题目内容
实验题:?(一)在“利用双缝干涉定光波波长”的实验中,若用直尺量得双缝到屏的距离为80.00 cm,双缝间距为0.200 mm。所使用的单色光波长为5.50×10-7m。实验时,装置调整好后,在用测量头确定第一条明条纹中心的位置时,测量头上的螺旋测微器的读数如上图,大小是 mm;若再调到连续相邻的第六条明条纹的中心上,需将分划线水平移动距离为 mm。
(二)某研究所为了确定不同因素对钨丝白炽灯平均使用寿命的影响,做了如下三个实验。?
实验一 使灯泡内气体压强为0.1 atm,将灯泡内不同粗细的相同长度的钨丝通电加热到2 400 K的恒温,则维持这一温度所需的电流以及灯丝的平均使用寿命如表1所示。?
表1?
灯丝直径D/μm | 电流IA | 平均使用寿命/h |
25 | 0.05 | 800 |
50 | 0.20 | 1 600 |
100 | 0.80 | 3 200 |
250 | 5.00 | 8 000 |
实验二 在灯丝直径为25μm的相同灯泡内,加入不同数量的惰性气体,从而改变灯泡内部的压强,且使钨丝的温度保持在2 400 K,则当灯泡内的压强从0.1 atm增大到0.5 atm时,其平均使用寿命从800 h增大到1 600 h;超过0.5 atm后,灯泡平均使用寿命递减。?
实验三 在压强为0.1 atm、钨丝粗细为250μm的灯泡内,通过改变流过钨丝的电流来改变灯丝的温度,灯泡的平均使用寿命与灯丝温度及电流的关系如表2所示。?
表2?
灯丝温度T/K | 电流I/A | 平均使用寿命/h |
2 400 | 0.05 | 8 000 |
2 600 | 6.61 | 377 |
2 800 | 7.48 | 29.5 |
3 000 | 8.38 | 3.4 |
根据上述实验回答下列问题?
(1)根据实验三的结果,在与实验三相同的实验条件下,可以预测钨丝工作温度在2 300 K时,其平均使用寿命最接近? ?。?
A.50 h B.500 h? C.2 400 h D.24 000 h?
(2)在相同温度下,下列四种灯泡中灯丝平均使用寿命最长的是? ?。?
A.50 μm直径的灯丝并充有2.5 atm的惰性气体?
B.100μm直径的灯丝并充有0.5 atm的惰性气体?
C.150μm直径的灯丝并充有0.1 atm的惰性气体?
D.250μm直径的灯丝并充有0.5 atm的惰性气体?
(3)实验一里,若灯丝直径为75 μm,且灯丝的发热电阻为500 Ω,要保证灯泡的平均使用寿命为2 400 h,则加在该灯泡两端的电压不能超过 V.?
(一)0.800 11?(二)(1)D (2)D (3)225
解析:(一)干涉条纹间距x==×5.50×10-7m=2.2×10-3m。螺旋测微器读数为0.5 mm+0.300 mm=0.800 mm。水平移动的距离为:x×5=2.2×10-3×5 m=1.1×10-2m。
?(二)(1)由表2可知,随着灯丝温度降低,灯丝平均使用寿命非线性增大。当T=2 400 ?K时,平均使用寿命为8 000 h,若温度降低至2 300 K,则平均使用寿命大于8 000 h,?所以只能选D项。?
(2)由实验一知,气压、温度一定时,灯丝直径越大,平均使用寿命越长;由实验二知,灯丝直径一定,温度不变时,0.1 atm到0.5 atm时气压越大,平均使用寿命越长,气压大于0.5 atm后,灯泡平均使用寿命递减,所以平均使用寿命最长的是D选项的灯丝。?
(3)由表1可知,灯丝直径若变为原来的n倍,则电流变为原来的n2倍,平均使用寿命变为原来的n倍。若灯丝直径为75 μm,则电流为0.45 A,平均使用寿命为2 400 h。又知灯丝的发热电阻为500 Ω,由U=IR可知,灯泡两端的电压不能超过225 V。
实验题.
Ⅰ.(1)在一次课外活动中,某同学用如图(a)所示的装置测量放在水平光滑桌面上铁块A与金属板B之间的动摩擦因数,已知铁块A的质量mA=1kg,金属板B的质量mB=0.5kg,用水平力F向左拉金属板B,使其向左运动,弹簧称示数的放大情况如图所示,则A、B间的摩擦力Fμ=______N,A、B间的动摩擦因数μ=______ (g取10m/s2)
(2)该同学还设计性地将纸带连接在金属板B的后面,通过打点计时器连续打下一些计时点,取时间间隔为0.1s 的几点,测量后结果如图(b)所示,则金属板被拉动的加速度
a=______m/s2,由此可知水平力F=______N.
Ⅱ.为了测量某一电流表A的内阻r1,给定的器材有:
器 材 | 规 格 |
待测电流表A | 量程300μA,内阻r1,约为100Ω |
电压表V | 量程3V,内阻r2=1kΩ |
定值电阻R1 | 阻值为10Ω |
滑动变阻器R2 | 阻值0-20Ω,允许通过的最大电流0.5A |
电源E | 电动势4V,内阻不计 |
电键一只、导线若干 |
①画出测量电路原理图;
②电路接通后,测得电压表的读数为U,电流表的读数为I,用已知和测得的物理量表示电流表的内阻r1=______.
Ⅰ.(1)在一次课外活动中,某同学用如图(a)所示的装置测量放在水平光滑桌面上铁块A与金属板B之间的动摩擦因数,已知铁块A的质量mA=1kg,金属板B的质量mB=0.5kg,用水平力F向左拉金属板B,使其向左运动,弹簧称示数的放大情况如图所示,则A、B间的摩擦力Fμ=______N,A、B间的动摩擦因数μ=______ (g取10m/s2)
(2)该同学还设计性地将纸带连接在金属板B的后面,通过打点计时器连续打下一些计时点,取时间间隔为0.1s 的几点,测量后结果如图(b)所示,则金属板被拉动的加速度
a=______m/s2,由此可知水平力F=______N.
Ⅱ.(9分)为了测量某一电流表A的内阻r1,给定的器材有:
器 材 | 规 格 |
待测电流表A | 量程300μA,内阻r1,约为100Ω |
电压表V | 量程3V,内阻r2=1kΩ |
定值电阻R1 | 阻值为10Ω |
滑动变阻器R2 | 阻值0-20Ω,允许通过的最大电流0.5A |
电源E | 电动势4V,内阻不计 |
电键一只、导线若干 |
①画出测量电路原理图;
②电路接通后,测得电压表的读数为U,电流表的读数为I,用已知和测得的物理量表示电流表的内阻r1=______.