题目列表(包括答案和解析)
23.(新课标卷)(11分)用对温度敏感的半导体材料制成的某热敏电阻
,在给定温度范围内,其阻值随温度的变化是非线性的.某同学将
和两个适当的固定电阻
、
连成图1虚线框内所示的电路,以使该电路的等效电阻
的阻值随
所处环境温度的变化近似为线性的,且具有合适的阻值范围.为了验证这个设计,他采用伏安法测量在不同温度下
的阻值,测量电路如图1所示,图中的电压表内阻很大.
的测量结果如表l所示.
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回答下列问题
(1)根据图1所示的电路,在图2所示的实物图上连线.
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(2)为了检验
与t之间近似为线性关系,在坐标纸上作
-t关系图线
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(3)在某一温度下,电路中的电流表、电压表的示数如图3、4所示.电流表的读数为____,电压表的读数为___.此时等效电阻
的阻值为___:热敏电阻所处环境的温度约为____.
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答案:(1)如图所示(2)如图所示(3)115.0mA,5.00V,43.5Ω,64.0℃
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解析:(1)根据电路图连接实物。
(2)根据数据描出点,作出直线。
(3)
,
,
,对照图找出相应的温度为64.0℃。
23.(全国卷2)(13分)如图,一热敏电阻RT 放在控温容器M内:
A为毫安表,量程6mA,内阻为数十欧姆;E为直流电源,电动势约为3V,内阻很小;R为电阻箱,最大阻值为999.9Ω;S为开关。已知RT 在95℃时阻值为150Ω,在20℃时的阻值约为550Ω。现要求在降温过程中测量在95℃-20℃之间的多个温度下RT 的阻值。
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(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 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,记录电流表的示数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,直至20℃为止;在每一温度下重复步骤⑤⑥
答案:
(1)电路图如图:
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(2)d、电阻箱的读数
e、仍为
电阻箱的读数为
f、![]()
解析:(1)由于本实验只有一个可以用来测量或观察的电流表,所以应该用“替代法”的思维考虑用电流表观察保证电路的电阻不变,因此将热敏电阻、电阻箱和电流表串联形成测量电路。而且热敏电阻的95℃和20℃的阻值是已知的,所以热敏电阻的初始温度为95℃,则电流表数不变时电阻箱与热敏电阻的串联电路电阻保持150Ω加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,电阻箱与热敏电阻的串联电路电阻保持550Ω加电阻箱的初值之和不变,则可以测量任意温度下的电阻。
(2)实验步骤为:
a、依照实验原理电路图连线
b、调节控温电容M内的温度,使得
的温度为95℃
c、将电阻箱调到适当的初值,保证仪器安全
d、闭合开关,调节电阻箱,记录电流表的示数
,并记录电阻箱的初值![]()
e、将
的温度降低为
,调节电阻箱,使得电流表的读数仍为
,记录电阻箱的读数为![]()
f、温度为
时,热敏电阻的电阻值![]()
g、将
的温度逐渐降低直到为止,在每一温度下重复步骤e- f
23.(全国卷1)(16分)一电流表的量程标定不准确,某同学利用图1所示电路测量该电流表的实际量程
。
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所用器材有:量程不准的电流表
,内阻
=10.0
,量程标称为5.0mA;标准电流表
,内阻
=45.0
,量程1.0mA;标准电阻
,阻值10.0
;滑动变阻器R,总电阻为300.0
;电源E,电动势3.
