题目列表(包括答案和解析)
3.(2010·重庆卷,22(1))某同学用打点计时器测量做匀加速直线运动的物体的加速度,电源
频率f=50 Hz.在纸带上打出的点中,选出零点,每隔4个点取1个计数点,因保存不当,
纸带被污染,如图1-4-11所示,A、B、C、D是依次排列的4个计数点,仅能读出其
中3个计数点到零点的距离:xA=16.6 mm,xB=126.5 mm,xD=624.5 mm.
图1-4-11
若无法再做实验,可由以上信息推知:
(1)相邻两计数点的时间间隔为________ s;
(2)打C点时物体的速度大小为________ m/s(取2位有效数字);
(3)物体的加速度大小为________(用xA、xB、xD和f表示).
解析:(1)因相邻的两计数点间还有4个计时点,故t=5T=0.1 s.
(2)由匀变速直线运动的特点可知:
vC==×10-3=2.5 m/s.
(3)设xB-xA=x1,xC-xB=x2,xD-xC=x3,则x3-x1=2at2,x2-x1=at2,即x3+x2-2x1
=3at2,t=5T=,故xD-3xB+2xA=,所以a=.
答案:(1)0.1 s (2)2.5 (3)
2.某同学在做“探究小车速度随时间变化的规律”的实验时,打点计时器所用电源的频率
是50 Hz,在实验中得到一条点迹清晰的纸带,他把某一点记作O,再选依次相邻的6
个点作为测量点,分别标以A、B、C、D、E和F,如图1-4-9所示.
图1-4-9 图1-4-10
(1)如果测得C、D两点相距2.70 cm,D、E两点相距2.90 cm,则在打D点时小车的速
度是________ m/s.
(2)该同学分别算出打各点时小车的速度,然后根据数据在v-t坐标系中描点(如图1-4
-10所示),由此可求得小车的加速度a=________ m/s2.
解析:(1)根据匀变速直线运动的规律,打D点的速度等于CE段的平均速度,即
vD== m/s=1.40 m/s.
(2)根据描点作一条过原点的直线,直线的斜率即为小车的加速度.
图象如图所示,求出加速度为5.00 m/s2.
答案:(1)1.40 (2)5.00
1.在研究某物体的运动规律时,打点计时器打下如图1-4-8所示的一条纸带.已知打点
计时器使用的交流电频率为50 Hz,相邻两计数点间还有四个打点未画出.由纸带上的
数据可知,打E点时物体的速度v=________,物体运动的加速度a=________(结果保
留两位有效数字).
图1-4-8
解析:T=5×0.02 s=0.1 s,vE== cm/s=0.25 m/s,
a== cm/s2=0.30 m/s2.
答案:0.25 m/s 0.30 m/s2
13.(2009·宁夏理综)青岛奥运会帆船赛场采用风力发电给蓄电池充电,为路灯提供电能.用光敏电阻作为传感器控制路灯电路的开关,实现自动控制.光敏电阻的阻值随照射光的强弱而变化,作为简化模型,可以近似认为,照射光较强(如白天)时电阻几乎为0;照射光较弱(如黑天)时电阻接近于无穷大.利用光敏电阻作为传感器,借助电磁开关,可以实现路灯自动在白天关闭,黑天打开.电磁开关的内部结构如图所示.1、2两接线柱之间是励磁线圈,3、4两接线柱分别与弹簧片和触点连接。当励磁线圈中电流大于50 mA时,电磁铁吸合铁片,弹簧片和触点分离,3、4断开:电流小于50 mA时,3、4接通。励磁线圈中允许通过的最大电流为100 mA.
(1)利用以下器材设计一个自动控制路灯的电路,画出电路原理图.
光敏电阻R1,符号
灯泡L,额定功率40 W,额定电压36 V,符号
保护电阻R2,符号
电磁开关,符号
蓄电池E,电压36 V,内阻很小;开关S,导线若干.
(2)回答下列问题:
①如果励磁线圈的电阻为200 Ω,励磁线圈允许加的最大电压为______V,保护电阻R2的阻值范围为______Ω.
②在有些应用电磁开关的场合,为了安全,往往需要在电磁铁吸合铁片时,接线柱3、4之间从断开变为接通.为此,电磁开关内部结构应如何改造,请结合本题中电磁开关内部结构图说明.
答:________________________________.
③任意举出一个其他的电磁铁应用的例子.
答:________________________________.
答案:(1)电路原理如图所示.
(2)①20 160-520
②把触点从弹簧片右侧移到弹簧片左侧,保证当电磁铁吸合铁片时,3、4之间接通;不吸合时,3、4之间断开
③电磁起重机
解析:(1)解析过程略.
(2)①Um=ImR=100×10-3×200 V=20 V;E=I(R2+R),其中50 mA<I≤100 mA,故R2在160 Ω-520 Ω之间.
②解析见答案.
③解析见答案.
12.(2010·全国卷Ⅱ)如图所示,一热敏电阻RT放在控温容器M内,为毫安表,量程6 mA,内阻为数十欧姆;E为直流电源,电动势约为3 V,内阻很小;R为电阻箱,最大阻值为999.9 Ω;S为开关.已知RT在95 ℃时的阻值为150 Ω,在20 ℃时的阻值约为550 Ω.现要求在降温过程中测量在20 ℃-95 ℃之间的多个温度下RT的阻值.
(1)在图中画出连线,完成实验原理电路图.
(2)完成下列实验步骤中的填空:
①依照实验原理电路图连线.
