【南方凤凰台】2014届高考物理总复习检测与评估:实验十 测定电源的电动势和内阻
2024年高考物理一轮复习(新人教版) 第10章 实验11 测量电源的电动势和内阻
(2)请在图乙中按照(b)电路图连接测量电路. 答案 见解析图
按照电路图连接 ,如图;
(3)连接好电路后进行实验,调节电阻箱R1,记录下各仪器的读数.若某次 实验时电阻箱旋钮及电流表指针如图丙所示,则此时电阻箱的阻值为 __8_7_5__ Ω,通过电阻箱的电流大小为__3_._6__ mA.
如图丙电阻箱读数为875 Ω;电流表读数为1.2 mA,电流表扩大量
由于电流表内阻已知,因此采用题图乙电路可以避免电流表分压的 误差,故选乙电路.
(3)根据实验数据画出U-I图线,如图所示.由图线可得,“水果电池” 的电动势E=__3_.8_0__ V,内电阻r=__1_7_5__ Ω.(保留三位有效数=6600× +1155 Ω=12 Ω,
为了避免电压表被烧坏,接通电路时电压表两端的电压不能比电压表
满偏电压大,当电压表满偏时有
Um RVR0
=ER-+Urm
RV+R0
代入数据解得R+r=9.5 Ω,故R>7.5 Ω
因此电阻箱接入电路的电阻值选15.0 Ω.
(2)闭合开关,多次调节电阻箱,记录下阻值R和电压表的相应读数U;
(3)根据图(a)所示电路,用 R、R0、RV、E 和 r 表示U1 ,得U1 = _R_E_0R+_V_RR_0V_·_R_+__E1__+__R_EV_R+_V_RR__00_r_;
则由闭合电路欧姆定律可得E=Ir+IRA′ +U,转化可得U=-(r+RA′)I+E
由 U-I 图像可得 b=E=3.80 V,|k|=|-(r+RA′)|=
3.80-1.00 15-0 ×10-3
Ω,
解得 E=3.80 Ω,r=175 Ω.
安阻法测电动势和内阻
梳理 必备知识 1.实验原理 闭合电路的欧姆定律E=IR+Ir,电路图如图所示.
【南方凤凰台】2014届高考物理总复习单元检测卷:第十一章 电磁感应
第十一章单元检测卷一、单项选择题1. 穿过一个电阻为2 Ω的闭合线圈的磁通量每秒均匀减小0.4 Wb,则线圈中( )A. 感应电动势每秒减小0.4 VB. 感应电动势为0.4 VC. 感应电流恒为0.4 AD. 感应电流每秒减小0.2 A2. 如图甲所示,闭合金属框从一定高度自由下落进入匀强磁场区,从bc边开始进入磁场区到ad边刚进入磁场区这段时间内,线框运动速度图象不可能是图乙中( )3. 如图所示,金属棒ab置于水平放置的U形光滑导轨上,在ef右侧存在有界匀强磁场B,磁场方向垂直导轨平面向下,在ef左侧的无磁场区域cdef内有一半径很小的金属圆环L,圆环与导轨在同一平面内.当金属棒ab在水平恒力F作用下从磁场左边界ef处由静止开始向右运动后,则下列对圆环L的变化趋势及圆环内产生的感应电流变化判断正确的是( )A. 收缩,变小B. 收缩,变大C. 扩张,变小D. 扩张,不变4. 如图所示,有两根和水平方向成α角的光滑平行的金属轨道,上端接有可变电阻R,下端足够长,空间有垂直于轨道平面的匀强磁场,磁感应强度为B.一根质量为m的金属杆从轨道上由静止滑下,经过足够长的时间后,金属杆的速度会趋近于一个最大速度vm,则( )A. 如果B增大,vm 将变大 B. 如果α变大,vm将变大C. 如果R变大,vm 将变小 D. 如果m变小,vm将变大二、双项选择题5. 如图甲和乙所示电路中,电阻R和自感线圈L的电阻值都很小,接通S,使电路达到稳定,灯泡D发光.则( )A. 在图甲所示电路中,断开S,D将逐渐变暗B. 在图甲所示电路中,断开S,D将先变得更亮,然后渐渐变暗C. 在图乙所示电路中,断开S,D将逐渐变暗D. 在图乙所示电路中,断开S,D将变得更亮,然后渐渐变暗6. 如图甲所示,等离子气流由左方连续以速度v0射入M和N两板间的匀强磁场中,ab直导线与M、N相连接,线圈A与直导线cd连接,线圈A内有随图乙所示变化的磁场,且规定向左为磁场B的正方向,则下列叙述正确的是( )A. 0~1 s内ab、cd导线互相排斥B. 1~2 s内ab、cd导线互相吸引C. 2~3 s内ab、cd导线互相吸引D. 3~4 s内ab、cd导线互相排斥7. 如图所示,线框abcd在无限大的匀强磁场中匀速平动时,关于线框有关情况的说法中正确的是( )A. 无感应电流,ad端无电动势,电压表无示数B. 无感应电流,ad端有电动势,电压表无示数C. 有感应电流,ad端无电动势,电压表无示数D. 如果线框放在光滑水平面上则不需外力作用8. 两根相距为L的足够长的金属直角导轨如图所示放置,它们各有一边在同一水平面内,另一边垂直于水平面.质量均为m的金属细杆ab、cd与导轨垂直接触形成闭合回路,杆与导轨之间的动摩擦因数均为μ,导轨电阻不计,回路总电阻为R.整个装置处于磁感应强度大小为B,方向竖直向上的匀强磁场中.当ab杆在平行于水平导轨的拉力F作用下以速度v1沿导轨匀速运动时,cd杆也正好以速度v2向下匀速运动.重力加速度为g.下列说法中正确的是( )A. ab杆所受拉力F的大小为μmg-221 B L v RB. cd杆所受摩擦力与重力平衡C. 回路中的电流为12() BL v vRD. μ与v1大小的关系为μ=221RmgB L v9. 如图所示,MN 、PQ 是间距为L 的平行光滑金属导轨,置于磁感应强度为B,方向垂直导轨所在平面向里的匀强磁场中,M 、P 间接有一阻值为R 的电阻.一根与导轨接触良好、有效阻值为2R的金属导线ab 垂直导轨放置,并在水平外力F 的作用下以速度v 向右匀速运动,不计导轨电阻,则( ) A. 通过电阻R 的电流方向为P →R →M B. ab 两点间的电压为BLv C. a 端电势比b 端高D. 外力F 做的功等于电路中产生的焦耳热 三、 非选择题10. 如图甲所示,两根足够长的直金属导轨MN 、PQ 平行放置在倾角为θ的绝缘斜面上,两导轨间距为L,M 、P 两点间接有阻值为R 的电阻.一根质量为m 的均匀直金属杆ab 放在两导轨上,并与导轨垂直.整套装置处于磁感应强度为B 的匀强磁场中,磁场方向垂直斜面向下,导轨和金属杆的电阻可忽略.让ab 杆沿导轨由静止开始下滑,导轨和金属杆接触良好,不计它们之间的摩擦.(1) 由b 向a 方向看到的装置如图乙所示,请在此图中画出ab 杆下滑过程中某时刻的受力示意图.(2) 在加速下滑过程中,当ab 杆的速度大小为v 时,求此时ab 杆中的电流及其加速度的大小.(3) 求在下滑过程中,ab 杆可以达到的速度最大值.甲乙11. 如图所示,固定的水平光滑金属导轨,间距为L,左端接有阻值为R的电阻,处在方向竖直向下、磁感应强度为B的匀强磁场中,质量为m的导体棒与固定弹簧相连,放在导轨上,导轨与导体棒的电阻均可忽略.初始时刻,弹簧恰处于自然长度,导体棒具有水平向右的初速度v0,沿导轨往复运动的过程中,导体棒始终与导轨垂直,且保持良好接触.(1) 求初始时刻导体棒受到的安培力.(2) 若导体棒从初始时刻到速度第一次为零时,弹簧的弹性势能为Ep,则这一过程中安培力所做的功W1和电阻R上产生的焦耳热Q1分别是多少?(3) 导体棒往复运动,最终将静止于何处?从导体棒开始运动直到最终静止的过程中,电阻R上产生的焦耳热Q为多少?第十一章单元检测卷1. B2. B3. A4. B5. AD6. BD7. BD8. BD9. CD10. (1) 如图所示:重力mg,竖直向下; 支持力N,垂直斜面向上; 安培力F,沿斜面向上.(2) 当ab 杆速度为v 时,感应电动势E=BLv,此时电路电流I=E R =BLv R .ab 杆受到安培力F=BIL=22vB L R ,据牛顿运动定律,有ma=mgsin θ-F=mgsin θ-22vB L R , 解得a=gsin θ-22vB L mR .(3) 当a=0即22vB L R =mgsin θ时,ab 杆达到最大速度v m . v m =22sin mgR B L.11. (1) 初始时刻棒中感应电动势E=BLv 0.棒中感应电流I=E R.作用于棒上的安培力F=ILB.联立以上三式得F=22B L vR,方向水平向左.(2) 由功和能的关系得,安培力做功W1=Ep-12m20v.电阻R上产生的焦耳热Q1=12m20v-Ep.(3) 由能量转化及平衡条件,可判断导体棒最终静止于初始位置,电阻R上产生的焦耳热Q=12m20v.。
【南方凤凰台】2014届高考物理总复习单元检测卷:第九章 恒定电流
