高三年级的一同学在科技创新大赛中根据所学物理知识设计了一种“闯红灯违规证据模拟记录器”,如图(a)所示,它可以通过拍摄照片来记录机动车辆闯红灯时的情景。它的工作原理是:当光控开关接收到某种颜色光时,开关自动闭合,且当压敏电阻受到车的压力,它的阻值变化引起电流变化
达到一定值时,继电器的衔铁就被吸下,工作电路中的电控照相机就工作,拍摄违规车辆。光控开关未受到该种光照射就自动断开,衔铁不被吸引,工作电路中的指示灯发光。
(1)要记录违规闯红灯的情景,光控开关应在接收到________光(选填“红”、“绿”或“黄”)时自动闭合;
(2)已知控制电路电源电动势为6V,内阻为1Ω,继电器电阻为9Ω,当控制电路中电流大于0.06A时,衔铁会被吸引。则只有质量超过___________kg的车辆违规时才会被记录。(重力加速度取10m/s2)
一个电压表V0,量程3V,内阻约为1kΩ.为进一步测量V0的内阻,有甲、乙两个电路可选择.备选器材有:
电流表A1,量程3mA;
电流表A2,量程0.6A;
电压表V,量程3V,内阻Rv=1.2 kΩ;
滑动变阻器R,0~3000 Ω;
电源E,6V电池组,内阻不计.
(1)若选用甲电路,电流表应选用 ,若V0和选用电流表示数分别为U0和I,则测得电压表的内阻R0= .
(2)若选用乙电路,若V0和V示数分别为U0和U,则测得电压表的内阻R0= (用U0、U、RV等字母表示).
金属材料(如钢筋钢梁等)在外力F作用下会伸长,其伸长量不仅与拉力F的大小有关,还与金属材料的横截面积S有关.对同一种金属,其所受的拉力F与其横截面积S的比值跟金属材料的伸长量
与原长L的比值的比是一个常数,这个常数叫做杨氏模量.用E表示,即:
;某同学为探究其是否正确,根据下面提供的器材:不同粗细不同长度的同种金属丝;不同质量的重物;螺旋测微器; 游标卡尺;米尺;天平;固定装置等.设计的实验如图所示.
该同学取一段金属丝水平固定在固定装置上,将一重物挂在金属丝的中点,其中点发生了一个微小下移h.用螺旋测微器测得金属丝的直径为D;用游标卡尺测得微小下移量为h;用米尺测得金属丝的原长为2L;用天平测出重物的质量m(不超量程)
(1)在一次测量中:
a.螺旋测微器如图甲所示,其示数为 mm;
b.游标卡尺如图乙所示,其示数为 mm。
(2)用以上测量的字母表示该金属的杨氏模量的表达式为: E = .
某学习小组做“探究功与速度变化的关系” 的实验,如图。图中小车是在一条橡皮筋作用下弹出,沿木板滑行,这时,橡皮筋对小车做的功记为W,当用2条、3条……,完全相同的橡皮筋并在一起进行第2次、第3次……实验时,使每次实验中橡皮筋伸长的长度都保持一致。每次实验中小车获得的速度由打点计时器所打的纸带测出。
(1)木板倾斜的目的是为了
(2)在正确操作情况下,打在纸带上的点,并不都是均匀的,为了测量小车获得的速度,应选用纸带的 部分进行测量(根据下面所示的纸带回答);(填“BC”或“HI”)
实际电压表内阻并不是无限大,可等效为理想电流表与较大的电阻的串联。现要测量一只量程已知的电压表的内阻,器材如下:
①待测电压表(量程3V,内阻约3kΩ待测)一只;
②电流表(量程3A,内阻0.01Ω)一只;
③电池组(电动势约为3V,内阻不计);
④滑动变阻器一个;
⑤变阻箱(可以读出电阻值,0-9999Ω)一个;
⑥开关和导线若干。
某同学利用上面所给器材,进行如下实验操作:
(1)该同学设计了如图甲、乙两个实验电路。为了更准确地测出该电压表内阻的大小,你认为其中相对比较合理的是(填“甲”或“乙”)电路。
(2)用你选择的电路进行实验时,闭合电键S,改变阻值,记录需要直接测量的物理量:电压表的读数U和(填上文字和符号);
(3)由所测物理量选择下面适当坐标轴,能作出相应的直线图线,最方便的计算出电压表的内阻:
A.![]() |
B.![]() |
C.![]() |
D.![]() |
(4)设直线图像的斜率为、截距为
,请写出待测电压表内阻表达式
=。
在用如图甲所示的装置“验证机械能守恒定律”的实验中,打点计时器接在频率为的交流电源上,从实验中打出的几条纸带中选出一条理想纸带,如图乙所示,选取纸带上打出的连续4个点
、
、
、
,各点距起始点O的距离分别为
、
、
、
,已知重锤的质量为
,当地的重力加速度为
,则:
①从打下起始点到打下
点的过程中,重锤重力势能的减少量为
=,重锤动能的增加量为
=。
②若,且测出
,可求出当地的重力加速度
。