题目内容

11．如图所示，图甲中M为一电动机，当滑动变阻器R的触头从左端滑到另一端的过程中，两电压表的读数随电流表读数的变化情况如图乙所示．已知电流表读数在0.2A以下时，电动机没有发生转动．不考虑电表对电路的影响，以下判断正确的是（　　）
A．电路中电源电动势为3.6V
B．变阻器向右滑动时，V2读数逐渐减小
C．此电路中，电动机的输出功率减小
D．变阻器的最大阻值为36Ω

分析 先确定图线与电压表示数对应的关系．再根据图线求出电源的电动势，并判断V2读数的变化情况．当I=0.3A时，电动机输出功率最大．由电动机的总功率UI与发热功率I2R之差求解输出功率．变阻器的全部接入电路时，电路中电流最小．由欧姆定律求解变阻器的最大阻值．

解答 解：
A、由电路图甲知，电压表V2测量路端电压，电流增大时，内电压增大，路端电压减小，所以最上面的图线表示V2的电压与电流的关系．此图线的斜率大小等于电源的内阻，为 r=$\frac{3.4-3.0}{0.2}$Ω=2Ω
当电流 I=0.1A时，U=3.4V，则电源的电动势 E=U+Ir=3.4+0.1×2V=3.6V，故A正确：
B、变阻器向右滑动时，R阻值变大，总电流减小，内电压减小，路端电压即为V2读数逐渐增大，故B错误；
C、由图可知，电动机的电阻 rM=$\frac{0.8-0.4}{0.1}$Ω=4Ω．当I=0.3A时，U=3V，电动机输出功率最大，最大为 P=UI-I2rM=3V×0.3A-（0.3A）2×4Ω=0.54W，此电路中，变阻器向右滑动时，R阻值变大，总电流减小．电动机的最大输出功率减小；变阻器向左滑动时，R阻值变小，总电流增大．电动机的最大输出功率增大，故C错误；
D、当I=0.1A时，电路中电流最小，变阻器的电阻为最大值，所以 R=$\frac{E}{I}$-r-rM=（$\frac{3.6}{0.1}$-2-4）Ω=30Ω，故D错误．
故选：A

点评 本题考查对物理图象的理解能力，可以把本题看成动态分析问题，来选择两电表示对应的图线．对于电动机，理解并掌握功率的分配关系是关键．

练习册系列答案
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1．现要研究小灯泡在不同电压下的功率情况，实验室备有下列器材供选择：
A．待测小灯泡“3.0V 0.6W”
B．电流表（量程200mA，内阻约为20Ω）
C．电流表（量程0.6A，内阻约为5Ω）
D．电压表（量程3.0V，内阻约为10kΩ）
E．电压表（量程6.0V，内阻约为20kΩ）
F．滑动变阻器（最大阻值为100Ω，额定电流50mA）
G．滑动变阻器（最大阻值为10Ω，额定电流1.0A）
H．电源（电动势为4.0V，内阻约为0.2Ω）
I．电键及导线等
（1）为了使实验测量误差小，电压变化范围尽量大，电流表应选用B；电压表应选用D；滑动变阻器应选用G．（填写器材前面的字母）
（2）如图所示实验电路图中开关S应断开（填写“闭合”或“断开”），电压表V的一端C应接电流表A的a端（填写“a”或“b”）．
2．如图，两同心圆环A、B置于同一水平面上，其中B为均匀带负电绝缘环，A为导体环．当B绕轴心顺时针转动且转速增大．下列说法正确的是（　　）
A．A中产生逆时针的感应电流B．A中产生顺时针的感应电流
C．A具有收缩的趋势D．A具有扩展的趋势
19．一物体从t=0开始做直线运动，其速度图象如图所示，下列正确的是（　　）
A．0～4s合外力一直对物体做正功
B．2s～5s物体受到的合外力方向不变
C．2s～5s物体所受合外力方向与运动方向相反
D．第1秒内与第6秒内物体所受合外力方向相反
6．下列说法正确的是（　　）
A．对天然放射现象的研究建立了原子的核式结构
B．发生光电效应时光电子的动能只与入射光的强度有关
C．氢原子从激发态向基态跃迁只能辐射特定频率的光子
D．α射线、β射线、γ射线都是高速运动的带电粒子流
16．如图所示，一圆柱形气缸质量M为10kg，总长度L为40cm，内有一活塞，质量m为5kg，截面积S为50cm2，活塞与气缸壁间摩擦可忽略，但不漏气（不计气缸壁与活塞厚度）．用绳子系住活塞将气缸悬挂起来，外界大气压强p0为1×l05Pa，当温度t0为7℃时，气缸内气体柱的高L1为35cm，g取10m/s2．求：
①此时气缸内气体的压强：
②大气压强保持不变，当温度升高到多少摄氏度时，活塞与气缸将分离．
3．用如图1实验装置验证m1，m2组成的系统机械能守恒．m2从高处由静止开始下落，在m1拖着的纸带上打出一系列的点，打点计时器的打点频率为50Hz，对纸带上的点迹进行测量，即可验证机械能守恒定律．图2给出的是实验中获取的一条纸带，0是打下的第一个点，相邻两计数点间均有4个点未画出，计数点间的距离如图2所示．已知m1=50g，m2=150g（g取9.8m/s2，所有结果均保留三位有效数字），则

①下面给出了该实验的操作步骤：
A．按照图示的装置安装实验器材
B．将打点计时器接到直流电源上
C．先释放m2，再接通电源，在纸带打下一系列点迹
D．挑选点迹清晰的纸带进行测量
E．根据测量的结果，分别计算系统减少的重力势能和增加的动能
其中操作不当的步骤是：BC
②在打0～5点过程中系统动能的增加量△k=0.576J，系统重力势能的减少量△EP=0.588J，在误差允许范围内验证了机械能守恒．
③某同学作出了$\frac{{v}^{2}}{2}$-h图线（如图3），则据图线得到的重力加速度g=9.67m/s2．
20．初速度为v0的电子，沿平行于通电长直导线的方向射出，直导线中电流方向与电子的初始运动方向如图所示，则（　　）
A．电子将向右偏转，速率改变B．电子将向左偏转，速率改变
C．电子将向左偏转，速率不变D．电子将向右偏转，速率不变
1．如图所示，一列简谐横波沿x轴负向传播，从波传到x=3m的P点时开始计时，已知在t=0.3s时PM间第一次形成图示波形，此时x=0m的O点正好在波谷处．下列说法中正确的是（　　）
A．P点的振动周期为0.4s
B．P点开始振动的方向沿y 轴负方向
C．当M点开始振动时，P点也在平衡位置处
D．这列波的传播速度是$\frac{4}{3}$m/s

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