15.用如圖甲所示實(shí)驗(yàn)裝置測(cè)量電池a的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻,實(shí)驗(yàn)時(shí)多次改變電阻箱的阻值,記錄外電路的總阻值R,用電壓傳感器測(cè)得端電壓R,并在計(jì)算機(jī)上顯示出如圖乙所示的1/U-1/R關(guān)系圖線a.重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)方法測(cè)量電池b的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻,得到圖乙中的圖線b.

①由圖線a可知電池a的電動(dòng)勢(shì)Ea=2V,內(nèi)阻ra=0.5Ω.
②若用同一個(gè)電阻R先后與電池a及電池b連接,則兩電池的輸出功率Pa小于Pb.(填“大于”“等于”或“小于”)

分析 本題根據(jù)圖象的性質(zhì)得出電動(dòng)勢(shì)及內(nèi)電阻的表達(dá)式,從而由圖象得出電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻; 由輸出功率的表達(dá)式可得出兩電池的輸出功率大小關(guān)系.

解答 解:①根據(jù)E=U+$\frac{U}{R}$r,得:$\frac{1}{U}$=$\frac{1}{E}$+$\frac{r}{E}$$\frac{1}{R}$,
圖象a,截距b=0.5=$\frac{1}{E}$,斜率K=0.25=$\frac{r}{E}$,
故電動(dòng)勢(shì):E=2V,內(nèi)電阻:r=0.5Ω;
②在伏安特性曲線中,圖象的截距為電源電動(dòng)勢(shì)的倒數(shù),從圖象可知a的截距大于b的截距,故Ea<Eb.圖象的斜率表示$\frac{r}{E}$,而a的斜率大于b的斜率,而r=kE,由圖中標(biāo)度,可近似得出,b的截距約為0.2;則電動(dòng)勢(shì)約為5V;斜率約為$\frac{2}{15}$;則內(nèi)阻約為$\frac{2}{3}$;故Ea<Eb,ra<rb,近似作出伏安特性曲線,電阻的曲線與兩電源的交點(diǎn)為電阻的工作點(diǎn);則由圖可知,圖中交點(diǎn)的電壓與電流的乘積為電源的輸出功率;則電源的輸出功率Pa<Pb;

故答案為:①2; 0.5;②小于.

點(diǎn)評(píng) 本題考查了閉合電路歐姆定律的數(shù)據(jù)處理的方法,應(yīng)用了圖象法及電源的輸入功率的表達(dá)式,難度較大.

練習(xí)冊(cè)系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

5.2011年中俄將聯(lián)合實(shí)施探測(cè)火星活動(dòng)計(jì)劃,由中國(guó)負(fù)責(zé)研制的“螢火一號(hào)”火星探測(cè)器將與俄羅斯研制的“福布斯-土壤”火星探測(cè)器一起,由俄羅斯“天頂”運(yùn)載火箭發(fā)射前往火星,已知火星的質(zhì)量約為地球質(zhì)量的$\frac{1}{9}$,火星的半徑約為地球半徑的$\frac{1}{2}$,地球表面重力加速度為g.下列說法正確的是( 。
A.火星表面的重力加速度約為$\frac{4}{9}$g
B.探測(cè)器環(huán)繞火星運(yùn)行的最大速度約為地球第一宇宙速度的$\frac{2}{3}$倍
C.探測(cè)器環(huán)繞火星運(yùn)行時(shí),其內(nèi)部的儀器處于受力平衡狀態(tài)
D.探測(cè)器環(huán)繞火星運(yùn)行時(shí),其頂部一個(gè)螺釘脫落,該螺釘將自由下落

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

6.在水平方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)中有一段表面光滑的圓形絕緣桿ABC、圓心為O點(diǎn),半徑為R=$\frac{1}{3}$m,A、O兩點(diǎn)等高,C、O兩點(diǎn)的連線與豎直方向成θ=45°角C點(diǎn)到斜面的距離L=$\frac{\sqrt{2}}{5}$m,斜面傾角為α=45°,如圖所示.有一質(zhì)量m=500g的帶負(fù)電小環(huán)套在直桿上,所受電場(chǎng)力的大小等于其重力大小,小環(huán)由A點(diǎn)靜止開始沿桿下滑,飛出C點(diǎn)后撞上斜面某點(diǎn).(已知$\sqrt{2}$≈1.4,g取10m/s2)求:
(1)小環(huán)到C點(diǎn)的速度大;
(2)小環(huán)由C點(diǎn)拋出到撞擊斜面所經(jīng)歷的時(shí)間和撞擊點(diǎn)與C點(diǎn)的距離,(保留兩位有效數(shù)字)

