實(shí)驗(yàn)題
(1)甲乙兩個(gè)同學(xué)共同做“驗(yàn)證牛頓第二定律”的實(shí)驗(yàn),裝置如圖所示.

①兩位同學(xué)用砝碼盤(連同砝碼)的重力作為小車(對(duì)象)受到的合外力,需要平衡桌面的摩擦力對(duì)小車運(yùn)動(dòng)的影響.他們將長木板的一端適當(dāng)墊高,在不掛砝碼盤的情況下,小車能夠自由地做______運(yùn)動(dòng).另外,還應(yīng)滿足砝碼盤(連同砝碼)的質(zhì)量m______小車的質(zhì)量M.(填“遠(yuǎn)小于”、“遠(yuǎn)大于”或“近似等于”)
接下來,甲同學(xué)研究:在保持小車的質(zhì)量不變的條件下,其加速度與其受到的牽引力的關(guān)系;乙同學(xué)研究:在保持受到的牽引力不變的條件下,小車的加速度與其質(zhì)量的關(guān)系.
②甲同學(xué)通過對(duì)小車所牽引紙帶的測(cè)量,就能得出小車的加速度a.圖2是某次實(shí)驗(yàn)所打出的一條紙帶,在紙帶上標(biāo)出了5個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn),在相鄰的兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有4個(gè)點(diǎn)未標(biāo)出,圖中數(shù)據(jù)的單位是cm.實(shí)驗(yàn)中使用的電源是頻率f=50Hz的交變電流.根據(jù)以上數(shù)據(jù),可以算出小車的加速度a=______m/s2.(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)
③乙同學(xué)通過給小車增加砝碼來改變小車的質(zhì)量M,得到小車的加速度a與質(zhì)量M的數(shù)據(jù),畫出a~圖線后,發(fā)現(xiàn):當(dāng)較大時(shí),圖線發(fā)生彎曲.于是,該同學(xué)后來又對(duì)實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行了進(jìn)一步地修正,避免了圖線的末端發(fā)生彎曲的現(xiàn)象.那么,該同學(xué)的修正方案可能是______
A.改畫a與的關(guān)系圖線       B.改畫a與(M+m)的關(guān)系圖線
C.改畫 a與的關(guān)系圖線         D.改畫a與的關(guān)系圖線
(2)在“描繪小燈泡的伏安特性曲線”實(shí)驗(yàn)中,采用如圖3所示的電路.
①請(qǐng)根據(jù)圖3在圖4中進(jìn)行實(shí)物連線.

②某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中得到下面一組U和I的數(shù)據(jù):
序號(hào)123456789
U/V0.050.100.200.300.401.001.502.003.00
I/A0.050.080.100.110.120.160.190.220.27
圖5是該同學(xué)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)描繪出的伏安特性曲線.從圖線上可以看出,當(dāng)通過小燈泡的電流逐漸增大時(shí),燈絲的阻值逐漸______;這表明燈絲的電阻率隨溫度升高而______.(以上兩空均選填“增大”、“不變”或“減小”)
③將本實(shí)驗(yàn)中的小燈泡兩端加3.0V的電壓,則小燈泡的實(shí)際功率約為______W;若直接接在電動(dòng)勢(shì)為3.0V、內(nèi)阻為2.0Ω的直流電源兩端,則小燈泡的實(shí)際功率約為______W.(以上兩空的結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字)
【答案】分析:(1)題的關(guān)鍵是分別對(duì)小車和砝碼盤列出牛頓第二定律方程,即可知道繩子拉力就是砝碼重力的條件以及圖象彎曲的原因;
(2)題的難點(diǎn)是當(dāng)小燈泡接在電源兩端時(shí)消耗的功率的求法,方法是將表示電源的U-I圖象與表示導(dǎo)體的U-I圖象畫在同一個(gè)圖象中,兩圖線的交點(diǎn)表示該導(dǎo)體接在電源兩端后對(duì)應(yīng)的電流和電壓,再用P=UI求出小燈泡的實(shí)際功率.
解答:解:(1)①在驗(yàn)證牛頓第二定律實(shí)驗(yàn)中,平衡摩擦力時(shí)要求在不掛砝碼盤的情況下,小車能夠自由地做勻速直線運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng),這樣小車受到的拉力才為合力,另外,還應(yīng)滿足砝碼盤(連同砝碼)的質(zhì)量m遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量M,這樣繩子拉力才近似等于砝碼盤(連同砝碼)的重力.
②△S=a,將紙帶分為兩部分,=8.05cm =17.47-8.05=9.42cm,t=0.2s,代入解得a==0.343m/
③分別對(duì)小車與砝碼列出牛頓第二定律,對(duì)小車有F=Ma,對(duì)砝碼有F-mg=ma,兩式聯(lián)立可得a==,故若改畫a-圖線,則斜率一定,故該同學(xué)的修正方案是A.
(2)①實(shí)物連線如圖

