【题目】某研究性学习小组在测量电池组的电动势和内电阻中.利用了如下实验器材:电压表,电阻箱(阻值范围0~999.9);开关、导线若干.
(1)用笔画代替导线,请将图1甲中器材连接成实验电路___________;
(2)某同学开始做实验,先把变阻箱阻值调到最大,再接通开关,然后逐次改变电阻箱接入电路的阻值R,读取与R对应的电压表的示数U,并将相应的数据转化为坐标点描绘在U-U/R图中.请将图1乙、丙中电阻箱和电压表所示的数据转化为坐标点描绘在图2所示的坐标系中(用“+”表示),并画出U-U/R图线__________;
(3)根据图2中实验数据绘出的图线可以得出该电池组电动势的测量值E=____V,内电阻测量值r =_____Ω.(保留3位有效数字)
(4)不同小组的同学分别用不同的电池组(均由同一规格的两节干电池串联而成)完成了上述的实验后,发现不同组的电池组的电动势基本相同,只是内电阻差异较大.同学们选择了内电阻差异较大的甲、乙两个电池组进一步探究,对电池组的输出功率P随外电阻R变化的关系,以及电池组的输出功率P随路端电压U变化的关系进行了猜想,并分别画出了如图3所示的P-R和P-U图象.若已知甲电池组的内电阻较大,则下列各图中可能正确的是____(选填选项的字母).
【答案】 2.93V(2.85~3.00V) 1.34Ω(1.25~1.40Ω) BC
【解析】(1)根据原理图可连接对应的实物图,如图所示;
②根据描出的点用直线将各点拟合,得出图象如图所示;
(3)根据闭合电路欧姆定律可得,则可知,图象与纵轴的交点表示电源的电动势,故E=2.93V;图象的斜率表示内阻,故有;
(4)根据电源的输出功率规律可知,当内外电阻相等时输出功率最大,如果外电阻大于内电阻时,随着电阻的增大,输出功率将越来越小,由可知,电动势相同,内阻越小的乙输出功率越大,故B正确A错误;当内阻和外阻相等时,输出功率最大;此时输出电压为电动势的一半.由A的分析可知,乙输出的功率比甲的大;而当外电路断开时,路端电压等于电源的电动势,此时输出功率为零;故C正确,D错误.
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【题目】某同学做“探究弹力和弹簧伸长量的关系”的实验。
①图甲是不挂钩码时弹簧下端指针所指的标尺刻度,其示数为7.73 cm;图乙是在弹簧下端悬挂钩码后指针所指的标尺刻度,此时弹簧的伸长量Δl为 cm;
②本实验通过在弹簧下端悬挂钩码的方法来改变弹簧的弹力,关于此操作,下列选项中规范的做法是 ;(填选项前的字母)
A.逐一增挂钩码,记下每增加一只钩码后指针所指的标尺刻度和对应的钩码总重
B.随意增减钩码,记下增减钩码后指针所指的标尺刻度和对应的钩码总重
③图丙是该同学描绘的弹簧的伸长量Δl与弹力F的关系图线,图线的AB段明显偏离直线OA,造成这种现象的主要原因是 。
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【题目】光滑水平轨道上有三个木块A、B、C,质量分别为、,开始时B、C均静止,A以初速度向右运动,A与B碰撞后分开,B又与C发生碰撞并粘在一起,此后A与B间的距离保持不变。求:
(1)B与C碰撞前,B的速度大小;
(2)整个过程中物体A所受合外力冲量的大小。
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【题目】如图所示,光滑斜面AB的倾角θ=53°,BC为水平面,BC的长度lBC=1.10 m,CD为光滑的圆弧,半径R=0.60 m.一个质量m=2.0 kg的物体,从斜面上A点由静止开始下滑,物体与水平面BC间的动摩擦因数μ=0.20.轨道在B、C两点光滑连接.当物体到达D点时,继续竖直向上运动,最高点距离D点的高度h=0.20 m.sin 53°=0.8,cos 53°=0.6.g取10 m/s2.求:
(1)物体运动到C点时速度大小vC;
(2)A点距离水平面的高度H;
(3)物体最终停止的位置到C点的距离s.
