练习册

  • 练习册
  • 试题
    精英家教网 > 高中物理 > 题目详情
    （2011?浙江模拟）I．教师为每位同学准备了铁架台、铁夹、电键、复写纸、纸带、刻度尺、电磁打点计时器、密度不同的重物和导线若干．为了完成“验证机械能守恒定律”的实验，你还必须领
    取
    低压交流电源
    低压交流电源
    ，正确安装实验装置后，在释放纸带之前，应把重物提高到
    靠近打点计时器
    靠近打点计时器
    的地方．某同学选用不同的器材，在实验中分别得到了甲、乙两条打上点的纸带，第一个打点均为O，在甲纸带上任选6个连续的打点A、B、C、D、E、F，它们到O的距离分别为19.20cm、23.23cm、27.65cm、32.45cm、37.63cm、43.20cm；同样在乙纸带上任选6个连续的打点A′、B′、C′、D′、E′、F′，它们到O的距离分别为16.00cm、19.36cm、23.05cm、27.04cm、31.37cm、36.10cm．
    根据甲纸带的数据可知，m=0.2kg的重物由B点运动到E点重力势能的减少量等于
    0.278J
    0.278J
    ，动能的增加量等于
    0.277J
    0.277J
    （当地的重力加速度取g=9.8m/s2）．分析这位同学的两组实验数据，指出哪组不符合实验要求，并说明原因．
    II．现有如下所示的实验器材（示意图），要完成伏安法“测定干电池的电动势和内阻”实验

    （1）请选用器材并在实物连线图上完成必需的导线连接．
    （2）若测得的实验数据如下表，请用作图法求出干电池的电动势和内阻．
    电压（U/V） 1.48 1.44 1.38 1.30 1.20 1.08
    电流（I/A） 0.05 0.10 0.15 0.25 0.35 0.50
    （3）若上图中所给的电流表已被损坏，用剩余器材能否测定干电池的电动势和内阻？如能的话，请选定器材并给出电路图．
    分析：Ⅰ、使用电磁打点计时器时，必须提供低压交流电源才能工作．在释放纸带之前，应把重物提高到靠近打点计时器．读出B到E的距离，即等于重物下落的高度，即可求得重力势能的减少量．求出AC间的平均速度，代替B点的瞬时速度，求出DF间的平均速度，代替E点的瞬时速度，可求出重物经E点时的动能．再比较两者的大小．
    Ⅱ、（1）设计出用伏安法测定干电池的电动势和内阻，再连接实物图．
    （2）建立坐标系、描点、连线，得到U-I图象．根据图象的斜率与截距的物理意义求出干电池的电动势和内阻．
    （3）若上图中所给的电流表已被损坏，可以采用电阻箱与电压表配合进行测量．
    解答：解：I、（1）使用电磁打点计时器时，必须提供低压交流电源才能工作，故还必须领取低压交流电源．正确安装实验装置后，在释放纸带之前，应把重物提高到靠近打点计时器处，否则释放重物后，纸带开始一段空白，造成需要测量的点不够，纸带也浪费．  
    B到E的距离即等于重物下落的高度h，由题得，h=37.63cm-23.23cm=14.14cm=0.1414m．重物由B点运动到E点重力势能的减少量为△EP=mgh=0.2×9.8×0.1414J≈0.278J．
    用AC间的平均速度代替B点的瞬时速度，则得 vB=
    AC
    2T
    ，用DF间的平均速度代替E点的瞬时速度，得，vE=
    DF
    2T
    =
    0.4320-0.3245
    2×0.02
    =2.69m/s，则得动能的增加量为△Ek=
    1
    2
    m
    v
    2
    E
    -
    1
    2
    m
    v
    2
    B
    ，代入解得，△Ek=0.277J．
    通过乙纸带的数据计算可知：其对应的重物在运动过程中，重力势能的减少量比动能的增加量大得多，不符合实验要求的阻力远小于重力的条件．出现这种情况的原因可能有：选择的重物密度太小；打点计时器的安装及实验过程中没有考虑去除阻力的影响．
    II．
    （1）设计出用伏安法测定干电池的电动势和内阻如右图，连接实物图如下图．

    （2）作出U-I图象如图，由图象读出纵轴的截距U=1.52V，则电动势E=U=1.52V，斜率的大小等于内阻，则r=
    △U
    △I
    =
    1.52-1.07
    0.5
    Ω=0.90Ω