第九章单元检测卷一、单项选择题1. (2011·重庆高考)在测量电珠伏安特性实验中,同学们连接的电路中有四个错误电路,如图所示.电源内阻不计,导线连接良好.若将滑动变阻器的触头置于左端,闭合S,在向右端滑动触头过程中,会分别出现如下四种现象:a.电珠L不亮;电流表示数几乎为零;b.电珠L亮度增加;电流表示数增大;c.电珠L开始不亮;后来忽然发光;电流表从示数不为零到线圈烧断;d.电珠L不亮;电流表从示数增大到线圈烧断.与上述abcd 四种现象对应的电路序号为( )A. ③①②④B. ③④②①C. ③①④②D. ②①④③2. 如图所示是电阻R1和R2的伏安特性曲线,并且把第一象限分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三个区域,现在把R1和R2并联在电路中,消耗的电功率分别为P1和P2,并联的总电阻设为R,下列关于P1和P2的大小关系及R的伏安特性曲线所在的区域正确的是( )A. 特性曲线在Ⅰ区,P1<P2B. 特性曲线在Ⅲ区,P 1>P 2C. 特性曲线在Ⅰ区,P 1>P 2D. 特性曲线在Ⅲ区,P 1<P 23. 如图所示是一块手机电池外壳上的文字说明:充电时电压恰为限制电压,历时4 h 充满.(假设充电前电池内已无电)该过程电池发热,则充电过程中转化成的电热功率为()A. 0.087 5 WB. 0.007 29 WC. 0.735 WD. 0.647 5 W4. 如图电路中,电源电动势为E,内阻r 不能忽略.闭合S 后,调整R 的阻值,使电压表的示数增大ΔU,在这一过程中()A. 通过R 1的电流增大,增大量为1ΔURB. R 2两端的电压减小,减小量为ΔUC. 通过R 2的电流减小,减小量为2ΔURD. 路端电压增大,增大量为ΔU 二、 双项选择题5. 在如图所示的电路中,E 为电源的电动势,r 为电源的内阻,R 1、R 2为可变电阻.在下列叙述的操作中,可以使灯泡L 的亮度变暗的是( )A. 仅使R 1的阻值增大B. 仅使R 1的阻值减小C. 仅使R 2的阻值增大D. 仅使R 2的阻值减小6. 如图所示的电路,L 是小灯泡,C 是极板水平放置的平行板电容器.有一带电油滴悬浮在两极板间静止不动.若滑动变阻器的滑片向下滑动,则( )A. L 变亮B. L 变暗C. 油滴向上运动D. 油滴向下运动7. 如图是火警报警装置的一部分电路示意图,其中R 2是半导体热敏传感器,它的阻值随温度升高而减小,当R 2处发生火情时( ) A. 电流表示数将变小 B. 电流表示数将变大 C. a 、b 两点间电压变大 D. a 、b 两点间电压变小8. 如图所示,电阻R 1=20 Ω,电动机内阻的阻值R 2=10 Ω.当开关打开时,电流表的示数是I 0=0.5 A,当开关合上后,电动机转动起来,电路两端的电压不变,电流表的示数I 和电路消耗的电功率P 应是( ) A. I=1.5 A B. I<1.5 AC. P=15 WD. P<15 W9. 在如图甲所示的电路中,电源电动势为3.0 V,内阻不计,L1、L2、L3为3个相同规格的小灯泡,这种小灯泡的伏安特性曲线如图乙所示.当开关闭合后,下列关于电路中的灯泡的判断,正确的是( )甲乙A. 灯泡L1的电阻为12 ΩB. 通过灯泡L1的电流为灯泡L2的电流的2倍C. 由图乙看出,灯泡的电阻率随着所加电压U的增加而变小D. 灯泡L2消耗的电功率为0.30 W三、非选择题10. 如图所示,2009年国庆群众游行队伍中的国徽彩车,不仅气势磅礴而且还是一辆电动车,充一次电可以走100公里左右.假设这辆电动彩车总质量为6.75×103kg,当它匀速通过天安门前500 m的检阅区域时用时250 s,驱动电机的输入电流I=10 A,电压为300 V,电动彩车行驶时所受阻力为车重的0.02倍.取g=10 m/s2,不计摩擦,只考虑驱动电机的内阻发热损耗能量.求:(1) 驱动电机的输入功率.(2) 电动彩车通过天安门前时牵引汽车前进的机械功率.(3) 驱动电机的内阻和机械效率.11. 受动画片《四驱兄弟》的影响,越来越多的小朋友喜欢上了玩具赛车.某玩具赛车充电电池的输出功率P随电流I变化的图象如图所示.(1) 求该电池的电动势E和内阻r.(2) 求该电池的输出功率最大时对应的外电阻R(纯电阻).(3) 由图象可以看出,同一输出功率P可对应两个不同的电流I1、I2,即对应两个不同的外电阻(纯电阻)R1、R2,试确定r、R1、R2三者间的关系.第九章单元检测卷1. A2. C3. A4. A5. AD6. BD7. BD8. BD9. AD10. (1) 驱动电机的输入功率P 入=UI=300V ×10A=3 000W.(2) 电动彩车通过天安门前的速度v=st =2m/s.电动彩车行驶时所受阻力为f=0.02mg=0.02×6.75×103×10N=1.35×103N. 电动彩车匀速行驶时F=f,故电动彩车通过天安门前时牵引汽车前进的机械功率P 机=Fv=2 700W.(3) 设驱动电机的内阻为R,由能量守恒定律得 P 入t=P 机t+I 2Rt.解得驱动电机的内阻R=3Ω.驱动电机的机械效率η=P P 机入×100%=90%.11. (1) I 1=2A 时,P m =24E r .I 2=4A 时,输出功率为零,此时电源被短路,即I 2=Er .解得E=2V,r=0.5Ω. (2) R=r=0.5Ω.(3) 由题知21rER⎛⎫⎪+⎝⎭R1=22rER⎛⎫⎪+⎝⎭R2,整理得r2=R1R 2 .。
【南方凤凰台】2014届高考物理总复习单元检测卷:第六章 机械能及其守恒定律
第六章单元检测卷一、单项选择题1. 光滑水平面上有原来静止的斜劈B,B的斜面也是光滑的.现在把物体A从斜面顶端由静止释放,如图所示,在A从斜面上滑下来的过程中,以下判断正确的是( )A. A和B组成的系统机械能守恒B. A和B组成的系统动量守恒C. B对A的支持力对A不做功D. A的速度方向一定沿斜面向下2. 飞行员进行素质训练时,抓住秋千杆由水平状态开始下摆,到达竖直状态的过程如图所示.飞行员受重力的瞬时功率变化情况是( )A. 一直增大B. 一直减小C. 先增大后减小D. 先减小后增大3. 从地面以60°的抛射角抛出一个质量为m的小球,小球到达最高点时,动能为E,不考虑空气阻力,取地面处物体的重力势能为零,则小球在离地面高h处的机械能为( )A. 4EB. 3EC. E+mghD. 3E+mgh4. 如图所示,滑雪者由静止开始沿斜坡从A点自由滑下,然后在水平面上前进至B点停下,已知斜坡、水平面与滑雪板之间的动摩擦因数皆为μ,滑雪者(包括滑雪板)的质量为m,A、B两点间的水平距离为L.在滑雪者经过AB段的过程中,摩擦力所做的功( )A. 大于μmgLB. 小于μmgLC. 等于μmgLD. 以上三种情况都有可能二、双项选择题5. 两个质量相等的物体,在同一高度沿倾角不同的两光滑固定斜面由静止下滑至到达斜面底端的过程中,下列说法正确的是( )A. 两种情况下重力的冲量相同B. 两种情况下重力所做的功相同C. 两种情况下合力的冲量相同D. 两种情况下物体所受的合力做功相同6. 物体沿直线运动的v t关系如图所示,已知在第1 s内合外力对物体做的功为W,则( )A. 从第1 s末到第3 s末合外力做功为4WB. 从第3 s末到第5 s末合外力做功为-2WC. 从第5 s末到第7 s末合外力做功为WD. 从第3 s末到第4 s末合外力做功为-0.75W7. 如图所示,质量均为m的A、B两个小球,用长为2L的轻质杆相连接,在竖直平面内,绕固定轴O沿顺时针方向自由转动(转轴在杆的中点).不计一切摩擦,某时刻A、B球恰好在如图所示的位置,A、B球的线速度大小均为v,下列说法正确的是( )A. 运动过程中B球机械能守恒B. 运动过程中B球速度大小不变C. B球在运动到最高点之前,单位时间内机械能的变化量保持不变D. B球在运动到最高点之前,单位时间内机械能的变化量不断改变8. 如图,一长为2L的轻杆中央有一光滑的小孔O,两端各固定质量分别为m和2m的两小球,光滑的铁钉穿过小孔垂直钉在竖直的墙壁上,将轻杆由水平位置静止释放,转到竖直位置.在转动的过程中,忽略空气的阻力.则下列说法正确的是( )A. 在竖直位置两球的速度大小均为2gLB. 杆在竖直位置时对m球的作用力向上,大小为13mgC. 杆在竖直位置时铁钉对杆的作用力向上,大小为113mgD. 由于忽略一切摩擦阻力,根据机械能守恒,杆一定能绕铁钉做完整的圆周运动9. 运动员跳伞将经历加速下降和减速下降两个过程,将人和伞看成一个系统,在这两个过程中,下列说法正确的是( )A. 阻力对系统始终做负功B. 系统受到的合外力始终向下C. 重力做功使系统的重力势能减少D. 任意相等的时间内重力做的功相等三、非选择题10. 在用落体法“验证机械能守恒”的实验中,某同学上交的实验报告中显示重锤增加的动能略大于重锤减少的重力势能,则出现这一问题的可能原因是.A. 重锤的质量测量错误B. 用公式v=gt计算各点的速度C. 交流电源的频率不等于50 HzD. 重锤下落时受到的阻力过大11. 如图所示,传送带与水平面之间的夹角为θ=30°,其上a、b两点间的距离为l=5 m,传送带在电动机的带动下以v=1 m/s的速度匀速运动.现将一质量为m=10 kg的小物体(可视为质点)轻放在传送带的a点,已知小物体与传送带之间的动摩擦因数μ=3 2,在传送带将小物体从a点传送到b点的过程中,求:(1) 传送带对小物体做的功.(2) 电动机做的功(取g=10 m/s2).12. 如图所示的木板由倾斜部分和水平部分组成,两部分之间由一段圆弧面相连接.在木板的中间有位于竖直面内的光滑圆槽轨道,斜面的倾角为θ.现有10个质量均为m、半径均为r的刚性球,在施加于1号球的水平外力F的作用下均静止,力F与圆槽在同一竖直平面内,此时1号球球心距它在水平槽运动时的球心高度差为h.现撤去力F使小球开始运动,直到所有小球均运动到水平槽内,已知整个过程不会出现小球相互碰撞的情况,重力加速度为g.求:(1) 水平外力F的大小.(2) 1号球刚运动到水平槽时的速度.(3) 整个运动过程中,2号球对1号球所做的功.第六章单元检测卷1. A2. C3. A4. C5. BD6. CD7. BD8. BC9. AC 10. BC11. (1) 对小物体由牛顿第二定律得 μmgcos θ-mgsin θ=ma. 得a=2.5 m/s 2.物体与传送带达到共同速度的时间为t=va =0.4 s.此时物体对地位移为s 1=2vt=0.2 m<5 m,所以物体在传送带上先匀加速后匀速运动,从a 点到b 点,传送带对小物体做的功W=12mv 2+mglsin θ.解得W=255 J.(2) 物体与传送带的相对位移为Δs=vt-2vt.得Δs=0.2 m.系统产生的内能为Q=μmgcos θ·Δs=15 J,所以电动机做的功为W 电=W+Q=270 J. 12. (1) 以10个小球整体为研究对象,由力的平衡条件得tan θ=10Fmg .得F=10mgtan θ.(2) 以1号球为研究对象,根据机械能守恒定律得mgh=12m 21v .解得v 1=2gh .(3) 撤去水平外力F 后,以10个小球整体为研究对象,利用机械能守恒定律可得10mg 18sin 2r h θ⎛⎫+⎪⎝⎭=12·10m ·v 2.得v=2(9sin )g h r θ+.以1号球为研究对象,由动能定理得mgh+W=12mv 2.得2号球对1号球所做的功W=9mgrsin θ.。
