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1、實驗題+選考題(1)
1.(2018江蘇南京學(xué)情調(diào)研)“驗證機械能守恒定律”的實驗裝置如圖甲所示。
甲
乙
(1)甲同學(xué)按照正確的實驗步驟操作后,選出一條紙帶如圖乙所示,其中O點為打點計時器打下的第一個點。從紙帶上A點開始每隔一個點取一個計數(shù)點,取得兩個計數(shù)點B和C。該同學(xué)用刻度尺,測得OA=9.62 cm,OB=15.89 cm,OC=23.64 cm。已知打點計時器每0.02 s打一個點,重物的質(zhì)量為1.00 kg,取g=9.80 m/s2。在OB段運動過程中,重物重力勢能的減少量ΔEp= J;重物的動能增加量ΔEk= J;(結(jié)果均保留三位有效數(shù)字)?
2、(2)乙同學(xué)利用該實驗裝置測定當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣?。他打出了一條紙帶后,利用紙帶測量出了各計數(shù)點到打點計時器打下的第一個點的距離h,算出了各計數(shù)點對應(yīng)的速度v,以h為橫軸,以12v2為縱軸畫出了如圖丙所示的圖線。由于圖線明顯偏離原點,若測量和計算都沒有問題,其原因可能是 。?
乙同學(xué)測出該圖線的斜率為k,如果阻力不可忽略,則當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭 k(選填“大于”“等于”或“小于”)。?
丙
2.(2018江蘇南京學(xué)情調(diào)研)圖甲是用來測量某電阻絲材料的電阻率的電路圖。實驗中把電阻絲拉直后固定在接線柱a和b上,移動滑片改變接觸點P的位置,可改變接入電路中電阻絲的長度。實驗可供選
3、擇的器材還有:
器材編號
器材名稱
規(guī)格與參數(shù)
A
電池E
電動勢3.0 V,內(nèi)阻未知
B
電流表A1
量程0~100 mA,內(nèi)阻約為5 Ω
C
電流表A2
量程0~0.6 A,內(nèi)阻約為0.2 Ω
D
電阻箱R
0~999.9 Ω
E
開關(guān)、導(dǎo)線
若干
實驗操作如下:
a.用螺旋測微器在電阻絲上三個不同的位置分別測量電阻絲的直徑d;
b.將選用的實驗器材,按照圖甲連接實驗電路;
c.調(diào)節(jié)電阻箱使其接入電路中的電阻值較大;
d.接觸點P在電阻絲上某位置時,閉合開關(guān),調(diào)整電阻箱的阻值,使電流表滿偏,然后斷開開關(guān)。記錄電阻箱的電阻值R和接入電路的電阻絲長
4、度l;
e.改變接觸點P的位置,閉合開關(guān),調(diào)整電阻箱的阻值,使電流表再次滿偏;重復(fù)多次,記錄每一次電阻箱的電阻值R和接入電路的電阻絲長度l;
f.斷開開關(guān),整理好器材,進行實驗數(shù)據(jù)分析。
丙
(1)某次測量電阻絲直徑d時,螺旋測微器示數(shù)如圖乙所示,d= mm;?
(2)實驗中電流表應(yīng)選擇 (選填供選器材前的編號);?
(3)用記錄的多組電阻箱的阻值R和對應(yīng)的接入電路中電阻絲長度l的數(shù)據(jù),繪出了如圖丙所示的R-l關(guān)系圖線,圖線在R軸的截距為R0,在l軸的截距為l0,那么電阻絲的電阻率表達式ρ= (用R0、l0、d表示);?
(4)本實驗中,電流表的內(nèi)阻對
5、電阻率的測量結(jié)果 (選填“有”或“無”)影響,這是因為 ?? 。?
3.【選修3-3】(2018江蘇南京學(xué)情調(diào)研)(1)下列說法正確的是 。?
A.同一時刻撞擊固體顆粒的液體分子數(shù)越多,該顆粒布朗運動越劇烈
B.一滴液態(tài)金屬在完全失重條件下呈球狀,是由液體的表面張力所致
C.晶體熔化過程中要吸收熱量,分子的平均動能增大
D.一定質(zhì)量氣體在等容變化中溫度升高,單位時間內(nèi)分子對器壁單位面積上撞擊次數(shù)增多
(2)如圖所示,一定質(zhì)量的理想氣體,在狀態(tài)A時的溫度tA=27 ℃,則狀態(tài)C時的溫度TC= K;氣體從狀態(tài)A
6、依次經(jīng)過狀態(tài)B、C后再回到狀態(tài)A,此過程中氣體將 (選填“吸收”或“放出”)熱量。?
(3)氙氣燈在亮度、耗能及壽命上都比傳統(tǒng)燈有優(yōu)越性。某轎車的燈泡的容積V=1.5 mL,充入氙氣的密度ρ=5.9 kg/m3,摩爾質(zhì)量M=0.131 kg/mol,阿伏加德羅常數(shù)NA=6×1023 mol-1。試估算燈泡中:
①氙氣分子的總個數(shù);
②氙氣分子間的平均距離。(結(jié)果保留一位有效數(shù)字)
4.【選修3-4】(2018江蘇南京學(xué)情調(diào)研)(1)下列說法正確的是 ?
