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实验题+选考题(2)1.(2018江苏常州一模)如图甲所示,光滑小钢球从电磁铁下边缘自由下落,经过小球竖直下方的光电门的水平细激光束时,毫秒计时器记录下小球的挡光时间t,测出小球直径d以及释放前小球球心到光电门光孔的竖直距离为h,小芳希望能精确测量当地的重力加速度。甲乙(1)如图乙为测量小球直径的放大图,小球的直径d= mm。(2)在某次测量中,测得小球通过光电门的时间为t=2.0 ms,小球下落高度h=0.84 m,根据这些数据,可求得的重力加速度g= m/s2。(保留三位有效数字)(3)该测量结果与当地的重力加速度有较大的误差,小芳同学通过反思后提出了四种原因,你认为合理的是。A.小球下落时受到了空气阻力B.小球下落后受到铁芯的引力C.小球下落的高度不够大D.小球通过光电门时球心偏离细光束(4)经过讨论后小芳改变测量方案:她重新设置光电门,测量小球从释放到触及光电门光线的时间t,并测量小球每次释放时到光电门光孔的高度h,并计算出每次下落的平均速度v,得到数据如表所示,在坐标系中作v-t图像,根据图像可得重力加速度为 m/s2(保留两位有效数字)。h/m0.20.40.60.81.0t/s0.200.2860.3500.4040.447v/ms-10.981.321.701.922.242.(2018江苏苏州一模)小明同学学过“练习使用多用电表”后想进一步研究多用电表的有关问题。图(a)图(b)图(c)图(d)(1)他先用多用电表测量某元件的电阻,操作如下:先选用欧姆表“100”挡开始测量,发现指针偏角过小,则应换用(选填“10”或“1k”)挡;换挡后必须将红表笔和黑表笔,调零后再重新测量。(2)为了弄清欧姆表有关问题,小明查阅资料后发现,欧姆表内部电路可等效为:一个无内阻的电源、一个理想电流表和一个电阻串联而成的电路,如图(a)所示。为了测定该欧姆表电源的电动势和“1k”挡位的内电阻,他设计了如图(b)所示的测量电路。将上述调零后的欧姆表接入电路时,红表笔应和(选填“1”或“2”)端相连,黑表笔连接另一端。将滑动变阻器的滑片调到适当位置,使欧姆表的示数如图(c)所示,这时电压表的示数如图(d)所示。欧姆表和电压表的读数分别为和V。调节滑动变阻器的滑片,使其接入电路的阻值为零。此时多用电表和电压表的读数分别为12.0 k和4.00 V。从测量数据可知,电压表的内阻为k。根据前面的实验数据计算可得,此多用电表等效电源的电动势为V,该电阻挡的内电阻为k。3.【选修3-3】(2017江苏苏锡常镇四市调研)(1)关于实验“用油膜法估测分子大小”,下列说法正确的是。A.为了防止酒精的挥发,配置的油酸酒精溶液不能长时间放置B.用注射器往水面上滴一滴油酸酒精溶液后,应立即将油膜的形状描下来C.处理数据时将一滴油酸酒精溶液的体积除以油膜面积就得到了油酸分子的直径D.若实验中撒的痱子粉过多,则计算得到的油酸分子的直径将偏大(2)如图所示,硬质透明塑料瓶内放少许水,用橡皮塞把瓶口塞住,向瓶内打气直到瓶塞跳出,此时可观察到瓶中出现白雾。在瓶塞跳出的瞬间,瓶内气体内能,水蒸气饱和汽压。(均选填“增大”“减小”或“不变”)(3)将(2)中瓶中水倒尽,仍用橡皮塞将瓶口塞住,用打气筒再将体积为瓶子容积n倍的空气缓慢压入瓶中,此时橡皮塞恰能跳起,已知大气压强为p0,圆柱形橡皮塞截面积大小为S,外界环境温度不变,不计橡皮塞的重力和充气针对橡皮塞的作用力。求:橡皮塞跳起时瓶中气体的压强;橡皮塞与瓶口间最大静摩擦力的大小。4.【选修3-4】(2017江苏南通高三模拟)(1)如图甲所示是演示简谐运动图像的装置,它由一根较长的细线和较小的沙漏组成。当沙漏摆动时,漏斗中的细沙均匀流出,同时匀速拉出沙漏正下方的木板,漏出的细沙在板上会形成一条曲线,这条曲线可以理解为沙漏摆动的振动图像。