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    15．某实验小组进行“探究热敏电阻的温度特性”实验，实验室提供如下器材：
    热敏电阻Rt（常温下约8kΩ）、温度计、电流表A（量程1mA，内阻约200Ω）、电压表V（量程3V，内阻约10kΩ）、电池组E（电动势为4.5V，内阻约1Ω）、滑动变阻器R（最大阻值为20Ω）、开关S、导线若干、烧杯和水．
    （1）根据实验所提供的器材，设计实验电路，画在图1甲所示的方框中．
    （2）图1乙所示是实验器材的实物图，图中已连接了部分导线，请根据你所设计的实验电路，补充完成实物间的连线．

    （3）利用补充完整的实验装置测量出不同温度下的电阻值，画出该热敏电阻的Rt-t图象如图2中的实测曲线，与图中理论曲线相比二者有一定的差异．除了偶然误差外，关于产生系统误差的原因或减小系统误差的方法，下列叙述正确的是AC．
    A．电流表的分压造成电阻的测量值总比真实值大
    B．电压表的分流造成电阻的测量值总比真实值小
    C．温度升高到一定值后，电流表宜采用外接法
    D．温度升高到一定值后，电流表宜采用内接法
    （4）将本实验所用的热敏电阻接到一个电流较大的恒流电源中使用，当电流通过电阻产生的热量与电阻向周围环境散热达到平衡时，满足关系式I2R=k（t-t0）（其中k是散热系统，t是电阻的温度，t0是周围环境温度，I为电流强度），电阻的温度稳定在某一值．若通过它的电流恒为50mA，t0=20℃，k=0.25W/℃，由实测曲线可知该电阻的温度稳定在48℃．

    分析 （1）根据实验原理可明确实验电路图；
    （2）根据图甲所示实验电路图连接实物电路图；
    （3）根据表中实验数据，在坐标系中描出对应点，然后作出图象．分析实验电路，根据伏安法测电阻所造成的误差分析误差原因．
    （4）作出P散=k（t-t0）的图象，与热敏电阻随温度变化的图象的交点即为该电阻的稳定温度，带入公式即可求得此时的发热功率．

    解答 解：（1）本实验中要测量伏安特性曲线，故应采用滑动变阻器分压接法，同时由于热敏电阻阻较大，故应采用电流表内接法；故原理图如图甲所示；
    （2）根据电路图连接实物图，如图乙所示．
    （3）由于实验采用的是电流表内接法，由于电流表的分压使电压表读数大于热敏电阻两端的电压．故A正确；
    在相同的温度下，热敏电阻的测量值总比理论值偏大；
    当温度升高到一定值后，电阻变小，则电流表应该选用外接法，故C正确；
    故选：AC
    （4）电阻的散热功率可表示为P散=k（t-t0）=I2R I=50mA，k=0.25；
    代入数据解得：
    R=100（t-t0）=100t-2000Ω；
    在图2中作出如图所示的图线，
    据其与理论图线的交点即可求得：该电阻的温度大约稳定在48℃．
    故答案为：（1）如图所示；（2）连线如图；（3）AC；（4）48

    点评 本题中要特别注意第3小问中的作图解决的办法；由于导体电阻随温度的变化而变化，故不能直接应用欧姆定律，而是根据图象进行分析．本题为探究性实验，要求能将所学知识熟练应用；

    练习册系列答案
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    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    5．将一个质量为1kg的小球竖直向上抛出，最终落回抛出点，运动过程中所受阻力大小恒定，方向与运动方向相反．该过程的v-t图象如图所示，g取10m/s2．
    （1）求小球所受重力和阻力之比？
    （2）求小球落回抛出点时的速度大小？

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    科目：高中物理 来源： 题型：实验题

    6．用如图甲所示的实验装置，验证m1、m2组成的系统机械能守恒．m2从高处由静止开始下落，m1上拖着的纸带打出一系列的点，对纸带上的点迹进行测量，即可验证机械能守恒定律．图乙给出的是实验中获取的一条纸带：0是打下的第一个点，每相邻两计数点间还有4个打点（图中未标出），计数点间的距离如图乙所示．已知m1=50g、m2=150g，取g=9.8m/s2，则（结果均保留两位有效数字）

    ①在纸带上打下记数点5时的速度v=2.4m/s；
    ②在0～5过程中系统动能的增量△EK=0.58J，系统势能的减少量△EP=0.59J；由此可以验证在误差允许范围内，m1、m2组成的系统机械能守恒．