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

3.如圖所示,mn為平行于斜面底邊的直線,其下方有垂直于斜面的勻強(qiáng)磁場(chǎng),一矩形導(dǎo)線框自粗糙斜面上端滑下,且下滑過程中線框ab邊始終與mn平行,則( 。
A.線框進(jìn)入磁場(chǎng)過程中ab邊所受安培力沿斜面向上
B.線框進(jìn)入磁場(chǎng)過程中可能做勻減速運(yùn)動(dòng)
C.線框中產(chǎn)生的焦耳熱一定等于線框減少的機(jī)械能
D.線框從不同高度釋放至完全進(jìn)入磁場(chǎng)過程中,通過導(dǎo)線橫截面的電量相等

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

10.如圖所示,四分之一圓形均勻透明體水平放置,現(xiàn)有一束光線垂直于AO方向入射,若觀察者發(fā)現(xiàn)在右側(cè)只有CD部分有光線射出,且∠COD=30°,則透明體的折射率為2,光在透明體中的傳播速度為1.5×108m/s.

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

20.我國(guó)志愿者王躍曾與俄羅斯志愿者一起進(jìn)行“火星-500”的實(shí)驗(yàn)活動(dòng).假設(shè)王躍登陸火星后,測(cè)得火星的半徑是地球半徑的$\frac{1}{2}$,質(zhì)量是地球質(zhì)量的$\frac{1}{9}$.已知引力常量為G,地球表面的重力加速度是g,地球的半徑為R,王躍在地面上能向上豎直跳起的最大高度是h,忽略自轉(zhuǎn)的影響,下列說法不正確的是( 。
A.火星的密度為$\frac{2g}{3πGR}$
B.火星表面的重力加速度是$\frac{2g}{9}$
C.火星的第一宇宙速度與地球的第一宇宙速度之比為$\frac{2}{3}$
D.王躍以與在地球上相同的初速度在火星上起跳后,能達(dá)到的最大高度是$\frac{9h}{2}$

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

7.如圖所示,一個(gè)半圓形玻璃磚放在真空中,入射光線AO正對(duì)玻璃磚圓心方向入射,當(dāng)AO與水平方向成60°角時(shí),光線OC沿與豎直方向45°角射出.(已知光速c=3×108m/s),求:
①光在玻璃中傳播的速度;
②當(dāng)AO、OB光線的夾角為多大時(shí),OC光線剛好能夠完全消失.

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

4.如圖所示,兩個(gè)體積相同、質(zhì)量各為m1和m2的小球A和B,分別放在豎直平面內(nèi)的半圓形玻璃軌道內(nèi)側(cè)(小球的半徑比軌道半徑小得多).現(xiàn)讓A球從與圓心等高處由靜止釋放,在底部與靜止B球發(fā)生正碰,碰后A球反彈沿圓弧上升.現(xiàn)要利用此裝置驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律,
①實(shí)驗(yàn)中可以不測(cè)量的物理量為B.
A.小球的質(zhì)量m1、m2
B.圓弧軌道的半徑R:
C.小球A反彈后能上升的最高位置所對(duì)應(yīng)的夾角θ1;
D.小球B碰后能上升的最高位置所對(duì)應(yīng)的夾角θ2;
②用上述測(cè)得的物理量表示動(dòng)量守恒定律的等式:m1=-m1$\sqrt{1-cos{θ}_{1}}$+m2$\sqrt{1-cos{θ}_{2}}$
③寫出一條對(duì)提高實(shí)驗(yàn)結(jié)果精確程度有益的建議:減小阻力測(cè)θ1、θ2時(shí)采用多次測(cè)量取平均值.

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

5.三顆人造地球衛(wèi)星A、B、C,在地球的大氣層外沿如圖所示的方向做勻速圓周運(yùn)動(dòng),已知mA=mB>mC,則關(guān)于三個(gè)衛(wèi)星的說法中正確的是( 。
A.線速度大小的關(guān)系是υA>υBCB.周期關(guān)系是TA>TB=TC
C.向心力大小的關(guān)系是FA>FB>FCD.角速度大小關(guān)系是ωA<ωBC

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