1、实验题+选考题(3)1.(2018江苏南京、盐城一模)某同学利用钢球的平抛运动测定当地重力加速度。(1)使用如图甲所示的游标卡尺前应先将卡口合拢,检查游标尺和主尺的是否对齐。用已检查好的游标卡尺测量钢球的直径d 时,如图乙所示d= mm;(2)如图丙所示,将光电门固定在桌子边缘,测量桌面离地高度H;钢球通过光电门的挡光时间t,抛出后落地点到桌子边缘的水平距离x。请写出重力加速度的表达式g=(用测量的物理量符号表示);(3)如果光电门安装在离粗糙桌面边缘一段距离处,则重力加速度g 的测量值真实值(选填“”、“=”或“解析(1)使用游标卡尺前应先将卡口合拢,检查游标尺和主尺的零刻线是否对齐。图乙中
2、游标卡尺的游标零刻线刚好与主尺上的5 mm刻线对齐,所以钢球的直径d=5.0 mm;(2)钢球通过光电门时的速度即钢球做平抛运动的初速度为v0=dt,根据平抛运动的规律可知:竖直方向H=12gt2,水平方向x=v0t,由以上各式解得g=2Hd2x2(t)2;(3)由(2)中分析可知:g=2Hv02x2,由于光电门安装在离粗糙桌面边缘一段距离处,所以钢球通过光电门后做减速运动,所以钢球做平抛运动的初速度小于v0,故测量的重力加速度偏大。2.答案(1)d(2)h(3)g(4)0.50.7解析(1)电压表示数为2 V,说明连接电压表的导线正常,因为电流表示数为零且灯泡不亮,应为d导线断路;(2)电流
3、表有示数且小灯泡亮,说明连接灯泡和电流表、电源的导线正常,电压表示数为零,说明电压表没有接入电路,应为h导线断路;(3) 发现反复调节滑动变阻器,小灯泡亮度发生变化,但电压表、电流表的示数都不能调为零,说明滑动变阻器为限流式接入电路,即g导线断路;(4)将电源和19 的电阻视为一个新电源,根据E=U+Ir可知,U=8-20I,将路端电压与电流关系画入灯泡电流随电压变化图像中,如图所示:两线的交点即灯泡的工作点,由图像可知,U=2.0 V,I=0.3 A,所以灯泡的实际功率P=UI=0.6 W。3.答案(1)BC(2)VNAM36MNA(3)100 K440 J解析(1)温度升高,分子的平均动能
4、增大,分子内能增大,A项错误,B项正确;因为气体的作用使气球膨胀起来,则气体的压强增大,所以分子对烧瓶底的平均作用力增大,C项正确;密闭气体的体积包括气体分子及其分子空隙的体积,D项错误。(2)晶体内所含分子数n=mMNA=VNAM,每个分子的体积为V0=MNA,把分子看成球形,则分子直径为D=36V0=36MNA。(3)AB为等容过程,由pATA=pBTB,解得TB=100 K。W=p(VB-VC)=-400 J,由U=W+Q得Q=-W+U=440 J。4.答案(1)AD(2)亮xd5l(3)1 m/s50 cm解析(1)光纤通信和光学仪器中的等腰直角三棱镜应用了光的全反射现象,A、D项正确;三棱镜观察太阳光谱是光的色散现象,B项错误;肥皂膜上的彩色条纹是光的干涉现象,C项错误。(2)两条狭缝到P点的光程差为0,P点出现亮条纹;第5条和第10条亮纹之间有5个条纹间距,有x=x5=ld,得出=xd5l。(3)根据题意,结合题图得v=xt=33 m/s=1 m/s。由题图知34=3 m,得=4 m,周期T=v=41 s=4 s。t=2 s时位于x=2 m处质点开始起振,则7 s内该质点的实际振动时间t=5 s=T+T4,所以x=2 m处质点运动的路程:s=4A+A=5A=50 cm。6