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某实验小组设计了如图甲的电路,其中RT为热敏电阻,电压表量程为3V,内阻RV约1...

某实验小组设计了如图甲的电路,其中RT为热敏电阻,电压表量程为3V,内阻RV10kΩ,电流表量程为0.5A,内阻RA=4.0Ω,R为电阻箱。

(1)该实验小组首先利用该电路进行描绘热敏电阻的伏安特性曲线的实验。闭合开关,调节电阻箱,记录不同情况下电压表示数U1、电流表的示数I和电阻箱的阻值R,在IU坐标系中,将各组U1I的数值标记在相应位置,描绘出热敏电阻的部分伏安特性曲线,如图乙中曲线所示。为了完成该实验,应将导线c端接在________(选填ab”)点;

(2)利用(1)中记录的数据,通过分析计算可得外电路的电压U2U2的计算式为_______________;(U1IRRA表示)

(3)实验小组利用(2)中的公式,计算出各组的U2,将U2I的数据也描绘在IU坐标系中,如图乙中直线所示,根据图象分析可知,电源的电动势E________V,内电阻r________Ω;

(4)实验中,当电阻箱的阻值调到时,热敏电阻消耗的电功率P__________W。(保留两位有效数字)

 

a U2=U1+I(R+RA) 6.0 5.0 0.60(0.53~0.62均可) 【解析】(1)利用伏安法测电阻,由图象可知热敏电阻的阻值远小于电压表电阻,所以采用电流表外接法;故导线c应接在a点; (2)路端电压U2等于外部各部分上的电压之和;则根据串并联电路规律可知外电压: U2=U1+I(R+RA) (3)直线与U轴的交点为电动势,直线斜率的倒数为内阻;由图像可知电源的电动势为6.0,内电阻为r==5.0Ω. (4)等效电源内阻r0=4.0+5+8.5=17.5Ω; 在I-U图象中作等效电源的伏安特性曲线,如图所示;与热敏电阻的伏安特性曲线的交点坐标(2.4,0.2).所以热敏电阻的电功率为P=2.4×0.2=0.48W;
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考点分析:
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一同学要研究轻质弹簧的弹性势能与弹簧长度改变量的关系。实验装置如图甲所示,在离地面高为h的光滑水平桌面上,沿着与桌子右边缘垂直的方向放置一轻质弹簧,其左端固定,右端与质量为m的小刚球接触。将小球向左压缩弹簧一段距离后由静止释放,使小球沿水平方向射出桌面,小球在空中飞行落到位于水平地面的记录纸上留下痕迹。重力加速度为g。

     

(1)若测得某次压缩弹簧释放后小球落点P痕迹到O点的距离为s,则释放小球前弹簧的弹性势能表达式为__________;(用m、g、s、h等四个字母表示)

(2)该同学改变弹簧的压缩量进行多次测量得到下表一组数据:

弹簧压缩量x/cm

1.00

1.50

2.00

2.50

3.00

3.50

小球飞行水平距离s/cm

20.10

30.00

40.10

49.90

 

69.90

 

根据表中已有数据,表中缺失的数据可能是s=________________cm;

(3)完成实验后,该同学对上述装置进行了如图乙所示的改变:(I)在木板表面先后钉上白纸和复写纸,并将木板竖直立于靠近桌子右边缘处,使小球向左压缩弹簧一段距离后由静止释放,撞到木板并在白纸上留下痕迹O;(II)将木板向右平移适当的距离固定,再使小球向左压缩弹簧一段距离后由静止释放,撞到木板上得到痕迹P;(III)用刻度尺测量纸上O点到P点的竖直距离为y。若已知木板与桌子右边缘的水平距离为L,则(II)步骤中弹簧的压缩量应该为________。(用L、h、y等三个字母表示)

 

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如图1所示,在光滑水平面上用水平恒力F拉质量为m的单匝正方形金属线框,线框边长为a,在位置1以速度v0进入磁感应强度为B的匀强磁场并开始计时(t=0)。若磁场的宽度为bb>3a),在3t0时刻线框到达位置2时速度又为v0且开始离开磁场。此过程中vt图象如图2所示,则(       )

A. 线框刚进入磁场时MN边的两端电压为Bav0

B. t0时刻线框的速度为

C. 线框完全离开磁场瞬间(位置3)的速度与t0时刻线框的速度相同

D. 线框从进入磁场(位置1)到完全离开磁场(位置3)的过程中产生的焦耳热为2Fb

 

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如图所示为一理想变压器,S为单刀双掷开关,P为滑动变阻器的滑动触头,U1为加在原线圈两端的电压,I1为原线圈中的电流强度,则(     )

A. 保持U1P的位置不变,Sa改接到bI1将减小

B. 保持U1P的位置不变,Sa改接到bR两端的电压变小

C. 保持U1不变,Sa改接到b,同时使P滑向d端,R的电功率一定变大

D. 保持P的位置不变,S接在a处,使U1增大,I1将增大

 

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如图甲所示,物块AB间拴接一个压缩后被锁定的弹簧,整个系统静止放在光滑水平地面上,其中A物块最初与左侧固定的挡板相接触,B物块质量为2kg。现解除对弹簧的锁定,在A离开挡板后,B物块的v-t图如图乙所示,则可知

A. A的质量为4kg

B. 运动过程中A的最大速度为vm=4m/s

C. A离开挡板前,系统动量守恒、机械能守恒

D. A离开挡板后弹簧的最大弹性势能为3J

 

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如图所示,一个质量为m的刚性圆环套在粗糙的竖直固定细杆上,圆环的直径略大于细杆的直径,圆环的两边与两个相同的轻质弹簧的一端相连,轻质弹簧的另一端相连在和圆环同一高度的墙壁上的PQ两点处,弹簧的劲度系数为k,起初圆环处于O点,弹簧处于原长状态且原长为L0。将圆环拉至A点由静止释放,重力加速度为g,对于圆环从A点运动到B点的过程中,下列说法正确的是

A. 圆环通过点的加速度小于

B. 圆环在O点的速度最大

C. 圆环在A点的加速度大小为

D. 圆环在B点的速度为

 

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