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    20．某同学用如图1所示的实物电路，描绘额定电压为4.0V的小灯泡的伏安特性曲线，并研究小灯泡实际功率及灯丝温度等问题．

    （1）请根据实验原理把实物图补充完整，并在图2虚线框内画出电路图．
    （2）闭合开关，将滑动变阻器的滑片P向b端移动，发现“电流表的示数几乎为 零，电压表的示数逐渐变化”，则分析电路的可能故障为B．
    A．小灯泡短路     B．小灯泡断路     C．电流表断路   D．滑动变阻器断路
    （3）根据如图3所示I-U图线，可确定小灯泡在电压为2.0V时实际功率为0.60W．
    （4）已知小灯泡灯丝在27℃时的电阻是 6.0Ω，并且小灯泡灯丝电阻值R与灯丝温度t 的关系为R=k（273+t），k为比例常数，根据I-U图线，估算该灯泡正常工作时灯丝的温度约为227℃．

    分析 （1）明确当要求电压或电流从零调时滑动变阻器必须用分压式接法，当待测电阻阻值远小于电压表内阻时，电流表应用外接法．
    （2）闭合开关，将滑动变阻器的滑片 p 向 b 端移动，发现“电流表的示数几乎为零，电压表的示数逐渐增大”，可能是灯泡断路．
    （3）根据伏安特性曲线可明确2V的电流，再由P=UI可求得灯泡的功率；
    （4）根据小灯泡灯丝在27℃时的电阻是6.0Ω，通过小灯泡灯丝电阻值 R 与灯丝温度 t 的关系为 R=k（273+t ），得出温度为227℃时电阻，再根据I-U 图线求解．

    解答 解：（1）由实验原理可知，本实验应采用滑动变阻器分压接法，同时灯泡内阻较小，故应采用电流表外接法；实物图如图所示；根据实物图可得出对应的原理图；
    （2）若灯泡短路，电流表示数较大；若电流表和滑动变阻器断路，则电压表的读数为0，现在“电流表的示数几乎为零，电压表的示数逐渐增大“，知可能是灯泡断路．故选B．
    （3）由图可知，当电压为2.0V时，电流为0.38A，则功率P=UI=2.0×0.3=0.60W；
    （4）小灯泡灯丝在27℃时的电阻是6.0Ω，根据 R=k （273+t ）得
    k=0.02；
    由图可知，当达到额定电压4V时电流约为0.4A，则电阻R=$\frac{U}{I}$=$\frac{4}{0.4}$=10Ω；
    则由R=k （273+t ）可得：
    t=227℃
    故答案为：（1）如图所示；
    （2）B；
    （3）0.60；
    （4）227．

    点评 本题考查小灯泡伏安特性曲线的描绘实验，要注意明确本实验中一般采用滑动变阻器分压接法和电流表外接法；同时注意掌握根据伏安特性曲线分析问题的基本思路和方法．

    练习册系列答案
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    科目：高中物理 来源： 题型：计算题

    18．如图所示，上下表面平行的玻璃砖折射率n=$\sqrt{3}$，下表面涂有反射物质，一束单色光射到玻璃砖上表面，入射方向与界面的夹角θ=30°，结果在玻璃砖右边竖直光屏上出现相距h=4.0cm的光点A和B（图中未画出A、B），求玻璃砖的厚度．

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    科目：高中物理 来源： 题型：填空题

    11．利用图示装置可以做多个力学实验．
    （1）用此装置“研究匀变速直线运动”时，不需要（填“需要”或“不需要”）平衡小车和木板间的摩擦阻力；
    （2）用此装置探究“加速度与质量的关系”时，改变小车质量后，不需要（填“需要”或“不需要”）重新平衡摩擦阻力；
    （3）用此装置探究“功与速度变化的关系”，为了尽可能准确，请完成下列填空：
    ①不挂钩码平衡摩擦力时，小车后面需要（填“需要”或“不需要”）固定纸带；
    ②调节滑轮高度，让细线与长木板平行；
    ③小车质量M远大于钩码质量m（填“远大于”或“远小于”）．

