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1、某小组通过实验测得玩具电动机电流随电压变化的I﹣U图像如图所示,电压小于1V时,电动机不转,且图像为直线;当电压U=6V时,电动机恰好正常工作。忽略电动机内阻变化。求:
(1)、电动机的内阻r;(2)、电动机正常工作时电动机的输出功率P和机械效率η(计算结果保留两位有效数字)。 -
2、甲同学在使用手电筒时发现灯泡发出的光变暗了,于是想到将手电筒里串联的两节旧干电池中的一节更换为同规格的新电池,将新、旧电池搭配使用。乙同学则指出课本必修第三册中在关于电池组相关内容中提到同型号的新、旧电池不合适组成电池组。于是,甲、乙两同学想设计方案来探究手电筒中将新、旧电池搭配使用是否合理。

Ⅰ.一节旧干电池的电动势约为1.4V,内阻约为几欧姆。为测量其电动势和内阻,实验室提供以下器材:电压表(量程0~3V,内阻很大),电流表(量程0~0.6A,内阻约2Ω),滑动变阻器(0~20Ω),开关S和导线若干。
(1)、为尽量减小实验误差,实验电路图应采用 ________(填“图(a)”或“图(b)”)方案;(2)、通过多次测量并记录对应的电流表示数I和电压表示数U,利用这些数据画出了U﹣I图线,如图(c)所示。由图线得此干电池的电动势E= V,内阻r= Ω。Ⅱ.两同学获知手电筒中小灯泡的电阻为4Ω(电阻视为不变),且通过查阅资料得出电动势和内阻分别为(E1 , r1)和(E2 , r2)的两电池串联后形成的电池组的电动势为E1+E2 , 内阻为r1+r2。
(3)、两同学获悉一节同型号新电池的电动势为1.5V,内阻为0.2Ω。若将已测得电动势和内阻的旧电池与一节同型号的新电池串联作为电池组为小灯泡供电时,电池组效率为η1;两节同型号的新电池串联作为电池组为小灯泡供电时,电池组效率为η2 , 则 ________。 -
3、某同学用图(a)电路观察平行板电容器的充、放电过程。电路中的电流传感器与计算机相连,可显示电路中电流随时间的变化。图(a)中电源电动势为6V,实验前电容器不带电。先使S与“1”相连给电容器充电;充电结束后使S与“2”相连,直至放电完毕。计算机记录电流随时间变化的i﹣t曲线如图(b)。
(1)、充电结束后,使S与“2”相连时,流过R2的电流方向为 ________(选填“从左往右”或“从右往左”);(2)、图(b)中阴影部分面积S1________S2(选填“>”“<”或“=”);(3)、若在上述实验放电完毕后将平行板电容器两极板间距离增大,再使S与“1”端相连给电容器充电,并记录此时得到的曲线得到阴影部分面积S3(未画出),则S2________S3(选填“>”“<”或“=”)。 -
4、图(a)为示波管的部分原理图,电子经加速电压加速后,向右进入水平偏转电极,电极X、X'间加上图(b)所示的扫描电压,内部可视为匀强电场(竖直偏转电极未画出)。已知加速电压为U,水平偏转电极长L1 , 间距d,电极右端到荧光屏距离为L2 , 当扫描电压周期为T,峰值为U0时,荧光屏上可见一亮点在水平方向上移动。电子比荷为 , 不计电子重力及电子间的相互作用力,电子通过水平偏转电极的时间极短。关于扫描过程,下列说法正确的是( )
A、电子射入偏转电极时的速度大小为 B、0~入射的电子有可能打到图(a)所示亮点a的位置 C、若要在荧光屏上看到一条水平亮线,应该降低扫描频率 D、荧光屏上亮点移动的速度为 -
5、洛伦兹力演示仪结构如图所示,圆形励磁线圈通电流后,在线圈内部产生垂直纸面方向的匀强磁场,磁感应强度大小为B = 9.2 × 10−4 T。正中央为半径r = 10 cm的球形玻璃框,电子枪位于玻璃框球心的正下方,电子从静止开始经U = 1.0 × 103 V的加速电压加速,并从A点水平向左垂直进入磁场。电子打到玻璃框最左端的C点,速度偏转角为60°。不计电子重力,下列说法正确的是( )
A、励磁线圈内电流沿顺时针方向 B、仅增大加速电压可使电子在玻璃框内做完整圆周运动 C、电子的运动半径为 D、电子的荷质比约为1.67 × 108 C/kg -
6、图(a)为一列简谐横波在t0时刻的波形图,P、Q分别是平衡位置为x2m和x8m处的质点,图(b)为质点P的振动图像。则下列说法正确的是( )
