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- 2021-05-14 发布
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提升训练22 加试实验
1.在“用双缝干涉测量光的波长”的实验中,用图甲装置测量红光的波长:
(1)图甲中标示的器材 “A”应为 。
(2)下列操作正确的是 。
A.先调节光源高度,观察到光束沿遮光筒的轴线传播后再装上测量头
B.接通电源前把输出电压调到小灯泡额定的电压
C.观察到条纹比较模糊,可以调节拨杆进行调整
D.测量某亮条纹位置时,目镜分划板中心刻度线与该亮纹边缘重合
(3)下列图示中条纹间距表示正确是 。
2.某物理兴趣小组利用频闪照相和气垫导轨做“探究碰撞中的不变量”的实验,步骤如下:
A.用天平测出滑块A、B的质量分别为300 g和200 g;
B.安装好气垫导轨,调节气垫导轨的调节旋钮,使导轨水平;
C.向气垫导轨通入压缩空气;
D.把A、B两滑块放到导轨上,并给他们一个初速度,同时开始闪光照相,闪光的时间间隔设定为Δt=0.2 s。照片如下图所示该组同学结合实验过程和图象分析知:该图象是闪光4次摄得的照片,在这4次闪光的瞬间,A、B两滑块均在0~80 cm刻度范围内:第一次闪光时,滑块B恰好通过x=55 cm处,滑块A恰好通过x=70 cm处;碰撞后有一个物体处于静止状态。
(1)以上情况说明两滑块的碰撞发生在第一次闪光后 s;
(2)设向右为正方向,试分析碰撞前两滑块的质量与速度乘积之和是 kg·m/s,碰撞后两滑块的质量与速度乘积之和是 kg·m/s,以上实验结果说明在碰撞过程中保持不变的物理量是 。
3.某同学用如图1装置做探究碰撞中的不变量的实验。先将a球从斜槽轨道上某固定点处由静止开始滚下,在水平地面上的记录纸上留下压痕,重复10次;再把同样大小的b球放在斜槽轨道末端水平段的右端静止放置,让a球仍从原固定点由静止开始滚下,和b球相碰后,两球分别落在记录纸上,重复10次。
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(1)本实验必须测量的物理量有 。
A.斜槽轨道末端到水平地面的高度H
B.小球a、b的质量ma、mb
C.a球的固定释放点到斜槽轨道末端水平部分间的高度差h
D.小球a、b离开斜槽轨道末端后平抛飞行的时间t
E.记录纸上O点到A、B、C各点的距离
(2)放上被碰小球后,两小球碰后是否同时落地? (选填“是”或“不是”);如果不是同时落地,对实验结果有没有影响? (选填“有”或“无”)。
(3)为测定未放小球b时,小球a落点的平均位置,把刻度尺的零刻度线跟记录纸上的O点对齐,如图2所示给出了小球a落点附近的情况,由图可得OB距离应为 cm。
(4)按照本实验方法,验证动量守恒的验证式是 。(用测量的物理量表示)
4.如图甲所示,在“用双缝干涉测光的波长”实验中,将实验仪器按要求安装在光具座上,并选用缝间距d=0.20 mm的双缝屏。从仪器注明的规格可知,像屏与双缝屏间的距离L=700 mm。然后,接通电源使光源正常工作。
甲
(1)已知测量头上主尺的分度值是1毫米,副尺(游标尺)上有20个小格。某同学调整手轮后,从测量头的目镜看去,使分划板中心刻线与某条纹A中心对齐,如图乙所示,此时测量头上主尺和副尺的示数情况如图丙所示,此示数为 mm;接着再转动手轮,使分划板中心刻线与某条纹B中心对齐,测得A到B条纹间的距离为8.40 mm。利用上述测量结果,经计算可得经滤光片射向双缝的色光的波长λ= m。(保留2位有效数字)
(2)另一同学按实验装置安装好仪器后,观察到光的干涉现象效果很好。若他对实验装置做了一下改动后,在像屏上仍能观察到清晰的条纹,且条纹数目有所增加。以下改动可能实现这个效果的是 。
A.仅将滤光片移至单缝和双缝之间
B.仅将单缝远离双缝移动少许
C.仅将单缝与双缝的位置互换
D.仅将红色滤光片换成绿色滤光片
5.在测定玻璃折射率的实验中,图为所插四枚大头针的位置, aa'为事先确定好的玻璃砖的其中一平行边,bb'为准确操作时应画出的玻璃砖的另一平行边。
(1)如果在实验过程中不小心将玻璃砖向上平移了一些,bb'移到图中上侧的虚线位置,而在作光路图时,aa'不变,则所测得的折射率将 (选填“偏大”“偏小”或“不变”)。
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(2)若所使用的玻璃砖的bb'边与aa'不平行(如图所示),其他操作无误,则所测得的折射率将 (选填“偏大”“偏小”或“不变”)。
6.(1)某学生选用匝数可调的可拆变压器来做探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系实验时,原线圈接在学生电源上,用多用电表测量副线圈的电压,下列操作正确的是( )
A.原线圈接直流电压,电表用直流电压挡
B.原线圈接直流电压,电表用交流电压挡