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    科目：高中物理 来源： 题型：计算题

    8．如图所示，倾角为37°的粗糙斜面的底端有一质量m=1kg的与斜面垂直的凹形小滑块，小滑块与斜面间的动摩擦因数μ=0.25．现小滑块以某一初速度v从斜面底端上滑，同时在斜面底端正上方有一小球以v0水平抛出，经过0.4s，凹槽刚好离出发点的距离达到最大，小球恰好无碰撞地落入凹槽，槽口宽度略大于小球直径．（已知sin37°=0.6，cos37°=0.8），g取10m/s2．求：
    （1）小球水平抛出的速度v0大小；
    （2）求小球刚好落入凹槽时的速度v球的大小．

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    科目：高中物理 来源： 题型：多选题

    15．下列说法正确的是（　　）
    A．光电效应说明光具有粒子性
    B．汤姆孙发现电子，提示了原子的核式结构
    C．β衰变所释放的电子是原子内层电子电离时所产生的
    D．当氢原子核外电子由n=2的轨道跃迁到n=3的轨道的过程中，电子的动能减小，原子的总能量增大
    E．铀核（${\;}_{92}^{238}$U）衰变为铅核（${\;}_{82}^{206}$Pb）的过程中，要经过8次α衰变和6次β衰变

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    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    5．如图所示，场源电荷置于O点，放置在P点的电荷量q=-1×10-8C的电荷所受库仑力大小为1×10-5N，方向由P指向O，O、P间距离为30cm，静电力常量k=9×109Nm2/C2．则（　　）
    A．场源电荷形成的电场在P点的场强大小为1×103N/C，方向由P指向O
    B．若将置于P点的电荷移走，P点的场强将变为0
    C．置于O点的场源电荷带正电，电荷量为1×10-6C
    D．场源电荷与P点形成的电场中，O、P连线的中垂线上到O、P两点的距离均为30cm的点的场强大小为1×103N/C，方向与中垂线垂直

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    科目：高中物理 来源： 题型：实验题

    12．某同学用图甲所示的装置来测定木块与桌面间的动摩擦因数，在实验室中，当木块A位于水平桌面上的O点时，与木块A相连的重物B刚好接触地面，现将木块A拉至P点，待重物B稳定后由静止释放，木块A最终滑到N点，测得O、P两点间的距离为h，O、N两点间的距离为r，改变h，重复上述实验操作，分别记录几组实验数据．
    （1）请根据下表的实验数据，在图乙中选择合适的坐标作出s-h关系图象；
     h/cm20.0 30.0 40.0 50.0 
     s/cm 19.5 28.5 39.0 48.0
    （2）实验中，测得木块A和重物B的质量分别为m=0.40kg、M=0.50kg，结合所作出的s-h图象可知，木块A与桌面间的动摩擦因数μ=0.4（结果保留一位有效数字）

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    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    9．一质点沿 x 轴正方向做直线运动，通过坐标原点时开始计时，其$\frac{x}{t}$-t 的图象如图所示，则（　　）
    A．质点做匀加速直线运动，加速度为 0.5 m/s2
    B．质点在 1 s 末速度为 1.5 m/s
    C．质点在第 1 s 内的平均速度 0.75 m/s
    D．质点做匀速直线运动，速度为 0.5 m/s

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    科目：高中物理 来源： 题型：计算题

    10．如图所示，横截面为半圆形的某种透明柱体介质，截面ABC的半径R=10cm，直径AB与水平屏幕MN垂直并与A点接触．由红光和紫光两种单色光组成的复色光沿半径方向射向圆心O，已知该介质对红光和紫光的折射率分别为n1=$\frac{2\sqrt{3}}{3}$、n2=$\sqrt{2}$．
    ①求红光和紫光在介质中传播的速度比；
    ②若逐渐增大复色光在O点的入射角，使AB面上刚好只有一种色光射出，求此时入射角的大小及屏幕上两个亮斑的距离．

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