【南方凤凰台】2014届高考物理总复习单元检测卷:第十章-磁场
第十章单元检测卷一、单项选择题1. 下列关于磁感应强度大小的说法中正确的是( )A. 通电导线受磁场力大的地方磁感应强度一定大B. 通电导线在磁感应强度大的地方所受安培力一定大C. 放在匀强磁场中各处的通电导线,所受安培力大小和方向处处相同D. 磁感应强度的大小和方向跟放在磁场中的通电导线所受安培力的大小和方向无关2. 如图所示的圆形区域内,有垂直于纸面方向的匀强磁场,一束质量和电荷量都相同的带电粒子,以不同的速率沿着相同的方向对准圆心O射入匀强磁场,又都从该磁场中射出,这些粒子在磁场中的运动时间有的较长,有的较短,若带电粒子在磁场中只受磁场力的作用,则在磁场中运动时间越长的带电粒子( )A. 速率一定越小B. 速率一定越大C. 在磁场中通过的路程越长D. 在磁场中的周期一定越大3. 如图所示,三根长直导线垂直于纸面放置,通以大小相同、方向如图的电流,ac⊥bd,且ab=ac=ad,则a点处磁场方向为( )A. 垂直于纸面向外B. 垂直于纸面向里C. 沿纸面由a向dD. 沿纸面由a向c4. 在一绝缘、粗糙且足够长的水平管道中有一带电荷量为q 、质量为m 的带电球体,管道半径略大于球体半径.整个管道处于磁感应强度为B 的水平匀强磁场中,磁感应强度方向与管道垂直.现给带电球体一个水平速度v 0,则在整个运动过程中,带电球体克服摩擦力所做的功不可能为( )A. 0B. 12m 2mg qB ⎛⎫ ⎪⎝⎭ C. 12m 20vD. 12m 220-mg v qB ⎡⎤⎛⎫⎢⎥⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦ 二、 双项选择题5. 如图所示,带等量异种电荷的平行金属板a 、b 处于匀强磁场中,磁感应强度B 垂直纸面向里,不计重力的带电粒子沿OO'方向从左侧垂直于电磁场入射,从右侧射出a 、b 板间区域时动能比入射时小.要使粒子射出a 、b 板间区域时的动能比入射时大,可以()A. 适当增大金属板间的电压B. 适当增大金属板间的距离C. 适当减小金属板间的磁感应强度D. 使带电粒子的电性相反6. 如图为磁流体发电机的原理图,等离子体束(含有正、负离子)以某一速度垂直喷射入由一对磁极CD 产生的匀强磁场中,A 、B 是一对平行于磁场放置的金属板.稳定后电流表中的电流从“+”极流向“-”极,由此可知()A. D 磁极为N 极B. 正离子向B 板偏转C. 负离子向D 磁极偏转D. 离子在磁场中偏转过程洛伦兹力对其不做功7. 如图,一束电子以大小不同的速率沿图示方向飞入一正方形的匀强磁场区,对从ab 边离开磁场的电子,下列判断正确的是( ) A. 从a 点离开的电子速度最小B. 从a 点离开的电子在磁场中运动时间最短C. 从b 点离开的电子运动半径最小D. 从b 点离开的电子速度偏转角最小8. 如图所示,在平面直角坐标系中有一个垂直于纸面向里的圆形匀强磁场,其边界过原点O 和y 轴上的点a(0,L).一质量为m 、电荷量为e 的电子从a 点以初速度v 0平行于x 轴正方向射入磁场,并从x 轴上的b 点射出磁场,此时速度方向与x 轴正方向的夹角为60°.下列说法中正确的是( )A. 电子在磁场中运动的时间为0πL vB. 电子在磁场中运动的时间为02π3Lv C. 磁场区域的圆心坐标为,22L L ⎛⎫ ⎪⎝⎭D. 电子在磁场中做圆周运动的圆心坐标为(0,-L)9. 如图所示,两根间距为d 的平行光滑金属导轨间接有电源E,导轨平面与水平面间的夹角θ=30°.金属杆ab 垂直导轨放置,导轨与金属杆接触良好.整个装置处于磁感应强度为B 的匀强磁场中.当磁场方向垂直导轨平面向上时,金属杆ab 刚好处于静止状态.要使金属杆能沿导轨向上运动,可以采取的措施是( )A. 增大磁感应强度BB. 调节滑动变阻器使电流减小C. 减小导轨平面与水平面间的夹角θD. 将电源正负极对调使金属杆中的电流方向改变三、非选择题10. 如图在xOy坐标系第Ⅰ象限,磁场方向垂直xOy平面向里,磁感应强度大小均为B=1.0 T;电场方向水平向右,电场强度大小均为一个质量m=2.0×10-7 kg、电荷量q=2.0×10-6 C的带正电粒子从x轴上P点以速度v0射入第Ⅰ象限,恰好在xOy平面中做匀速直线运动(提示:三力平衡).0.10 s后改变电场强度大小和方向,带电粒子在xOy平面内做匀速圆周运动,取g=10 m/s2.求:(1) 带电粒子在xOy平面内做匀速直线运动的速度v0的大小和方向.(2) 带电粒子在xOy平面内做匀速圆周运动时电场强度的大小和方向.(3) 若匀速圆周运动时恰好未离开第Ⅰ象限,x轴上入射P点应满足何条件?11. 如图所示,带电平行金属板相距为2R,在两板间有垂直纸面向里、磁感应强度为B的圆形匀强磁场区域,与两板及左侧边缘线相切.一个带正电的粒子(不计重力)沿两板间中心线O1O2从左侧边缘O1点以某一速度射入,恰沿直线通过圆形磁场区域,并从极板边缘飞出,在极板间运动时间为t0.若撤去磁场,质子仍从O1点以相同速度射入,则经2t时间打到极板上.(1) 求两极板间电压U.(2) 若两极板不带电,保持磁场不变,该粒子仍沿中心线O1 O2从O1点射入,欲使粒子从两板左侧间飞出,射入的速度应满足什么条件?第十章单元检测卷1. D2. A3. C4. B5. AC6. BD7. BC8. BD9. AC10. (1) 如图,粒子在复合场中做匀速直线运动,设速度v 0与x 轴夹角为θ,依题意得,粒子合力为零. ①重力mg=2.0×10-6N,电场力F 电10-6N. 洛伦兹力×10-6N. ②由f=qv 0B 得v 0=2m/s. ③tan θ=Eqmg=60°. ④速度v 0大小为2m/s,方向斜向上与x 轴夹角为60°.(2) 带电粒子在xOy 平面内做匀速圆周运动时,电场力F 电必须与重力平衡,洛伦兹力提供向心力.故电场强度E'=mgq =1.0N/C. ⑤方向竖直向上. ⑥(3) 如图,带电粒子匀速圆周运动恰好未离开第Ⅰ象限, 圆弧左边与y 轴相切N 点. ⑦ PQ 匀速直线运动,PQ=v 0t=0.2m. ⑧洛伦兹力提供向心力,qv 0B=m 20v R . ⑨整理并代入数据得r=0.2m. ⑩由几何知识得OP=R+Rsin 60°-PQcos 60°=0.27m.x 轴上入射P 点离O 点距离至少为0.27m.11. (1) 设粒子从左侧O 1点射入的速度为v 0,极板长为L,粒子在初速度方向上做匀速直线运动v 0=0L t =0-212L R t ,解得L=4R. 在电场中L-2R=v 0·02t .在复合场中做匀速运动q 2UR =qv 0B.解得v 0=4R t ,U=208B R t .(2) 设粒子在磁场中做圆周运动的轨道半径为r,粒子恰好从上极板左边缘飞出时速度的偏转角为α,由几何关系可知 β=π-α=45°因为R=20122t qE m ⎛⎫ ⎪⎝⎭,所以qE m =0B qv m =208Rt . 根据向心力公式qvB=m 2v r ,解得v=0t .所以,粒子从两板左侧间飞出的条件为0<v<0t.。
2014高考物理一轮复习指导达标演练-实验:测定电源的电动势(精)
第七章第五讲1.下面给出多种用伏安法测电池电动势和内电阻的数据处理方法,其中既能减小偶然误差,又直观、简便的方法是()A.测出两组I、U的数据,代入方程组E=U1+I1r和E=U2+I2r,求出E、rB.多测几组I、U的数据,求出几组E、r,最后分别求出其平均值C.测出多组I、U的数据,画出U-I图象,再根据图象求出E、rD.测出多组I、U的数据,分别求出I和U的平均值,用电压表测出断路时的路端电压即为电动势E,再用闭合电路欧姆定律求出内电阻r2.用如图所示电路,测定一节干电池的电动势和内阻.电池的内阻较小,为了防止在调节滑动变阻器时造成短路,电路中用一个定值电阻R0起保护作用.除电池、开关和导线处,可供使用的实验器材还有:(a)电流表(量程0.6 A、3 A)(b)电压表(量程3 V、15 V)(c)定值电阻(阻值1 Ω、额定功率5 W);(d)定值电阻(阻值10 Ω、额定功率10 W);(e)滑动变阻器(阻值范围0~10 Ω、额定电流2 A);(f)滑动变阻器(阻值范围0~100 Ω、额定电流1 A).那么(1)要正确完成实验,电压表的量程应选择________V,电流表的量程应选择________A;R0应选择________Ω的定值电阻,R应选择阻值范围是________Ω的滑动变阻器.(2)引起该实验系统误差的主要原因是____________________________________.解析:根据常识,干电池的电动势大约是1.5 V,所以电压表选用3 V量程,电流表选用0.6A 量程.