【題目】國標(biāo)(GB/T)規(guī)定自來水在15℃時電阻率應(yīng)大于13 Ω·m。某同學(xué)利用圖甲電路測量15℃自來水的電阻率,其中內(nèi)徑均勻的圓柱形玻璃管側(cè)壁連接一細(xì)管,細(xì)管上加有閥門K以控制管內(nèi)自來水的水量,玻璃管兩端接有導(dǎo)電活塞(活塞電阻可忽略),右活塞固定,左活塞可自由移動。實驗器材還有:
電源(電動勢約為3 V,內(nèi)阻可忽略); 電壓表V1(量程為3 V,內(nèi)阻很大);
電壓表V2(量程為3 V,內(nèi)阻很大);定值電阻R1(阻值4 kΩ);定值電阻R2(阻值2 kΩ);電阻箱R(最大阻值9 999 Ω);單刀雙擲開關(guān)S;導(dǎo)線若干;游標(biāo)卡尺;刻度尺。
實驗步驟如下:
A.用游標(biāo)卡尺測量玻璃管的內(nèi)徑d;
B.向玻璃管內(nèi)注滿自來水,并用刻度尺測量水柱長度L;
C.把S撥到1位置,記錄電壓表V1示數(shù);
D.把S撥到2位置,調(diào)整電阻箱阻值,使電壓表V2示數(shù)與電壓表V1示數(shù)相同,記錄電阻箱的阻值R;
E.改變玻璃管內(nèi)水柱長度,重復(fù)實驗步驟C、D,記錄每一次水柱長度L和電阻箱阻值R;
F. __________________________。(補充完整實驗步驟)
(1)測玻璃管內(nèi)徑d時游標(biāo)卡尺示數(shù)d=30.00 mm;
(2)玻璃管內(nèi)水柱的電阻值Rx的表達(dá)式為:Rx=_______ (用R1、R2、R表示)。
(3)利用記錄的多組水柱長度L和對應(yīng)的電阻箱阻值R的數(shù)據(jù),繪制出如圖乙所示的關(guān)系圖象。則自來水的電阻率ρ=_______ Ω·m (保留兩位有效數(shù)字)。
(4)實驗中若電壓表V1內(nèi)阻不是很大,則自來水電阻率測量結(jié)果將_____(填“偏大”“不變”或“偏小”)。
【答案】 斷開S,整理好器材 14 偏大
【解析】(1)實驗做完后,要斷開S,整理好器材。
(2)設(shè)把S撥到1位置時,電壓表V1示數(shù)為U,則此時電路電流為: ,總電壓為: ,當(dāng)把S撥到2位置,調(diào)整電阻箱阻值,使電壓表V2示數(shù)與電壓表V1示數(shù)相同也為U,則此時電路中的電流為: ,總電壓: ,由于兩次總電壓相等,都等于電源電壓E,可得,解得: 。
(3)從圖乙中可知,R=2×103Ω時, ,此時玻璃管內(nèi)水柱的電阻,水柱橫截面積: ,根據(jù)電阻定律: ,代入數(shù)據(jù)可得: 。
(4)若電壓表V1內(nèi)阻不是很大,則把S撥到1位置時,此時電路電流大于,實際總電壓將大于,所以測量的Rx將偏大,因此自來水電阻率測量結(jié)果將偏大。
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【題目】在測定某金屬絲的電阻Rx的伏安特性曲線中,待測金屬絲的電阻Rx約為5 Ω,實驗室備有下列實驗器材
A.電壓表V1(量程0~3 V,內(nèi)阻約為15 kΩ)
B.電壓表V2(量程0~15 V,內(nèi)阻約為75 kΩ)
C.電流表A1(量程0~3 A,內(nèi)阻約為0.2 Ω)
D.電流表A2(量程0~0.6 A,內(nèi)阻約為1 Ω)
E.變阻器R1(0~10 Ω,0.6 A) F.變阻器R2(0~2000 Ω,0.1 A )
G.電池組E(電動勢為3 V,內(nèi)阻約為0.3 Ω)
H.開關(guān)S,導(dǎo)線若干
(1)根據(jù)器材的規(guī)格和實驗要求,為使實驗結(jié)果更加準(zhǔn)確,電流表應(yīng)選_______,電壓表應(yīng)選________。變阻器選________。
(2)電流表應(yīng)采用________ 法(填“內(nèi)接”或“外接”);
(3)在虛線框內(nèi)畫出實驗電路圖,要求使電壓從0開始__________。
(4)按畫出的電路圖將下圖中的實物圖連線________ 。
(5)測量結(jié)果比真實值偏____。﹙大、小、無法確定﹚
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【題目】如圖所示,質(zhì)量分別為m和M的兩長方體物塊P和Q,疊放在傾角為θ的固定斜面上。P、Q間的動摩擦因數(shù)為μ1,Q與斜面間的動摩擦因數(shù)為μ2。當(dāng)它們從靜止釋放沿斜面滑下時,兩物塊始終保持相對靜止,則物塊P對Q的摩擦力為( )
A. μ2mgcosθ,方向平行于斜面向下
B. μ2mgcosθ,方向平行于斜面向上
C. μ1mgcosθ,方向平行于斜面向下