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【题目】玻尔在卢瑟福的原子核式结构学说的基础上,提出具有量子特征的氢原子模型,其能级图如图所示.有一个发光管里装有大量处于n=4能级的氢原子,利用这个发光管的光线照射金属钠的表面.已知金属钠的极限频率是5.53×1014 Hz,普朗克常量h=6.63×10-34 J·s,1 eV=1.6×10-19 J.
(1)发光管可能发射几种不同能量的光子?
(2)发光管能使金属钠发生光电效应吗(通过计算回答)?
(3)求出发光管照射金属钠所发射的光电子的最大初动能.
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【题目】单匝矩形金属线圈,绕垂直磁场方向的转轴在匀强磁场中匀速转动,线圈中产生的交流电动势e随时间t变化的情况如图所示。下列说法中正确的是
A.0.05s时穿过线圈的磁通量为零
B.此交流电的频率为0.2Hz
C.t=0.1s时,线圈平面与磁场方向平行
D.线圈转速加倍时,感应电动势随时间变化的表达式为e=2sin2πt(V)
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【题目】近代以来,牛顿的力学把天上和地上所有物体的机械运动规律统一起来,麦克斯韦的电磁理论把电磁、光的运动统一起来,爱因斯坦的相对论把牛顿力学和麦克斯书电磁理论联系起来。这样的科学事实说明,近代物理学
A. 促进了科学技术进步和社会发展
B. 是科学家们刻苦研究的成果
C. 在发展中呈现出继承发展与综合性
D. 说明了实验对于物理学发展的重要性
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【题目】如图所示为“探究加速度与物体受力的关系”的实验装置图.图中A为小车,质量为m1,连接在小车后面的纸带穿过电火花打点计时器B,它们均置于水平放置的一端带有定滑轮的足够长的木板上,P的质量为m2,C为弹簧测力计,实验时改变P的质量,读出测力计对应读数F,不计绳与滑轮的摩擦.
(1)电火花打点计时器工作电压为________流(填“交”或“直”)________V.
(2)下列说法正确的是(____)
A.一端带有定滑轮的长木板必须保持水平
B.实验时应先接通电源后释放小车
C.实验中m2应远小于m1
D.测力计的读数始终为m2g/2
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【题目】(1)图为示波器面板的图示,荧光屏上显示的是一个位于屏幕右下方、线条较粗且模糊不清的波形。若要将该波形调至屏中央,应调节______;若要屏上波形线条变细且边缘清晰,应调节_______;若要在屏上只显示一个周期的波形,应调节________。(选填选项前的字母)
A.衰减旋钮
B.聚焦旋钮和辅助聚焦旋钮
C.水平位移旋钮和垂直位移旋钮
D.扫描微调旋钮和扫描范围旋钮
(2)两位同学用如图所示装置,通过半径相同的A、B两球的碰撞来验证动量守恒定律。
①实验中必须满足的条件是__________。
A.斜槽轨道尽量光滑以减小误差
B.斜槽轨道末端的切线必须水平
C.入射球A每次必须从轨道的同一位置由静止滚下
D.两球的质量必须相等
②测量所得入射球A的质量为mA,被碰撞小球B的质量为mB,图11中O点是小球抛出点在水平地面上的垂直投影,实验时,先让入射球A从斜轨上的起始位置由静止释放,找到其平均落点的位置P,测得平抛射程为OP;再将入射球A从斜轨上起始位置由静止释放,与小球B相撞,分别找到球A和球B相撞后的平均落点M、N,测得平抛射程分别为OM和ON。当所测物理量满足表达式_______________________时,即说明两球碰撞中动量守恒;如果满足表达式________________________时,则说明两球的碰撞为完全弹性碰撞。
③乙同学也用上述两球进行实验,但将实验装置进行了改装:如图所示,将白纸、复写纸固定在竖直放置的木条上,用来记录实验中球A、球B与木条的撞击点。实验时,首先将木条竖直立在轨道末端右侧并与轨道接触,让入射球A从斜轨上起始位置由静止释放,撞击点为B′;然后将木条平移到图中所示位置,入射球A从斜轨上起始位置由静止释放,确定其撞击点P′;再将入射球A从斜轨上起始位置由静止释放,与球B相撞,确定球A和球B相撞后的撞击点分别为M′和N′。测得B′与N′、P′、M′各点的高度差分别为h1、h2、h3。若所测物理量满足表达式___________________________________时,则说明球A和球B碰撞中动量守恒。
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