Question

【題目】某同學查閱電動車使用說明書知道自家電動車的電源是鉛蓄電池，他通過以下操作測量該電池的電動勢和內阻。

(1)先用多用電表粗測電池的電動勢。把電表的選擇開關撥到直流電壓50V檔，將兩只表筆與電池兩極接觸，此時多用電表的指針位置如圖甲所示，讀出該電池的電動勢為________V

(2)再用圖乙所示裝置進一步測量。多用電表的選擇開關撥向合適的直流電流檔，與黑表筆連接的是電池的________極(選填“正”或“負”)。閉合開關，改變電阻箱的阻值R，得到不同的電流值I，根據實驗數據作出 —R圖象如圖丙所示。已知圖中直線的斜率為k，縱軸截距為b，則此電池的電動勢E=_______，內阻r=_____。(結果用字母k、b表示)

(3)不同小組的同學分別用不同的電池組（均由同一規格的兩節干電池串聯而成）完成了上述的實驗后，發現不同組的電池組的電動勢基本相同，只是內電阻差異較大.同學們選擇了內電阻差異較大的甲、乙兩個電池組進一步探究，對電池組的輸出功率P隨外電阻R變化的關系，以及電池組的輸出功率P隨路端電壓U變化的關系進行了猜想，并分別畫出了如圖3所示的P-R和P-U圖象.若已知甲電池組的內電阻較大，則下列各圖中可能正確的是_______（選填選項的字母）.

【答案】 12.0 負 BC

【解析】（1）電壓檔量程為50V，則最小分度為1V，則指針對應的讀數為12.0V。

（2）作為電流表使用時，應保證電流由紅表筆流進，黑表筆流出，故黑表筆連接的是電池的負極；根據閉合電路歐姆定律： ，變形得： ，因此圖象的縱軸截距，電動勢，解得： ， 。

（3）根據電源的輸出功率規律可知，當內外電阻相等時輸出功率最大，如果外電阻大于內電阻時，隨著電阻的增大，輸出功率將越來越小，由可知，電動勢相同，內阻越小的乙輸出功率越大，故B正確，A錯誤；當內阻和外阻相等時，輸出功率最大；此時輸出電壓為電動勢的一半．由A的分析可知，乙輸出的功率比甲的大；而當外電路斷開時，路端電壓等于電源的電動勢，此時輸出功率為零，故C正確，D錯誤。所以BC正確，AD錯誤。

【題型】實驗題
【結束】
19

【題目】如圖1所示，在2010上海世博會上，拉脫維亞館的風洞飛行表演，令參觀者大開眼界，最吸引眼球的就是正中心那個高為H=10m，直徑D=4m的透明“垂直風洞”。風洞是人工產生和控制的氣流，以模擬飛行器或物體周圍氣體的流動。在風力作用的正對面積不變時，風力F=0.06v2（v為風速）。在本次風洞飛行上升表演中，表演者的質量m=60kg，為提高表演的觀賞性，控制風速v與表演者上升的高度h間的關系如圖2所示。g=10 m/s2。求：

⑴設想：表演者開始靜臥于h=0處，再打開氣流，請描述表演者從最低點到最高點的運動狀態；

⑵表演者上升達最大速度時的高度h1；

⑶表演者上升的最大高度h2；

⑷為防止停電停風事故，風洞備有應急電源，若在本次表演中表演者在最大高度h2時突然停電，為保證表演者的人身安全，則留給風洞自動接通應急電源滯后的最長時間tm。（設接通應急電源后風洞一直以最大風速運行）

Answer 1

【答案】⑴略(2)4m(3)8m(4) 0.52s

【解析】

試題分析：⑴由圖2可知，（1分）

即風力 （1分）

當表演者在上升過程中的最大速度vm時有 （1分）

代入數據得m. （1分）

⑵對表演者列動能定理得 （2分）

因與h成線性關系，風力做功 （1分）

代入數據化簡得m （2分）

⑶當應急電源接通后以風洞以最大風速運行時滯后時間最長，表演者減速的加速度為

m/s2 （2分）

表演者從最高處到落地過程有 （2分）

代入數據化簡得 s≈0.52s。（2分）