②调节控温容器M内的温度,使得RT的温度为95 ℃.
③将电阻箱调到适当的初值,以保证仪器安全.
④闭合开关.调节电阻箱,记录电流表示数I0,并记录
________________________________________________________________________.
⑤将RT的温度降为T1(20 ℃<T1<95 ℃),调节电阻箱,使得电流表的读数________,记录________.
⑥温度为T1时热敏电阻的电阻值RT1=________.
⑦逐步降低T1的数值,直到20 ℃为止;在每一温度下重复步骤⑤⑥.
答案:(2)④电阻箱的读数R0 ⑤为I0 电阻箱的读数为R1 ⑥R0-R1+150 Ω
解析:如图所示,由于本实验只有一只可以测量和观察的直流电流表,所以应该用“替代法”,考虑到用电流表观察且保证电路中电阻不变,因此将热敏电阻、电阻箱和电流表串联形成测量电路.而且热敏电阻RT阻值在20 ℃-95 ℃之间是已知的,热敏电阻的初始温度为95 ℃,则电流表示数不变时,电阻箱和热敏电阻的阻值应保持150 Ω和电阻箱的初值之和不变.如果热敏电阻的初始温度为20 ℃,则电流表示数不变时,电阻箱和热敏电阻的阻值应保持550 Ω和电阻箱的初值之和不变.则可以测量任意温度下的电阻.
11.(2010·试题调研)2010年11月21日上午,广州亚运会蹦床决赛中,中国选手黄珊汕勇夺金牌.假设在比赛时她仅在竖直方向运动,通过传感器绘制出蹦床面与运动员间的弹力随时间变化规律的曲线如图所示.重力加速度g已知,依据图象给出的信息,能求出黄珊汕在蹦床运动中的物理量有( )
A.质量
B.最大加速度
C.运动稳定后,离开蹦床后上升的最大高度
D.运动稳定后,最低点到最高点的距离
答案:ABC
解析:在0-1.4 s时间内弹力不变,弹力和人的重力保持平衡,故能求出人的质量,A正确;由图知向上的最大弹力,由牛顿第二定律F-mg=ma,求出最大加速度,B正确;由图可知运动稳定后人离开蹦床在空中运动的时间,这样可求出运动员离开蹦床平面上升的最大高度,但无法求出运动员从蹦床平面向下运动的距离,故C正确,D错误.
10.2007年度诺贝尔物理学奖授予了法国和德国的两位科学家,以表彰他们发现“巨磁电阻效应”.基于巨磁电阻效应开发的用于读取硬盘数据的技术,被认为是纳米技术的第一次真正应用,在下列有关其他电阻应用的说法中,错误的是( )
A.热敏电阻可应用于温度测控装置中
B.光敏电阻是一种光电传感器
C.电阻丝可应用于电热设备中
D.电阻在电路中主要起到通过直流、阻碍交流的作用
答案:D
解析:电阻在电路中对直流电和交流电都有阻碍作用,将电能转换为热能,故D项错.
9.压敏电阻的阻值会随所受压力的增大而减小,某位同学利用压敏电阻设计了判断电梯运动状态的装置,其装置示意图如右图所示,将压敏电阻平放在电梯内,受压面朝上,在上面放一物体m,电梯静止时电流表示数为I0,电梯在不同的运动过程中,电流表的示数分别如下图中甲、乙、丙、丁所示.下列判断中不正确的是( )
A.甲图表示电梯可能做匀速直线运动
B.乙图表示电梯可能做匀加速上升运动
C.丙图表示电梯可能做匀加速上升运动
D.丁图表示电梯可能做变减速下降运动
答案:B
解析:若电流保持不变,说明受到的压力不变,即电梯的加速度恒定.甲图中电流保持I0不变,说明加速度为零,选项A正确.丙图中电流保持2I0不变,说明加速度向上,选项C正确.乙图中电流由I0均匀增大到2I0,说明受到的压力由mg均匀增加,即加速度向上均匀增加,即做变加速运动,选项B错误.丁图中电流由2I0均匀减小到I0,说明受到的压力也均匀减小到mg,加速度向上均匀减小,选项D正确.
8.(2010·重庆模拟)某电容式话筒的原理示意图如图所示,E为电源,R为电阻,薄片P和Q为两金属极板.对着话筒说话时,P振动而Q可视为不动.在P、Q间距增大过程中( )
A.P、Q构成的电容器的电容增大
B.P上电荷量保持不变
C.M点的电势比N点的低
D.M点的电势比N点的高
答案:D
解析:该题考查平行板电容器和电路的综合问题.由C=可知当d增大时,电容器的电容减小,A不正确.若极板中电量保持不变,则由U=可知,电压增大,U>E.因此可知d增大的过程,电容器要给电源充电,极板上电量减小,电流方向由M到N通过电阻,M点的电势比N点的电势高.D选项正确.
7.(2010·大连模拟)如图所示,R1、R2为定值电阻,L为小灯泡,R3为光敏电阻,当照射光强度增大时( )
A.电压表的示数增大
B.R2中电流减小
C.小灯泡的功率增大
D.电路的路端电压增大
答案:ABC
解析:当光强度增大时,R3阻值减小,外电路电阻随R3的减小而减小,R1两端电压因干路电流增大而增大,同时内电压增大,故电路路端电压减小,电压表的示数增大.A项正确,D项错误;由路端电压减小而R1两端电压增大知R2两端电压必减小,则R2中电流减小,故B项正确;结合干路电流增大知流过小灯泡的电流必增大,则小灯泡的功率增大.
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