为了便于电路中电流和电压的调节,应选用1 Ω的定值电阻和0~10 Ω的滑动变阻器.答案:(1)3 0.6 1 0~10 (2)电压表的分流3.在如图所示的电路中,A 、B 、C 为三节干电池,实验中理想电压表和理想电流表的示数如表所示.(1)根据表中实验数据,计算出表中空格处小灯泡的电阻和功率.(2)如果干电池A 和B 具有相同的电动势和内阻,则根据表中实验数据,可计算出干电池A 的电动势为________V ,内阻为________Ω.(3)当开关S 与接线柱3连接时,串联电池组的总电动势增大,但电流表的示数反而减小,其原因可能是________.4.(2011·四川高考)为测量一电源的电动势及内阻 (1)在下列三个电压表中选一个改装成量程为9 V 的电压表A .量程为1 V 、内阻大约为1 kΩ的电压表B .量程为2 V 、内阻大约为2 kΩ的电压表C .量程为3 V 、内阻为3 kΩ的电压表选择电压表________串联________kΩ的电阻可以改装成量程为9 V 的电压表. (2)利用一个电阻箱、一只开关、若干异线和改装好的电压表(此表用符号、或与一个电阻串联来表示,且可视为理想电压表),在虚线框画出测量电源电动势及内阻的实验原理电路图.(3)根据以上实验原理电路图进行实验,读出电压表示数为1.50 V 时,电阻箱的阻值为15.0 Ω;电压表示数为2.00 V 时,电阻箱的阻值为40.0 Ω.则电源的电动势E =________V ,内阻r =________Ω.解析:(1)、的内阻不确定,故应选择进行改装,串联电阻R=(U U 0-1)R V =(93-1)×3 kΩ=6 kΩ.(2)本实验的原理为U =E -Ir ,利用变阻箱和电压表可获取电流I ,故电路如图所示. (3)设U 0为改装电压表的示数,路端电压为3U .把两组实验数据分别代入3U 0=E -3U 0R r ,联立解得E =7.5 V ,r =10 Ω.答案:(1)○V 3(或C) 6 (2)见解析 (3)7.5 105.某同学对实验室的一个多用电表中的电池进行更换时发现,里面除了一节1.5 V 的干电池外,还有一个方形的电池(层叠电池).为了测定该电池的电动势和内电阻,实验室中提供如下器材:A .电流表A 1(满偏电流10 mA ,内阻10 Ω);B.电流表A 2(0~0.6 A ,内阻未知);C.滑动变阻器R 0(0~100 Ω,1 A);D.定值电阻R (阻值990 Ω);E.开关与导线若干.该同学根据现有的实验器材,设计了如图甲所示的电路,图乙为该同学根据上述设计的实验电路测出多组数据并绘出的I1-I2图线(I1为电流表A1的示数,I2为电流表A2的示数),则由图线可以得到被测电池的电动势E=________V,内阻r=________Ω.(结果保留两位有效数字)6.有一特殊电池,它的电动势约为9 V,内阻约为40 Ω,已知该电池允许输出的最大电流为50 mA.为了测定这个电池的电动势和内阻,某同学利用如图所示电路进行实验,图中电流表的内阻R A=5 Ω,R为电阻箱,阻值范围0~999.9 Ω,R0为定值电阻,对电源起保护作用.(1)本实验中的R0应选________(填字母).A.10 ΩB.50 ΩC.150 ΩD.500 Ω(2)该同学接入符合要求的R0后,闭合开关S,调整电阻箱的阻值,读取电流表的示数,记录多组数据,作出了如图所示的图线,则根据图线可求得该电池的电动势为E=________V,内阻r=________Ω.解析:当滑动变阻器接入电路的阻值为零时,电路中的电流不能超过50 mA ,即电路中电阻的最小值为180 Ω,除去电源内阻约为40 Ω和图中电流表的内阻R A =5 Ω,C 选项最为合适. (2)原理:U 外=E -Ir 推出I (R 0+R )=E -I (r +R A ) 变形得:1I =(R 0+R )E +r +R AE由图得:1E =斜率=110得E =10 V ,由纵轴的截距得5=r +R A E 推出r =45 Ω. 答案:(1)C (2)10 457.(2012·重庆高考)某中学生课外科技活动小组利用铜片、锌片和家乡盛产的柑橘制作了果汁电池,他们测量这种电池的电动势E 和内阻r ,并探究电极间距对E 和r 的影响.实验器材如图1所示.①测量E 和r 的实验方案为:调节滑动变阻器,改变电源两端的电压U 和流过电源的电流I ,依据公式________,利用测量数据作出U -I 图象,得出E 和r . ②将电压表视为理想表,要求避免电流表分压作用对测量结果的影响,请在图1中用笔画线代替导线连接电路.③实验中依次减小铜片与锌片的间距,分别得到相应果汁电池的U -I 图象如图2中(a)、(b)、(c)、(d)所示,由此可知:在该实验中,随电极间距的减小,电源电动势________(选填“增大”“减小”或“不变”),电源内阻________(选填“增大”“减小”或“不变”).曲线(c)对应的电源电动势E=________V,内阻r=________Ω,当外电路总电阻为2 500 Ω时,该电源的输出功率P=________mW.(均保留三位有效数字)。
【南方凤凰台】2014届高考物理总复习单元检测卷:第四章 曲线运动
第四章单元检测卷一、 单项选择题1. 一辆汽车在水平公路上转弯,沿曲线由M 向N 行驶,速度逐渐减小.如图所示,分别画出了汽车转弯时所受合力的四种方向,你认为正确的是( )2. 如图,人沿平直的河岸以速度v 行走,且通过不可伸长的绳拖船,船沿绳的方向行进,此过程中绳始终与水面平行.当绳与河岸的夹角为α时,船的速率为( )A. vsin αB. sin vαC. vcos αD. cos vα3. 如图所示,质量为m 的小球固定在长为l 的细轻杆的一端,绕细杆的另一端O 在竖直平面内做圆周运动,球转到最高点A 时,线速度的大小为2gl,此时( )A. 杆受到2mg的拉力B. 杆受到2mg的压力 C. 杆受到32mg的拉力D. 杆受到32mg的压力4. 物体在xOy平面内做曲线运动,t=0时刻起,在x方向的位移图象和y方向的速度图象如图所示,则( )A. 物体的初速度沿x轴的正方向B. 物体的初速度大小为5 m/sC. t=2 s时物体的速度大小为0D. 物体所受合力沿y轴的正方向二、双项选择题5. 一个质量为2 kg的物体,在5个共点力作用下处于平衡状态.现同时撤去大小分别为15 N和10 N的两个力,其余的力保持不变,关于此后该物体的运动,下列说法中正确的是( )A. 一定做匀变速直线运动,加速度大小可能是5 m/s2B. 一定做匀变速运动,加速度大小可能等于重力加速度的大小C. 可能做匀减速直线运动,加速度大小是2.5 m/s2D. 可能做匀速圆周运动,向心加速度大小是5 m/s26. 如图所示,一质量为m的木块从光滑的半球形的碗边开始下滑,木块在下滑过程中( )A. 加速度方向始终指向球心B. 所受合力就是向心力C. 在碗底处对碗底的压力大于木块自身的重力D. 只受到两个力的作用,分别是重力、碗对它的支持力7. 如图所示,从斜面顶端P处以初速度v0向左水平抛出一小球,落在斜面上的A点处,AP 之间距离为 L,小球在空中运动的时间为t,改变初速度v 0 的大小,L 和 t 都随之改变.关于L 、t 与v 0的关系,下列说法中正确的是()A. L 与v 0成正比B. L 与20v 成正比C. t 与v 0成正比D. t 与20v 成正比8. 在水平地面上M 点的正上方某一高度处,将S 1球以初速度v 1水平向右抛出,同时在M 点右方地面上N 点处,将S 2球以初速度v 2斜向左上方抛出.两球恰在M 、N 连线的中点正上方相遇,不计空气阻力,则两球从抛出到相遇过程中()A. 初速度大小关系为v 1=v 2B. 速度变化量相等C. 水平位移大小相等D. 都不是匀变速运动9. 小船从A 码头出发,沿垂直于河岸的方向渡河,若小河宽为d,小船渡河速度v 船恒定,河水中各点水流速度大小与各点到较近河岸边的距离成正比,v 水=kx,x 是各点到近岸的距离(x ≤2d,k 为常量),要使小船能够到达距A 正对岸为s 的B 码头.则下列说法中正确的是()A. 小船渡河的速度v 船=24kd sB. 小船渡河的速度v船=2 2 kdsC. 小船渡河的时间为4s kdD. 小船渡河的时间为2s kd三、非选择题10. 滑雪运动员以20 m/s的速度从一平台水平飞出,落地点与飞出点的高度差3.2 m,不计空气阻力,取g=10 m/s2,则:运动员飞过的水平距离x和所用时间t为多少?11. 如图所示,木块随圆盘一起绕圆盘的竖直中心轴匀速转动,木块质量为m=1 kg,与中心轴的距离为r=0.1 m.在圆盘中心正上方高为h=20 m的位置有一小球,以某一适合的速度v0水平抛出,抛出时小球的速度方向与木块在同一竖直面内.为使小球能击中木块,试求圆盘转动的可能角速度.已知木块与圆盘之间的动摩擦因数μ=0.81(最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力),忽略空气阻力影响,取g=10 m/s2.12. 质量M=0.9 kg的木质小球通过轻杆悬挂在竖直平面内某一固定轴O的正下方处于静止状态,如图所示.杆与小球可绕轴O无摩擦地在竖直面内转动,轻杆长为0.2 m.质量为m=100 g的子弹以某一速度水平射入小球并镶在球中而未射出,入射时间极短,子弹入射后与小球的共同速度为v=3 m/s.求:(1) 子弹入射小球前杆的弹力T1与入射后瞬间杆的弹力T2之比.(2) 小球上升到最高点处,轻杆所产生的弹力大小,并说明此时轻杆是处于压缩状态还是拉伸状态?