【题目】硅光电池是一种可将光能转换为电能的器件。某同学用图(a)所示的电路研究硅光电池的伏安特性曲线。图中R0为已知定值电阻,两个电压表均视为理想电压表。
(1)请根据图(a)所示的电路图,用笔画线代替导线将图(b)中的的实物图补充完整________。
(2)实验一:用一定强度的光照射硅光电池,调节滑动变阻器,通过测量和计算得到该电池的U-I曲线,如图(c)中的甲线。由此可知电池的内阻随电流的增大而________(选填“增大”、“减小”或“不变”),短路电流为________μA,电动势为_______V。(计算结果保留两位有效数字)
(3)实验二:减小光的强度,重复实验,得到的U-I曲线如图(c)中的乙线所示。
当滑动变阻器的电阻为某一值时,实验一中的V1表的示数为1.5V,保持该阻值不变,在实验二中外电路消耗的电功率为_________mW(计算结果保留两位有效数字)。
【答案】(1)如图; (2)增大 295 2.60 (3)0.14
【解析】
(1)按电流流向法,从电源的正极出发,依次串联开关、滑动变阻器、电阻R0回到负极,最后把电压表V2并联在R0两端,V1并联在滑动变阻器和R0两端即可;要注意电流从电压表的正接线柱流入负接线柱流出,滑动变阻器按一上一下的原则串联在电路中.如下图所示:
(2)电池的U-I曲线的斜率表示内阻的大小,图线斜率的绝对值在增大,所以内阻增大.当U=0,I=I短=295μA,I=0,E=U=2.60V.
(3)实验一中的路端电压为U1=1.5V时电路中电流为I1=0.21mA,连接a中点(0.21mA、1.5V)和坐标原点,此直线外电路电阻(此时电阻不变)的U-I图,和图线b的交点为实验二中的路端电压和电路电流.如图,电流和电压分别为I=140μA、U=1.0V,则外电路消耗功率为P=UI=0.14mW.
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【题目】质量相同的两个小球在光滑水平面上沿连心线同向运动,球1的动量为7 kg·m/s,球2的动量为5 kg·m/s,当球1追上球2时发生碰撞,则碰撞后两球动量变化的可能值是: ( )
A.Δp1=-1 kg·m/s,Δp2=1 kg·m/s
B.Δp1=-1 kg·m/s,Δp2=4 kg·m/s
C.Δp1=-9 kg·m/s,Δp2=9 kg·m/s
D.Δp1=-12 kg·m/s,Δp2=10 kg·m/s
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【题目】甲、乙两个物体在同一直线上运动,其x-t图象如图所示,其中直线b与曲线a相切于点(4,-15).已知甲做匀变速直线运动,下列说法正确的是( )
A. 前4 s内两物体运动方向相同
B. 前4 s内甲的平均速度是乙的平均速度的倍
C. t=0时刻,甲的速度大小为9 m/s
D. 甲的加速度大小为2 m/s2
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【题目】如图甲所示,左端封闭、内径相同的U形细玻璃管竖直放置,左管中封闭有长为L=20cm的空气柱,两管水银面相平,水银柱足够长.已知大气压强为p0=75cmHg.
(1)若将装置翻转180°,使U形细玻璃管竖直倒置(水银未溢出),如图乙所示.当管中水银静止时,求左管中空气柱的长度;
(2)若将图甲中的阀门S打开,缓慢流出部分水银,然后关闭阀门S,右管水银面下降了H=35cm,求左管水银面下降的高度.
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【题目】如图所示,水平转台上有一个质量为m的物块,用长为L的细绳将物块连接在转轴上,细线与竖直转轴的夹角为θ角,此时绳中张力为零,物块与转台间动摩擦因数为μ(),最大静摩擦力等于滑动摩擦力,物块随转台由静止开始缓慢加速转动,则( )
A. 至绳中出现拉力时,转台对物块做的功为
B. 至绳中出现拉力时,转台对物块做的功为
C. 至转台对物块支持力为零时,转台对物块做的功为
D. 设法使物体的角速度增大到时,物块机械能增量为
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【题目】如图所示竖直平面内,存在范围足够大的匀强磁场和匀强电场中,磁场的磁感应强度为B,方向垂直纸面向外,电场强度大小为E,电场方向竖直向下,另有一个质量为m带电量为q(q>0)的小球,设B、E、q、m、θ和g(考虑重力)为已知量。
(1)若小球射入此复合场恰做匀速直线运动,求速度v1大小和方向。
(2)若直角坐标系第一象限固定放置一个光滑的绝缘斜面,其倾角为θ,设斜面足够长,从斜面的最高点A由静止释放小球,求小球滑离斜面时的速度v大小以及在斜面上运动的时间
(3)在(2)基础上,重新调整小球释放位置,使小球到达斜面底端O恰好对斜面的压力为零,小球离开斜面后的运动是比较复杂的摆线运动,可以看作一个匀速直线运动和一个匀速圆周运动的叠加,求小球离开斜面后运动过程中速度的最大值vm及所在位置的坐标。
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【题目】如图所示为研究光电效应规律的实验电路,电源的两个电极分别与接线柱c、d连接。用一定频率的单色光a照射光电管时,灵敏电流计G的指针会发生偏转,而用另一频率的单色光b照射该光电管时,灵敏电流计G的指针不偏转。下列说法正确的是( )
A. 电源正极一定与c接线柱连接
B. 用b光照射光电管时,一定没有发生光电效应
C. 若灵敏电流计的指针发生偏转,则电流方向一定是由
D. 若a、b光均能让某种金属发生光电效应,则两种情况下金属发出的光电子的初动能一定不同
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【题目】(1)恒星向外辐射的能量来自于其内部发生的各种热核反应,当温度达到108 K时,可以发生“氦燃烧”。
①完成“氦燃烧”的核反应方程:+________―→+γ;
② 是一种不稳定的粒子,其半衰期为2.6×10-16 s。一定质量的,经7.8×10-16 s后所剩占开始时的________。
(2)用中子轰击锂核发生核反应,产生氚和α粒子并放出4.8 MeV的能量.求上述反应中的质量亏损为________kg. (保留2位有效数字);
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【题目】如图所示的电路中,两平行金属板之间的带电液滴处于静止状态,电流表和电压表均为理想电表,由于某种原因灯泡L的灯丝突然烧断,某余用电器均不会损坏,则下列说法正确的是( )
A. 电流表、电压表的读数均变小
B. 电源内阻消耗的功率变大
C. 液滴将向上运动
D. 电源的输出功率变大
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