【题目】厦门某中学开展“爱物理、学物理、用物理”活动,小明打算利用学校的实验仪器测定某高效节能灯正常工作的电阻,已知该高效节能灯的额定电压为5V,正常工作的电阻约为500Ω。实验室提供的器材有:
A.电流表A1(量程60mA,内阻r1约为1Ω,读数记为I1)
B.电流表A2(量程3mA,内阻r2=20Ω,读数记为I2)
C.电压表V(量程15V,内阻rV=1kΩ,读数记为U)
D.定值电阻R1=980Ω
E.定值电阻R2=1980Ω
F.滑动变阻器R(0~20Ω)
G.学生电源E(电动势为24V,内阻很小)
H.开关S,导线若干
(1)为了尽可能精确测量节能灯正常工作时的电阻,电路的实物图如图所示,选择恰当的仪器,电表1为___________,定值电阻为___________。(填写器材前的字母编号)
(2)将实物图中未连接的导线补充完整。
(3)该高效节能灯的电阻Rx=___________(用题中所给的字母符号表示),调节滑动变阻器滑片的位置,当电流表A2示数I2=___________mA,记下“电表1”的读数代人表达式,其结果即为节能灯正常工作时的电阻。
【答案】A ;E 2.5
【解析】
(1)根据实验原理与实验器材分析选择实验所需实验器材。
(2)根据题意确定滑动变阻器的接法,然后连接实物电路图。
(3)根据实验电路应用串并联电路特点与欧姆定律求出电阻表达式,灯泡在额定电压下正常工作。
:(1)节能灯的额定电压为5V,不能用电压表测电压,可以用已知内阻的电流表改装成6V的电压表测电压,用另一电流表测电流,表1应为电流表A;
电流表B改装6V电压表需要串联的分压电阻:,定值电阻选择E;
(2)由于电源电动势远大与5V,滑动变阻器应采用分压接法,实物电路图如图所示:
(3)该高效节能灯的电阻;当I2=2.5mA时,节能灯两端电压:U=I2(R2+r2)=2.5×10-3×(1980+20)=5V,节能灯正常工作;
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【题目】如图所示,左侧为光滑曲面的滑块A放置在光滑水平地面上,曲面末端与水平地面相切,让物块B由静止开始沿滑块A的光滑曲面下滑,则物块B从开始运动至到达曲面底端的过程中,下列说法正确的是
A. 滑块A和物块B组成的系统动量不守恒
B. 物块B减小的重力势能等于滑块A增加的动能
C. 滑块A所受合外力的冲量为零
D. 物块B所受支持力冲量的大小大于其所受重力冲量的大小
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【题目】一细光束以入射角60°射到某种透明玻璃表面,其反射光线与折射光线互相垂直。如图,△ABC是用同种玻璃做成的直角三棱镜的横截面,其顶角θ=30°,AB边长为l;PQ为平行于直线AB的光屏。现有一宽度也为l的单色平行光束垂直射向AB面,求在光屏PQ上形成光带的宽度。
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【题目】如图所示是一提升重物用的直流电动机工作时的电路图。电动机内电阻r=2Ω,电路中另一电阻R=20Ω,直流电压U1=220V,电压表示数U2=120V。试求:
(1)通过电动机的电流;
(2)输入电动机的电功率;
(3)若电动机以v=5m/s匀速竖直向上提升重物,求该重物的质量?(g取10m/s2)
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【题目】某实验小组同学利用如图甲所示的装置“探究滑块(含遮光条)的动能变化与合外力做功关系”。
实验主要步骤如下
①在水平桌面上放置气垫导轨,并将滑块调到平衡状态;
②用游标卡尺测量遮光条的宽度d;
③由导轨标尺读出两光电门中心之间的距离L;
④用天平称出滑块和遮光条的总质量M、托盘和砝码的总质量m,且m远小于M。
⑤将滑块移至光电门1右侧某处,释放滑块,托盘落地前遮光条已通过光电门2。从数字计时器读出遮光条通过光电门1的时间△t1,通过光电门2的时间△t2;
回答下列问题:
(1)为了调节滑块处于平衡状态,不挂细线和托盘,接通气源,轻推滑块,如果遮光条通过光电门1的时间为t1,通过光电门2的时间为t2。当满足t1___________t2(填“>”、“=”、“<”)时,则表示滑块已调至平衡状态。
(2)该同学用游标卡尺测量遮光条的宽度d,如图乙所示,则d=___________mm。
(3)已知重力加速度为g,以滑块(包含遮光条)为研究对象,在实验误差允许的范围内,若满足关系式___________(用测量的物理量的字母表示),则可认为滑块(含遮光条)的动能变化与合外力做功相等。
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【题目】如图为一装放射源氡()的盒子,静止的氡核经过一次α衰变成钋(),产生的α粒子速率v0=1.0×107m/s,α粒子从小孔P射出后,经过A孔进入电场加速区域I,加速电压U=8×106V。从区域I射出的α粒子随后又从M点进入半径为r=m的圆形匀强磁场区域II,MN为圆形匀强磁场的一条直径,该区域磁感应强度为B=0.2T,方向垂直纸面向里。圆形磁场右边有一竖直荧光屏与之相切于N点,粒子重力不计,比荷为=5×107C/kg。
(1)请写出氡核衰变的核反应方程;
(2)求出α粒子经过圆形磁场后偏转的角度;
(3)求出α粒子打在荧光屏上的位置离N点的距离。
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【题目】水平固定放置的足够长的U形金属导轨处于竖直向上的匀强磁场中,在导轨上放着金属棒ab,开始时ab棒以水平初速度v0向右运动,最后静止在导轨上,就导轨光滑和粗糙两种情况比较,这个过程
A. 安培力对ab棒所做的功相等
B. 电流所做的功相等
C. 产生的总内能不相等
D. 通过ab棒的电量不相等
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【题目】如图甲所示,空间存在一有界匀强磁场,磁场的左边界如虚线所示,虚线右侧足够大区域存在磁场,磁场方向竖直向下在光滑绝缘水平面内有一长方形金属线框,ab边长为,线框质量、电阻,在水平向右的外力F作用下,以初速度匀加速进入磁场,外力F大小随时间t变化的图线如图乙所示以线框右边刚进入磁场时开始计时,求:
匀强磁场的磁感应强度B
线框进入磁场的过程中,通过线框的电荷量q;
若线框进入磁场过程中F做功为,求在此过程中线框产生的焦耳热Q.
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【题目】如图所示,横截面积为S、高度为h内壁光滑的圆柱形导热汽缸顶部有一厚度可忽略的活塞,活塞所受重力大小为0.1P0S:汽缸内密封有温度为3T0、压强为2.2P0的理想气体。P0和T0分别为大气的压强和温度。已知气体内能U与温度T的关系为U=aT,a为正的常量,汽缸内气体的所有变化过程都是缓慢进行的。求:
(1)当活塞刚要向下运动时,汽缸内气体的温度;
(2)在活塞下降的整个过程中,汽缸内气体放出的热量。
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