【题目】在描绘一个标有“6.3V,0.3A”小灯泡的伏安特性曲线的实验中,要求灯泡两端的电压由零逐渐增加到6.3V,并便于操作。
已选用的器材有:
学生电源(电动势为9V,内阻约1Ω);
电流表(量程为0﹣0.6A,内阻约0.2Ω;量程为0﹣3A,内阻约0.04Ω);
电压表(量程为0﹣3V,内阻约3kΩ;0﹣15V,内阻约15kΩ);
开关一个、导线若干
(1)实验中还需要一个滑动变阻器,现有以下两个滑动变阻器,则应选其中的____(选填选项前的字母)
A.滑动变阻器(最大阻值10Ω,最大允许电流1A)
B.滑动变阻器(最大阻值1500Ω,最大允许电流0.3A)
(2)实验电路图应选用图中的实验电路图应选用图中的____(选填“甲”或“乙”)。
(3)请根据(2)中所选的电路图,补充完成图中实物电路的连接。(_______)
(4)接闭合关,改变滑动变阻器滑动端的位置,并记录对应的电流表示数I、电压表示数U,图中电流表选择0﹣0.6A量程,电压表选择0﹣15V量程,电流表、电压表示数如上图所示,可知该状态下小灯泡电阻的测量值Rx==____Ω(计算结果保留两位有效数字)。
(5)根据实验数据,画出的小灯泡I﹣U图线如图所示。由此可知,当小灯泡两端的电压增加时,小灯泡的电阻值将__(选填“变大”或“变小”)。
【答案】A 乙 18 变大
【解析】
(1)[1]实验要求灯泡两端的电压需要由零逐渐增加到6.3V,则滑动变阻器应采用分压接法,所以要选择滑动变阻器的最大值比较小的
A.滑动变阻器(最大阻值10Ω,最大允许电流1A)与分析相符,故A正确;
B.滑动变阻器(最大阻值1500Ω,最大允许电流0.3A)与分析不符,故B错误。
(2)[2]灯泡正常发光时的电阻为
该电阻值相对于电压表属于小电阻,所以电流表应采用外接法,实验要求灯泡两端的电压需要由零逐渐增加,所以滑动变阻器应用分压式,因此实验电路应选乙;
(3)[3]根据实验电路图连接实物电路图,实物电路图如图所示;
(4)[4]电流表的量程为0.6V,所以每一小格的读数为0.02A,所以电流表的读数为0.22A,电压表的量程为15V,所以每一小格的读数为0.5V,所以读数为:
8×0.5=4V
由欧姆定律得
(5)[5]在I-U图象中,各个点与坐标原点的连线的斜率表示电阻的倒数,由图可知,随电压增大,各点与坐标原点的连线的斜率减小,所以可知待测电阻的电阻值增大
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【题目】如图所示,光滑绝缘的细圆管弯成半径为 R 的半圆形,固定在竖直面内,管口 B、C 的连线是水平直径.现有一质量为 m 带正电的小球(可视为质点)从 B 点正上方的 A 点自由下落, A、B 两点间距离为 4R.从小球进入管口开始,整个空间突然加一匀强电场,静电力在竖直向上的 分力大小与重力大小相等,结果小球从管口 C 处脱离圆管后,其运动轨迹经过 A 点.设小球运动过 程中带电量没有改变,重力加速度为 g,求:
(1)小球到达 B 点的速度大小;
(2)小球受到的静电力的大小;
(3)小球经过管口 C 处时对圆管壁的压力.
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【题目】A、B两车在同一直线上向右匀速运动,B车在A车前,A车的速度大小为v1=8m/s,B车的速度大小为v2=20m/s,如图所示.当A、B两车相距x0=28m时,B车因前方突发情况紧急刹车(已知刹车过程的运动可视为匀减速直线运动),加速度大小为a=2m/s2,从此时开始计时,求
(1)A车追上B车之前,经多长时间相距最远?
(2)两者相距的最大距离?
(3)A车追上B车所用时间?