(3) 若用绳子代替轻杆,而其他条件保持不变,则确保小球能绕O点在竖直面内做圆周运动的绳子的最大长度为多大?(取g=10 m/s2)第四章单元检测卷1. B2. C3. B4. B5. BC6. CD7. BC8. BC9. AC10. 做平抛运动的物体运动时间由高度决定,根据竖直方向做自由落体运动得t=2hg=0.80 s,根据水平方向做匀速直线运动可知x=vt=20×0.80 m=16 m.11. 木块不滑动的最大角速度为ω, m2ωr=μmg,得ω=9 rad/s.满足条件时,小球平抛的时间t=nT=n 2πω.又h=12gt2,t=2hg=2 s.又2=n 2πω,当n=1时,ω=π=3.14 rad/s,当n=2时,ω=6.28 rad/s,当n=3时,ω=3πrad/s>9,则可能角速度为 3.14 rad/s和6.28 rad/s.12. (1) 子弹入射小球前,小球处于静止状态,根据平衡条件有T1=Mg=0.9×10 N=9 N.子弹入射小球后瞬间,小球与子弹一起开始做圆周运动,根据牛顿第二定律有T2-(M+m)g=2()M m vL+.解得T2=55 N.所以12TT=955.(2) 设小球运动到最高点处速度大小为v1,轻杆处于拉伸状态,产生的弹力大小为F,此时小球及子弹受力如图所示.根据牛顿第二定律得F+(M+m)g=21()M m vL+.①根据动能定理得-(M+m)g·2L=12(M+m)21v-12(M+m)v2.②由①②两式得F=-5 N.由此可知,轻杆产生的弹力大小为5N,方向与原设定的方向相反,即竖直向上,此时轻杆处于压缩状态.(3) 设绳子的最大长度为r,小球运动到最高点处的速度为v2,则根据牛顿第二定律,小球与子弹在最高点处有(M+m)g=22()M m vr+.③根据动能定理,小球从最低点运动到最高点的过程中有-(M+m)g·2r=12(M+m)22v-12(M+m)v2.④解③④得r=0.18 m.。
【南方凤凰台】2014届高考物理总复习检测与评估:原 子 核
第十三章 波粒二象性 原子结构 原子核第3讲 原 子 核一、 单项选择题1. (2012·上海)与原子核内部变化有关的现象是( ) A. 电离现象 B. 光电效应现象 C. 天然放射现象D. α粒子散射现象2. (2011·广东一模)首次用实验验证“爱因斯坦质能方程”的核反应方程73:Li 11+H →42x He,已知m Li =7.016 0 u,m H =1.007 8 u,m He =4.002 6 u,则该核反应方程中的x 值和质量亏损分别是( ) A. 1和4.021 2 u B. 1和2.005 6 u C. 2和0.018 6 uD. 2和1.997 0 u3. (2011·东莞模拟)下列关于核反应的类型表述正确的是( )A. 23892 U 23490→Th 42+He 是重核裂变B. 2411 Na 2412→Mg 0-1+e 是β衰变C. 23592 U 10+n 9236→Kr 14156+Ba+103n 是轻核聚变 D. 21 H 31+H 42→He 10+n 是α衰变4. (2012 ·福建)关于近代物理,下列说法正确的是( ) A. α射线是高速运动的氦原子B. 核聚变反应方程21H 11+H 42→He 10+n 中10,n 表示质子C. 从金属表面逸出的光电子的最大初动能与照射光的频率成正比D. 玻尔将量子观念引入原子领域,其理论能够解释氢原子光谱的特征 二、 双项选择题5. 下列说法正确的是( ) A. α射线与γ射线都是电磁波B. 原子核发生α衰变后,新核的质量数比原核的质量数减少4C. 原子核内某个中子转化为质子,产生的电子从核内发射出来,这就是β衰变D. 放射性元素的原子核数量越多,半衰期就越长6. (2011·深圳一模)氘核、氚核、中子、氦核的质量分别是m1、m2、m3和m4,如果氘核和氚核结合生成氦核,则下列说法中正确的是( )A. 核反应方程为21H31+H42→He1+nB. 这是一个裂变反应C. 核反应过程中的质量亏损Δm=m1+m2-m3D. 核反应过程中释放的核能ΔE=(m1+m2-m3-m4)c27. (2012·广东)能源是社会发展的基础,发展核能是解决能源问题的途径之一,下列释放核能的反应方程,表述正确的有( )A. 31H21+H42→He1+n是核聚变反应B. 31H21+H42→He1+n是β衰变C. 23592U1+n14054→Xe9438+Sr+12n是核裂变反应D. 23592U1+n14054→Xe9438+Sr+12n是α衰变8. (2012·阳江模拟)如图所示,两个相切的圆表示一个静止的原子核发生某种衰变后,释放出来的粒子和反冲核在磁场中运动的轨迹,可以判断( )A. 原子核发生β衰变B. 原子核发生α衰变C. 大圆是释放粒子的运动轨迹,小圆是新核的运动轨迹D. 大圆是新核的运动轨迹,小圆是释放粒子的运动轨迹9. 据新华社报道,由我国自行设计、研制的世界上第一个全超导核聚变实验装置(又称“人造太阳”)已完成了首次工程调试.下列关于“人造太阳”的说法中,正确的是( )A. “人造太阳”的核反应方程是21H31+H42→He1+nB. “人造太阳”的核反应方程是23592U1+n→14156Ba+9236Kr+13nC. “人造太阳”释放的能量大小的计算式是ΔE=Δmc2D. “人造太阳”释放的能量大小的计算式是E=12mc2三、非选择题10. 在核反应10n+x31→H42+He+ΔE过程中,x是未知核.由核反应知识可以确定x核为.若10n、x核31、H和42He的静止质量分别为m1、m2、m3和m4,则ΔE的值为.11. (2012·海南)一静止的23892U核经α衰变成为23490Th核,释放出的总动能为4.27 MeV.问此衰变后23490Th核的动能为多少MeV?(保留一位有效数字)12. 核能作为能源具有能量大、地区适应性强的优势.在核电站中,核反应堆释放的核能转化为电能.核反应堆的工作原理是利用中子轰击重核发生裂变反应,释放出大量核能.(1) 核反应方程式23592U1+n14156→Ba9236+Kr+aX是反应堆中发生的许多核反应中的一种,n为中子,X为待求粒子,a为X的个数 ,则X为,a= .以mU 、mBa、mKr分别表示23592 U14156、Ba9236、Kr核的质量,mn、mp分别表示中子、质子的质量,c为光在真空中传播的速度,则上述核反应过程中放出的核能ΔE多大?(2) 有一座发电能力为P=1.00×106 kW的核电站,核能转化为电能的效率η=40%.假定反应堆中发生的裂变反应全是本题(1)中的核反应,已知每次核反应过程放出的核能ΔE=2.78×10-11 J,23592U核的质量M U=390×10-27 kg.求每年(1年=3.15×107 s)消耗的23592U的质量.第3讲 原 子 核1. C2. C3. B4. D5. BC6. AD7. AC8. AC9. AC10. (1) 63 Li (2) [(m 1+m 2)-(m 3+m 4)]c 211. 据题意知,此α衰变的衰变方程为23892 U 23490→Th 42+He,根据动量守恒定律得m αv α=m Th v Th . ①式中,m α和m Th 分别为α粒子和Th 核的质量,v α和v Th 分别为α粒子和Th 核的速度的大小.由题设条件知12m α2αv +12m Th 2Th v =E k . ②αTh m m =4234. ③由①②③式得12m Th 2Th v =ααTh m m m +E k . ④代入数据得,衰变后23490 Th 核的动能12m Th 2Th v =0.07 MeV.12. (1) 中子 3 ΔE=(m U -m Ba -m Kr -2m n )c 2(2) 设一年消耗的23592 U 的质量为x kg,则消耗的核能为E核=Ux M·ΔE.一年中产生的电能为E电,则E电=Pt(t为一年时间).由题意知E电=E核·η,则E核=Eη电,故UxM·ΔE=Ptη.所以x=UΔPtMEη=97-27-111.0010 3.15103901040% 2.7810⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯ kg=1.10×103 kg.。
2014届《南方新课堂·高考总复习》物理一轮复习课件:实验十:测定电源的电动势和内阻
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【触类旁通】
1.(潮阳 2012 届高三模拟)某同学利用电流 表和电阻箱测量电池组的电动势和内阻,实验
原理如图 S10-12. (1)实验的主要步骤如下:
图 S10-12
A.检查并调节电流表指针指零,将开关 S 断开,按照电
路图连线.
B.调节电阻箱 R 的阻值至____最__大__值____.
(3)测出不少于 6 组 I、U 数据,且变化范围要大些.用方 程组求解,要将测出的 I、U 数据中,第 1 和第 4 为一组,第 2
和第 5 为一组,第 3 和第 6 为一组,分别解出 E、r 值,再求平
均值.
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4
(4)画 U-I 图线时,要使较多的点落在这条直线上或使各 点均匀分布在直线的两侧,个别偏离直线太远的点可舍去.这 样可使偶然误差得到部分抵消,提高精确度.
(1)请根据测定电动势 E 和内阻 r 的要求,设计图 S10-9 中器件的连接方式,画线把它们连接起来.
