1、实验题+选考题(1)1.(2018江苏南京学情调研)“验证机械能守恒定律”的实验装置如图甲所示。甲乙(1)甲同学按照正确的实验步骤操作后,选出一条纸带如图乙所示,其中O点为打点计时器打下的第一个点。从纸带上A点开始每隔一个点取一个计数点,取得两个计数点B和C。该同学用刻度尺,测得OA=9.62 cm,OB=15.89 cm,OC=23.64 cm。已知打点计时器每0.02 s打一个点,重物的质量为1.00 kg,取g=9.80 m/s2。在OB段运动过程中,重物重力势能的减少量Ep=J;重物的动能增加量Ek= J;(结果均保留三位有效数字)(2)乙同学利用该实验装置测定当地的重力加速度。他打出
2、了一条纸带后,利用纸带测量出了各计数点到打点计时器打下的第一个点的距离h,算出了各计数点对应的速度v,以h为横轴,以12v2为纵轴画出了如图丙所示的图线。由于图线明显偏离原点,若测量和计算都没有问题,其原因可能是。乙同学测出该图线的斜率为k,如果阻力不可忽略,则当地的重力加速度g k(选填“大于”“等于”或“小于”)。丙2.(2018江苏南京学情调研)图甲是用来测量某电阻丝材料的电阻率的电路图。实验中把电阻丝拉直后固定在接线柱a和b上,移动滑片改变接触点P的位置,可改变接入电路中电阻丝的长度。实验可供选择的器材还有:器材编号器材名称规格与参数A电池E电动势3.0 V,内阻未知B电流表A1量程0
3、100 mA,内阻约为5 C电流表A2量程00.6 A,内阻约为0.2 D电阻箱R0999.9 E开关、导线若干实验操作如下:a.用螺旋测微器在电阻丝上三个不同的位置分别测量电阻丝的直径d;b.将选用的实验器材,按照图甲连接实验电路;c.调节电阻箱使其接入电路中的电阻值较大;d.接触点P在电阻丝上某位置时,闭合开关,调整电阻箱的阻值,使电流表满偏,然后断开开关。记录电阻箱的电阻值R和接入电路的电阻丝长度l;e.改变接触点P的位置,闭合开关,调整电阻箱的阻值,使电流表再次满偏;重复多次,记录每一次电阻箱的电阻值R和接入电路的电阻丝长度l;f.断开开关,整理好器材,进行实验数据分析。丙(1)某次测
4、量电阻丝直径d时,螺旋测微器示数如图乙所示,d= mm;(2)实验中电流表应选择(选填供选器材前的编号);(3)用记录的多组电阻箱的阻值R和对应的接入电路中电阻丝长度l的数据,绘出了如图丙所示的R-l关系图线,图线在R轴的截距为R0,在l轴的截距为l0,那么电阻丝的电阻率表达式=(用R0、l0、d表示);(4)本实验中,电流表的内阻对电阻率的测量结果(选填“有”或“无”)影响,这是因为。3.【选修3-3】(2018江苏南京学情调研)(1)下列说法正确的是。A.同一时刻撞击固体颗粒的液体分子数越多,该颗粒布朗运动越剧烈B.一滴液态金属在完全失重条件下呈球状,是由液体的表面张力所致C.晶体熔化过程
5、中要吸收热量,分子的平均动能增大D.一定质量气体在等容变化中温度升高,单位时间内分子对器壁单位面积上撞击次数增多(2)如图所示,一定质量的理想气体,在状态A时的温度tA=27 ,则状态C时的温度TC=K;气体从状态A依次经过状态B、C后再回到状态A,此过程中气体将(选填“吸收”或“放出”)热量。(3)氙气灯在亮度、耗能及寿命上都比传统灯有优越性。某轿车的灯泡的容积V=1.5 mL,充入氙气的密度=5.9 kg/m3,摩尔质量M=0.131 kg/mol,阿伏加德罗常数NA=61023 mol-1。试估算灯泡中:氙气分子的总个数;氙气分子间的平均距离。(结果保留一位有效数字)4.【选修3-4】(
6、2018江苏南京学情调研)(1)下列说法正确的是A.单缝衍射实验中,缝越宽,条纹越亮,衍射现象越明显B.光纤通信,医用纤维式内窥镜都利用了光的全反射原理C.机械波传播过程中,某质点在一个周期内向前移动一个波长的距离D.地球上的人看来,接近光速运动的飞船中的时钟变慢了(2)图甲为一列沿x轴传播的简谐横波在t=0时刻的波形图,沿传播方向上位于平衡位置的质点A的振动图像如图乙所示。该横波的传播方向为(选填“向右”或“向左”);波速大小为 m/s。(3)如图丙所示装置可用来测定水的折射率。当圆柱形容器内未装水时,从A点沿AB方向能看到对边上的点E;当容器内装满水时,仍沿AB方向看去,恰好看到底面直径C
