題目列表(包括答案和解析)
(08年廈門一中期中)(6分)在研究燈絲電阻與電壓關(guān)系實(shí)驗(yàn)中,用電壓表、電流表、滑動變阻器、直流電源和一只燈泡組成一電路,得到幾組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),繪出燈泡的I―U圖象如圖中實(shí)線所示。
(1)燈泡兩端電壓由3V變?yōu)?V時,其電阻改變了 Ω。
(2)為完成該實(shí)驗(yàn),請用筆連線代替導(dǎo)線, 將圖中實(shí)物連接起來。要求滑動變阻器的滑動觸頭從左向右滑動時,燈泡兩端的電壓從0開始逐漸增大。已知電流表內(nèi)阻很小,忽略不計(jì)。
(一)在“利用雙縫干涉定光波波長”的實(shí)驗(yàn)中,若用直尺量得雙縫到屏的距離為80.00 cm,雙縫間距為0.200 mm。所使用的單色光波長為5.50×10-7m。實(shí)驗(yàn)時,裝置調(diào)整好后,在用測量頭確定第一條明條紋中心的位置時,測量頭上的螺旋測微器的讀數(shù)如上圖,大小是 mm;若再調(diào)到連續(xù)相鄰的第六條明條紋的中心上,需將分劃線水平移動距離為 mm。
(二)某研究所為了確定不同因素對鎢絲白熾燈平均使用壽命的影響,做了如下三個實(shí)驗(yàn)。?
實(shí)驗(yàn)一 使燈泡內(nèi)氣體壓強(qiáng)為0.1 atm,將燈泡內(nèi)不同粗細(xì)的相同長度的鎢絲通電加熱到2 400 K的恒溫,則維持這一溫度所需的電流以及燈絲的平均使用壽命如表1所示。?
表1?
燈絲直徑D/μm | 電流IA | 平均使用壽命/h |
25 | 0.05 | 800 |
50 | 0.20 | 1 600 |
100 | 0.80 | 3 200 |
250 | 5.00 | 8 000 |
實(shí)驗(yàn)二 在燈絲直徑為25μm的相同燈泡內(nèi),加入不同數(shù)量的惰性氣體,從而改變燈泡內(nèi)部的壓強(qiáng),且使鎢絲的溫度保持在2 400 K,則當(dāng)燈泡內(nèi)的壓強(qiáng)從0.1 atm增大到0.5 atm時,其平均使用壽命從800 h增大到1 600 h;超過0.5 atm后,燈泡平均使用壽命遞減。?
實(shí)驗(yàn)三 在壓強(qiáng)為0.1 atm、鎢絲粗細(xì)為250μm的燈泡內(nèi),通過改變流過鎢絲的電流來改變燈絲的溫度,燈泡的平均使用壽命與燈絲溫度及電流的關(guān)系如表2所示。?
表2?
燈絲溫度T/K | 電流I/A | 平均使用壽命/h |
2 400 | 0.05 | 8 000 |
2 600 | 6.61 | 377 |
2 800 | 7.48 | 29.5 |
3 000 | 8.38 | 3.4 |
根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)回答下列問題?
(1)根據(jù)實(shí)驗(yàn)三的結(jié)果,在與實(shí)驗(yàn)三相同的實(shí)驗(yàn)條件下,可以預(yù)測鎢絲工作溫度在2 300 K時,其平均使用壽命最接近? ?。?
A.50 h B.500 h? C.2 400 h D.24 000 h?
(2)在相同溫度下,下列四種燈泡中燈絲平均使用壽命最長的是? ?。?
A.50 μm直徑的燈絲并充有2.5 atm的惰性氣體?
B.100μm直徑的燈絲并充有0.5 atm的惰性氣體?
C.150μm直徑的燈絲并充有0.1 atm的惰性氣體?
D.250μm直徑的燈絲并充有0.5 atm的惰性氣體?
(3)實(shí)驗(yàn)一里,若燈絲直徑為75 μm,且燈絲的發(fā)熱電阻為500 Ω,要保證燈泡的平均使用壽命為2 400 h,則加在該燈泡兩端的電壓不能超過 V.?
序號 | 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 |
1.AC 2.A 3.B 4.BC 5.B 6.B
7.ACD 8.A 9.A 10.C 11.A 12.D 13.AB
14.(1) 1.50V,1.0Ω,
(2)
(3) 100Ω 實(shí)物連線如圖20。
15.(1) A2 V1 R1 E2 ;(2)
1.5 11.5 0.78
16.解:(1)設(shè)小球第一次到達(dá)最低點(diǎn)速度為v,則由動能定律可得:
(3分) (3分)
解得q=7.5×10-2C, 帶負(fù)電. (3分)
(2)根據(jù)向心力公式得: (3分) 解得F=0.06N (3分)
17.畫力分析圖如答圖。
設(shè)金屬棒有下滑趨勢時,變阻器取值R1,則有:
…………①
解出: …………②
同理,金屬棒有上滑趨勢時, 有…………③
解出: …………④ 即R0取值范圍 …………⑤
18.解:根據(jù)平衡條件可得,( 8 分)
所以A球的質(zhì)量增為8m時,能使A、B間距離減小為x/2. ( 6 分)
19.(16分)解:(1)由, 得 ②(3分)
由幾何關(guān)系知,粒子從A點(diǎn)到O點(diǎn)的弦長為,由題意
③(3分)
氘核粒子的比荷 ④(2分)
由幾何關(guān)系 , ⑤(2分)
由以上各式得 ⑥(2分)
(2)粒子從O點(diǎn)到A點(diǎn)所經(jīng)歷時間 ⑦(2分)
從O點(diǎn)到P點(diǎn)所經(jīng)歷時間 ⑧(2分)
20.小球在沿桿向下運(yùn)動時,受力情況如圖所示:
在水平方向:N=qvB ,所以摩擦力f=μN(yùn)=μqvB
當(dāng)小球做勻速運(yùn)動時:qE=f=μqvbB
小球在磁場中做勻速圓周運(yùn)動時,
又,所以 , 小球從a運(yùn)動到b的過程中,由動能定理得:
而 , 所以,則
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