C.原线圈接交流电压,电表用直流电压挡
D.原线圈接交流电压,电表用交流电压挡
(2)该学生继续做实验,先保持原线圈的匝数不变,增加副线圈的匝数,观察到副线圈两端的电压 (选填“增大”“减小”或“不变”);然后再保持副线圈的匝数不变,增加原线圈的匝数,观察到副线圈两端的电压 (选填“增大”“减小”或“不变”)。上述探究副线圈两端的电压与匝数的关系时采用的实验方法是控制变量法。
7.(1)物理课上,老师做了一个有趣的“跳环实验”。如图1,将一个带铁芯的线圈L、开关S和电源用导线连接起来后,把一金属套环置于线圈L上,且使铁芯穿过套环。闭合开关S的瞬间,套环立刻跳起。
某同学另找来器材再探究此实验。他连接好电路,经重复试验,线圈上的套环均未动。对比老师演示的实验,下列四个选项中,导致套环未动的原因可能是( )
A.电源的正负极接反
B.电源电压过低
C.所选线圈匝数过多
D.所用套环的材料与老师的不同
(2)小李同学利用激光笔和角度圆盘测量半圆形玻璃砖的折射率,如图2所示是他采用手机拍摄的某次实验现象图,发亮的是三条光线,固定好激光笔,然后将圆盘和玻璃砖一起顺时针绕圆心缓慢转动了5°,发现光线 (选填“①”“②”或“③”)恰好消失了,那么这次他所测得半圆形玻璃砖的折射率n= 。
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提升训练22 加试实验
1.答案 (1)红光滤色片(写滤光片也对) (2)ABC (3)C
2.答案 (1)0.1 (2)-0.2 -0.2 两滑块的质量和速度乘积之和
解析 (1)碰撞后A向左做匀速运动,设其速度为vA',所以有:vA'·Δt=20 cm,碰撞到第二次闪光时A向左运动10 cm,时间为t',有:vA'·t'=10 cm,第一次闪光到发生碰撞时间为t,有:t+t'=Δt,
得:t==0.1 s;
(2)设向右为正方向,碰撞前,B的速度大小为:vB=0.5 m/s,
A的速度为:vA=-1 m/s,
则碰撞前两滑块的质量与速度乘积之和为:P1=mBvB+mAvA=-0.2 kg·m/s。
碰撞后,A静止,B速度为:vB'=-1 m/s,
则碰撞后两滑块的动量为:PB=-mBvB'=-0.2 kg·m/s。
3.答案 (1)BE (2)不是 无 (3)45.91(45.87~45.95) (4)ma=ma+mb
解析 (1)要验证动量守恒,就需要知道碰撞前后的动量,所以要测量两个小球的质量及碰撞前后小球的速度,碰撞前后小球都做平抛运动,速度可以用水平位移代替。所以需要测量的量为:小球a、b的质量ma、mb,记录纸上O点到A、B、C各点的距离,故选B、E。
(2)b球被碰飞出后,a球还要在水平段运动,因此,b球先落地,但由于两球平抛运动时间相同,故不影响实验结果。
(3)小球a和小球b相撞后,小球b的速度增大,小球a的速度减小,都做平抛运动,所以未放被碰小球时小球a的落地点为B点,由题图可知OB距离应为45.91 cm。
(4)B为碰前入射小球落点的位置,A为碰后入射小球的位置,C为碰后被碰小球的位置,碰撞前入射小球的速度为v1=,碰撞后入射小球的速度为v2=,碰撞后被碰小球的速度为v3=,若mav1=mav2+mbv3,则表明通过该实验验证了两球碰撞过程中动量守恒,代入可得ma=ma+mb。
4.答案 (1)0.25 4.8×10-7 (2)D
解析 (1)游标尺上有20个小格,精确度为0.05 mm,游标尺上第五条刻线对齐主尺上某条刻线,则示数为0.05×5 mm=0.25 mm。
相邻亮(暗)条纹间距Δx= m=λ,解得λ=4.8×10-7 m。
(2)若条纹数目增加,则相邻亮(暗)条纹间距Δx变小,由Δx=λ知,仅将红色滤光片换成绿色滤光片,λ变小,则Δx变小。
5.答案 (1)偏大 (2)不变
解析 (1)如果在实验过程中不小心将玻璃砖向上平移了一些,bb'移到图中上侧的虚线位置,而在作光路图时aa'不变,作出光路图,可见,测量得到的入射角没有变化,而折射角偏小,根据折射率公式n=可知,所测得的折射率将偏大。
(2)测折射率时,只要操作正确,与玻璃砖形状无关。所以若所使用的玻璃砖的bb'边与aa'不平行(如图所示),其他操作无误,则所测得的折射率将不变。
6.答案 (1)D (2)增大 减小
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解析 (1)副线圈上的感应电动势是通过两个线圈间的互感现象产生的,所以原线圈上的电流应该是变化的,应为交变电流,电压为交流电压。副线圈上的感应电流(感应电动势)也是交流,D正确。
(2)根据变压比公式:
①保持原线圈的匝数不变,增加副线圈的匝数,观察到副线圈两端的电压增大;
②保持副线圈的匝数不变,增加原线圈的匝数,观察到副线圈两端的电压减小。
7.答案 (1)BD (2)③ 或1.41
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