0V,内阻不计;保护电阻
;开关S;导线。
回答下列问题:
(1)在答题卡上(图2所示)的实物图上画出连线。
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(2)开关S闭合前,滑动变阻器的滑动端c应滑动至 端。
(3)开关S闭合后,调节滑动变阻器的滑动端,使电流表
满偏;若此时电流表
的读数为
,则
的量程
= 。
(4)若测量时,
未调到满偏,两电流表的示数如图3所示,从图中读出
的示数
= ,
的示数
= ;由读出的数据计算得
=
。(保留3位有效数字)
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(5)写出一条提高测量准确度的建议:
。
[答案]⑴连线如图
⑵阻值最大
⑶![]()
⑷6.05mA
[解析]⑴连线如图
⑵在滑动变阻器的限流接法中在接通开关前需要将滑动触头滑动到阻值最大端
⑶闭合开关调节滑动变阻器使待测表满偏,流过的电流为Im。根据并联电路电压相等有
得![]()
⑷待测表未满偏有
,将A2的示数0.66mA和其他已知条件代入有
Ma
但图中A1的示数3.0mA量程为5.0mA,根据电流表的刻度是均匀的,则准确量程为6.05mA
⑸略
15.(四川卷)下列说法正确的是
A.α粒子大角度散射表明α粒子很难进入原子内部
B.氢原子跃迁发出的光从空气射入水时可能发生全反射
C.裂变反应有质量亏损,质量数不守恒
D.γ射线是一种波长很短的电磁波
答案:D
解析:α粒子的散射学习现象表明大多数α粒子不发生偏转,说明穿过了原子,少数α粒子发生偏转,说明无法穿过原子核,A错误。任何光只有在从光密介质进入光疏介质时才能发生全反射,B错误。裂变有质量亏损是因为核子的平均密度变化引起的,但是核子的总数并未改变,C错误。γ射线是频率很大波长很短的电磁波。D正确。
1.(天津卷)下列关于电磁波的说法正确的是
A.均匀变化的磁场能够在空间产生电场
B.电磁波在真空和介质中传播速度相同
C.只要有电场和磁场,就能产生电磁波
D.电磁波在同种介质中只能沿直线传播
答案:A
7.(上海物理)
电磁波包含了
射线、红外线、紫外线、无线电波等,按波长由长到短的排列顺序是
(A)无线电波、红外线、紫外线、
射线
(B)红外线、无线电波、
射线、紫外线
(C)
射线、红外线、紫外线、无线电波
(D)紫外线、无线电波、
射线、红外线
答案:A
解析:本题考查电磁波普。
难度:易。
19.(四川卷)图甲所示电路中,
为相同的电流表,C为电容器,电阻
的阻值相同,线圈L的电阻不计。在某段时间内理想变压器原线圈内磁场的变化如图乙所示,则在
时间内
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A.电流表
的示数比
的小
B.电流表
的示数比A3的小
C.电流表
和
的示数相同
D.电流表的示数都不为零
答案:C
[解析]由B-t图像知在t1-t2时间内,原线圈中磁场先负向减小后正向增大,则副线圈中磁通量是均匀变化的,根据法拉第电磁感应定律在副线圈中产生的感应电流大小不变,再根据楞次定则可判断负向较小时和正向增大时感应电流的方向相同,则在t1-t2时间内副线圈中个电流为稳恒电流,所以A1和A2的示数相同,A3的示数为0,正确答案C。
19.(浙江卷) 半径为r带缺口的刚性金属圆环在纸面上固定放置,在圆环的缺口两端引出两根导线,分别与两块垂直于纸面固定放置的平行金属板连接,两板间距为d,如图(上)所示。有一变化的磁场垂直于纸面,规定向内为正,变化规律如图(下)所示。在t=0时刻平板之间中心有一重力不计,电荷量为q的静止微粒,则以下说法正确的是
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A. 第2秒内上极板为正极
B. 第3秒内上极板为负极
C. 第2秒末微粒回到了原来位置
D. 第3秒末两极板之间的电场强度大小为0.2![]()
答案:A
23.(重庆卷)(16分)法拉第曾提出一种利用河流发电的设想,并进行了实验研究。实验装置的示意图可用题23图表示,两块面积均为S的矩形金属板,平行、正对、竖直地全部浸在河水中,间距为d。水流速度处处相同,大小为v,方向水平。金属板与水流方向平行。
地磁场磁感应强度的竖直分量为B,水的电阻为p,水面上方有一阻值为R的电阻通过绝缘导线和电建K连接到两金属板上。忽略边缘效应,求:
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(1)该发电装置的电动势;
(2)通过电阻R的电流强度;
(3)电阻R消耗的电功率。
解析:
(1)由法拉第电磁感应定律,有![]()
(2)两板间河水的电阻 ![]()
由闭合电路欧姆定律,有
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(3)由电功率公式,![]()
得 ![]()
32.(上海物理)(14分)如图,宽度L=0.5m的光滑金属框架MNPQ固定板个与水平面内,并处在磁感应强度大小B=0.4T,方向竖直向下的匀强磁场中,框架的电阻非均匀分布,将质量m=0.1kg,电阻可忽略的金属棒ab放置在框架上,并且框架接触良好,以P为坐标原点,PQ方向为x轴正方向建立坐标,金属棒从
处以
的初速度,沿x轴负方向做
的匀减速直线运动,运动中金属棒仅受安培力作用。求:
(1)金属棒ab运动0.5m,框架产生的焦耳热Q;
(2)框架中aNPb部分的电阻R随金属棒ab的位置x变化的函数关系;
(3)为求金属棒ab沿x轴负方向运动0.4s过程中通过ab的电量q,某同学解法为:先算出金属棒的运动距离s,以及0.4s时回路内的电阻R,然后代入
q=![]()
求解。指出该同学解法的错误之处,并用正确的方法解出结果。
解析:
(1)
,![]()
因为运动中金属棒仅受安培力作用,所以F=BIL
又
,所以![]()
且
,得![]()
所以![]()
(2)
,得
,所以
。
(3)错误之处:因框架的电阻非均匀分布,所求
是0.4s时回路内的电阻R,不是平均值。
正确解法:因电流不变,所以
。
本题考查电磁感应、电路与牛顿定律、运动学公式的综合应用。难度:难。
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