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    11．一台小型发电机产生的电动势随时间变化的正弦规律图象如图甲所示．已知发电机线圈内阻为5.0Ω，外接一只电阻为95.0Ω的灯泡，如图乙所示，求：
    （1）电压表V的示数U
    （2）灯泡消耗的功率P
    （3）发电机线圈内阻1s产生的焦耳热Q．

    分析 （1）根据图象可以求得电动势的有效值，结合闭合电路的欧姆定律即可求出路端电压；
    （2）根据功率的公式可以求得功率的大小；
    （3）由焦耳定律即可求出发电机线圈内阻1s产生的焦耳热．

    解答 解：（1）由图象可知，交流电的最大值为220$\sqrt{2}$V，则有效值为220V，电压表的示数为外电阻的电压，所以外电阻的电压为：
    U=$\frac{E}{r+R}$•R=$\frac{220}{5+95}$×95V=209V，得U=209V 
    （2）由I=2.2A，P=I2R
    得P=459.8W 
    （3）由Q=I2 rt 
    得Q=24.2J 
    答：（1）电压表V的示数是209V；
    （2）灯泡消耗的功率是459.5W；
    （3）发电机线圈内阻1s产生的焦耳热是24.2J．

    点评 解决本题的关键就是有电流的瞬时值表达式求得原线圈中电流的最大值，进而求得原线圈的电流的有效值的大小．

    练习册系列答案
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    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    20．小明同学在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验中，所用小灯泡的规格为“2.5V，0.3A”
    （1）用实验室的高中学生电源”作为电源，应该选用图1中稳压2A（“稳压2A”或“交流3A”）的二个接线柱；

    （2）滑动变阻器应该选R1（填R1“5Ω，2A”或R2“50Ω，1A”）；
    （3）小明同学连接电路之后，合上开关（如图2所示），移动滑动变阻器，灯泡发光、电流表和电压表都有正示数．但同桌指出还有一处错误，这错误是电流表应外接；

    （4）实验结束之后，他描绘了如图3的伏安特性曲线，请你说说为什么小明同学实验得到的是曲线而不是直线？电压增大电阻增大．

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    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    1．一个有一定厚度的圆盘，可以绕通过中心垂直于盘面的水平轴转动，圆盘加速转动时，角速度的增加量△ω与对应时间△t的比值定义为角加速度β．我们用电磁打点计时器、米尺、游标卡尺、纸带、复写纸来完成下述实验：（打点计时器所接交流电的频率为50Hz，A、B、C、D…为计数点，相邻两计数点间有四个点未画出）

    ①如图甲所示，将打点计时器固定在桌面上，将纸带的一端穿过打点计时器的限位孔，然后固定在圆盘的侧面，当圆盘转动时，纸带可以卷在圆盘侧面上；
    ②接通电源，打点计时器开始打点，启动控制装置使圆盘匀加速转动；
    ③经过一段时间，圆盘停止转动和打点，取下纸带，进行测量．
    （1）如图乙所示，圆盘的直径d为4.00cm；
    （2）由图丙可知，打下计数点D时，圆盘转动的角速度为1.945rad/s．
    （3）角加速度是角速度变化的快慢，则圆盘转动的角加速度β大小为29.5rad/s2．

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    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    18．已知电子质量为9.1×10-31kg，带电荷量为-1.6×10-19C，若氢原子核外电子绕核旋转时的轨道半径为0.53×10-10m，求电子绕核运动的线速度大小、动能、周期和形成的等效电流．

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    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    6．某学习小组利用力传感器和气垫导轨、光电门验证牛顿第二定律．如图所示为该学习小组设计的实验装置．他们在气垫导轨上安装了一个光电门B，滑块上固定一很窄的遮光条，滑块用细线绕过气垫导轨左端的定滑轮与力传感器相连，力传感器下方悬挂钩码，每次滑块都从A处由静止释放．
    （1）该小组用游标卡尺测量遮光条的宽度d，并测得遮光条通过光电门的时间t，则滑块通过光电门B的瞬时速度为v=$\frac{d}{t}$；若测得A、B间的距离为L，则滑块的加速度为a=$\frac{{d}^{2}}{2L{t}^{2}}$．
    （2）下列不必要的一项实验要求是A（填选项前对应的字母）
    A．应将气垫导轨右侧垫高些，以平衡摩擦力
    B．应使A位置与光电门间的距离适当大些
    C．应将气垫导轨调节水平
    D．应使细线与气垫导轨平行
    （3）实验时保持滑块的质量M和A、B间的距离L不变，改变钩码的质量m，测出对应的力传感器的示数F和遮光条通过光电门的时间t，通过描点做出线性图象，研究滑块的加速度与合外力的关系，处理数据时应作出如下图象正确的是C．
    A．作出t-F图象     B．作出t2-F图象
    C．作出t2-$\frac{1}{F}$图象   D．作出$\frac{1}{t}$-$\sqrt{F}$图象 
    E．作出$\frac{1}{t}$-F图象．