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21
图 S10-9
图 S10-10
图高S考1资0源-网11
22
(2)接通开关,逐次改变电阻箱的阻值 R,读出与 R 对应的 电流表的示数 I,并作记录.当电阻箱的阻值 R=2.6 Ω时,其 对应的电流表的示数如图 S10-10 所示.处理实验数据时,首
实验次数 1
2
3
4
5
6
I/A 0.12 0.20 0.31 0.32 0.50 0.57 U/V 1.37 1.32 1.24 1.18 1.10 1.05
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10
图 S10-5
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答案:如图 38 甲和乙所示
2024届高考物理一轮复习电学实验训练:测电源的电动势和内阻经典题解版
一、单选题1. 一提升装置把静置于地面上的重物竖直向上提升的过程中,提升装置功率随时间变化的P-t 图像如图所示。
在时,重物上升的速度达到最大速度的一半,在时,达到最大速度。
在时,重物再次匀速上升,取,不计一切阻力。
下列说法正确的是( )A.在s 时间内,重物做加速度逐渐增大的运动B.在时,重物的加速度大小C.在时,重物的速度大小D .在时间内,重物上升的高度2. “跳跳鼠”是很多小朋友喜欢玩的一种玩具(图甲),弹簧上端连接脚踏板,下端连接跳杆(图乙),人在脚踏板上用力向下压缩弹簧,然后弹簧将人向上弹起,最终弹簧将跳杆带离地面.A .不论下压弹簧程度如何,弹簧都能将跳杆带离地面B .从人被弹簧弹起到弹簧恢复原长,弹簧的弹性势能全部转化为人的动能C .从人被弹簧弹起到弹簧恢复原长,人一直向上加速运动D .从人被弹簧弹起到弹簧恢复原长,人的加速度先减小后增大3. 如图所示,在水平桌面上叠放着两个物块M 和m ,M 与桌面的动摩擦因数为μ1,m 与M 之间的动摩擦因数为μ2,一根轻绳一端与M 相连,绕过光滑的定滑轮A ,另一端系在竖直杆上的B 点。
现将另一个重物G 用光滑轻质挂钩挂在轻绳上AB 之间的O 点,已知整个装置处于静止状态时,竖直杆与绳OB 的夹角为α,则下列说法正确的是( )A .将绳的B 端向上缓慢移动一小段距离时,绳的张力变小B .将竖直杆缓慢向上移动一小段距离时M 受到的摩擦力减小C .M所受的摩擦力为D .m 受到的静摩擦力为04. 如图所示,质量均为m 的两个小球,分别用两根等长的细线悬挂在O 点,两球之间夹着一根劲度系数为k 的轻弹簧,静止时弹簧是水平的,若两根细线之间的夹角为,则弹簧的形变量为( )2024届高考物理一轮复习电学实验训练:测电源的电动势和内阻经典题解版二、多选题三、实验题A.B.C.D.5.以下核反应方程中属于衰变的是( )A .Na→Mg +eB .U +n→Xe+Sr +2n C .H +H→He +n D .N+He→O +H6. 关于如下现象的表述正确的是( )A .甲图中是利用紫外线进行防伪B .乙图中利用β射线照射人体进行透视的C .丙图中夜视系统是利用红外线D .丁图中蝙蝠和雷达均利用超声波定位7. 下列说法中正确的是( )A .做简谐运动的质点,其振动能量与振幅无关B .泊松亮斑是光的衍射现象,玻璃中的气泡看起来特别明亮是光的全反射现象C .真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的,与光源和观察者的运动无关D .在“用单摆测定重力加速度”的实验中,为使实验结果较为准确,应选用10 cm 长的细线和小铁球E .当频率一定的声源向着静止的接收器加速运动时,接收器收到的声波频率增大8. 如图所示,两条足够长的光滑金属导轨平行放置,导轨所在平面与水平面的夹角为θ,导轨上端连有定值电阻,匀强磁场垂直于导轨平面,将质量为m 的导体棒放在导轨上静止释放,当速度达到v 时导体棒开始匀速运动,此时再对导体棒施加一平行于导轨向下的拉力,并保持拉力的功率恒定,导体棒最终以2v 的速度匀速运动,已知导体棒始终与导轨垂直且接触良好,不计导轨和导体棒的电阻,重力加速度为g ,在由静止开始运动到以速度2v 匀速运动的过程中()A .拉力的功率为2mgv sin θB .安培力的最大功率为2mgv sin θC .加速度的最大值为2g sin θD .当棒速度为1.5v 时,加速度大小为g sin θ9. 如图(a )一段粗细均匀、中空的圆柱形导体,某同学设计了如下实验间接测量中空部分的直径大小:四、解答题(1)用螺旋测微器测得这段导体横截面的直径D 如图(b )所示。
2014届高考物理(重庆专用)第一轮复习专题实验9测定电源的电动势和内阻(含解析)
实验9:测定电源的电动势和内阻一、实验目的1.用电流表和电压表测定电源的电动势和内阻。
2.进一步加深对闭合电路欧姆定律的理解。
3.进一步熟练掌握电压表和电流表的使用方法。
二、实验原理1.实验依据:闭合电路的欧姆定律2.实验电路:如图所示3.E 和r 的求解:由U =E -I r得⎩⎪⎨⎪⎧ U 1=E -I 1r U 2=E -I 2r ,解得⎩⎪⎨⎪⎧ E =I 1U 2-I 2U 1I 1-I 2r =U 2-U 1I 1-I 24.作图法数据处理,如图所示。
(1)图线与纵轴交点为E 。
(2)图线与横轴交点为I 短=E r。
(3)图线的斜率表示r =ΔU ΔI。
三、实验器材电源、电压表、电流表、滑动变阻器、开关、导线若干、坐标纸。
四、实验步骤1.按如图所示电路图连接成电路,电流表取0~0.6 A 量程,电压表取0~3 V 量程,将滑动变阻器阻值调到有效电阻最大(图中左端)。
2.检查电路无误后,闭合开关,移动滑动变阻器触头的位置,使电流表有明显示数,记下一组(I ,U)值。
3.改变滑动变阻器滑片的位置5次,用同样的方法,再测出五组(I ,U)数值。
然后断开开关,整理好仪器。
4.建立坐标系、描点。
纵轴表示电压,横轴表示电流,取合适的标度,使所描坐标点绝大部分分布在坐标纸上,必要时纵坐标可以不从零开始取值。
5.根据描出的坐标点作出U-I 图象,并延长与两坐标轴相交。
6.测算电动势和内电阻,准确读出U-I 图线与纵轴和横轴的交点坐标,即读出E 和I 短,进一步算出内阻r =E I 短=ΔU ΔI,如图所示。
五、数据处理本实验中数据的处理方法,一是联立方程求解的公式法,二是描点画图法。
方法一 取六组对应的U 、I 数据,数据满足的关系式U 1=E -I 1r 、U 2=E -I 2r 、U 3=E -I 3r ……让第1式和第4式联立方程,第2式和第5式联立方程,第3式和第6式联立方程,这样解得三组E 、r ,取其平均值作为电池的电动势E 和内阻r 的大小。
高考物理大一轮复习 第八章 实验十 测定电源的电动势和内阻讲义(含解析)教科版-教科版高三全册物理教
实验十 测定电源的电动势和内阻1.实验原理闭合电路欧姆定律.2.实验器材电池、电压表、电流表、滑动变阻器、开关、导线、坐标纸和刻度尺.3.实验步骤(1)电流表用A 的量程,电压表用3V 的量程,按图1连接好电路.图1(2)把滑动变阻器的滑片移到使阻值最大的一端.(3)闭合开关,调节滑动变阻器,使电流表有明显示数并记录一组数据(I 1,U 1).用同样的方法再测量几组I 、U 值,填入表格中.(4)断开开关,拆除电路,整理好器材.1.用实验数据求E 、r 的处理方法(1)列方程求解:由U =E -Ir 得⎩⎪⎨⎪⎧ U 1=E -I 1r U 2=E -I 2r ,解得E 、r .(2)用作图法处理数据,如图2所示.图2①图线与纵轴交点为E ; ②图线与横轴交点为I 短=E r;③图线的斜率表示r =|ΔU ΔI|. 2.注意事项(1)为了使路端电压变化明显,可使用内阻较大的旧电池.(2)电流不要过大,应小于0.5A ,读数要快.(3)要测出不少于6组的(I ,U )数据,变化X 围要大些.(4)若U -I 图线纵轴刻度不从零开始,则图线和横轴的交点不再是短路电流,内阻应根据r=|ΔU ΔI|确定. 3.误差来源(1)偶然误差:用图像法求E 和r 时作图不准确.(2)系统误差:电压表分流.(3)本实验中测量结果是:E 测<E 真,r 测<r 真.命题点一 教材原型实验例1 (2018·某某省某某市质检二)某实验小组的同学在实验室发现了一段粗细均匀、电阻率较大的电阻丝,于是设计了如图3甲所示的电路进行了实验探究,其中MN 为电阻丝,R 0是阻值为1.0Ω的定值电阻,实验中调节滑动变阻器的滑片P ,记录电压表示数U ,电流表示数I 以及对应的PN 长度x ,绘制了U -I 图线如图乙所示.图3(1)由图乙求得电池的电动势E =________V ,内阻r =________Ω.(2)实验中由于电表内阻的影响,电动势测量值________其真实值(选填“大于”“等于”或“小于”). (3)根据实验数据可绘出图像如图丙所示.图像斜率为k ,电阻丝横截面积为S ,可求得电阻丝的电阻率ρ=______,电表内阻对电阻率的测量________(选填“有”或“没有”)影响. 答案 (1)1.49 0.45 (2)小于 (3)kS 没有解析 (1)由闭合电路欧姆定律可知:U =E -I (r +R 0),则题图乙中的图像与纵轴交点的坐标表示电动势,故E =1.49V ,图像斜率的绝对值大小表示r +R 0,则r +R 0=Ω=1.45Ω,解得:r =1.45Ω-1.0Ω=0.45Ω.(3)根据欧姆定律可知,电阻R =U I =ρx S ,则可知k =ρS,解得:ρ=kS ,若考虑电表内阻,图像的斜率不变,所以电表内阻对电阻率的测量没有影响.变式1 (2018·某某省某某市一中)在测量一节干电池的电动势E 和内阻r 的实验中,小明设计了如图4甲所示的实验电路.图4(1)根据图甲实验电路,请在图乙中用笔画线代替导线,完成实物电路的连接.(2)实验开始前,应先将滑动变阻器的滑片P 移至______(选填“a ”或“b ”)端.(3)合上开关S 1,S 2接图甲中的1位置,改变滑动变阻器的阻值,记录下几组电压表示数和对应的电流表示数;S 2改接图甲中的2位置,改变滑动变阻器的阻值,再记录下几组电压表示数和对应的电流表示数.在同一坐标系内分别描点作出电压表示数U 和对应的电流表示数I 的图像,如图丙所示,两直线与纵轴的截距分别为U A 、U B ,与横轴的截距分别为I A 、I B .①S2接1位置时,作出的U-I图线是图丙中的________线(选填“A”或“B”);②S2接1位置时,测出的电池电动势E和内阻r存在系统误差,原因是________表(选填“电压”或“电流”)的示数偏________(选填“大”或“小”).