题目列表(包括答案和解析)
21.(09年北京卷)(18分)(1)在《用双缝干涉测光的波长》实验中,将双缝干涉实验仪按要求安装在光具座上(如图1),并选用缝间距d=0.2mm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=700mm。然后,接通电源使光源正常工作。
①已知测量头主尺的最小刻度是毫米,副尺上有50分度。某同学调整手轮后,从测量头的目镜看去,第1次映入眼帘的干涉条纹如图2(a)所示,图2(a)中的数字是该同学给各暗纹的编号,此时图2(b)中游标尺上的读数x1=1.16mm;接着再转动手轮,映入眼帘的干涉条纹如图3(a)所示,此时图3(b)中游标尺上的读数x2= ;
②利用上述测量结果,经计算可得两个相邻明纹(或暗纹)间的距离= mm;这种色光的波长= nm。
(2)某同学通过查找资料自己动手制作了一个电池。该同学想测量一下这个电池的电动势E 和内电阻,但是从实验室只借到一个开关、一个电阻箱(最大阻值为9.999,科当标准电阻用) 一只电流表(量程=0.6A,内阻)和若干导线。
①请根据测定电动势E内电阻的要求,设计图4中器件的连接方式,画线把它们连接起来。
②接通开关,逐次改变电阻箱的阻值,读处与对应的电流表的示数I,并作记录当电阻箱的阻值时,其对应的电流表的示数如图5所示。处理实验数据时首先计算出每个电流值I 的倒数;再制作R-坐标图,如图6所示,图中已标注出了()的几个与测量对应的坐标点,请你将与图5实验数据对应的坐标点也标注在图6中上。
③在图6上把描绘出的坐标点练成图线。
④根据图6描绘出的图线可得出这个电池的电动势E= V,内电阻 。
答案:(1)①15.02 ②2.31;6.6×102
(2) ① 见答图4 ②见答图6 ③见答图6 ④1.5(1.46~1.54);0.3(0.25~0.35)
解析:(1)由游标卡尺的读数规则可知x2=15.0mm+1×0.02mm=15.02mm;图2(a)中暗纹与图3(a)中暗纹间的间隔为6个,故
△x=(x2- x1)/6=(15.02-1.16)/6=2.31mm;由△x=Lλ/d可知λ=d△x/L=0.20mm×2.31mm/700mm=6.6×102nm。
解析:(2)根据闭合电路欧姆定律,测量电源的电动势和内电阻,需要得到电源的路端电压和通过电源的电流,在本实验中没有电压表,但是可以用电阻箱和电流表串联充当电压表,测量电源的路端电压,通过电流表的电流也是通过电源的电流,所以只需要将电流表和电阻箱串联接在电源两端即可。实物图的连接如答图4所示。由闭合电路欧姆定律有:
E =I(R+r+rg),解得:,根据R-1/I图线可知:电源的电动势等于图线的斜率,内阻为纵轴负方向的截距减去电流表的内阻。
23.(09年全国卷Ⅱ)(13分)某同学得用图1所示装置做“研究平抛运动”的实验,根据实验结果在坐标纸上描出了小球水平抛出后的运动轨迹,但不慎将画有轨迹图线的坐标纸丢失了一部分,剩余部分如图2所示。图2中水平方向与竖直方向每小格的长度均代表0.10m,、和是轨迹图线上的3个点,和、和之间的水平距离相等。
完成下列填空:(重力加速度取)
(1)设、和的横坐标分别为、和,纵坐标分别为、和,从图2中可读出=____①_____m,=____②______m,=____③______m(保留两位小数)。
(2)若已测知抛出后小球在水平方向上做匀速运动。利用(1)中读取的数据, 求出小球从运动到所用的时间为______④__________s,小球抛出后的水平速度为________⑤__________(均可用根号表示)。
(3)已测得小球抛也前下滑的高度为0.50m。设和分别为开始下滑时和抛出时的机械能,则小球从开始下滑到抛出的过程中机械能的相对损失,=________⑥__________%(保留两位有效数字)
答案:①0.61;②1.61;③0.60;④0.20;⑤3.0;⑥8.2;
解析:本题考查研究平抛运动的实验.由图可知P1到P2两点在竖直方向的间隔为6格, P1到P3两点在竖直方向的间隔为16格所以有=0.60m.=1.60m. P1到P2两点在水平方向的距离为6个格,则有=0.60m.