D. μ1mgcosθ,方向平行于斜面向上
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【題目】如圖,海王星繞太陽沿橢圓軌道運動,P為近日點,Q為遠(yuǎn)日點,M,N為軌道短軸的兩個端點,運行的周期為T若只考慮海王星和太陽之間的相互作用,則海王星在從P經(jīng)過M,Q到N的運動過程中( )
A. 從P到M所用的時間等于T/4
B. 從Q到N階段,機械能逐漸變大
C. 從P到Q階段,速率逐漸變小
D. 從M到N階段,萬有引力對它先做負(fù)功后做正功
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【題目】如圖所示,在一磁感應(yīng)強度B=0.5T的勻強磁場中,垂直于磁場方向水平放置著兩根相距為L=0.1m的平行金屬導(dǎo)軌MN和PQ,導(dǎo)軌電阻忽略不計,在兩根導(dǎo)軌的端點N,Q之間連接一阻值R=0.3Ω的電阻,與導(dǎo)軌垂直放置著金屬棒ab,其電阻r=0.2Ω,當(dāng)金屬棒在水平拉力作用于以v=4.0m/s向左做勻速運動時( 。
A. N、Q間電壓為0.2V
B. a端電勢比b端電勢高
C. 回路中感應(yīng)電流大小為1A
D. ab棒所受安培力大小為0.02N
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【題目】如圖所示,一個有彈性的金屬圓環(huán)被一根橡皮繩吊于通電直導(dǎo)線的正下方,直導(dǎo)線與圓環(huán)在同一豎直面內(nèi),當(dāng)通電直導(dǎo)線中電流增大時,彈性圓環(huán)的面積S和橡皮繩的長度L將( )
A. S增大,L變長
B. S減小,L變短
C. S增大,L變短
D. S減小,L變長
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【題目】如圖(a)所示,平行長直金屬導(dǎo)軌水平放置,間距L=0.4m,導(dǎo)軌右端接有阻值R=1Ω的電阻,導(dǎo)體棒垂直放置在導(dǎo)軌上,且接觸良好,導(dǎo)體棒及導(dǎo)軌的電阻均不計,導(dǎo)軌間正方形區(qū)域abcd內(nèi)有方向豎直向下的勻強磁場,bd連線與導(dǎo)軌垂直,長度也為L,從0時刻開始,磁感應(yīng)強度B的大小隨時間t變化,規(guī)律如圖(b)所示;同一時刻,棒從導(dǎo)軌左端開始向右勻速運動,1s后剛好進(jìn)入磁場,若使棒在導(dǎo)軌上始終以速度v=1m/s做直線運動,求:
(1)棒進(jìn)入磁場前,回路中的電動勢E;
(2)棒在運動過程中受到的最大安培力F.
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【題目】一單匝閉合線框在勻強磁場中繞垂直于磁場方向的轉(zhuǎn)軸勻速轉(zhuǎn)動.在轉(zhuǎn)動過程中,線框中的最大磁通量為Φm,最大感應(yīng)電動勢為Em.下列說法中正確的是( )
A. 當(dāng)線框磁通量為零時,感應(yīng)電動勢也為零
B. 線框轉(zhuǎn)動的角速度ω等于Em/Φm
C. 當(dāng)線框內(nèi)磁通量增大時,感應(yīng)電動勢在減小
D. 當(dāng)線框內(nèi)磁通量等于0.5Φm時,感應(yīng)電動勢等于0.5Em
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【題目】某同學(xué)用如圖所示的裝置做驗證動量守恒定律的實驗.先將a球從斜槽軌道上某固定點處由靜止開始滾下,在水平地面上的記錄紙上留下壓痕,重復(fù)10次;再把同樣大小的b球放在斜槽軌道末水平段的最右端上,讓a球仍從固定點由靜止開始滾下,和b球相碰后,兩球分別落在記錄紙的不同位置處,重復(fù)10次.
(1)本實驗必須測量的物理量有_________.
A.斜槽軌道末端距水平地面的高度H
B.小球a、b的質(zhì)量ma、mb
C.小球a、b的半徑r
D.小球a、b離開斜槽軌道末端后平拋飛行的時間t
E.記錄紙上O點到A、B、C各點的距離OA、OB、OC
F.a球的固定釋放點到斜槽軌道末端水平部分間的高度差h
(2)某同學(xué)在做實驗時,測量了過程中的各個物理量,利用上述數(shù)據(jù)驗證,若兩球相碰前后的動量守恒,其表達(dá)式可表示為________________________[用(1)中測量的量表示];若碰撞是彈性碰撞,那么還應(yīng)滿足的表達(dá)式為___________[用(1)中測量的量表示]。
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