答案(1)如图所示(2)a(3)①B②电流小解析(1)实物图如图所示(2)为保护电表,闭合开关时滑动变阻器接入电路的阻值要最大,应将滑片滑至a端;(3)S2接1位置时,引起误差的原因是电压表的分流,使得电流的测量值偏小,故电动势和内阻的测量值都偏小,所以作出的图像是B.命题点二实验拓展创新例2(2018·某某省某某中学模拟)学习了“测量电源的电动势和内阻”后,物理课外活动小组自制了一个西红柿电池组,设计了如图5所示的实验电路测定电流表的内阻,并用多种方法测量该电池组的电动势与内阻,请协助完成实验.图5(1)闭合开关S1和S2,调节电阻箱并记录电阻箱的示数R、电流表(灵敏)的示数I0和电压表的示数U0,由此可知电流表的内阻R A为_________(用上述测量量表示).(2)闭合开关调节R,读出电流I和电压U,并测出多组数据,作出U-I图线可得出电池组的电动势和内阻,此种办法测量的电动势与真实值相比________(填“偏大”“偏小”或“相等”),内阻的测量值与真实值相比________(填“偏大”“偏小”或“相等”).(3)断开S 1,闭合S 2,仅由多组电流表示数I 和电阻箱的示数R ,运用实验数据作出1I-R 图线为一条倾斜的直线,且该直线的斜率为k ,纵截距为b ,则该电池组的电动势为________,内阻为________(用k 、b 、R A 表示).答案 (1)U 0I 0-R (2)偏小 偏小 (3)1k b k-R A 解析 (1)由部分电路欧姆定律可知R +R A =U 0I 0,故R A =U 0I 0-R .(2)误差源于电压表的分流作用,根据闭合电路欧姆定律可知: E =U +(I +U R V )r ,变形得到:U =R V R V +r E -R V r R V +rI , 可知斜率为R V r R V +r <r ,截距R V R V +rE <E ,故电动势与内阻的测量值都偏小. (3)由闭合电路欧姆定律可知:E =I (R +R A +r )变形得到:1I =1E R +R A +r E, 由题意可知k =1E ,b =R A +r E ,故E =1k ,r =b k-R A . 变式2 (2018·某某省株洲市上学期质检一)某实验小组需测量一电源的电动势和内阻,实验室提供的实验器材有:待测电源(E 大约为3V ,r 大约为1.0Ω)电阻箱R (最大阻值为99.9Ω)电阻R 1(阻值为5.0Ω)电阻R 2(阻值为990Ω)电流计(量程为2.5mA ,内阻为R g =10.0Ω)开关,导线若干.(1)请在图6虚线框中完成电路图,并将仪器的符号标在图中.图6(2)实验中得到了多组电阻箱的阻值R 和对应的电流计的读数I ,并作出如图7所示的1I -1R关系图像,若已知图像斜率为k ,纵截距为b ,则电源电动势E =________,内阻r =____________.(要求用测得的物理量和已知物理量的符号表示,电阻R 2的分流作用忽略不计)图7答案 (1)如图所示 (2)R 2+R g b k b-R 1解析 (1)题中没有电压表,所以需选择电流计和一个定值电阻串联改装成电压表,当电流计和定值电阻R 2串联时,U =I g (R 2+R g )=2.5V ,和定值电阻R 1串联改装后的电压表量程太小,故选择R 2改装电压表,R 1串联接入电路起保护作用,故电路图如图所示.(2)由闭合电路欧姆定律可知,I (R 2+R g )=E R 1+r +R R ,则1I =R 1+r R 2+R g E ·1R +R 2+R g E ,故E =R 2+R g b ,r =k b-R 1. 例3 (2018·某某省某某市一模)小刚、小聪和小明所在的小组收集了手机的电池以及从废旧收音机上拆下的电阻、电容、电感线圈等电子器件.现从这些材料中选取两个待测元件进行研究,一是电阻R x (阻值约2kΩ),二是手机中常用的锂电池(电动势E 的标称值为3.4V),在操作台上还准备了如下实验器材:A .电压表V (量程4V ,内阻R V 约10kΩ)B .电流表A 1(量程100mA ,内阻R A1约20Ω)C .电流表A 2(量程2mA ,内阻R A2约20Ω)D .滑动变阻器(0~10Ω,额定电流1A)E .电阻箱R 0(0~999.9Ω)F .开关S 一只、导线若干图8(1)小刚采用伏安法测定R x 的阻值,他使用的电池是待测的锂电池.电流表应选择________,图8甲是他连接的部分实验器材,请你用笔画线完成实物连接;他用电压表的读数除以电流表的读数作为R x 的测量值,则测量值________真实值(填“大于”“小于”或“等于”);(2)小聪和小明设计了如图乙所示的电路图测量锂电池的电动势E 和内阻r .R 1时,读出电压表的示数为U 1;调整电阻箱的阻值为R 2时,读出电压表的示数为U 2.根据小聪测出的数据可求得该电池的电动势,其表达式为E =________;②小明认为用线性图像处理数据更便于分析.他在实验中多次改变电阻箱阻值,获取了多组数据,画出的1U -1R图像为一条直线(如图丙).由图丙可知该电池的电动势E =________V 、内阻r =________Ω.(结果均保留两位有效数字)答案 (1)C(或A 2) 见解析图 大于(2)①U 1U 2R 1-R 2U 2R 1-U 1R 2解析 (1)测量R x 的阻值时,滑动变阻器采取分压式接法,由于待测电阻的阻值较大,电流表采取内接法,实物图连线如图所示;通过待测电阻的最大电流为I m =A =1.7mA ,故电流表选取C(或A 2);由于电流表采取内接法,用电压表的读数除以电流表的读数应该为待测电阻与电流表内阻的阻值之和,所以测量值大于真实值.(2)①由闭合电路的欧姆定律可知:E =U 1+U 1R 1r ,E =U 2+U 2R 2r ,联立解得:E =U 1U 2R 1-R 2U 2R 1-U 1R 2;②由闭合电路的欧姆定律可知:E =U +U R r ,整理得1U =r E ·1R +1E ,故纵截距1E =0.3,解得E =103V≈3.3V,斜率r E ==340,解得r =0.25Ω.变式3 (2018·某某省横峰中学、铅山一中等校联考)实验室中准备了下列器材: 待测干电池(电动势约1.5V ,内阻约1.0Ω),电流表G(满偏电流1.5mA ,内阻10Ω),电流表A(量程0~0.60A ,内阻约0.10Ω),滑动变阻器R 1(0~20Ω,2A)滑动变阻器R 2(0~100Ω,1A),定值电阻R 3=990Ω,开关S 和导线若干图9(1)某同学选用上述器材(滑动变阻器只选用了一个)测定一节干电池的电动势和内阻.为了能较为准确地进行测量和操作方便,实验中选用的滑动变阻器,应是________.(填代号)(2)请在如图9甲所示虚线框中画出该同学的实验电路图.(3)如图乙为该同学根据实验数据作出的I 1-I 2图线(I 1为电流表G 的示数,I 2为电流表A 的示数),由该图线可得,被测干电池的电动势E =________V ,内阻r =________Ω. 答案 (1)R 1 (2)如图所示解析 (3)由闭合电路欧姆定律可得:I 1(R 3+R G )=E -I 2r ,变形得:I 1=E R 3+R G -r R 3+R G I 2;由数学知识可得,-r R 3+R G =-0.75×10-3,E R 3+R G =1.47×10-3,解得E =1.47V ,r =0.75Ω.。
【南方凤凰台】2014届高考物理二轮复习检测与评估 专题五 能量守恒定律的综合应用(含13年模拟)
专题五能量守恒定律的综合应用1. 如下列图,可视为质点的小球A、B用不可伸长的细软轻线连接,跨过固定在地面上、半径为R 的光滑圆柱,A的质量为B的两倍.当B位于地面时,A恰与圆柱轴心等高.将A由静止释放,B上升的最大高度是()A. 2RB. 53R C.43R D.23R2. (2013·某某八校联考)质量一样的两个物体分别在地球和月球外表以一样的初速度竖直上抛.月球外表的重力加速度比地球外表重力加速度小.假设不计空气阻力,如下说法中正确的答案是()A. 物体在地球外表时的惯性比在月球外表时的惯性大B. 物体在地球外表上升到最高点所用时间比在月球外表上升到最高点所用时间长C. 落回抛出点时,重力做功的瞬时功率相等D. 在上升到最高点的过程中,它们的重力势能变化量相等3. (2013·盐城中学)如下列图,在竖直平面内有一半径为R的圆弧轨道,半径OA水平、OB竖直.一个质量为m的小球自A的正上方P点由静止开始自由下落,小球沿轨道到达最高点B时恰好对轨道没有压力.AP=2R,重力加速度为g,如此小球从P到B的运动过程中()A. 重力做功2mgRB. 机械能减少mgRC. 合外力做功mgRD. 抑制摩擦力做功12mgR4. (多项选择)(2013·宿迁徐州三模)如下列图,弹簧的一端固定在水平面上,另一端与质量为1 kg的小球相连,小球原来处于静止状态.现用竖直向上的拉力F作用在小球上,使小球开始向上做匀加速直线运动,经0.2s弹簧刚好恢复到原长,此时小球的速度为1 m/s.整个过程弹簧始终在弹性限度内,取g=10 m/s2.如此()A. 弹簧的劲度系数为100N/mB. 在00.2s内拉力的最大功率为15WC. 在00.2s内拉力对小球做的功等于1.5JD. 在00.2s内小球和弹簧组成的系统机械能守恒5. (多项选择)某节能运输系统装置的简化示意图如下列图.小车在轨道顶端时,自动将货物装入车中,然后小车载着货物沿不光滑的轨道无初速度地下滑,并压缩弹簧.当弹簧被压缩至最短时,立即锁定并自动将货物卸下.卸完货物后随即解锁,小车恰好被弹回到轨道顶端,此后重复上述过程.如此如下说法中正确的答案是 ()A. 小车上滑的加速度大于下滑的加速度B. 小车每次运载货物的质量必须是确定的C. 小车上滑过程中抑制摩擦阻力做的功小于小车下滑过程中抑制摩擦阻力做的功D. 小车与货物从顶端滑到最低点的过程中,减少的重力势能全部转化为弹簧的弹性势能6. 在竖直平面内,一根光滑金属杆弯成图示形状,相应的曲线方程为y=2.5cos2π3kx⎛⎫+⎪⎝⎭(单位:m),式中k=1 m-1.将一光滑小环套在该金属杆上,并从x=0处以v0=5m/s的初速度沿杆向下运动,取重力加速度g=10m/s2,如下说法中正确的答案是()A. 小环沿金属杆运动过程中,机械能不守恒B. 小环运动到x=π2 m时的速度大小是5m/sC. 小环运动到x=π2 m时的速度大小是53 m/sD. 小环运动到x=π2 m时的速度大小是543 m/s7. 摩天大楼中一部直通高层的客运电梯,行程超过百米.