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题文

某物理“科技制作”小组装配一台小直流电动机,其额定电压5V,额定电流0.5A,线圈绕阻小于1。已知当电动机两端电压小于1V时,电动机不会发生转动。为了研究其在一定电压范围内,输出功率与输入电压的关系。请你帮助该小组完成该项工作。已知学校实验室提供的器材有:
直流电源E,电压6V,内阻不计;
小直流电动机M;
电压表V1,量程0~0.6V,内阻约3k
电压表V2,量程0~6V,内阻约15k
电流表A1,量程0~0.6A,内阻约1
电流表A2,量程0~3A,内阻约0.5
滑动变阻器R,0~10,2A;
电键S一只,导线若干。
①首先要比较精确测量电动机的线圈绕阻。根据合理的电路进行测量时,要控制电动机不转动,调节滑动变阻器,使电压表和电流表有合适的示数,电压表应该选        。若电压表的示数为0.1V,电流表的示数为0.2A,则内阻        ,这个结果比真实值偏         (选填“大”或“小”)。
②在方框中画出研究电动机的输出功率与输入电压的关系的实验电路图。(标明所选器材的符号)

③当电压表的示数为4.5V时,电流表示数如图所示,此时电动机的输出功率是     W。

科目 物理   题型 实验题   难度 中等
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在探究求合力的方法时,先将橡皮条的一端固定在水平木板上,另一端系上两根带有绳套的细绳。实验时,需要两次拉伸橡皮条,一次是通过两细绳用两个弹簧秤互成角度的拉橡皮条,另一次是用一个弹簧秤通过细绳拉橡皮条。
①实验中两次拉伸橡皮条,以下注意事项正确的是(填字母代号)。
A.将橡皮条拉伸相同长度即可 B.将橡皮条沿相同方向拉到相同长度
C.将弹簧秤都拉伸到相同刻度 D.将橡皮条和绳的结点拉到相同位置
②以下观点对减小实验误差有益的说法是(填字母代号)。
A.两细绳必须等长
B.弹簧秤、细绳、橡皮条都应与木板平行
C.用两弹簧秤同时拉细绳时两绳套方向应成900角,以便算出合力大小
D.拉橡皮条的细绳要长些,标记同一细绳方向的两点要远

如图甲所示,一竖直的轨道由粗糙斜面 AD 和光滑圆轨道DCE组成,AD与DCE相切于D点,C为圆轨道的最低点,弧DC所对的圆心角θ=37o,半径R=1m。将质量m=0.5kg的物块置于轨道 ADC 上离地面高为 H处由静止释放,物体与斜面 AD 间的动摩擦因数μ=0.6,用力传感器测出其经过C点时对轨道的压力N,改变 H 的大小,可测出相应的 N 大小,试直接给出小物块到C点时对轨道的压力N随 H的关系式,并作出N随H的变化关系图。(不要求解题过程,重力加速度g取 10m/s2)。

(15′)如右图中A和B表示在真空中相距为d的两平行金属板加上电压后,它们之间的电场可视为匀强电场;右边表示一周期性的交变电压的波形,横坐标代表时间t,纵坐标代表电压UAB,从t=0开始,电压为给定值U0,经过半个周期,突然变为-U0……。如此周期地交替变化。在t=0时刻将上述交变电压UAB加在A、B两极上,电子质量为m,电量为e,求:
(1)在t=0时刻,在B的小孔处无初速地释放一电子,要想使这电子到达A板时的速度最大,则所加交变电压的频率最大不能超过多少?
(2)在t=0时刻,在B的小孔处无初速地释放一电子,要想使这电子到达A板时的速度最小(零),则所加交变电压的频率为多大?
(3)在t=?时刻释放上述电子,在一个周期时间,该电子刚好回到出发点?试说明理由并讨论物理量间应满足什么条件。

(13′)如图所示,两带有等量异种电荷的平行金属板MN竖直放置,MN两板间的距离d=0.5m。现将一质量为m=1×10-2kg、电荷量q=4×10-5C的带电小球从两极-板上方A点以v0=4m/s的初速度水平抛出,A点距离两板上端的高度h=0.2m,之后小球恰好从靠近M板上端处进入两板间,沿直线运动碰到N板上的B点,不计空气阻力,取g=10m/s2。设匀强电场只存在于MN之间。求:(1)两极板间的电势差;(2)小球由AB所用总时间;(3)小球到达B点时的动能。

(10′)在“描述小灯泡的伏安特性曲线”实验中,需要用伏安法测定小灯泡两端的电压和通过小灯泡的电流,除开关、导线外,还有如下器材:
A.小灯泡“6V 3W ”, B.直流电源6 ~ 8V
C.电流表(量程3A,内阻约0.2 Ω),
D.电流表(量程0.6A,内阻约1 Ω)
E.电压表(量程6 V,内阻约20 kΩ),
F.电压表(量程20V,内阻约60 kΩ)
G.滑动变阻器(0 ~ 20 Ω、2 A),
H.滑动变阻器(1 kΩ、0.5 A)
(1)实验所用到的电流表应选,电压表应选,滑动变阻器应选。(填字母代号)
(2)在虚线框内画出最合理的实验原理图。

(3)图示中量程为0.6A的电流表的读数为A。

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