②根據(jù)歐姆定律R=,因U-I圖象上的一點(diǎn)與原點(diǎn)的連線的斜率即為電阻R,可見當(dāng)通過小燈泡的電流逐漸增大時(shí),燈絲的阻值逐漸增大;這表明燈絲的電阻率隨溫度升高而增大.
③根據(jù)小燈泡的U-I圖線可讀出U=3V時(shí)對(duì)應(yīng)的電流I=0.27A,由P=UI得小燈泡的實(shí)際功率為P=3×0.27W=0.81W(0.80~0.82均可),若直接接在電動(dòng)勢(shì)為3.0V、內(nèi)阻為2.0Ω的直流電源兩端,則在小燈泡的U-I圖象上再做出表示電源的U-I圖象,兩圖線的交點(diǎn)坐標(biāo)為I=0.24A,U=2.6V,則小燈泡的實(shí)際功率約為P=UI=2.6×0.24W=0.62W(0.60~0.64)
故答案為(1)①勻速直線,遠(yuǎn)小于,②0.343,③A.
         (2)①如圖,②增大,增大,③0.81(0.80~0.82),0.62(0.60~0.64)
點(diǎn)評(píng):對(duì)牛頓第二定律實(shí)驗(yàn)中要明確平衡摩擦力的原因和要求滿足砝碼總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車質(zhì)量的理由;要明確表示導(dǎo)體的U-I圖象與表示電源的U-I圖象的區(qū)別及應(yīng)用.
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相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

(根據(jù)常州市四校高三物理聯(lián)考試卷第11題改編)現(xiàn)有一特殊的電池,其電動(dòng)勢(shì)E約為9V,內(nèi)阻r在35~55Ω范圍,最大允許電流為50mA.為測(cè)定這個(gè)電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻,某同學(xué)利用如圖甲的電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn).圖中電壓表的內(nèi)電阻很大,對(duì)電路的影響可以不計(jì);R為電阻箱,阻值范圍為0~9999Ω;R0是定值電阻

(1)實(shí)驗(yàn)室備有的定值電阻R0有以下幾種規(guī)格,應(yīng)選用
C
C

A.10Ω,2.5W             B.50Ω,1.0W
C.150Ω,1.0W            D.1500Ω,5.0W
(2)該同學(xué)接入符合要求的R0后,閉合開關(guān)S,調(diào)整電阻箱的阻值讀出電壓表的示數(shù)U,再改變電阻箱阻值,取得多組數(shù)據(jù),然后通過作出有關(guān)物理量的線性圖象,如圖乙所示,求得電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻.
a.請(qǐng)寫出該線形圖象對(duì)應(yīng)的函數(shù)表達(dá)式
1
U
=
r
E
?
1
R+R0
+
1
E
1
U
=
r
E
?
1
R+R0
+
1
E
(用字母E、r、U、R、R0表示)
b.請(qǐng)標(biāo)明圖乙兩個(gè)坐標(biāo)軸所表示的物理量,橫坐標(biāo)
1
R+R0
1
R+R0
,縱坐標(biāo)
1
U
1
U

(3)根據(jù)乙圖所作出的圖象求得該電池的電動(dòng)勢(shì)E為
10
10
V,內(nèi)電阻r約為
50Ω
50Ω
Ω.

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科目:高中物理 來源: 題型:閱讀理解

選做題(請(qǐng)從A、B和C三小題中選定兩小題作答,并在答題卡上把所選題目對(duì)應(yīng)字母后的方框涂滿涂黑,如都作答則按A、B兩小題評(píng)分.)
12A、(選修模塊3-3)
(1)下列敘述中正確的是
 

A、一定質(zhì)量的氣體壓強(qiáng)越大,則分子的平均動(dòng)能越大
B、分子間的距離r增大,分子間的作用力做負(fù)功,分子勢(shì)能增大
C、達(dá)到熱平衡的系統(tǒng)內(nèi)部各處都具有相同的溫度
D、懸浮在液體中的微粒越大,在某一瞬間撞擊它的液體分子數(shù)越多,布朗運(yùn)動(dòng)越明顯精英家教網(wǎng)
(2)若一定質(zhì)量的理想氣體分別按圖所示的三種不同過程變化,其中表示等容變化的是
 
(填“a→b“、“b→c“或“c→d′’),該過程中氣體
 
(填“吸熱”、“放熱”或“不吸熱也不放熱”).
(3)已知潛水員在岸上和海底吸入空氣的密度分別為1.3kg/m3和2.1kg/m3,空氣的摩爾質(zhì)量為0.029kg/mol,阿伏伽德羅常數(shù)NA=6.02×1023mol-1.若潛水員呼吸一次吸入2L空氣,試估算潛水員在海底比在岸上每呼吸一次多吸入空氣的分子數(shù).(結(jié)果保留一位有效數(shù)字)
B、(選修模塊3-4)
(1)下列說法中正確的是
 