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    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    16．光滑水平面上有一个质量为m=0.5kg的小球，小球与水平轻弹簧及轻绳一端相连，轻绳与竖直方向成θ=60°角，如图所示，此时小球处于静止状态，且水平面对小球的弹力恰好为零．取g=10m/s2，求：
    （1）弹簧的弹力大小F1和轻绳的拉力大小F2
    （2）当剪断轻绳的瞬间，小球的加速度大小a．

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    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    3．在“探究弹性势能的表达式”的活动中，为计算弹簧弹力所做的功，把拉伸弹簧的过程分为很多小段，拉力在每小段可以认为是恒力，用各小段做功的代数和代表弹力在整个过程所做的功，物理学中把这种研究方法叫做“微元法”．下面几个实例中应用到这一思想方法的是（　　）
    A．在验证两个分力与合力的关系时
    B．在探究加速度、力和质量三者之间关系时
    C．在利用v-t图象推导匀变速直线运动位移公式时
    D．在不需要考虑物体本身的大小和形状而把物体视为质点时

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    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    20．某物理兴趣小组设计了一个探究加速度a与物体所受合外力F及质量M的关系实验．图1为实验装置简图，A为小车，B为打点计时器，C为装有砂的砂桶（总质量为m），D为一端带有定滑轮的长木板．

    （1）在这个实验中，为了探究加速度、力、质量三个物理量之间的关系，用到了一种常用的探究方法，这种方法叫做控制变量法
    （2）在“探究加速度与力、质量关系”的实验中，以下做法正确的两项是BC
    A．平衡摩擦力时，应将重物用细绳通过定滑轮系在小车上
    B．平衡摩擦力时，小车后面的纸带必须连好，因为运动过程中纸带也要受到阻力
    C．每次改变小车的质量时，不需要重新平衡摩擦力
    D．实验时，先放开小车，后接通电源
    （3）保持小车质量M不变，改变砂和砂桶总质量m，把砂和砂桶的总重力当作小车的合外力F，探究a与F的关系．小东和小雅两位同学分别做了实验并作出了a-F图线，如图2所示，小辉和小吴初步分析后认为：
    小东的图线出现偏差的原因是未平衡摩擦力或摩擦力平衡不够
    小雅的图线上部弯曲的原因是砂和砂桶总质量m过大，不满足条件m＜＜M．

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    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    1．某学习下组要测量仪金属电阻丝的电阻率．
    （1）用螺旋测微器测金属丝的直径，示数如图1所示，该电阻丝直径的测量值d=0.185mm．
    （2）先用多用电表粗测其电阻，选择多用电表“×1”倍率的电阻挡；在进行欧姆调零后，将表笔分别与电阻的两端连接，示数如图2所示，结果为18Ω．
    （3）现用以下实验器材精确测量其电阻：
    A．电压表V1（量程0～15V，内阻约为15kΩ）
    B．电压表V2（量程0～3V，内阻约为3kΩ）
    C．电流表A1（量程0～150mA，内阻约为0.5Ω）
    D．电流表A2（量程0～0.6A，内阻约为10Ω）
    E．滑动变阻器R1（阻值范围0～1kΩ，允许最大电流0.2A）
    F．滑动变阻器R2（阻值范围0～20Ω，允许最大电流1.0A）
    G．电池组（电动势3V，内阻约为0.5Ω）
    H．开关一个和导线若干
    ①如果决定采用分压法调节电路，为了准确地测量出电阻丝的电阻，电压表选B，电流表选C，滑动变阻器选F．（只需填写器材前面的字母）
    ②根据所选的原件，画出测量的电路图，并标出所用元件的符号．
    （4）利用测量数据描点作出U-L图线，并求得图线的斜率为k，则用电阻丝的直径d，电流I和斜率k表示电阻丝的电阻率ρ=$\frac{kπ{d}^{2}}{4I}$．

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