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【题目】如图所示,倾角为θ=37°的粗糙斜面AB底端与半径R=0.5m的光滑半圆轨道BC平滑相连, BC为圆轨道直径且处于竖直方向,A、C两点等高。滑块质量m=1kg,μ=0.3,取g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8。则:
(1)若使滑块恰能到达C点,求滑块从A点沿斜面滑下时的初速度v0。
(2)若滑块离开C处的速度大小为4m/s,求滑块从C点飞出至落到斜面上的时间t。
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【题目】如图所示,用“碰撞实验器”可以验证动量守恒定律,即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系:先安装好实验装置,在地上铺一张白纸,白纸上铺放复写纸,记下重垂线所指的位置O。接下来的实验步骤如下:
步骤1:不放小球2,让小球1从斜槽上A点由静止滚下,并落在地面上。重复多次,用尽可能小的圆,把小球的所有落点圈在里面,其圆心就是小球落点的平均位置;
步骤2:把小球2放在斜槽前端边缘位置B,让小球1从A点由静止滚下,使它们碰撞。重复多次,并使用与步骤1同样的方法分别标出碰撞后两小球落点的平均位置;
步骤3:用刻度尺分别测量三个落地点的平均位置M、P、N离O点的距离,即线段OM、OP、ON的长度。
①对于上述实验操作,下列说法正确的是________
A.应使小球每次从斜槽上相同的位置自由滚下
B.斜槽轨道必须光滑
C.斜槽轨道末端必须水平
D.小球1质量应大于小球2的质量
②上述实验除需测量线段OM、OP、ON的长度外,还需要测量的物理量有________;
A.A、B两点间的高度差h1
B.B点离地面的高度h2
C.小球1和小球2的质量m1、m2
D.小球1和小球2的半径r
③当所测物理量满足表达式______________(用所测物理量的字母表示)时,即说明两球碰撞遵守动量守恒定律.如果还满足表达式______________(用所测物理量的字母表示)时,即说明两球碰撞时无机械能损失;
④完成上述实验后,某实验小组对上述装置进行了改造,如图所示.在水平槽末端与水平地面间放置了一个斜面,斜面的顶点与水平槽等高且无缝连接.使小球1仍从斜槽上A点由静止滚下,重复实验步骤1和2的操作,得到两球落在斜面上的平均落点M′、P′、N′。用刻度尺测量斜面顶点到M′、P′、N′三点的距离分别为l1、l2、l3。则验证两球碰撞过程中动量守恒的表达式为____________(用所测物理量的字母表示)。
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【题目】如图所示,质量均为m的A、B两物体中间用一个轻杆相连在倾角为θ的斜面上匀速下滑。已知A物体光滑,B物体与斜面间的动摩擦因数为,整个过程中斜面始终静止不动。则下列说法正确的是( )
A.B物体与斜面间的动摩擦因数=tanθ
B.轻杆对A物体的弹力平行于斜面向下
C.增加B物体的质量,A、B整体不再沿斜面匀速下滑
D.增加B物体的质量,A、B整体继续沿斜面匀速下滑
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【题目】如图所示,在一足够大的空间内存在着水平向右的匀强电场,电场强度大小E=3.0×104N/C.有一个质量m=4.0×10﹣3kg的带电小球,用绝缘轻细线悬挂起来,静止时细线偏离竖直方向的夹角θ=37°.取g=10m/s2,sin37°=0.60,cos37°=0.80,不计空气阻力的作用.
(1)求小球所带的电荷量及电性;
(2)如果将细线轻轻剪断,求细线剪断后,小球运动的加速度大小;
(3)从剪断细线开始经过时间t=0.20s,求这一段时间内小球电势能的变化量.
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【题目】如图所示,两个固定的导热良好的水平气缸A、B,由水平硬杆相连的活塞面积分别为SA=100 cm2, SB=20 cm2。两气缸通过一带阀门K的细管连通,最初阀门关闭,A内有理想气体,B内为真空。两活塞分别与各自气缸底相距a=b=50 cm,活塞静止。设环境温度保持不变,不计摩擦,大气压强保持p0 =76 cmHg不变,细管体积可忽略不计,求:
(1)阀门K关闭未打开时,气缸A中气体的压强;
(2)将阀门K打开,足够长时间后,左侧活塞停在距A气缸底多远处。
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【题目】小明做验证动量守恒定律实验的装置如图甲所示,悬挂在O点的单摆由长为l的细线和直径为d的小球A组成,小球A与放置在光滑支撑杆上的直径相同的小球B发生对心碰撞,碰后小球A继续向前摆动,小球B做平抛运动。
(1)小明用游标卡尺测小球A直径如图乙所示,则d=_______mm。又测得了小球A质量m1,细线长度l,碰撞前小球A拉起的角度α和碰撞后小球B做平抛运动的水平位移x、竖直下落高度h。为完成实验,还需要测量的物理量有:___________;
(2)如果满足等式_____________(用实验测得的物理量符号表示),我们就认为在碰撞中系统的动量是守恒的。
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