始以1m/s2的加速度做匀加速直线运动,功率达到最大后又以额定功率运动了一段距离,最终汽车达到了最大速度.在刚达到最大速度时,汽车共运动了40s,g取10m/s2,求:
(1) 汽车所能达到的最大速度多大;
(2) 汽车做匀加速运动过程能维持多长时间。
(3) 汽车速度为12 m/s时的加速度.
(4) 汽车在整个加速过程中,汽车的位移为多少?。
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【题目】如图所示,一质量为m=0.5 kg的小球,用长为0.4 m的轻绳拴着在竖直平面内做圆周运动。g取10 m/s2,求:
(1)小球要做完整的圆周运动,在最高点的速度至少为多大?
(2)当小球在最高点的速度为4 m/s时,轻绳拉力多大?
(3)若轻绳能承受的最大张力为45 N,小球的速度不能超过多大?
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【题目】2019年3月10日0时28分,“长征三号”乙运载火箭在西昌卫星发射中心点火起飞,成功将“中星6C”卫星送入太空。“中星”是一颗用于广播和通信的地球静止轨道通信卫星,可提供高质量的话音、数据、广播电视传输业务,服务寿命15年。已知地球半径为,地球表面的重力加速度为,地球自转周期为T,关于该卫星的发射和运行,下列说法正确的是
A. 该卫星发射升空过程中,可能处于超重状态
B. 该卫星可能处于北京上空
C. 该卫星绕地球运行的线速度可能大于第一宇宙速度
D. 该卫星运行轨道距离地面的高度为
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【题目】如图所示,有两个处于同一竖直面上的相同轨道,A、B两个相同小球从离出口处相同高度的地方同时由静止开始释放,假设小球经过斜面与水平轨道连接处无能量损失,所有的接触都是光滑的。离开轨道后A球做平抛运动,B球做匀速直线运动。则:
(1)A、B两球是否在A球第一次落地点处相碰,答:________(选填“是”或“否”);
(2)如果多次观察到同样的现象,你可以得出的结论是_________。
A.A球抛出时,在水平方向分运动是匀速直线运动
B.A球抛出时,在竖直方向分运动是自由落体运动
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【题目】如图所示,固定于水平桌面上的金属框架cdef,处在竖直向下的匀强磁场中,金属棒ab搁在框架上,可无摩擦滑动.此时构成一个边长为L的正方形,棒的电阻为r,其余部分电阻不计.开始时磁感应强度为.
(1)若保持磁感应强度不变,欲使ab在水平外力F作用下向右以匀速运动,则F的大小,方向如何?
(2)若从t=0时刻起,磁感应强度均匀增加,每秒增加量为k,同时保持棒静止,求棒中的感应电流大小和方向.
(3)若t=0时刻起,磁感应强度逐渐减小,当棒以恒定速度v向右做匀速运动时,可使棒中不产生感应电流,则磁感应强度怎样随时间变化?(写出B与t的关系式)
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【题目】如图所示,以速度v将小球沿与水平方向成θ=37°角方向斜向上抛出,结果小球刚好能垂直打在竖直的墙上,小球反弹后的速度方向水平,速度的大小为碰撞前的,不计空气阻力,则反弹后小球的速度大小再次为v时,速度与水平方向夹角的正切值为(已知,cos37)
A. B. C. D.
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【题目】如图所示,某拱桥的拱高为h,弧长为L,一质量为m的汽车以不变的速率由P运动到Q,已知汽车与桥面的动摩擦因数为μ,则在此过程中()
A. 汽车的牵引力保持不变
B. 重力做功为2mgh
C. 摩擦力做功为-μmgL
D. 牵引力做功与摩擦力做功的代数和为零
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