如圖所示，電源的電動(dòng)勢(shì)為12.0V，內(nèi)電阻為0.6Ω．滑動(dòng)變阻器與定值電阻R串聯(lián)，R=2.4Ω．當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片P滑到適當(dāng)位置時(shí)，滑動(dòng)變阻器發(fā)熱損耗的電功率為9.0W，求這時(shí)滑動(dòng)變阻器aP部分的阻值R_x．

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在如圖所示的電路中，電源的電動(dòng)勢(shì)E=6.0V，內(nèi)電阻r=2.0Ω，外電路的電阻R₁=12.0Ω，R₂=4.0Ω．閉合開關(guān)S．求：
（1）電路中的總電流I；
（2）電路的路端電壓U；
（3）電源的輸出功率P．

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某課外小組設(shè)計(jì)了一種測(cè)定風(fēng)速的裝置，其原理如圖所示，一個(gè)勁度系數(shù)k=120 N/m，自然長(zhǎng)度10=1m彈簧一端固定在墻上的M點(diǎn)，另一端N與導(dǎo)電的迎風(fēng)板相連，彈簧穿在光滑水平放置的電阻率較大的金屬桿上，彈簧是不導(dǎo)電的材料制成的。迎風(fēng)板面積s=0.5 m²，工作時(shí)總是正對(duì)著風(fēng)吹來的方向，電路的一端與迎風(fēng)板相連，另一端在M點(diǎn)與金屬桿相連，迎風(fēng)板可在金屬桿上滑動(dòng)，且與金屬桿接觸良好，定值電阻R=1.0Ω，電源的電動(dòng)勢(shì)E=12 V，內(nèi)阻r=0.5Ω。閉合開關(guān)，沒有風(fēng)吹時(shí)，彈簧處于原長(zhǎng)，電壓表的示數(shù)U₁=9.0 V，某時(shí)刻由于風(fēng)吹迎風(fēng)板，電壓表的示數(shù)變?yōu)閁₂=6.0V（電壓表可看作理想表）。求：
（1）金屬桿單位長(zhǎng)度的電阻；
（2）此時(shí)作用在迎風(fēng)板上的風(fēng)力。

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一個(gè)小燈泡的額定電壓為6.3V，額定電流約為0.3A，用以下所給的實(shí)驗(yàn)器材描繪出小燈泡的伏安特性曲線。
電源E1：電動(dòng)勢(shì)為8.0V，內(nèi)阻不計(jì)；      電源E2：電動(dòng)勢(shì)為12.0V，內(nèi)阻不計(jì)；
電壓表V：量程0—10V，內(nèi)阻約為10kΩ； 電流表A1：量程0—3A，內(nèi)阻約為0.1Ω;
電流表A2：量程0—300mA，內(nèi)阻約為1Ω；
滑動(dòng)變阻器R：最大阻值10Ω，額定電流1.0A； 開關(guān)S，導(dǎo)線若干。                                    
【小題1】依照實(shí)驗(yàn)要求將圖中的實(shí)物圖連接成實(shí)驗(yàn)電路。

【小題2】實(shí)驗(yàn)中電源應(yīng)該選用       ；電流表應(yīng)該選用         。
【小題3】實(shí)驗(yàn)測(cè)出的數(shù)據(jù)如下表所示，依照這些數(shù)據(jù)在圖所示的坐標(biāo)紙中描繪出該小燈泡的伏安特性曲線。

