(10分)热敏电阻包括正温度系数电阻器(PTC)和负温度系数电阻器(NTC)。正温度系数电阻器(PTC)在温度升高时电阻值越大,负责温度系数电阻器(NTC)在温度升高时电阻值越小,热敏电阻的这种特性,常常应用在控制电路中。某实验小组选用下列器材探究通过热敏电阻Rx(常温下阻值约为10.0Ω)的电流随其两端电压变化的特点。
A.电流表A(量程0.6A,内阻约0.3Ω)
B.电压表V(量程15.0V,内阻约10kΩ)
C.滑动变阻器R(最大阻值为10Ω)
D.滑动变阻器R′(最大阻值为500Ω)
E.电源E(电动势15V,内阻忽略)
F.电键、导线若干
①实验中改变滑动变阻器滑片的位置,使加在热敏电阻两端的电压从零开始逐渐增大,请在所提供的器材中选择必需的器材,应选择的滑动变阻器 。(只需填写器材前面的字母即可)
②请在所提供的器材中选择必需的器材,在虚线框内画出该小组设计的电路图。
③该小组测出热敏电阻R1的U—I图线如曲线I所示。请分析说明该热敏电阻是 热敏电阻(填PTC或NTC)。
④该小组又通过查阅资料得出了热敏电阻R2的U—I图线如曲线II所示。然后又将热敏电阻R1、R2分别与某电池组连成如图所示电路。测得通过R1和R2的电流分别为0.30A和0.60A,则该电池组的电动势为 V,内阻为 Ω。(结果均保留三位有效数字)
(10分)甲乙两个学习小组分别利用单摆测量重力加速度。
(1)甲组同学采用图甲所示的实验装置。
①为比较准确地测量出当地重力加速度的数值,除秒表外,在下列器材中,还应该选用 ;(用器材前的字母表示)
a.长度接近1m的细绳 b. 长度为30cm左右的细绳 c.直径为1.8cm的塑料球
d.直径为1.8cm的铁球 e.最小刻度为1cm的米尺f.最小刻度为1mm的米尺
②该组同学先测出悬点到小球球心的距离L,然后用秒表测出单摆完成n次全振动所用的时间t。请写出重力加速度的表达式g= 。(用所测物理量表示)
③在测量摆长后,测量周期时,摆球振动过程中悬点O处摆线的固定出现松动,摆长略微变长,这将会导致所测重力加速度的数值 。(选填“偏大”、“偏小”或 “不变”)
(2)乙组同学在图甲所示装置的基础上再增加一个速度传感器,如图乙所示。将摆球拉开一小角度使其做简谐运动,速度传感器记录了摆球振动过程中速度随时间变化的关系,如图丙所示的v―t图线。
①由图丙可知,该单摆的周期T= s;
②更换摆线长度后,多次测量,根据实验数据,利用计算机作出T2―L(周期平方―摆长)图线,并根据图线拟合得到方程。由此可以得出当地的重力加速度g= m/s2。(取π2=9.86,结果保留3位有效数字)
如图甲所示,abcd是位于竖直平面内的正方形闭合金属线框,金属线框的质量为m,电阻为R,在金属线框的下方有一匀强磁场区域,MN和PQ是匀强磁场区域的水平边界,并与线框的bc边平行,磁场方向垂直于线框平面向里。现使金属线框从MN上方某一高度处由静止开始下落,如图乙是金属线框由开始下落到bc刚好运动到匀强磁场PQ边界的v―t图象,图中数据均为已知量。重力加速度为g,不计空气阻力。下列说法正确的是:( )
A.金属线框刚进人磁场时感应电流方向沿adcba方向
B.磁场的磁感应强度为
C.金属线框在0~t3的时间内所产生的热量为
D.MN和PQ之间的距离为
如图甲所示,理想变压器原、副线圈的匝数比为3∶1,L1、L2、L3为三只规格均为“9V 6W”的相同灯泡,各电表均为理想交流电表,输入端接入如图乙所示的交变电压,则以下说法中正确的是:( )
A.电流表的示数为2A
B.电压表的示数为V
C.副线圈两端接入耐压值为9V的电容器能正常工作
D.变压器副线圈中交变电流的频率为50Hz
右图为双缝干涉的实验示意图,光源发出的光经滤光片成为单色光,然后通过单缝和双缝,在光屏上出现明暗相间的条纹。若要使干涉条纹的间距变大,在保证其他条件不变的情况下,可以:( )
A.将光屏移近双缝 B.更换滤光片,改用波长更长的单色光
C.减小双缝的间距 D.将光源向双缝移动一小段距离
如图所示,AB为光滑竖直杆,ACB为构成直角的光滑L形直轨道,C处有一小圆弧连接可使小球顺利转弯(即通过转弯处不损失机械能)。套在AB杆上的小球自A点静止释放,分别沿AB轨道和ACB轨道运动,如果沿ACB轨道运动的时间是沿AB轨道运动时间的1.5倍,则BA与CA的夹角为:( )
A.30º B.45º C.53º D.60º