A、在光的雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中,若僅將入射光由綠光改為紅光,則干涉條紋間距變寬
B、調(diào)諧是電磁波發(fā)射過程中的一步驟
C、兩列水波發(fā)生干涉時(shí),如果兩列波的波峰在P點(diǎn)相遇,質(zhì)點(diǎn)P的位移始終最大
D、超聲儀器使用超聲波而不用普通聲波,是因?yàn)槌暡ú灰装l(fā)生衍射
(2)如圖甲所示,現(xiàn)有一束白光從圖示位置射向棱鏡Ι,在足夠大的光屏M上形成彩色光譜,下列說法中正確的是
 

精英家教網(wǎng)A、屏M自上而下分布的色光的波長由小到大
B、在各種色光中,紅光通過棱鏡時(shí)間最長
C、若入射白光繞入射點(diǎn)順時(shí)針旋轉(zhuǎn),在屏M上最先消失的是紫光
D、若在棱鏡Ι和屏M間放置與Ι完全相同的棱鏡Ⅱ,相對(duì)面平行(如圖乙所示),則在屏M上形成的是彩色光譜
(3)如圖,質(zhì)點(diǎn)O在垂直x軸方向上做簡諧運(yùn)動(dòng),形成了沿x軸正方向傳播的橫波.在t=0時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)O開始沿Y方向運(yùn)動(dòng),經(jīng)0.4s第一次形成圖示波形,則求該簡諧波波速和x=5m處的質(zhì)點(diǎn)B在t=1.8s時(shí)間內(nèi)通過的路程.
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C、(選修模塊3-5)
(1)下列四幅圖涉及到不同的物理知識(shí),其中說法正確的是
 

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A、圖甲:普朗克通過研究黑體輻射提出能量子的概念,成為量子力學(xué)的奠基人之一
B、圖乙:玻爾理論指出氫原子能級(jí)是分立的,所以原子發(fā)射光子的頻率也是不連續(xù)的
C、圖丙:盧瑟福通過分析α粒子散射實(shí)驗(yàn)結(jié)果,發(fā)現(xiàn)了質(zhì)子和中子
D、圖丁:根據(jù)電子束通過鋁箔后的衍射圖樣,可以說明電子具有粒子性
(2)一點(diǎn)光源以功率P向外發(fā)出波長為λ的單色光,已知普朗克恒量為h,光速為c,則此光源每秒鐘發(fā)出的光子數(shù)為
 
個(gè),若某種金屬逸出功為W,用此光照射某種金屬時(shí)逸出的光電子的最大初動(dòng)能為
 

(3)在光滑的水平面上有甲、乙兩個(gè)物體發(fā)生正碰,已知甲的質(zhì)量為1kg,乙的質(zhì)量為3kg,碰前碰后的位移時(shí)間圖象如圖所示,碰后乙的圖象沒畫,則求碰后乙的速度,并在圖上補(bǔ)上碰后乙的圖象
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實(shí)驗(yàn)題
(1)如圖1是用雙縫干涉測(cè)光的波長的實(shí)驗(yàn)設(shè)備示圖,圖中①②③④⑤依次是光源、濾光片、單縫、雙縫、光那,調(diào)整實(shí)驗(yàn)裝置使得像屏上可以見到清晰的干涉條紋,關(guān)于干涉條紋的情況,下列敘述哪些是正確的
 

A.若將光屏向左平移一小段距離,屏上的干涉條紋將變得不清晰
B.若將光屏向右平移一小段距離,屏上仍有清晰的干涉條紋
C.若將雙縫間的距離d減小,光屏上的兩個(gè)相鄰明條紋間的距離變小
D.若將濾光片由綠色換成紅色,光屏上的兩個(gè)相鄰暗條紋間的距離增大
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(2)影響物質(zhì)材料電阻率的因素很多,一般金屬材料的電阻率隨溫度的升高而增大,而半導(dǎo)體材料的電阻率則與之相反,隨溫度的升高而減。痴n題研究組需要研究某種導(dǎo)電材料的導(dǎo)電規(guī)律,他們用該種導(dǎo)電材料制作成電阻較小的線狀元件Z做實(shí)驗(yàn),測(cè)量元件Z中的電源隨兩端電壓從零逐漸增大過程中的變化規(guī)律.
①他們應(yīng)選用下圖2甲所示的哪個(gè)電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn):答:
 

②在答題紙上,按照正確的電路圖,連接圖2乙的實(shí)物圖.
③實(shí)驗(yàn)測(cè)得元件Z的電壓與電流的關(guān)系如下表所示.根據(jù)表中數(shù)據(jù),判斷元件Z是金屬材料還是半導(dǎo)體材料?答:
 