U/V	0	0.5	0.8	1.0	1.2	1.5	2.0	2.5	3.0	4.0	5.0	6.0	6.3
I/A	0	0.05	0.08	0.10	0.12	0.14	0.16	0.18	0.20	0.23	0.25	0.27	0.27

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一個(gè)小燈泡的額定電壓為6.3V，額定電流約為0.3A，用以下所給的實(shí)驗(yàn)器材描繪出小燈泡的伏安特性曲線。
電源E1：電動(dòng)勢(shì)為8.0V，內(nèi)阻不計(jì)；      電源E2：電動(dòng)勢(shì)為12.0V，內(nèi)阻不計(jì)；
電壓表V：量程0—10V，內(nèi)阻約為10kΩ； 電流表A1：量程0—3A，內(nèi)阻約為0.1Ω;
電流表A2：量程0—300mA，內(nèi)阻約為1Ω；
滑動(dòng)變阻器R：最大阻值10Ω，額定電流1.0A； 開關(guān)S，導(dǎo)線若干。                                    
小題1:依照實(shí)驗(yàn)要求將圖中的實(shí)物圖連接成實(shí)驗(yàn)電路。

小題2:實(shí)驗(yàn)中電源應(yīng)該選用       ；電流表應(yīng)該選用         。
小題3:實(shí)驗(yàn)測(cè)出的數(shù)據(jù)如下表所示，依照這些數(shù)據(jù)在圖所示的坐標(biāo)紙中描繪出該小燈泡的伏安特性曲線。

U/V	0	0.5	0.8	1.0	1.2	1.5	2.0	2.5	3.0	4.0	5.0	6.0	6.3
I/A	0	0.05	0.08	0.10	0.12	0.14	0.16	0.18	0.20	0.23	0.25	0.27	0.27

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一、填空題，每小題4分，共20分

1、光子；科學(xué)假說；        2、；      3、T_B=T_C<T_D；θ_B=θ_C>θ_D；

4、E₁>E₂；△E₁ = △E₂；     5、5，30

二、選擇題：共40分。

說明

Ⅰ單項(xiàng)選擇題（每題4分）

Ⅱ多項(xiàng)選擇題（每題5分）

題號(hào)

6

7

8

9

10

11

12

13

14

選項(xiàng)

C

D

B

A

A

AB

BD

AD

CD

三、實(shí)驗(yàn)題：共30分

15、A

16、(1)A；(2)一節(jié)干電池、保護(hù)電阻 ；將電池與電流表、保護(hù)電阻串接

17、(1) ① ③ ；  ①中有導(dǎo)電物質(zhì)的一面朝上，③中應(yīng)使用電壓傳感器；(2) a ；(3) f ，向右

18、（1）作圖法 ；（2）畫出的s-t圖（如圖線甲）和的s-t圖（如圖線乙）                                                          

在誤差允許的范圍內(nèi)，圖線甲為直線，物體從A到B的運(yùn)動(dòng)為勻速直線運(yùn)動(dòng)，從圖線的斜率可求得： ，     

從乙圖中無法直接判斷s、t之間的關(guān)系，但是該圖線接近于二次函數(shù)的圖像。為了驗(yàn)證這個(gè)猜想，通過轉(zhuǎn)換變量來進(jìn)行，即作s-t²圖線，為此求得表格如下：

時(shí)間t(s)

0.89

1.24

1.52

1.76

1.97

新變量t²(s²)

0.79

1.54

2.31

3.10

3.88

位移s(m)

0.25

0.50

0.75

1.00

1.25

依據(jù)上表中的t^2、、s數(shù)據(jù)可作圖線丙。從圖像中看出s與t^2、呈線性變化關(guān)系，由圖中斜率求得，即故

（3）從的過程中s隨t變化的規(guī)律是： 物體作勻速直線運(yùn)動(dòng)，          

從的過程中s隨t變化的規(guī)律是：物體作初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，

19、解：（1）由圖線可看出滑塊上升和下滑的加速度大小幾乎相等，說明摩擦力對(duì)滑塊Ａ運(yùn)動(dòng)的影響可以忽略。

（2）因?yàn)橛谢瑒?dòng)摩擦力，所以圖線不對(duì)稱。

上滑時(shí)，s₁ =1/2 g(sinθ+μcosθ)t₁²

下滑時(shí)，s ₂=1/2 g(sinθ-μcosθ)t₂²

代入圖給數(shù)據(jù)s₁ = s₂=0.55m   t₁=0.4s  t₂=0.6s

 ²

解得sinθ=0.5  θ＝30°  μ=0.22

 (θ角在arcsin0.45 ―arcsin0.55范圍都算對(duì)；μ在0.2―0.3都算對(duì))

四、計(jì)算題：共60分

20、解： 以密閉容器內(nèi)的一定量氣體為研究對(duì)象，選取標(biāo)準(zhǔn)狀況為該氣體的一個(gè)已知狀態(tài)，根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程可求解.

