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【題目】一般的話筒用的是一塊方形的電池(層疊電池),如圖甲所示,標稱電動勢為9V。某同學想要測量該電池實際的電動勢和內阻,實驗室提供了以下器材:

A.待測方形電池

B.電壓表(量程0~3V,內阻約為4kΩ)

C.電流表(量程0~0.6A,內阻為1.0Ω)

D.電流表(量程0~3A,內阻為1.0Ω)

E.電阻箱(阻值范圍0~999.9Ω)

F.電阻箱(阻值范圍0~9999.9Ω)

G.滑動變阻器(阻值范圍0~20Ω)

H.滑動變阻器(阻值范圍0~20kΩ)

I.開關、導線若干

(1)該同學根據現(xiàn)有的實驗器材,設計了如圖乙所示的電路圖。根據如圖乙所示電路圖和如圖丙所示圖像,為完成該實驗,電流表應選_____,電阻箱應選______,滑動變阻器應選_______(均填寫器材前字母標號)

(2)實驗需要把電壓表量程擴大為0~9V。該同學按圖乙連接好實驗器材,檢查電路無誤后,將R1的滑片移到最左端,將電阻箱R2調為零,斷開S3,閉合S1,將S2a,適當移動R1的滑片,電壓表示數為2.40V;保持R1接入電路中的阻值不變,改變電阻箱R2的阻值,當電壓表示數為________V時,完成擴大量程,斷開S1。

(3)保持電阻箱R2阻值不變,開關S2b,閉合S3、S1,從右到左移動R1的滑片,測出多組U、I,并作出UI圖線如圖丙所示,可得該電池的電動勢為________V,內阻為________Ω。

【答案】D F G 0.80 8.94 2.0

【解析】

(1)[1]由圖示圖象可知,所測最大電流約為2A,則電流表應選擇D;

[2]電源電動勢約為9V,需要把電壓表改裝成9V的電壓表,串聯(lián)電阻分壓為6V,是電壓表量程的2倍,由串聯(lián)電路特點可知,分壓電阻阻值為電壓表內阻的2倍,約為8KΩ,電阻箱應選擇F;

[3] 由于要測量該電池實際的電動勢和內阻,為方便實驗操作,滑動變阻器應選擇G;

(2)[4] 把量程為3V的電壓表量程擴大為9V,分壓電阻分壓為6V,分壓電阻分壓是電壓表兩端電壓的2倍,由題意可知,電壓表所在支路電壓為2.40V,分壓電阻兩端電壓為電壓表兩端電壓的2倍,實驗時應保持位置不變,改變阻值,當電壓表示數為0.80V,此時電阻箱分壓1.60V,完成電壓表擴大量程;

(3)[5] 分壓電阻箱兩端電壓是電壓表兩端電壓的2倍,電壓表示數為,則路端電壓為,在閉合電路中,電源電動勢

整理可得

由圖示圖象可知,圖象縱軸截距

電源電動勢

[6]圖象斜率的絕對值

電源內阻

練習冊系列答案
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【題目】實驗小組利用以下方法對物體的質量進行間接測量,裝置如圖1所示:一根輕繩跨過輕質定滑輪與兩個相同的重物P、Q相連,已知重物P、Q的質量均為m,當地重力加速度為g。在重物Q的下面通過輕質掛鉤懸掛待測物塊Z,重物P的下端與穿過打點計時器的紙帶相連。

(1)先接通頻率為50Hz的交流電源,再由靜止釋放系統(tǒng),得到如圖2所示的紙帶,則系統(tǒng)運動的加速度a=______m/s2(結果保留2位有效數字);

(2)在忽略阻力的理想情況下,物塊Z質量M的表達式為M=______(用字母m、a、g表示);

(3)實際情況下,空氣阻力、紙帶與打點計時器間的摩擦、定滑輪中的滾動摩擦不可以忽略,物塊Z的實際質量與理論值M有一定差異,這種誤差是______誤差(填偶然系統(tǒng))。

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【題目】如圖所示,兩個帶電小球、分別處于光滑絕緣的豎直墻面和斜面上,且在同一豎直平面內,用水平向左的推力F作用于球,兩球在圖示位置靜止,現(xiàn)將球沿斜面向下移動一小段距離,發(fā)現(xiàn)球隨之向上移動少許,兩球在新位置重新平衡,重新平衡后與移動前相比,下列說法正確的是( 。

A.推力F變小B.斜面對的彈力不變

C.墻面對的彈力不變D.兩球之間的距離減小

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【題目】如圖所示,AB是長度足夠長的光滑水平軌道,水平放置的輕質彈簧一端固定在A點,另一端與質量m1=2kg的物塊P接觸但不相連。一水平傳送帶與水平軌道B端平滑連接,物塊P與傳送帶之間的動摩擦因數,傳送帶右端與水平光滑軌道CD平滑連接,傳送帶始終以v=2m/s的速率勻速順時針轉動。質量為m2=6kg的小車放在光滑水平軌道上,位于CD右側,小車左端與CD段平滑連接,右側是一段半徑R=0.5m的光滑的四分之一圓弧,物塊P與小車左段水平上表面的動摩擦因數。用外力緩慢推動物塊P,將彈簧壓縮至儲存的彈性勢能EP=9J,然后放開,P開始沿軌道運動,沖上傳送帶后開始做減速運動,到達傳送帶右端時速度恰好與傳送帶速度大小相等,物塊P在小車上上升的最大高度H=0.1m,重力加速度大小g=10m/s2。求:

(1)傳送帶的水平長度L0;

(2)小車的水平長度L1;

(3)要使物塊P既可以沖上圓弧又不會從小車上掉下來,小車左側水平長度的取值范圍。

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【題目】2019105251分,我國在太原衛(wèi)星發(fā)射中心用長征四號丙運載火箭,成功將高分十號地球同步衛(wèi)星發(fā)射升空。一般發(fā)射地球同步衛(wèi)星要經過兩次變軌才能進入地球同步軌道。如圖所示,先將衛(wèi)星送入較低的圓軌道,經橢圓軌道進入地球同步軌道。已知高分十號衛(wèi)星質量為m衛(wèi),地球質量為m,軌道半徑為r1,軌道半徑為r2,AB為兩軌道的切點,則下列說法正確的是(

A.高分十號在軌道上的運行速度大于7.9km/s

B.高分十號在軌道I上的速率為v1:則在軌道II上的速率v2=v1

C.在橢圓軌道上通過B點時高分十號所受萬有引力小于向心力

D.假設距地球球心r處引力勢能為Ep=高分十號從軌道轉移到軌道,其機械能增加了

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【題目】為了做好疫情防控工作,小區(qū)物業(yè)利用紅外測溫儀對出入人員進行體溫檢測。紅外測溫儀的原理是:被測物體輻射的光線只有紅外線可被捕捉,并轉變成電信號。圖為氫原子能級示意圖,已知紅外線單個光子能量的最大值為1.62eV,要使氫原子輻射出的光子可被紅外測溫儀捕捉,最少應給處于激發(fā)態(tài)的氫原子提供的能量為( 。

A.10.20eVB.2.89eVC.2.55eVD.1.89eV

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【題目】如圖所示,勻強磁場垂直銅環(huán)所在的平面向里,磁感應強度大小為B導體棒A的一端固定在銅環(huán)的圓心O處,可繞O勻速轉動,與半徑分別為r1、r2的銅環(huán)有良好接觸。通過電刷把大小銅環(huán)與兩豎直平行正對金屬板P、Q連接成電路。R1R2是定值電阻,R1=R0,R2=2R0,質量為m、電荷量為Q的帶正電小球通過絕緣細線掛在P、Q兩板間,細線能承受的最大拉力為2mg,已知導體棒與銅環(huán)電阻不計,P、Q兩板間距為d,重力加速度大小為g,F(xiàn)閉合開關,則( 。

A.當小球向右偏時,導體棒A沿逆時針方向轉動

B.當細線與豎直方向夾角為45°時,平行板電容器兩端電壓為

C.當細線與豎直方向夾角為45°時,電路消耗的電功率為

D.當細線恰好斷裂時(此時小球的加速度為零),導體棒A轉動的角速度為

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【題目】某物理興趣小組設計了圖甲所示電路測量一節(jié)干電池的電動勢E和內阻r。合上開關S1,開關S2打到位置1,移動滑動變阻器的滑片P,記錄下幾組電壓表的示數以及對應的電流表示數;然后將S2打到位置2,移動滑動變阻器的滑片P,再記錄下幾組電壓表的示數以及對應的電流表示數。在同一坐標系內分別描點作出電壓表示數U和對應的電流表示數I的圖象,如圖乙所示,兩圖線(直線)在縱軸上的截距分別為UA、UB,在橫軸上的截距分別為IA、IB

(1)S2打到位置1時,作出的U- I圖象是圖乙中的圖線______ ( 選填“A”“B”),測出的電池電動勢E和內阻r存在系統(tǒng)誤差,原因可能是__________

(2)由圖乙可知,干電池電動勢和內阻的真實值分別為E=______,r=_________

(3)小組同學繼續(xù)用圖丙所示電路探究測電源電動勢和內阻時,電路中各元器件的實際阻值對測量結果的影響。其中,虛線框內為用靈敏電流計G改裝的電流表AV為標準電壓表,E為待測電源,S為開關,R為滑動變阻器,R0是阻值為4.0Ω的定值電阻

已知靈敏電流計G的滿偏電流Ig=100μA、內阻rg=2.0kΩ,若要改裝后的電流表滿偏電流為200 mA,應并聯(lián)一只阻值為______Ω的定值電阻R1(結果保留一位小數)

小組同學在前面實驗的基礎上,為探究圖丙所示電路中各元器件的實際阻值對測量結果的影響,用一已知電動勢和內阻的標準電源通過上述方法多次測量。發(fā)現(xiàn)電動勢的測量值與已知值幾乎相同,但內阻的測量值總是偏大。若測量過程無誤,則內阻測量值總是偏大的原因可能是__________(填選項前的字母)

A.電壓表內阻的影響 B.滑動變阻器的最大阻值偏小

C.R的實際阻值比計算值偏小 D. R0的實際阻值比標稱值偏大

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【題目】如圖所示,質量為m的木塊A放在水平面上的質量為M的斜面B上,現(xiàn)用大小相等方向相反的兩個水平推力F分別作用在A、B上,A、B均保持靜止不動。則( )

A. AB之間一定存在摩擦力 B. B與地面之間一定存在摩擦力

C. BA的支持力一定等于mg D. 地面對B的支持力大小一定等于(m+M)g

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