7、D上的点D。测得容器直径CD=12 cm,高BC=16 cm,DE=7 cm。已知光在真空中的传播速度为c=3.0108 m/s,求:水的折射率n;光在水中的传播速度v。答案精解精析1.答案(1)1.56(2分)1.54(2分)(2)先释放重物,再接通(打点计时器)电源(2分)大于(2分)解析(1)在OB段运动过程中,重物重力势能的减少量Ep=1.009.800.158 9 J=1.56 J;B点的速度vB=OC-OA4T=(23.64-9.62)10-20.08 m/s=1.752 5 m/s,则重物动能的增加量Ek=121.00(1.752 5)2 J=1.54 J。(2)由图丙可知,打第
8、一个点时重物速度不为零,故其原因可能是乙同学先释放重物,再接通(打点计时器)电源,设打第一个点时重物速度为v0,有v2-v02=2ah,可知图丙图线斜率k=a,有阻力时,ak。2.答案(1)0.730(0.7300.732)(2分)(2)B(2分)(3)R0d24l0(2分)(4)无(1分)根据闭合电路欧姆定律解得R=EImax-4d2l-(r+RA)(其中RA为电流表内阻,电流表内阻可视为电源内阻),可见电流表内阻对图线的斜率没有影响,即电流表内阻对电阻率的测量结果无影响(3分)解析(1)由螺旋测微器的读数方法可知d=0.5 mm+23.00.01 mm=0.730 mm。(2)本题要测量电
9、阻丝材料的电阻率,电路中的电流不宜过大,否则温度升高可能带来误差,故电流表选B。(3)由闭合电路欧姆定律可知,E=ImaxR+4ld2+RA+r,整理得R=EImax-4d2l-(r+RA),即R-l关系图线的斜率的绝对值k=R0l0=4d2,所以=R0d24l0。(4)略。3.答案(1)BD(4分)(2)900(2分)放出(2分)(3)41019个(2分)310-9 m(2分)解析(1)同一时刻撞击固体颗粒的液体分子数越多,该颗粒受力越容易平衡,所以布朗运动越不明显,A错误;表面张力使液滴表面积有收缩到最小的趋势,所以一滴液态金属在完全失重条件下呈球状,是由液体的表面张力所致,B正确;晶体熔
10、化过程中要吸收热量,但温度不变,即分子的平均动能不变,C错误;一定质量的气体等容变化中,温度升高,压强增大,单位时间内分子对器壁单位面积上撞击次数增多,D正确。(2)气体由A到C压强不变,由VATA=VCTC可知1300=3TC,所以TC=900 K;由A到B,气体对外界做功的数值等于AB线下方的梯形面积,从B到C,外界对气体不做功,从C到A,气体被压缩,外界对气体做功的数值等于CA线下方的矩形面积,所以全过程外界对气体做正功,而回到A点气体内能不变,由热力学第一定律知此过程中气体放热。(3)充入灯泡中氙气的物质的量n=VM。则氙气分子的个数N=nNA=VNAM=41019个。每个氙气分子所占
11、的空间为V0=VN,则氙气分子间平均距离a=3VN=310-9 m。4.答案(1)BD(4分)(2)向左(2分)8(2分)(3)见解析解析(1)单缝衍射实验中,缝越宽,条纹越亮,衍射现象越不明显,A错误;光纤通信、医用纤维式内窥镜都利用了光的全反射原理,B正确;机械波传播过程中,质点本身不随波迁移,C错误;由狭义相对论可知“动钟变慢”,D正确。(2)t=0时刻,由图乙可知,A点沿y轴正方向运动,由波形平移法可知,波沿x轴负方向传播;由图甲可知波长=4 m,由图乙可知周期T=0.5 s,所以波速v=T=8 m/s。(3)作出光路如图所示,设入射角为r、折射角为i,由几何关系有tan i=CDBC-DE=43,则sin i=0.8,tan r=CDBC=34,则sin r=0.6,水的折射率n=sinisinr=43。(2分)由n=cv,得光在水中传播速度v=cn=2.25108 m/s。(2分)6