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(12分)如图所示是中学实验室中的手摇发电机,与摇把相连的大轮的直径为20cm,...

(12分)如图所示是中学实验室中的手摇发电机,与摇把相连的大轮的直径为20cm,与转子相连的小轮直径为2cm。已知永磁铁之间产生的匀强磁场的磁感应强度为B=

6ec8aac122bd4f6e,转子上线圈共200匝,总电阻为86ec8aac122bd4f6e,每匝线圈的面积为30cm2。现使摇把以每秒2转摇动,则

6ec8aac122bd4f6e

1)写出该发电机输出的电动势的表达式(以中心面开始计时)。

(2)若该发电机外接一个“4.8V、0.3A”小灯泡,则其实际功率为多少?

(3)若该发电机外接二个发光颜色不同的发光二极管,发光二极管的正向电阻为166ec8aac122bd4f6e,发光电压为6ec8aac122bd4f6e,则每个发光二极管每次发光的时间是多少?

 

(1)     (2) (3) 【解析】(1)线圈的转速:(1分) 线圈的最大电动势:(1分) 发电机输出的电动势的表达式: (2分) (2)小灯泡的电阻:(1分) 电动势的有效值:(1分) 灯泡的电流:(1分) 小灯泡的实际功率:(1分) (3)二极管两端的电压:(1分) 当电压为时,(1分) 交流电的周期:(1分) 则每次发光时间:(1分) 本题考查的是发电机的原理及电路相关规律问题,首先根据线圈在磁场运动问题计算出最大电动势从而得到电动势的表达式;再根据欧姆定律计算出小灯泡的实际功率;最后利用二极管的特性计算出每次发光的时间;
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考点分析:
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(10分)如图a所示为某种检测油箱中油深度的油量计,它是由许多透明等厚的薄塑料片叠合而成。每个薄片的形状如图b所示,其底部尖角为直角,且两腰相等。薄片的长度从很短到接近油箱底部不等。把这一油量计固定在油箱盖上,通过油箱盖的矩形窗口可以看到油量计的上端面。把油量计竖直插入油箱,从上端面明暗分界线的位置可以知道油的深度。光线在塑料和油的界面处发生折射进入油中,人看起来是暗的;光线在塑料和空气的界面处发生全反射,返回油量计的上端面并射出,人看起来是明亮的。

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(1)要使光线在塑料和空气的界面处发生全反射,则塑料的折射率至少为多少?

(2)已知油的折射率为6ec8aac122bd4f6e,若要使油量计能正常工作,问透明塑料的折射率n应满足怎样的条件?

 

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(8分)如图所示,实线是某时刻的波形图线,虚线是0.2s后的波形图线。求:

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(1)若波向左传播,波传播的最小距离;

(2)若波向右传播,波的最大周期;

(3)若波速为35m/s,波的传播方向。

 

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某同学用插针法测量半圆形的玻璃砖的折射率,实验步骤如下:

①首先在白纸上画一条直线aa′,再画一条入射光线AO。

②然后把半圆形的玻璃砖放在白纸上,使平界面与直线aa′对齐,且使其圆心与O点对齐。   

③在AO上间隔一定距离竖直地插上2枚大头针P1、P2

(1)在半圆形的玻璃砖的圆形侧插上第三枚大头针P3,使同时挡住__________。

(2)画出完整的光路图。

(3)对你画出的光路图进行测量和计算,求得该玻璃砖的折射率n=__________(保留3位有效数)

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(1)为了测定木块A和木板B之间的动摩擦因数,某同学设计了一个实验,图甲为其实验装置示意图。该同学在实验中的主要操作有:

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A.用弹簧秤测出木块A的重力为G=6.00 N;

B.用弹簧秤测出木板B的重力为Gˊ=9.25 N;

C.按图甲的装置安装器材,安装过程中用手按住木块和木板;

D.松开按住木块和木板的手,让其运动,并立刻读出弹簧秤的示数。

①该同学的上述操作中有一个步骤是多余的,有一个步骤存在错误。多余的步骤是      ,存在错误的步骤是      。(填步骤序号)

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②在听取意见后,该同学按正确方法操作,读数时弹簧秤的

指针位置如图乙所示,其示数为    N。

根据该同学的测量数据,可得到木块A和木板B之间的动摩

擦因数为      

(2)某同学想用伏安法测量一未知电阻Rx的阻值,实验室提供的器材如下:

电源E:电动势3V

待测电阻Rx

电流表A1

量程为0~5mA,

内阻不详,但不超过106ec8aac122bd4f6e

电流表A2

量程为0~1mA,内阻506ec8aac122bd4f6e

滑动变阻器R:最大阻值为506ec8aac122bd4f6e

电阻箱Rˊ:阻值0~9999.96ec8aac122bd4f6e

开关S

导线若干

 

该同学先将其中一只电流表改装成了量程为0~3 V的电压表,然后分别利用电流表外接法和内接法对电阻Rx进行试测,测量的数据记录如下表

 

      接法、次数

物理量

接法一

接法二

1

2

3

1

2

3

A1:I1/mA

1.50

2.00

2.50

1.50

2.00

2.50

A2:I2/mA

0.50

0.67

0.84

0.43

0.57

0.71

 

①该同学是用电流表          (填表的代号)进行改装的,与该表串联的电阻箱的电阻应该凋到         6ec8aac122bd4f6e

②由试测结果可知:接法          采用的是电流表外接法;接法        测量的结果较为准确。

③该同学的测量电路中,变阻器            (填“能”或“不能”)作为限流器串接在电路中。

 

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如图甲所示,变压器原副线圈的匝数比为3∶1,L1、L2、L3为三只规格均为“9 V,6 W”的相同灯泡,各电表均为理想交流电表,输入端交变电压u的图象如图乙表示.则以下说法中正确的是(  )

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A.电压表的示数为27 V        B.三只灯泡均不能正常发光

C.电流表的示数为2 A        D.变压器副线圈两端交变电流的频率为100Hz

 

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