【题目】在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中。
(1)设计如图甲所示电路图,要求小灯泡两端的电压从零开始变化,且能尽量减小系统误差,开关
接___(填“M”或“N”)闭合开关S前滑片P置于_______(填“A端”或“B端”)
(2)若实验中电流表出现故障,不能使用。该同学需将一个满偏电流为1mA、内阻为30Ω的表头改装成量程为0-0.6A的电流表,则应将表头与电阻箱_________(填“串联”或“并联”),并将该电阻箱阻值调为__________Ω。(保留一位有效数字)
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(3)实验得到小灯泡的伏安特性曲线如图乙所示,若用一电动势E=3V、r=10Ω的电源与该小灯泡连接如图丙所示的电路,电路接通稳定后小灯泡消耗的功率为______W,若用另一只与该小灯泡完全相同的灯泡与电动势E=3V、r=10Ω的电源连接如图丁所示的电路,则电路接通稳定后电源的输出功率为______W。(计算结果保留两位小数)
【答案】N A端 并联 0.05 0.20~0.23 0.08~0.11
【解析】
(1)[1][2]要求小灯泡两端的电压从零开始变化,且能尽量减小系统误差,滑动变阻器采用分压接法;由于小灯泡电阻较小,电流表采用外接法,故开关S1接N点,闭合开关前,为保护电表,闭合开关S前滑片P置于A端;
(2)[3][4]把表头改装成大量程电流表应并联小电阻,根据并联电路特点和欧姆定律得
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解得
;
(3)[5]在灯泡U-I图象坐标系内作出电动势E=3V、r=10Ω的电源的路端电压随电流的变化
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由图示图象可知,灯泡两端电压U=1.20V,通过灯泡的电流I=0.18A,则灯泡的实际功率
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[6]设通过灯泡的电流为I,灯泡两端电压为U,根据图丁所示电路图,由闭合电路欧姆定律可得:
E=U+2Ir
则
U=E-2Ir
即
U=3-20I
在灯泡U-I图象坐标系内作出U=3-20I的图象如图所示
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由图示图象可知,灯泡两端电压U=0.35V,通过灯泡的电流I=0.13A,则电源的输出功率为
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【题目】如图所示一半径为R、由透明介质制成的球体,左侧有一沿竖直方向且与球体相切的墙面,图中过圆心的水平线段为球体的直径,在该直径的最右侧S点沿不同的方向发射出两束光,其中射到A点的光经折射后垂直于墙面到达M点,而射到B点的光恰好在球体的表面发生全反射,∠OSA=30°.求:
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(ⅰ)该透明介质的折射率;
(ⅱ)S点发出的光在传播过程中,经过SA与AM所用的时间的比值;
(ⅲ)B点到SO的距离.
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【题目】某次电动小汽车表演如图所示,质量为2 kg的小汽车从平台A处出发,以v0=5m/s经过B处飞越斜坡,恰落在斜坡底端的C点,着地之后瞬间车速变为4 m/s,之后沿平直轨道CD运动,到达D点时关闭发动机,进入半径为1.8 m圆轨道,运动一周后又进入水平轨道向右运动,直到停车点F时刚好停下。已知小汽车与水平面的摩擦阻力恒为重力的0.1倍,AC段运动过程中风力较大,可简化为受0.8N的水平向右的作用力,竖直方向的空气作用力忽略不计,过了C点后无风,不计空气作用力。圆轨道可视为光滑。已知AB段长度x0=3m,AB平台高1.25 m,CD段长度x2=2m,DF段长度x3=50m。小汽车的自身长度可忽略,g取10 m/s2,求:
(1)斜坡倾角的正切值tanθ;
(2)要使小汽车完成上述运动,CD段电动机至少提供多少能量?
(3)若DF阶段启用动力回收系统,回收效率为30%,则此段小汽车能滑行多远?
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【题目】如图所示,小球A、B均静止在光滑水平面上。现给A球一个向右的初速度,之后与B球发生对心碰撞。下列关于碰后情况,说法正确的是( )
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A.碰后小球A、B一定共速
B.若A、B球发生完全非弹性碰撞,A球质量等于B球质量, A球将静止
C.若A、B球发生弹性碰撞,A球质量小于B球质量,无论A球初速度大小是多少,A球都将反弹
D.若A、B球发生弹性碰撞,A球质量足够大,B球质量足够小,则碰后B球的速度可以是A球的3倍
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【题目】用如图所示的装置研究光电效应现象。用光子能量为11eV的光照射光电管的阴极K。电流表检测到有电流,调节滑动变阻器滑片,当电流表的示数恰好为零时,电压表的示数为6V。下列说法正确的是( )
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A.金属板的逸出功为5eV
B.若用能量为6eV的光子照射阴极K,不能发生光电效应
C.将滑片调至滑动变阻器的最左端,此时电流表示数为饱和光电流
D.电子的最大初动能为6eV
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【题目】如图所示,空间有与竖直平面夹角为θ的匀强磁场,在磁场中用两根等长轻细金属丝将质量为m的金属棒ab悬挂在天花板的C、D两处,通电后导体棒静止时金属丝与磁场方向平行。已知磁场的磁感应强度大小为B,接人电路的金属棒长度为l,重力加速度为g,以下关于导体棒中电流的方向和大小正确的是( )
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A.由b到a,
B.由a到b,![]()
C.由a到b,
D.由b到a,![]()
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【题目】物理课上,老师做了一个奇妙的“跳环实验”。如图,她把一个带铁芯的线圈L、开关S和电源用导线连接起来后。将一金属套环置于线圈L上,且使铁芯穿过套环。闭合开关S的瞬间,套环立刻跳起。某同学另找来器材再探究此实验。他连接好电路,经重复试验,线圈上的套环均未动。对比老师演示的实验,下列四个选项中,导致套环未动的原因可能是
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A. 线圈接在了直流电源上 B. 电源电压过高
C. 所选线圈的匝数过多 D. 所用套环的材料与老师的不同
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【题目】如图所示,在粗糙水平面上放置质量分别为m、m、3m、2m的四个木块A、B、C、D,木块A、B用一不可伸长的轻绳相连,木块间的动摩擦因数均为μ,木块C、D与水平面间的动摩擦因数相同,最大静摩擦力等于滑动摩擦力。若用水平拉力F拉木块B,使四个木块一起匀速前进,重力加速度为g,则需要满足的条件是( )
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A.木块A、C间的摩擦力与木块B、D间的摩擦力大小之比为3:2
B.木块C、D与水平面间的动摩擦因数最大为![]()
C.轻绳拉力FT最大为![]()
D.水平拉力F最大为![]()
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【题目】如图所示,ABCD是半径为R的四分之三光滑绝缘圆形轨道,固定在竖直面内。以轨道的圆心O为坐标原点,沿水平直径AC方向建立x轴,竖直直径BD方向建立y轴。y轴右侧(含y轴)存在竖直向上的匀强电场。一质量为m、带电量为+q的小球,从A点由静止开始沿轨道下滑,通过轨道最高点D后,又落回到轨道上的A点处。不考虑小球之后的运动,不计空气阻力,重力加速度为g,求:
(1)小球落回到A点时的速率;
(2)电场强度的大小;
(3)小球从A下滑到电场内的B点时对轨道压力的大小。
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