A、该波沿x轴正方向传播 B、该波的周期为1s C、该波的传播速度大小为4m/s D、0~2.5s内,质点Q运动的路程为50cm -
7、将矩形线圈按照图示方式静止放置于匀强磁场中,闭合开关后线圈能绕转轴向一个方向持续转动的是( )A、
B、
C、
D、
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8、生物电是细胞或组织在生命活动中产生的电现象,安静状态下细胞膜存在静息电位,其机理为钾离子K+从膜内流向膜外后,导致细胞膜内侧与外侧存在电势差。安静状态下膜内外两侧电势呈现外正内负,电荷分布如图所示。下列说法正确的是( )
A、静息电位Uab为正 B、K+在a点电势能大于在b点电势能 C、K+外流过程中,电场力对K+做负功 D、安静状态下,将灵敏电流计的两极分别插入膜内和膜外后,指针不偏转 -
9、如图所示,直角三角形ABC处于平行纸面的匀强电场中,AB = 4 cm,BC = 3 cm。将电荷量为2 × 10−4 C的正点电荷从A点移到B点,电场力做功为零,从B点移到C点,克服电场力做功为6 × 10−4 J。下列说法正确的是( )
A、电场强度方向由A指向B B、电场强度方向由B指向C C、电场强度大小为0.75 V/cm D、电场强度大小为1 V/cm -
10、材料、长度相同,横截面积不同的电阻丝Ra、Rb与两个小灯泡L1、L2按图示电路连接,单刀双掷开关接1时,灯泡发光。当开关接2时,下列说法正确的是( )
A、L1的亮度增大 B、L2的亮度减小 C、电源的总功率减小 D、电源的效率减小 -
11、关于教材中的四个实验装置,下列说法正确的是( )
A、图(a)中导体棒ab切割磁感线时,回路内会产生感应电流 B、图(b)中线圈绕OO'轴旋转时,线圈内会产生感应电流 C、图(c)中长直导线中电流增大时,线圈内会产生感应电流 D、图(d)中闭合开关后,小磁针偏离原来位置并在新位置保持静止 -
12、关于单摆做简谐振动,下列说法正确的是( )A、摆球经过平衡位置时合力为零 B、摆球经过平衡位置时回复力不为零 C、仅增大摆球质量,单摆周期增大 D、仅增大摆长,单摆周期增大
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13、下列说法正确的是( )A、带电粒子在电场中一定沿电场线运动 B、带电粒子在电场中一定受到电场力的作用 C、带电粒子在磁场中一定受到洛伦兹力的作用 D、通电导线在磁场中一定受到安培力的作用
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14、旋转餐桌的水平桌面上,一个质量为m的茶杯(视为质点)到转轴的距离为r,茶杯与旋转桌面间的动摩擦因数为 , 重力加速度大小为g,餐桌带着茶杯以相同转速一起匀速转动时,茶杯与餐桌没有发生相对滑动,假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,下列说法正确的是( )
A、若减小餐桌的转动转速,则茶杯与餐桌可能发生相对滑动 B、一起匀速转动时茶杯有沿切线方向滑出去的趋势 C、让餐桌加速转动,茶杯与餐桌仍保持相对静止,则茶杯受到的摩擦力的方向指向餐桌的中心 D、将茶杯中的水倒出后仍放在原位置,以相同的转速匀速转动餐桌,茶杯与餐桌仍保持相对静止 -
15、在2024巴黎奥运会上,中国跳水队首次实现包揽8枚金牌的壮举。图示为运动员全红婵在10米跳台卫冕时的照片,忽略空气阻力,下列说法正确的是( )
A、观看全红婵在空中动作时可以把她看成质点 B、全红婵在空中竖直下落阶段看到池中的水匀速上升 C、全红婵从接触水面到下沉至最低点的过程中先超重后失重 D、全红婵起跳时脚对跳板的作用力与跳板对脚的作用力大小相等 -
16、如图所示,粗糙斜面的倾角为θ,在距离斜面底端C点19l的B点放置一质量为3m的小物块乙,乙刚好不沿斜面下滑。距离B点l的位置A点有一质量为m的光滑小物块甲由静止释放。重力加速度为g,不计空气阻力。则:
(1)、若甲、乙在B点发生弹性正碰,碰撞时间极短,求甲第一次碰撞前、后速度v0和v1的大小;(2)、若甲、乙在B点发生弹性正碰,碰撞时间极短,求甲、乙第一次碰撞结束到第二次碰撞前相距最远的距离;(3)、若甲、乙在B点发生正碰后粘在一起,试判断甲能否在离开斜面前恢复到碰撞前的速度。 -
17、XCT扫描是计算机X射线断层扫描技术的简称,XCT扫描机可用于对多种病情的探测。图甲是某种XCT机主要部分的剖面图,其中产生X射线部分的示意图如图乙所示。图乙中M、N之间有一电子束的加速电场,虚线框内为偏转元件中的匀强偏转电场,方向竖直,经调节后电子从静止开始沿带箭头的实线所示的方向前进,离开偏转电场时速度与水平方向夹角为30°,之后打到水平圆形靶台上的中心点P,产生X射线(如图中带箭头的虚线所示)。已知电子的质量为m,带电荷量为e,MN两端的电压为U0 , 偏转电场区域水平宽度为L0 , 竖直高度足够长,MN中电子束距离靶台竖直高度为H,偏转电场到圆形靶台上的中心点P水平距离为s,忽略电子的重力影响,不考虑电子间的相互作用及电子进入加速电场时的初速度,不计空气阻力。求:
(1)、电子刚离开加速电场时的速度v0的大小;(2)、图乙中偏转电场的电场强度E的大小和方向;(3)、由于技术升级,经过专家研究可以将该电子枪改装成发射Y粒子(质量和电荷量未知,忽略Y粒子的重力影响)的装置,为使Y粒子仍然打到水平圆形靶台上的中心点P,请帮助专家论证是否需要重新设计偏转电场和靶台。 -
18、质量m=3.0×10-4kg、电荷量q=1.0×10-6C的带正电微粒静止在空间范围足够大的电场强度为E1的匀强电场中,取g=10m/s2。
(1)、求匀强电场的电场强度E1的大小和方向;(2)、在t=0时刻,匀强电场的电场强度大小突然变为E2=6.0×103N/C,且方向不变,求在前0.2s时间内带正电微粒位移的大小。 -
19、某实验小组为了测量某一段阻值约为20Ω的特殊金属丝的电阻率,采用如下操作步骤开展实验:
(1)先用多用电表粗测其电阻。
①调节指针定位螺丝S,使多用电表指针对准电流“0”刻度线;
②将选择开关K旋转到“Ω”挡的(选填“ × 1”或“ × 10”)位置;
③将红、黑表笔分别插入“+”“-”插孔,并进行以下三项操作:
A.使电表指针对准电阻的零刻度线
B.调节欧姆调零旋钮T
C.将两表笔短接
则按顺序应为:(用“A”、“B”、“C”代表操作步骤)
④将红、黑表笔分别与待测电阻两端接触,若多用电表读数显示结果如图甲所示,该电阻的阻值为Ω。
⑤测量完毕,将选择开关旋转到“OFF”位置。
(2)用螺旋测微器测量其直径;再用20分度的游标卡尺测量金属丝的长度,长度测量结果为cm。


(3)为了比较准确测量其电阻,除待测金属丝外,实验小组还备有的实验器材如下:
A.电流表A1 , 量程为0 ~ 1.5mA,内阻r1 = 500Ω
B.电流表A2 , 量程为0 ~ 0.6A,内阻r2约为1Ω
C.电压表,量程为0 ~ 3V,内阻r3约为1kΩ
D.定值电阻R1 = 500Ω
E.定值电阻R2 = 9500Ω
F.滑动变阻器RP , 最大阻值为10Ω
G.电源(电动势约为15V)
H.开关一只,导线若干
回答下列问题:
①实验小组选择采用的电路设计如图乙所示,为提高实验测量的准确度,与电流表A1串联的电阻R应选择R2 , 左端导线a应接(选填“b”或“c”)触点;
②实验时测得A1示数为I1 , A2示数为I2 , 由此可测得该金属丝的电阻Rx = (用r1、I1、I2、R2表示)。
(4)实验小组利用相关数据得到金属丝的电阻率。
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20、某同学用伏安法测一节干电池的电动势和内阻,现备有下列器材:
A.被测干电池一节
B.电流表(量程0~3A,内阻约为0.3Ω)
C.电流表(量程0~0.6A,内阻约为0.1Ω)
D.电压表(量程0~3V,内阻未知)
E.滑动变阻器(0~10Ω,2A)
F.滑动变阻器(0~100Ω,1A)
G.定值电阻R0(阻值为1Ω,额定功率为5W)
H.开关、导线若干
在现有器材条件下,要求尽可能准确地测量电池的电动势和内阻。
该同学按照图甲所示的电路连接好实验器材并进行实验,根据实验数据绘出了如图乙所示的U−I图像,则电源的电动势E=V,电源内阻r=Ω。(结果保留小数点后一位)