(2)由水平方向的运动特点可知P1到P2 与P2到P3的时间相等,根据,解得时间约为0. 2s,则有
(3)设抛出点为势能零点,则开始下滑时的机械能为E1=mgh=mg/2,抛出时的机械能为E2==4.5m,则根据0.082。
22.(09年全国卷Ⅱ)(5分)某同学利用多用电表测量二极管的反向电阻。完成下列测量步骤:
(1) 检查多用电表的机械零点。
(2) 将红、黑表笔分别插入正、负表笔插孔,将选择开关拔至电阻测量挡适当的量程处。
(3) 将红、黑表笔____①_______,进行欧姆调零。
(4) 测反向电阻时,将____②______表笔接二极管正极,将____③_____表笔接二极管负极,读出电表示数。
(5) 为了得到准确的测量结果,应让电表指针尽量指向表盘____④_______(填“左侧”、“右侧”或“中央”);否则,在可能的条件下,应重新选择量程,并重复步骤(3)、(4)。
(6) 测量完成后,将选择开关拔向_____________⑤________________位置。
答案:①短接;②红;③黑;④中央;⑤OFF。
解析:本题考查多用电表的使用.首先要机械调零.在选择量程后还要进行欧姆调零而且每一次换量程都要重复这样的过程.(3)将红黑表笔短接,即为欧姆调零.测量二极管的反向电阻时应将红笔接二极管的正极,黑接负极.欧姆表盘的刻度线分布不均匀,在中央的刻度线比较均匀,所以尽量让指针指向表盘的中央.测量完成后应将开关打到off档。
23.(09年全国卷Ⅰ)(10分)某同学为了探究物体在斜面上的运动时摩擦力与斜面倾角的关系,设计实验装置如图。长直平板一端放在水平桌面上,另一端架在一物块上。在平板上标出A、B两点,B点处放置一光电门,用光电计时器记录滑块通过光电门时挡光的时间。
实验步骤如下:
①用游标卡尺测量滑块的挡光长度d,用天平测量滑块的质量m;
②用直尺测量AB之间的距离s,A点到水平桌面的垂直距离h1,B点到水平桌面的垂直距离h2;
③将滑块从A点静止释放,由光电计时器读出滑块的挡光时间t1
④重复步骤③数次,并求挡光时间的平均值;
⑤利用所测数据求出摩擦力f和斜面倾角的余弦值;
⑥多次改变斜面的倾角,重复实验步骤②③④⑤,做出f-关系曲线。
(1)用测量的物理量完成下列各式(重力加速度为g):
①斜面倾角的余弦= ;
②滑块通过光电门时的速度v= ;
③滑块运动时的加速度a= ;
④滑块运动时所受到的摩擦阻力f= ;
(2)测量滑块挡光长度的游标卡尺读数如图所示,读得d= 。
答案:(1)①;②;③;④;(2)3.62cm
解析:(1)物块在斜面上做初速度为零的匀加速直线运动,受重力、支持力、滑动摩擦力,如图所示① ;根据三角形关系可得到,②根据③根据运动学公式,有,即有;④根据牛顿第二定律,则有;(2) 在游标卡尺中,主尺上是3.6cm,在游标尺上恰好是第1条刻度线与主尺对齐,再考虑到卡尺是10分度,所以读数为3.6cm+0.1×1mm=3.61cm或者3.62cm也对。
5.(18分)(1)某人用一游标尺上标有20等分刻度的游标卡尺测一工件的长度,测得的结果如图所示,则该工件的长度L= m.w.^w.k.s.5*
(2)有一个小灯泡标有“3V 1.5W”的字样,现在要用伏安法描绘这个灯泡的I-U图线,下列器材可供选用:
A.电压表(0-3V,内阻10kΩ) B.电压表(0-15V,内阻50kΩ)
C.电流表(0-3A,内阻0.1Ω) D.电流表(0-0.6A,内阻1Ω)
E.滑动变阻器(10Ω,2A) F.学生电源(直流6V)
G.开关和导线若干
①实验中电压表应选 ,电流表应选 (用序号字母表示)