A.單縫衍射實驗中,縫越寬,條紋越亮,衍射現(xiàn)象越明顯
B.光纖通信,醫(yī)用纖維式內(nèi)窺鏡都利
7、用了光的全反射原理
C.機械波傳播過程中,某質(zhì)點在一個周期內(nèi)向前移動一個波長的距離
D.地球上的人看來,接近光速運動的飛船中的時鐘變慢了
(2)圖甲為一列沿x軸傳播的簡諧橫波在t=0時刻的波形圖,沿傳播方向上位于平衡位置的質(zhì)點A的振動圖像如圖乙所示。該橫波的傳播方向為 (選填“向右”或“向左”);波速大小為 m/s。?
(3)如圖丙所示裝置可用來測定水的折射率。當(dāng)圓柱形容器內(nèi)未裝水時,從A點沿AB方向能看到對邊上的點E;當(dāng)容器內(nèi)裝滿水時,仍沿AB方向看去,恰好看到底面直徑CD上的點D。測得容器直徑CD=12 cm,高BC=16 cm,DE=7 cm。已知光在真空中的傳
8、播速度為c=3.0×108 m/s,求:
①水的折射率n;
②光在水中的傳播速度v。
答案精解精析
1.答案 (1)1.56(2分) 1.54(2分)
(2)先釋放重物,再接通(打點計時器)電源(2分)
大于(2分)
解析 (1)在OB段運動過程中,重物重力勢能的減少量ΔEp=1.00×9.80×0.158 9 J=1.56 J;B點的速度vB=OC-OA4T=(23.64-9.62)×10-20.08 m/s=1.752 5 m/s,則重物動能的增加量ΔEk=12×1.00×(1.752 5)2 J=1.54 J。
(2)由圖丙可知,打
9、第一個點時重物速度不為零,故其原因可能是乙同學(xué)先釋放重物,再接通(打點計時器)電源,設(shè)打第一個點時重物速度為v0,有v2-v02=2ah,可知圖丙圖線斜率k=a,有阻力時,ak。
2.答案 (1)0.730(0.730~0.732)(2分) (2)B(2分)
(3)πR0d24l0(2分) (4)無(1分) 根據(jù)閉合電路歐姆定律解得R=EImax-4ρπd2l-(r+RA)(其中RA為電流表內(nèi)阻,電流表內(nèi)阻可視為電源內(nèi)阻),可見電流表內(nèi)阻對圖線的斜率沒有影響,即電流表內(nèi)阻對電阻率的測量結(jié)果無影響(3分)
解析 (1)由螺旋測微器的讀數(shù)方法可知d=0.5 mm+23.0×0.
10、01 mm=0.730 mm。
(2)本題要測量電阻絲材料的電阻率,電路中的電流不宜過大,否則溫度升高可能帶來誤差,故電流表選B。
(3)由閉合電路歐姆定律可知,E=ImaxR+ρ·4lπd2+RA+r,整理得R=EImax-4ρπd2l-(r+RA),即R-l關(guān)系圖線的斜率的絕對值k=R0l0=4ρπd2,所以ρ=πR0d24l0。
(4)略。
3.答案 (1)BD(4分) (2)900(2分) 放出(2分)
(3)①4×1019個(2分)?、?×10-9 m(2分)
解析 (1)同一時刻撞擊固體顆粒的液體分子數(shù)越多,該顆粒受力越容易平衡,所以布朗運動越不明顯,A錯誤;表面張力使
11、液滴表面積有收縮到最小的趨勢,所以一滴液態(tài)金屬在完全失重條件下呈球狀,是由液體的表面張力所致,B正確;晶體熔化過程中要吸收熱量,但溫度不變,即分子的平均動能不變,C錯誤;一定質(zhì)量的氣體等容變化中,溫度升高,壓強增大,單位時間內(nèi)分子對器壁單位面積上撞擊次數(shù)增多,D正確。
(2)氣體由A到C壓強不變,由VATA=VCTC可知1300=3TC,所以TC=900 K;由A到B,氣體對外界做功的數(shù)值等于AB線下方的梯形面積,從B到C,外界對氣體不做功,從C到A,氣體被壓縮,外界對氣體做功的數(shù)值等于CA線下方的矩形面積,所以全過程外界對氣體做正功,而回到A點氣體內(nèi)能不變,由熱力學(xué)第一定律知此過程中氣體放
12、熱。
(3)①充入燈泡中氙氣的物質(zhì)的量n=ρVM。則氙氣分子的個數(shù)N=nNA=ρVNAM=4×1019個。
②每個氙氣分子所占的空間為V0=VN,則氙氣分子間平均距離a=3VN=3×10-9 m。
4.答案 (1)BD(4分) (2)向左(2分) 8(2分)
(3)見解析
解析 (1)單縫衍射實驗中,縫越寬,條紋越亮,衍射現(xiàn)象越不明顯,A錯誤;光纖通信、醫(yī)用纖維式內(nèi)窺鏡都利用了光的全反射原理,B正確;機械波傳播過程中,質(zhì)點本身不隨波遷移,C錯誤;由狹義相對論可知“動鐘變慢”,D正確。
(2)t=0時刻,由圖乙可知,A點沿y軸正方向運動,由波形平移法可知,波沿x軸負方向傳播;由圖甲可知波長λ=4 m,由圖乙可知周期T=0.5 s,所以波速v=λT=8 m/s。
(3)①作出光路如圖所示,設(shè)入射角為r、折射角為i,由幾何關(guān)系有
tan i=CDBC-DE=43,
則sin i=0.8,
tan r=CDBC=34,則sin r=0.6,水的折射率
n=sinisinr=43。(2分)
②由n=cv,得光在水中傳播速度
v=cn=2.25×108 m/s。(2分)
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