电梯的简化模型如图甲所示.考虑安全、舒适、省时等因素,电梯的加速度a是随时间t变化的.电梯在t=0时由静止开始上升,a-t图象如图乙所示. 电梯总质量m=2.0×103kg.忽略一切阻力.重力加速度取g=10m/s2.甲乙(1) 求电梯在上升过程中受到的最大拉力F1和最小拉力F2.(2) 类比是一种常用的研究方法.对于直线运动,教科书中讲解了由v t图象求位移的方法.请你借鉴此方法,比照加速度和速度的定义,根据图乙所示a t图象,求电梯在第1s内的速度改变量Δv1和第2s末的速率v2.(3) 求电梯以最大速率上升时,拉力做功的功率P;再求在011s时间内,拉力和重力对电梯所做的总功W.8. (2013·资阳一模)一质量为m=2kg的小滑块从半径R=1.25m的14光滑圆弧轨道上的A点由静止滑下,圆弧轨道竖直固定,其末端B切线水平.a、b两轮半径r=0.4m,滑块与传送带间的动摩擦因数μ=0.1,传送带右端点C距水平地面的高度h=1.25m,E为C的竖直投影点.取g=10m/s2.(1) 当传送带静止时,滑块恰能在b轮最高点C离开传送带,如此B、C两点间的距离是多少?(2) 当a、b两轮以某一角速度顺时针转动时,滑块从C点飞出落到地面D点,C、D两点水平距离为3m.试求:a、b两轮转动的角速度和滑块与传送带间产生的内能.1. C2. D3. D4. AB5. ABC6. D7. (1) 根据牛顿运动定律F1-mg=ma1,a1=1.0m/s2,代入数据得F1=2.2×104 N.又F2-mg=ma2,a1=-1.0m/s2,代入数据得F2=1.8×104 N.(2) 由面积法有Δv1=12×1×1.0 m/s=0.5m/s,v2=Δv1+Δv2=0.5 m/s+1.0×1 m/s=1.5m/s.(3) 最大速度v m=0.5 m/s+1.0×9 m/s+0.5 m/s=10 m/s,电梯以最大速率上升时,此时拉力大小等于重力,其做功的功率P=mgv m=2.0×105 W.根据动能定理,在011s时间内,拉力和重力对电梯所做的总功W=ΔE k=12m2m v=1.0×105 J.8. (1) 由题知,滑块从A到B由机械能守恒有mgR=12m2B v,滑块由B到C,由动能定理有-μmgx=12m2C v-12m2B v,滑块恰能在C点离开传送带,有mg=m2Cvr,解得x=10.5m.(2) 设滑块从C点飞出的速度为v'C,a、b两轮转动的角速度为ω,如此h=12gt2,xED=v'C t,ω='Cvr,解得ω=15rad/s.滑块在传送带上加速过程,根据牛顿运动定律与功能关系有对滑块μmg=ma,滑块加速时间t='-C Bv v a,滑块位移x1=v B t+12at2,传送带移动的距离x2=v'C t, 产生的内能Q=μmg(x2-x1), 解得Q=1J.。
2014年高考电学实验试题分析与评估
2014年高考电学实验试题分析与评估金太阳教育教科所张中德摘要:电学实验是高考理综(物理)失分大户,也是大多数理科考生害怕的考点,同时也是高考命题的重要考点。
如果复习电学实验,如何分析电学实验,如何在电学实验试题中得分,是全国理科生最关心的问题之一。
关键词:2014、高考、电学、实验、复习高考考试大纲对物理实验提出了九项要求:1、能独立的完成考纲中所列的实验;2、能明确实验目的;3、能理解实验原理和方法;4、能控制实验条件;5、会使用仪器;6、会观察、分析实验现象;7、会记录、处理实验数据,并得出结论,对结论进行分析和评价;8、能发现问题、提出问题,并制定解决方案;9、能运用已学过的物理理论、实验方法和实验仪器去处理问题,包括简单的设计性实验。
本文试图对2014年15套高考物理电学实验试题分析,以期能够从中找到命题意图、破题思路、复习策略和解题技巧。
一、电学实验试题归类分析二、实验试题能力要求分析考试大纲中对于实验能力提到的九个要求,很多老师会认为“能独立完成考纲中所列的实验”这一要求不可能在笔试考试中考查,但仔细分析2014年江苏卷第10题(1)小题,如果没有使用过螺旋测微器的考生来说这个题是无法完成的。
要求中“能理解实验原理和方法”,为此我们必须确定考纲中要求的电学实验都应用了哪些实验原理;使用了何种实验方法?按照结构式学习的观点,考纲中要求的电学实验的实验原理可以归纳为两个:其一是欧姆定律,包括闭合电路的欧姆定律;其二是电阻定律。
2014年高考试题有13个省市考查的实验原理为欧姆定律。
以安徽卷半偏法测量电压表内阻为例例:为了更准确地测量该电压表的内阻R v,该同学设计了图2所示的电路图,实验步骤如下(以下省略)现将电路图2简化成右图所示,AP间为一等效电源,从理论上讲,要实验无误差,必须保证AP间电压恒定。
因此等效电源的内阻越小,实验误差越小。
伏安法测电阻是电学实验中最常用的实验方法,或者可以说是唯一的实验方法。
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实验十:测定电源的电动势和内阻
1. 如图甲所示,电压表V
1、V
2
串联接入电路中时,示数分别为6 V和4 V,当只有电压表
V
2
接入电路中时,如图乙所示,示数为9 V,电源的电动势为( )
A. 9.8 V
B. 10 V
C. 10.8 V
D. 11.2 V
2. (2012·湛江一模)某同学做“测定电源的电动势和内阻”实验.
(1) 他采用如图甲所示的实验电路进行测量,图乙给出了实验所需要的各种仪器,请你按电路图把实物连成实验电路.
甲
乙
(2) 这位同学测量时记录了5组数据,并将数据填入了以下表格中.请你根据这些数据在坐标系中画出U I图线.根据图线求出电池的电动势E= V,内阻r=
Ω.(计算结果保留三位有效数字)
次数 1 2 3 4 5
I/A 0.15 0.25 0.36 0.45 0.56
U/V 1.40 1.35 1.30 1.25 1.20
(3) 这位同学对以上实验的系统误差进行了分析.其中正确的是.
A. 主要是由电压表的分流引起的
B. 主要是由电流表的分压引起的
C. 电动势测量值小于真实值
甲
D. 内阻测量值大于真实值
3. (2012·江门模拟)某研究性学习小组采用如图甲所示的电路测量某干电池的电动势E和内阻r,R为电阻箱,V为理想电压表,其量程略大于电池的电动势.实验中通过多次改变电阻箱的阻值R,从电压表上读出相应的示数U,该小组同学发现U与R不成线性关系,于是求出了相应的电阻与电压的倒数如下表所示.
序号 1 2 3 4 5 6 7
1
R(Ω
-1)0.10
.40.51
.02.02
.55.0
1
U(V-1
)0.360
.440.4
30.600
.871.0
01.58
回答下列问题:
(1) 根据表中的数据和实验原理,你认为第(填序号)组数据是错误的,原因是.
(2) 根据实验数据,请在图乙所给的坐标系中绘出1
U关系图线
.
乙
(3) 由图线可知,该干电池的电动势E= V,内阻r= Ω.(保留两位有效数字)
4. (2012·金山中学模拟)利用伏安法测量干电池的电动势和内阻,现有的器材为: 干电池:电动势约为1.5 V,符号
电压表:量程1 V,内阻998.3 Ω,符号○ V
电流表:量程1 A,符号○ A
滑动变阻器:最大阻值10 Ω,符号
电阻箱:最大阻值99 999.9 Ω,符号
单刀单掷开关一个,符号
导线若干
(1) 设计测量电源电动势和内阻的电路并将它画在下面的方框内.要求在图中标出电压表、电流表的接线柱的正负.
(2) 为了满足本实验要求并保证实验的精确度,电压表量程应扩大为原量程的
倍,电阻箱阻值为Ω.
5. (2012·东莞高级中学热身)在做“用电流表和电压表测电池的电动势E(约3 V)和内阻r”的实验时,部分器材参数如下:电压表(量程3 V),电流表(量程0.6 A),定值电阻R0(阻值为3 Ω),滑动变阻器R(阻值约30 Ω).
(1) 小玲同学设计的实验电路如图甲所示.请你按电路图在图乙上完成实物连接.
(2) 电路连接正确的情况下,当她闭合开关时发现电压表有示数,电流表没有示数.反复检查后发现电路连接完好,电压表也完好,估计是某一元件断路,因此她用多用电表检查故障.她的操作如下:
a. 选用多用电表直流5 V挡,在开关闭合的情况下测量各元件两端的电压
b. 测得结果是电流表两端有明显的电压值,而滑动变阻器两端电压为零
由以上操作可判断发生断路故障的元件是.(填元件名称)
(3) 在更换规格相同的元件后,她改变滑动变阻器的阻值,测出了6组对应的数据并在图象上描点如图丙所示,根据图象可得该电池的电动势E= V,内阻r=
Ω.(均保留三位有效数字)
丙
(4) 她设计的实验电路中定值电阻R0的作用是(说出理由之一即可).
6. 某兴趣小组的同学制作了一个“水果电池”:将-铜片和一锌片分别插入一只苹果内,就构成了一个简单的“水果电池”,其电动势约为1.5 V,内阻约为几百欧.现要求你用量程合适的电压表(内阻较大)、电流表(内阻较小)来测定水果电池的电动势E和内阻r.
(1) 本实验的电路应该选择图(填“甲”或“乙”).
(2) 若给出的滑动变阻器有两种规格:A(0~20Ω)、B(0~3 kΩ).本实验中应该选用的滑动变阻器为,通电前应该把变阻器的阻值调至.
(3) 实验中测出六组(U,I)的值,在U I坐标系中描出图丙所示的六个点,分析图中的
点迹可得出水果电池的电动势为E= V,内阻为r= Ω.(均保留三位有效数字)
(4) 根据你在(1)中所选择的电路来测量得出的电动势E和内阻r的测量值与真实值相比,电动势E ,内电阻r= (填“偏大”、“相等”或“偏小”),由此造成的实验误差属于(填“系统”或“偶然”)误差.
实验十:测定电源的电动势和内阻
1. C
2. (1) 实物图连接如图(2) 作图如图 1.46~1.48 0.46~0.51 (3) AC
解析:(1) 由测电源电动势实验原理,连接实物图如图所示;(2) 作出 U I图线如图所示;纵坐标的交点为电源电动势E=1.47V,斜率的大小为电源的内阻r=0.48Ω;(3) 误差主要是由电压表的分流引起的,电动势测量值小于真实值,故选AC.
3. (1) 3 随电阻的减小路端电压应逐渐减小(2) 如图(3) 2.9 0.71
4. (1) 如图(2) 2 998.3
5. (1) 实物连接如图(2) 电流表
(3) 3.00±0.05 0.570±0.05 (4) 保护电阻或增大电源等效内阻,使调节时两电
表示数变化明显
6. (1) 甲(2) B 最大(3) 1.50 500或5.00×102(4) 如(1)中选择“甲图”则应选择:相等,偏大.如(1)中选择“乙图”则应选择:偏小,偏小系统。