图乙是同一个沙漏分别在两块木板上形成的曲线(图中的虚线),已知P、Q分别是木板1上的两点,木板1、2的移动速度分别为v1、v2,则。A.P处堆积的细沙与Q处一样多B.P处堆积的细沙比Q处多C.v1v2=43D.v1v2=34(2)一飞船以0.4c的速度沿直线匀速飞向观察者,同时向观察者连续发射频率为0的光波。观察者接收到光波的频率0,观察者测量光波的速度vc。(c是光在真空中传播的速度,均选填“大于”“小于”或“等于”) (3)如图所示为一块直角三棱镜,顶角A为30。当一束激光垂直于AB边射入棱镜时,恰好不从AC边射出。(真空中光速c=3.0108 m/s)求:棱镜的折射率n;该激光在棱镜中的传播速度v。答案精解精析1.答案(1)8.40(2)10.5(3)D(4)如图所示9.59.8解析(1)游标卡尺的主尺读数为0.8 cm,游标尺上第8个刻度和主尺上某一刻度对齐,所以游标尺读数为80.05 mm=0.40 mm,所以最终读数为8.0 mm+0.40 mm=8.40 mm;(2)由题意可知,通过光电门的瞬时速度v=dt,根据运动学公式v2=2gh,则有g=v22h=10.5 m/s2;(4)根据表格中的数据进行描点,将所描点连成一条直线如图:由公式v=at2=a2t,即图线斜率为a2,在图像中求出斜率得a=9.8 m/s2。2.答案(1)1k短接(2) 11.501043.6012.09.00(9.0)15.0(15)解析(1)多用电表的欧姆挡表盘的0刻线在右端,选“100”挡时,发现指针偏转角过小,说明被测阻值较大,应改用较小挡即“1k”,换挡后必须将红表笔和黑表笔短接,调零后再重新测量;(2)电流从红表笔流入电表,从黑表笔流出电表;电流从电压表正接线柱流入,故红表笔接触1,黑表笔接2;欧姆表读数=倍率表盘读数=1k15.0 =15.0 k=1.50104 ;电压表分度值是0.1 V,读数为3.60 V;由于滑动变阻器被短路,故欧姆表读数即电压表阻值为12.0 k;欧姆表的中值电阻等于内电阻,故欧姆表“1k”挡的内电阻为15.0 k;根据闭合电路欧姆定律,电动势为E=U+URVr=4.00 V+4.00V12k15 k=9.00 V。3.答案(1)AD(2)减小减小(3)(n+1)p0np0S解析(1)为了防止酒精的挥发,配置的油酸酒精溶液不能长时间放置,A项正确;用注射器往水面上滴一滴油酸酒精溶液后,应在液面稳定后将油膜的形状描下来,B项错误;处理数据时将一滴纯油酸的体积除以油膜面积才能得到油酸分子的直径,C项错误;若实验中撒的痱子粉过多,油酸散开面积将会变小,则计算得到的油酸分子的直径将偏大,D项正确。(2)瓶塞跳出的瞬间,气体对外做功,瓶内气体内能减小,温度降低,水蒸气饱和汽压减小。(3)由气体等温变化规律得p0(n+1)V=pV,得 p=(n+1)p0。对橡皮塞受力分析可得p0S+f=(n+1)p0S,得f=np0S。4.答案(1)BD(2)大于等于(3)21.5108 m/s解析(1)由沙漏摆动规律结合题图乙可知,沙漏在P处速度小,细沙堆积多,在Q处速度大,细沙堆积少,A项错误,B项正确;根据题图乙知,木板1从沙漏下拉出所用时间为2T,木板2从沙漏下拉出所用时间为1.5T,则木板移动速度之比为所用时间的反比,即v1v2=34,C项错误,D项正确。(2)波源靠近观察者时,观察者接收到的频率大于波源频率,即大于0。在不同的惯性参考系中光速是相同的,即v等于c。(3)由题意及几何关系知,激光在AC边的入射角为30,且恰好等于全反射临界角,即C=30根据全反射原理有sin C=1n,解得n=1sinC=2。根据v=cn得出激光在棱镜中的传播速度为v=cn=1.5108 m/s。
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