U/V 0 0.40 0.60 0.80 1.00 1.20 1.50 1.60
I/A 0 0.20 0.45 0.80 1.25 1.80 2.80 3.20
④把元件Z接入如圖2丙所示的電路中,當(dāng)電阻R的阻值為R1=2Ω時(shí),電流表的讀數(shù)為1.25A;當(dāng)電阻R的阻值為R2=3.6Ω時(shí);電流表的讀數(shù)為0.80A.結(jié)合上表數(shù)據(jù),求出電池的電動(dòng)勢(shì)為
 
V,內(nèi)阻為
 
Ω.(不計(jì)電流表的內(nèi)阻,結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)
⑤用螺旋測(cè)量器測(cè)得線狀元件Z的直徑如圖2丁所示,則元件Z的直徑是
 
mm.

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(2012?西城區(qū)二模)實(shí)驗(yàn)題
(1)甲乙兩個(gè)同學(xué)共同做“驗(yàn)證牛頓第二定律”的實(shí)驗(yàn),裝置如圖所示.

①兩位同學(xué)用砝碼盤(連同砝碼)的重力作為小車(對(duì)象)受到的合外力,需要平衡桌面的摩擦力對(duì)小車運(yùn)動(dòng)的影響.他們將長木板的一端適當(dāng)墊高,在不掛砝碼盤的情況下,小車能夠自由地做
勻速直線
勻速直線
運(yùn)動(dòng).另外,還應(yīng)滿足砝碼盤(連同砝碼)的質(zhì)量m
遠(yuǎn)小于
遠(yuǎn)小于
小車的質(zhì)量M.(填“遠(yuǎn)小于”、“遠(yuǎn)大于”或“近似等于”)
接下來,甲同學(xué)研究:在保持小車的質(zhì)量不變的條件下,其加速度與其受到的牽引力的關(guān)系;乙同學(xué)研究:在保持受到的牽引力不變的條件下,小車的加速度與其質(zhì)量的關(guān)系.
②甲同學(xué)通過對(duì)小車所牽引紙帶的測(cè)量,就能得出小車的加速度a.圖2是某次實(shí)驗(yàn)所打出的一條紙帶,在紙帶上標(biāo)出了5個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn),在相鄰的兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有4個(gè)點(diǎn)未標(biāo)出,圖中數(shù)據(jù)的單位是cm.實(shí)驗(yàn)中使用的電源是頻率f=50Hz的交變電流.根據(jù)以上數(shù)據(jù),可以算出小車的加速度a=
0.343
0.343
m/s2.(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)
③乙同學(xué)通過給小車增加砝碼來改變小車的質(zhì)量M,得到小車的加速度a與質(zhì)量M的數(shù)據(jù),畫出a~
1
M
圖線后,發(fā)現(xiàn):當(dāng)
1
M
較大時(shí),圖線發(fā)生彎曲.于是,該同學(xué)后來又對(duì)實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行了進(jìn)一步地修正,避免了圖線的末端發(fā)生彎曲的現(xiàn)象.那么,該同學(xué)的修正方案可能是
A
A

A.改畫a與
1
M+m
的關(guān)系圖線       B.改畫a與(M+m)的關(guān)系圖線
C.改畫 a與
m
M
的關(guān)系圖線         D.改畫a與
1
(M+m)2
的關(guān)系圖線
(2)在“描繪小燈泡的伏安特性曲線”實(shí)驗(yàn)中,采用如圖3所示的電路.
①請(qǐng)根據(jù)圖3在圖4中進(jìn)行實(shí)物連線.

②某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中得到下面一組U和I的數(shù)據(jù):
序號(hào) 1 2 3 4 5 6 7 8 9
U/V 0.05 0.10 0.20 0.30 0.40 1.00 1.50 2.00 3.00
I/A 0.05 0.08 0.10 0.11 0.12 0.16 0.19 0.22 0.27
圖5是該同學(xué)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)描繪出的伏安特性曲線.從圖線上可以看出,當(dāng)通過小燈泡的電流逐漸增大時(shí),燈絲的阻值逐漸
增大
增大
;這表明燈絲的電阻率隨溫度升高而
增大
增大
.(以上兩空均選填“增大”、“不變”或“減小”)
③將本實(shí)驗(yàn)中的小燈泡兩端加3.0V的電壓,則小燈泡的實(shí)際功率約為
0.81(0.80~0.82)
0.81(0.80~0.82)
W;若直接接在電動(dòng)勢(shì)為3.0V、內(nèi)阻為2.0Ω的直流電源兩端,則小燈泡的實(shí)際功率約為
0.62(0.60~0.64)
0.62(0.60~0.64)
W.(以上兩空的結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字)

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