      
    （3）能．若上图中所给的电流表已被损坏，可以采用电阻箱与电压表配合进行测量，选择图中电池、电键、电压表和电阻箱等实验器材．电路图如右所示．
    故答案为：
    Ⅰ低压交流电源；靠近打点计时器；0.278J，0.277J．乙同学不符实验要求．
    Ⅱ（1）连接实物如图．
    （2）作出图象如图，干电池的电动势和内阻分别为1.52V和0.90Ω．
    （3）能．选择图中电池、电键、电压表和电阻箱等实验器材．电路图如图所示．
    点评：对于实验器材的选择、电路设计等都要依据实验原理进行分析，实验原理是核心．测量电源的电动势和内阻，经常采用的方法有伏安法、伏阻法和安阻法，本题考查了两种方法．
    练习册系列答案
    年级 高中课程 年级 初中课程
    高一 高一免费课程推荐！ 初一 初一免费课程推荐！
    高二 高二免费课程推荐！ 初二 初二免费课程推荐！
    高三 高三免费课程推荐！ 初三 初三免费课程推荐！
    相关习题

    科目：高中物理 来源： 题型：

    （2011?浙江模拟）在竖直面内有一条光滑弯曲轨道，轨道上各个最低点在同一水平线上，弯曲部分都用一小段圆弧相连．一个小环套在轨道上，从3.0m的高处无初速度释放．轨道上各个高点的高度如图所示．关于小环在轨道上的运动，以下说法正确的是（g=10m/s2）（　　）

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：

    （2011?浙江模拟）边长为a的闭合金属正三角形框架，完全处于垂直于框架平面的匀强磁场中，现把框架匀速拉出磁场，如图所示，则选项中图象规律与这一过程相符合的是（　　）

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：

    （2011?浙江模拟）“探究功与物体速度变化的关系”的实验如图1所示，当静止的小车在一条橡皮筋作用下弹出时，橡皮筋对小车做的功记为W． 当用2条、3条完全相同的橡皮筋并在一起进行第2次、第3次实验时，使每次实验中橡皮筋伸长的长度都保持一致．每次实验中小车获得的速度由打点计时器所打的纸带测出．
    （1）若木板水平放置，小车在两条橡皮筋作用下运动，当小车速度最大时，关于橡皮筋所处的状态与小车所在的位置（视小车为质点），下列说法正确的是
    A
    A
    ．
    A．橡皮筋处于原长状态                B．橡皮筋仍处于伸长状态
    C．小车在两个铁钉的连线处            D．小车已过两个铁钉的连线

    （2）下列4条纸带哪一条是在探究功与物体速度变化关系的实验中，正确操作可能得到的纸带
    D
    D


    （3）若实验中的所有操作和数据处理无错误，则绘出的图线（图2中△v2=v2-0、将一根橡皮筋对小车做的功记为1）应为过原点的一条直线．但根据实验结果得到的图线如图所示，造成这一偏差的原因是
    未平衡摩擦力或平衡摩擦力不够
    未平衡摩擦力或平衡摩擦力不够
    ．

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：

    （2011?浙江模拟）某同学到实验室做《测电源电动势和内阻》的实验时，发现实验台上有以下器材：待测电源（电动势未知，内阻约为2Ω）；一个阻值未知的电阻R0；多用电表一只；电压表两只；电流表一只；滑动变阻器一只；开关一个，导线若干．
    （1）该同学首先用多用电表粗略测量电源的电压，电表指针和选择开关分别如图所示，则该电表读数为
    1.50
    1.50
    V；

    （2）为较准确地测量该电源的电动势和内电阻并同时测出定值电阻R0的阻值，他设计了如图所示的电路．实验时他用U1、U2、I分别表示电表V1、V2、A的读数，在将滑动变阻器的滑片移动到不同位置时，记录了U1、U2、I的一系列值．并作出下列三幅U---I图线来处理实验数据，从而计算电源电动势、内阻以及定值电阻R0的值．
    其中，可直接算出电源电动势和内电阻的图是
    A
    A
    ，可直接算出定值电阻R0的图是
    C
    C
    ．
    （3）本实验中定值电阻的测量存在误差，造成这一误差的原因是
    C
    C

    A．由电压表V1、V2分流共同造成 B．由电压表V1、V2分流及电流表分压共同造成
    C．只由电压表V2分流造成        D．由电流表、滑动变阻器分压共同造成．

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：

    （2011?浙江模拟）如图所示，A、B质量分别为mA=1kg，mB=2kg，AB间用弹簧连接着，弹簧弹性系数k=100N/m，轻绳一端系在A上，另一端跨过定滑轮，B为套在轻绳上的光滑圆环，另一圆环C固定在桌边，B被C挡住而静止在C上，若开始时作用在绳子另一端的拉力F为零，此时A处于静止且刚没接触地面．现用恒定拉力F=15N拉绳子，恰能使B离开C但不能继续上升，不计摩擦且弹簧没超过弹性限度，求
    （1）B刚要离开C时A的加速度，并定性画出A离地面高度h随时间变化的图象
    （2）若把拉力F改为F=30N，则B刚要离开C时，A的加速度和速度．

    查看答案和解析>>

    同步练习册答案