题目内容

10．在“测电源电动势和内阻”的实验中，某同学作出了两个电源路端电压U与电流I的关系图线，如图所示．两个电源的电动势分别为E1、E2，内阻分别为r1、r2．如果外电路分别接入相同的电阻R，则两个电源的（　　）
A．路端电压和电流不可能同时相等B．输出功率不可能相等
C．总功率不可能相等D．效率不可能相等

分析 研究电源外特性曲线与坐标轴交点的物理意义，可判断E1＞E2，r1＞r2；根据根据图象结合功率公式可明确路端电压及功率及效率关系．

解答 解：由闭合电路欧姆定律U=E-Ir，得
当I=0，U=E，U-I图线与U轴的交点表示断路，U=E，
图线斜率大小表示r
则可判断出E1＞E2，r1＞r2
A、作出R的U-I图象，斜率表示电阻，如果其通过题目图中的两条线的交点，则U1=U2且I1=I2；此时输出功率P=UI，则输出功率相等；故AB错误；
C、电源消耗的总功率P=EI，要满足P1=P2，由于E1＞E2，必须满足I1＜I2，如图所示：

故对于图中所示的情况，可能有P1=P2；故C错误；
D、电源的效率η=$\frac{U}{E}$×100%=$\frac{R}{R+r}$×100%；由图可知，电源1的内电阻较大，则电源1的效率较低，它们不可能相等；故D正确；

故选：D．

点评 本题考查测电动势和内电阻实验中的数据处理，要注意正确应用图象进行分析；物理图线关键在于图线的物理意义，能根据闭合电路欧姆定律求解电路问题，难度适中．

练习册系列答案
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19．如图所示，两个质量各为m1和m2的小物块A和B，分别系在一条跨过定滑轮的软绳两端，已知m1＞m2，现要利用此装置验证机械能守恒定律．
（1）若选定物块A从静止开始下落的过程进行测量，则需要测量的物理量有②③④（在答题卡上对应区域填入选项前的编号）．
①绳子的长度；
②物块的质量m1、m2；
③物块运动所用的时间；
④物块A下落的距离．
（2）为提高实验结果的准确程度，某小组同学对此实验提出以下建议：
①绳子越长越好；
②绳的质量要轻；
③两个物块的质量之差要尽可能小；
④尽量保证物块只沿竖直方向运动，不要摇晃．
以上建议中确实对提高准确程度有作用的是②④．（在答题卡上对应区域填入选项前的编号）
20．均匀带电的球壳在球外空间产生的电场可等效于电荷集中于球心处产生的电场，如图所示，半径为R的半球面上均匀分布正电荷，电荷量为q，M为直线上一点，且0M=2R，已知M点的电场强度为E，则M点的场强方向与CD直线的夹角θ满足的关系为（　　）
A．sinθ=$\frac{kq}{2E{R}^{2}}$B．sinθ=$\frac{kq}{4E{R}^{2}}$C．cosθ=$\frac{kq}{2E{R}^{2}}$D．cosθ=$\frac{kq}{4E{R}^{2}}$
17．高楼坠物危害极大，常有媒体报道高空坠物伤人事件，某建筑工地突然一根长为l的直钢筋从高空坠下，垂直落地时，恰好被检查安全生产的随行记者用相机拍到钢筋坠地瞬间的照片，为了查询钢筋是从几楼坠下的，检查人员将照片还原后测得钢筋的影像长为L，且L＞l，查得当时相机的曝光时间为t，楼房每层高为h，重力加速度为g，则由此可以求得（　　）
A．钢筋坠地瞬间的速度约为$\frac{L}{t}$
B．钢筋坠下的楼层为$\frac{（L-l）^{2}}{2gh{t}^{2}}$+1
C．钢筋坠下的楼层为$\frac{g{t}^{2}}{2h}$+1
D．钢筋在整个下落时间内的平均速度约为$\frac{l}{2t}$
5．某实验小组要“测定金属丝的电阻率”．
（1）小组成员先用螺旋测微器测量金属丝的直径，示数如图甲所示，从图中读出该金属丝的直径d=0.520mm．
（2）精确测量金属丝电阻前，先用多用电表粗测金属丝的电阻的大小，测量前先调节多用电表，机械调零后，将选择开关打在欧姆挡合适挡位上，再进行欧姆调零；如果选用的挡位为“×10”挡位，测量时发现指针向右偏转角度太大，这时应将选择开关换成×1挡位（填“×100”或“×1”），换挡后要重新进行欧姆调零，再次测量电阻时，指针所指位置如图乙所示，则金属丝的电阻为12Ω．
（3）为了精确测量金属丝的电阻，实验室提供了额如下器材：
A．电流表A，量程为50mA，内阻r=30Ω；
B．电压表V1，量程为3V，内阻约为2kΩ；
C．电压表V2，量程为15V，量程为15V，内阻约为4.5kΩ；
D．定值电阻R0，阻值为20.0Ω；
E．滑动变阻器R1，最大值为20Ω；
F．滑动变阻器R2，最大阻值为200Ω；
G．电源E，电动势为4V，内阻忽略不计；
H．开关S，导线若干．
实验中要求电表的读数不超过量程的$\frac{1}{3}$，能测多组数据，并有尽可能高的测量精确度，该实验中电压表应选用B，滑动变阻器应选用E；图丙所示的方框中画出实验电路图，标明仪器代号；若电压表的示数为U，电流表的示数为I，则待测金属丝的阻值表达式为ρ=$\frac{π{d}^{2}U}{4IL}$．
15．图中三根粗细一样，上端开口的玻璃管，中间都有一段水银柱，三者原先温度相同，后来又升高相同温度，则管中水银柱上移最多的是（　　）
A．丙管B．乙管和丙管C．甲管和乙管D．三管上移一样多
2．如图，一个由绝缘材料做成的半径为R的圆环水平放置，O为圆心，一带电小珠P穿在圆环上，可沿圆环无摩擦的滑动．在圆环所在的水平面内有两个点电荷QA、QB分别位于A、B两点，A点位于圆环内、B点位于圆环外，已知OB=3OA=$\sqrt{3}$R，O、A、B三点位于同一直线上．现给小珠P一初速度，发现P恰好沿圆环做匀速圆周运动．则以下判断正确的是（　　）
A．QA与QB一定为异种电荷
B．QB=$\sqrt{3}$QA
C．由QA、QB激发的电场，在圆环上各处电势相等
D．小珠P运动过程中对圆环的弹力大小处处相等
19．如图，表面光滑的固定斜面顶端安装一定滑轮，小物块A、B用轻绳连接并跨过滑轮（不计滑轮的质量和摩擦），初始时刻，A、B处于同一高度并恰好处于静止状态，剪断轻绳后A竖直下落，B沿斜面下滑，则从剪断轻绳到物块着地，两物块（　　）
A．重力做功的平均功率相同B．下落时间相同
C．重力势能的变化量不同D．速率的变化量不同
20．某人骑自行车在平直道路上行进，图中的实线记录了自行车开始一段时间内的v-t图象．某同学为了简化计算，用虚线作近似处理，下列说法正确的是（　　）
A．在t1时刻，虚线反映的加速度比实际的大
B．在t3-t4时间内，虚线反映的是自行车静止
C．在0-t1时间内，由虚线计算出的平均速度比实际的大
D．在t1-t2时间内，由虚线计算出的位移比实际的大高．

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