(10分)发光二极管在生产和生活中得到了广泛应用。图甲是一种发光二极管的实物图,正常使用时,带“+”号的一端接高电势,带“-”号的一端接低电势。某同学想描绘它的伏安特性曲线,实验测得它两端电压U和通过它电流I的数据如下表所示:
U/V |
0 |
0.40 |
0.80 |
1.20 |
1.60 |
2.00 |
2.40 |
2.80 |
I/mA |
0 |
0.9 |
2.3 |
4.3 |
6.8 |
12.0 |
19.0 |
30.0 |
(1)实验室提供的器材如下:
A.电压表(量程0-3V,内阻约10kΩ)
B.电压表(量程0-15V,内阻约25 kΩ)
C.电流表(量程0-50mA,内阻约50Ω)
D.电流表(量程0-0.6A,内阻约1Ω)
E.滑动变阻器(阻值范围0-10Ω,允许最大电流3A)
F.电源(电动势6V,内阻不计)
G.开关,导线
该同学做实验时,电压表选用的是 ▲ ,电流表选用的是 ▲ (填选项字母)。
(2)请在图乙中以笔划线代替导线,按实验要求将实物图中的连线补充完整。
(3)根据表中数据,在图丙所示的坐标纸中画出该发光二极管的I-U图线。
(4)若此发光二极管的最佳工作电流为10mA,现将此发光二极管与电动势为3V、内阻不计的电池组相连,还需串联一个阻值R= ▲ Ω的电阻,才能使它工作在最佳状态 (结果保留三位有效数字)。
(8分)某同学利用竖直上抛小球的频闪照片验证机械能守恒定律。频闪仪每隔0.05s闪光一次,图中所标数据为实际距离,该同学通过计算得到不同时刻的速度如下表(当地重力加速度取9.8m/s2 ,小球质量m=0.2kg,结果保留三位有效数字):
时刻 |
t2 |
t3 |
t4 |
t5 |
速度(m/s) |
4.99 |
4.48 |
3.98 |
▲ |
(1)由频闪照片上的数据计算t5时刻小球的速度v5= ▲ m/s;
(2)从t2 到t5时间内,重力势能增量E p = ▲ J,动能减少量E k= ▲ J;
(3)在误差允许的范围内,若E p与E k近似相等,从而验证了机械能守恒定律。由上述计算得E p ▲ E k (选填“>”、“<”或“=”),造成这种结果的主要原因是 ▲ 。
如图所示,倾角为30°、高为L的固定斜面底端与水平面平滑相连,质量分别为3m、m的两个小球A、B用一根长为L的轻绳连接,A球置于斜面顶端,现由静止释放A、B两球,球B与弧形挡板碰撞过程中无机械能损失,且碰后只能沿斜面下滑,它们最终均滑至水平面上。重力加速度为g,不计一切摩擦。则
A.A球刚滑至水平面时速度大小为
B.B球刚滑至水平面时速度大小为
C.小球A、B在水平面上不可能相撞
D.在A球沿斜面下滑过程中,轻绳对B球先做正功,后不做功
如图所示,L1、L2、L3为三个相同的灯泡。在变阻器R的滑片P向上移动过程中,下列判断中正确的是
A.L1变亮,L3变暗
B.L2变暗,L3变亮
C.L1中电流变化量大于L3中电流变化量
D.L1中电流变化量小于L2中电流变化量
2010年10月1日,“嫦娥二号”卫星在西昌卫星发射中心成功发射。如图所示为嫦娥一号、二号卫星先后绕月做匀速圆周运动的示意图,“嫦娥一号”在轨道I上运行,距月球表面高度为200km;“嫦娥二号”在轨道II上运行,距月球表面高度为100km。根据以上信息可知
A.“嫦娥二号”的运行速率大于“嫦娥一号”的运行速率
B.“嫦娥二号”的运行周期大于“嫦娥一号”的运行周期
C.“嫦娥二号”的向心加速度大于“嫦娥一号”的向心加速度
D.“嫦娥二号”和“嫦娥一号”在轨道上运行时,所携带的仪器都处于完全失重状态
如图甲所示,理想变压器原、副线圈的匝数比为10︰1,电阻R=22Ω,各电表均为理想电表。原线圈输入电压的变化规律如图乙所示。下列说法正确的是
A.该输入电压的频率为100Hz B.电压表的示数为22V
C.电流表的示数是1A D.电阻R消耗的电功率是22W