(13分)某实验小组在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1.5V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,实验室提供了下列器材:
A.电压表V(量程3V、15V)
B.安培表A(量程0.6A、3A)
C.滑动变阻器R(0~50Ω,4.5A)
D.定值电阻R0(阻值5Ω)
E.开关与导线若干
①该同学根据现有的实验器材,设计了如图1所示的电路,请按照电路图在图2上将实物连线补充完整。(层叠电池电动势约为9V)
②开关闭合前,将滑动变阻器的滑片P置于右端a点。
③下表为滑片从右端a点向左端h点移动过程中,逐次经过不同位置点时测得的U、I值。该同学将测得的数据在U—I坐标中描点连线,如图3所示。根据图线可求得该电池的电动势E= V,内电阻r= Ω。
位置点 | a | b | c | d | e | f | g |
U/V | 9.0 | 9.0 | 6.0 | 5.5 | 5.0 | 4.5 | 4.0 |
I/A | 0.0 | 0.0 | 0.30 | 0.34 | 0.39 | 0.46 | 0.50 |
④从表中数据可判断在相邻位置点 之间电路一定存在故障(选填“ab”、“bc”、“cd”、“de”、“ef”或“fg”),并分析该处故障产生的原因是 。
(6分)利用下图所示装置进行验证机械能守恒定律的实验时,需要测量重物由静止开始自由下落到某点时的瞬时速度v和下落高度h。
①某同学利用实验得到的纸带,设计了以下四种测量方案。
a.用刻度尺测出物体下落的高度h,并测出下落时间t,通过,计算出瞬时速度v。
b.用刻度尺测出物体下落的高度h,并通过计算出瞬时速度v。
c.根据做匀变速直线运动时,纸带上某点的瞬时速度等于这点前后相邻两点间的平均速度v,测算出瞬时速度,并通过,计算得出高度h。
d.用刻度尺测出物体下落的高度h,根据做匀变速直线运动时纸带上某点的瞬时速度,等于这点前后相邻两点间的平均速度,测算出瞬时速度v。
以上方案中只有一种正确,正确的是 。(填入相应的字母序号)
②实验中产生系统误差的主要原因是纸带通过打点计时器的摩擦阻力,使重锤获得的动能往往 它所减小的重力势能(选填“大于”、“小于”或“等于”)。
③如果以v2/2为纵轴,以h为横轴,根据实验数据绘出v2/2-h图线是一条通过坐标原点的倾斜直线,该直线的斜率是 。
某月球探测卫星先贴近地球表面绕地球做匀速圆周运动,此时其动能为Ek1,周期为T1;再控制它进行一系列变轨,最终进入贴近月球表面的圆轨道做匀速圆周运动,此时其动能为Ek2,周期为T2,若地球的质量为M1,月球的质量为M2,则为
A. B. C. D.
如图所示,在平面直角坐标系中有一个垂直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v0平行于x轴正方向射入磁场,并从x轴上的b点射出磁场,此时速度的方向与x轴正方向的夹角为60°。下列说法正确的是
A.电子在磁场中运动的半径为L
B.电子在磁场中运动的时间为2πL/3v0
C.磁场的磁感应强度为mv0/eL
D.电子在磁场中做圆周运动的速度不变
如图所示,一圆心为O、半径为R的圆中有两条互相垂直的直径AC和BD,电荷量均为Q的正、负点电荷放在圆周上,它们的位置关于AC对称,+Q和O点的连线与OC间的夹角为60°,两个点电荷的连线与AC的交点为P。下列说法中正确的是
A.P点的场强为0
B.A点电势低于C点电势
C.点电荷+q在O、C两点所受电场力不同
D.点电荷-q在B点具有的电势能小于在D点具有的电势能
理想变压器原副线圈匝数比为10:1,一正弦交流电经变压器变压后对电阻R供电,电路如图甲所示。图乙是原线圈两端电压u随时间t变化的图象,R的阻值为10Ω。交流电流表与交流电压表均为理想电表,下列说法正确的是
A.交流电的频率变为原来的
B.交流电流表A的读数为2A
C.电阻R两端的电压为20V
D.电阻R上的热功率为4000 W