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    科目：高中物理 来源： 题型：计算题

    3．如图所示，在光滑水平地面上，有一质量m1=4.0kg 的平板小车，小车的右端有一固定的竖直挡板，挡板上固定一轻质细弹簧，位于小车A点处的质量为m2=1.0kg的木块（视为质点）与弹簧的左端相接触但不连接，此时弹簧与木块间无相互作用力．木块与A点左侧的车面之间有摩擦，与A点右侧的车面之间的摩擦可忽略不计．现小车与木块一起以v0=2.0m/s的初速度向右运动，小车将与其右侧的竖直墙壁发生碰撞，已知碰撞时间极短，碰撞后小车以v1=1.0m/s的速度水平向左运动，取g=10m/s2．
    ①求小车与竖直墙壁发生碰撞的过程中小车动量变化量的大小；
    ②若弹簧始终处于弹性限度内，求小车撞墙后与木块相对静止时的速度大小和弹簧的最大弹性势能．

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    科目：高中物理 来源： 题型：计算题

    10．如图所示，在温度为27℃、大气压为P0=105Pa的教室里，有一导热性能良好、内壁光滑的气缸，封闭着一定质量的某种理想气体．活塞密闭性良好，质量不计，横截面积S=100cm2，离气缸底部距离L1=0.6m．现将此气缸移至温度为-53℃的冷冻实验室中，并在活塞上方放置一质量为m=10kg的铅块．冷冻实验室中气压也为P0=105Pa．（g取10 m/s2）求：
    ①在冷冻实验室中，活塞稳定时距气缸底部的距离L2；
    ②已知一定质量的理想气体内能与热力学温度成正比，且在教室时气缸内气体内能为U1=30J．已知在教室中稳定状态到实验室稳定状态变化过程中，活塞对气体做功W=210J，求此过程中 通过缸壁传递的热量Q．

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    科目：高中物理 来源： 题型：实验题

    20．某研究性学习小组做探究“橡皮筋做的功和物体速度变化的关系”的实验，实验开始前，他们提出了以下几种猜想：①w∝$\sqrt{v}$②w∝v③w∝v2．实验装置如图所示，图中是小车在一条橡皮筋作用下弹出，沿木板滑行的情形，这时橡皮筋对小车做的功记为W． 当我们用2条、3条…完全相同的橡皮筋并在一起进行第2次、第3次…实验时，每次橡皮筋都拉伸到同一位置释放． 小车在实验中获得的速度由打点计时器所打的纸带测出．
    （1）实验时为了使小车只在橡皮筋作用下运动，应采取的措施是把木板的末端垫起适当高度以平衡摩擦力；
    （2）每次实验得到的纸带上的点并不都是均匀的，为了计算出小车获得的速度，应选用纸带的点距均匀部分进行测量；
    （3）同学们设计了以如表格来记录数据．其中w1、w2、w3、w4…表示橡皮筋对小车做的功，v1、v2、v3、v4、…表示物体每次获得的速度
    实验次数1234…
    ww1w2w3w4…
    vv1v2v3v4…
    他们根据实验数据绘制了如图乙所示的w-v图象，由图象形状得出结论w∝v2．他们的做法是否合适？请说明理由：不合适．由曲线不能直接确定函数关系，应进一步绘制w-v2图象．

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    科目：高中物理 来源： 题型：计算题

    7．如图所示是由阿特伍德创制的一种实验装置--阿特伍德机．已知物体A、B的质量相等均为M，物体C的质量为$\frac{1}{2}$M物体B离地高度为h，轻绳与轻滑轮间的摩擦不计，轻绳不可伸长且足够长．将BC由静止释放，当物体B下落到离地高度为$\frac{1}{2}$h时，C从B上自由脱落，脱落后随即将C取走，B继续下落$\frac{1}{2}$h高度着地，B着地后不反弹，A始终未与滑轮接触，重力加速度为g，求：
    （1）C刚从B上脱落时B的速度大小；
    （2）整个过程中A向上运动的最大高度．

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    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    4．磁铁在线圈中心上方开始运动时，线圈中产生如图方向的感应电流，则磁铁（　　）
    A．向上运动B．向下运动C．向左运动D．向右运动

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    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    10．2015年秋季，高三（5）班来到浙江正和造船有限公司参加社会实践活动，某同学对如图所示的工业模型产生了浓厚兴趣．经测量后，获得如下信息：轨道AB部分水平粗糙，长S0=2m，竖直半圆轨道BDC光滑，半径R=0.1m，两轨道相切于B点，C处固定一弹性档板（物块与其发生碰撞后会原速率弹回）．质量为m=1kg小物块（视为质点）置于轨道的左端A处，该同学给小物块施加一水平向右的恒力F=5.5N，使其向右运动，到达B处时将力撤去，发现小物块恰好可上升到与圆心O等高的D点，后再沿轨道滑下．当地重力加速度为10m/s2，在小物块运动的整个过程中工业模型始终不动．求：
    （1）小物块与水平轨道间的动摩擦因数；
    （2）小物块再次滑到B点时对圆弧轨道的压力大小；
    （3）现增大恒力F，为使小物块始终不脱离轨道，则F应满足什么条件？

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