(3)IR2+RA2
1.5
U-IRV
解析:(1)要精确测定额定电压为3 V的小灯泡正常工作时的电阻,需测量其两端的电压和电流,由于电压表的量程较大,测量误差较大,不能用已知的电压表测量小灯泡两端的电压,可以将电流表与定值电阻串联改装为电压表测量电压;小灯泡正常工作时的电流约为
I=
3
mA=6 mA左右,电流表的量程较小,电流表不能精确测量电流,可以用电压表测量500
电流;因为滑动变阻器阻值远小于小灯泡的电阻,所以滑动变阻器采用分压式接法,电路图选取C;
(2)由电压表的改装原理可知,电流表应选择内阻已知的,则选B,又Ig(rA2+R)=Ug,
Ug6得R=-rA2= Ω-15 Ω=1985 Ω,则定值电阻应选择D;
Ig0.003
(3)根据闭合电路欧姆定律知,小灯泡两端的电压UL=I(R2+RA2),通过小灯泡的电流为
UULIR2+RA2
I′=-I,所以小灯泡正常工作时的电阻为Rx==;改装后的电压表内阻RVI′U-IRV
为:R′V=1985 Ω+15 Ω=2000 Ω,则当I=1.5 mA时,小灯泡两端的电压为3 V,达到额定电压,测出来的电阻为正常工作时的电阻.
24.解:假设两滑块从间距为s0=3.3 m开始到发生碰撞所用的时间为t,则由运动学1212
公式:v1t-a1t +v2t-a2t =s0
22
由牛顿第二定律:μmg=ma
可知两滑块的加速度大小为:a1=a2=μg=0.3 m/s 由以上各式可解得: t=1 s (t=11 s舍去) 甲、乙两滑块碰前的速度大小分别为:
2
v′1=v1-a1t=1.8 m/s v′2=v2-a2t=1.2 m/s
可知碰前的瞬间滑块甲的动量大于滑块乙的动量,则由动量守恒定律:
m1v′1-m2v′2=(m1+m2)v
解得:v=0.6 m/s
对滑块甲由动量定理:Ft0=m1(v-v′1)
代入数据解得:F=-6m1g(负号表示F方向与甲运动方向相反) 对滑块乙由动量定理:F′t0=m2(v-v′2) 代入数据解得:F′=9m2g
25.解:(1)设粒子经过窄缝被第n次加速后的速度为vn,由动能定理得
11
nqU=mv2n
粒子在狭缝中经n次加速的总时间t1= 由牛顿第二定律q=ma
由以上三式解得电场对粒子加速的时间
1
2
vnaUdt1=d2nm
qUv2
正离子在磁场中做匀速圆周运动,由牛顿第二定律:Bqv=m
R2πR又:T=
v粒子在磁场中做圆周运动的时间t2=(n-1)
2解得:t2=
Tn-πm
qB所以,粒子从离开粒子源到被第n次加速结束时所经历的时间
t=t1+t2=d2nmqU+
n-πm
qB(2)粒子经电场第1次加速后,以速度v1进入D2盒,设轨道半径为r1
mv11r1==
qBB2mUq
粒子经第2次电场加速后,以速度v2进入D1盒,设轨道半径为r2 轨道半径:r2=………
粒子第n次由D1盒进入D2盒,粒子已经过2n-1次电场加速,以速度v2n-1进入D2盒,12
由动能定理:(2n-1)Uq=mv2n-1-0
2
轨道半径:rn=
mv21=qBB2×2mU
qmv2n-11
=qBBn-
qmU
粒子第n+1次由D1盒进入D2盒加速前,粒子已经过2n次电场加速,以速度v2n进入电场,由动能定理:
12
12
2nqU=mv2n-0
2轨道半径:rn+1=
mv2n1
=qBB2n2mU q则Δx=2(rn+1-rn) Δx=2(
mv2nmv2n-12
-)=qBqBB2Um(2n-2n-1)
q33.[选修3-3] (1)ACD
解析:液体表面层的密度比较小,分子间距离大于液体内部分子间距离,液体表面存在张力,A正确;悬浮在液体中的微粒越大,在某一瞬间跟它相撞的液体分子就越多,微粒的受力越平衡,则布朗运动越不明显,B错误;分子之间存在间隙,在真空、高温条件下,可以利用分子扩散向半导体材料掺入其他元素,C正确;气体压强与分子数密度和分子热运动的平均动能有关,故气体分子单位时间内与单位面积器壁碰撞的次数,与单位体积内的分子数及气体分子的平均动能都有关,D正确;液晶具有流动性,其光学性质具有各向异性的特点,E错误.
(2)解:当气体的温度由27 ℃缓缓升高的过程中,气体做等压变化,假设当活塞到汽缸顶部的挡板处时,封闭气体的温度为t ℃,活塞的截面积为S,由盖吕萨克定律得:=
V1
T1
V0 T0
2
其中V1=hS、T1=t1+273=300 K、V0=hS
3代入整理得T0=450 K即t0=177 ℃
当活塞移动到挡板处时,如果将气体温度继续升高,则封闭的气体做等容变化,由查理定律:=
其中T0=450 K、p0=p1、T2=t2+273=(207+273) K=480 K, 16
解得:p2=p0
1534.[选修3-4] (1)ACE
解析:干涉和衍射现象是波特有的现象,机械波和电磁波都能产生干涉和衍射现象,A正确;波的传播速度由介质决定,所以在同种介质中,不同频率的波的传播速度相同,B错误;根据Δx=λ,当用同一装置做双缝干涉实验时,双缝干涉条纹间距与光的波长成正
p0p2T0T2
Ld 13
比.黄光的波长比蓝光长,黄光的双缝干涉条纹间距大于蓝光双缝干涉条纹间距.但是用不同装置做双缝干涉实验时,黄光的双缝干涉条纹间距可能小于蓝光双缝干涉条纹间距,C正确;简谐运动的物体,其振动能量用振幅来反映,D错误;机械波的频率、波长和波速三者满足的关系:v=λ·f,对电磁波也适用,E正确. (2)解:由题意该细光束在棱镜甲中的传播速度为v1==2×10 m/s sini设该细光束在AB边的折射角为θ,由折射定律可得:n1= sinθ解得:θ=30°
由几何关系可知,细光束在棱镜中的折射光线与AB边的夹角为90°-30°=60°,故折射光与底边BC平行,光线进入棱镜乙时传播方向不变.
因光线刚好在AC边发生全反射,由几何知识得,光线在AC边的入射角为 90°-60°=30°,即临界角:C=30°
1
设棱镜乙的折射率为n2,则有sinC= ,解得:n2=2
cn1
8
n2
则该细光束在棱镜乙中的传播速度为v2==1.5×10 m/s 由几何关系可知:OE==1.5 cm,EF==1.5 cm,FD==3 cm
442OEEF+FD-
则该光束在棱镜中的传播时间为t=v+v=3.75×1010 s
1
2
cn2
8
lll
14