       取1摩爾氣體作為研究對(duì)象，在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下為，所包含的分子數(shù)為N_A=6.023×10²³個(gè).在題設(shè)條件下，設(shè)其體積為V，則根據(jù)氣態(tài)方程：

       有

       每個(gè)分子所占的空間體積為，分子間的距離為

21、解：該同學(xué)的解法不合理。（1分）

因?yàn)樵谑┘迂Q直向下的電場(chǎng)后，物體對(duì)桌面壓力N=mg+qE，因而物體受到的滑動(dòng)摩擦力f=mN=m(mg+qE)，而這位同學(xué)仍用f=mmg來計(jì)算摩擦力做的功。（2分）

正確解答：

未加電場(chǎng)：mg（H-h）-mmgS_AC=0                                      （1分）

加電場(chǎng)后：（mg+qE）（H-h）-m（mg+qE）S_AC=    （2分）

[ 聯(lián)解上述兩式得：   u=u₀=4米/秒]

運(yùn)用平拋運(yùn)動(dòng)的公式：       （2分）

 得：S==4                   （2分）

22、、解：由閉合電路歐姆定律作aP兩端的U_ap―I圖像，因圖上任意一點(diǎn)的U_ap與I所對(duì)應(yīng)的矩形面積是外電路電阻R_x的輸出功率，從而由已知R_x的功率求出對(duì)應(yīng)的R_x值。

根據(jù)閉合電路歐姆定律

作圖像如圖所示，由圖可分析找到滑動(dòng)變阻器的發(fā)熱功率為9W的A點(diǎn)和B點(diǎn)，所以R_x有兩個(gè)值。

23、解：(1)輸電線冰層體積V_冰=πR²L，由于對(duì)稱性塔尖上所受壓力的增加量等于一根輸電線上冰層的重力，即ΔN=ρgV_冰=ρgπR²L。

    (2)輸電線與冰層的總質(zhì)量為：M=m₀L+ρπR²L，輸電線受到三個(gè)力作用，由共點(diǎn)力平衡條件得：

    2F₁cosθ=m₀gL+ρgπR²L   

最高點(diǎn)所受拉力為：

    由半根輸電線的受力可得最低點(diǎn)的拉力為

    (3)設(shè)鐵塔被冰包裹時(shí)的質(zhì)量為m`，則

    鐵塔即將翻倒時(shí)受到重力、地面拉力和輸電線拉力作用，以―端為軸，R取最大值時(shí)有：

24、解：（1）由題意知圓環(huán)所在處在磁感應(yīng)強(qiáng)度B為：   ……①

圓環(huán)的有效切割長(zhǎng)度為其周長(zhǎng)即： ……②

圓環(huán)的電阻R_電為：……③

當(dāng)環(huán)速度為v時(shí)，切割磁感線產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)為：……④

電流為：     ……⑤

故圓環(huán)速度為v時(shí)電功率為：P=I²R_電……⑥

聯(lián)立以上各式解得：……⑦

（2）當(dāng)圓環(huán)加速度為零時(shí)，有最大速度v_m

此時(shí)……⑧    由平衡條件……⑨

……⑩       聯(lián)立⑧⑨⑩解得……⑾

（3）由能量守恒定律……⑿

解得……⒀

評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)：③④⑤⑧⑨⑾⒀各2分，⑥⑦⑩各1分，⑿3分共20分