②要求实验中电表的读数必须从零开始起调,且测量范围尽可能大,请在下面的方框中画出实验电路图,并按电路图将如图所示的器材连成测量电路. .w.^w.k.s.5*
4.(1)做匀加速直线运动的小车,牵引一条纸带通
过打点计时器,交流电源的频率为50Hz,由纸带
上打出的某一点开始,每5个点剪下一段纸带,
按图示,使每一条纸带下端与x轴重合,左边与
y轴平行,将纸带段粘贴在直角坐标系中,则小
车运动的加速度是 m/s2(保留两位
有效数字)(4分)
(2)某同学取一根粗细均匀的康铜丝做测金属丝.w.^w.k.s.5*
电阻率的实验
①测康铜丝的直径时,螺旋测微器的示数如图1所示,可知康铜丝的直径
d= ×10-3m(4分)
②根据原理图连接图3所示的实物图(4分)
③图2是测康铜丝电阻的原理图,利用上面的电路测出的电阻值比真实值
_____________(填“偏大”或“偏小”)(3分)
④在U-I坐标中描出U-I图像(3分)
3.(本题18分)有一额定电压为6V,额定功率约为1W的小灯泡,为测其正常工作时的电阻.可提供的器材有
A.多用表(仅限用欧姆表) B.电流表(量程3A,内阻0.01Ω)
C.电流表(量程0.6A,内阻2Ω) D.电压表(量程3V,内阻10kΩ)
E.电压表(量程15V,内阻20kΩ) F.滑动变阻器(阻值20Ω,额定电流2A)
G.滑动变阻器(阻值50Ω,额定电流1A).w.^w.k.s.5*
H.电源(电动势9V,内阻1Ω) I.电键及导线若干
(1)某同学用多用表直接测其小灯泡的电阻,通过正常操作,他观察到下图中的哪一个
( )
(2)另一位同学用伏安法测小灯泡正常工作时的电阻,其选用的电路图最合理的是下图中的 ( )
在上面所选用的最合理的电路图中,可变电阻选用的是 (填充号),通过正确操作,他观察到电流表的示数是下图中的哪一个.w.^w.k.s.5* ( )
由此可知此小灯泡正常工作时的电阻为 Ω.
2.(本题共18分)
I.(9分)一同学用卡尺观察日光灯的衍射现象
(1)其主要步骤如下:
A.调节游标卡尺两脚的距离形成一个宽为0.5mm的狭长缝
B.在距日光灯约为2m处,眼睛紧靠狭缝,通过狭缝观看发出白光的日光灯
C.调节狭缝宽度观察条纹变化
根据实验要求,上述步骤中有什么重要疏漏之处
(2)当狭缝的宽度由0.5mm增加到0.8mm的过程中,衍射条纹宽度将逐渐变
(填宽、窄或不变).w.^w.k.s.5*
(3)观察到的彩色条纹正中央为 色条纹,在其两侧相临相近的条纹为 色条纹。
Ⅱ.(9分)如图7所示的纸带,是一个做匀变速直线运动的小车带动打点计时器在纸带上所打出的点的一部分。图中每相邻的两点之间还有3个点没有画出,打点计时器每隔0.02s打一个点。按时间顺序先后取0、1、2、3、4、5六个计数点。用刻度尺量出1、2、3、4、5、点到0点的距离如图7所示(单位:cm)
由此可知打点计时器打下“0”点时小车的速度大小为 m/s;小车的加速度大小为 m/s2,方向 (结果保留三位有效数字)。
图7纸带示意图
1.(18分)一种特种电池的电动势,粗略测定值约为9V,内阻约为54Ω,已知该电池允许输出的最大电流为50mA。为了测定这个电池的电动势和内电阻,实验室备有电压表
V,内阻很大,对电路的影响可以忽略;电阻箱R,阻值范围是0-9999.9Ω;保护电阻R0,开关、导线若干。
(1)实验室中备有的定值电阻R0有以下几种规格:
A.10Ω,2.5W B.100Ω,1W
C.200Ω,1W D.2000Ω,5W
实验时,R0应选用 (填字母代号)较好。
(2)在方格中画出测电源电动势和内电阻的电路图。
(3)写出电动势和内电阻的表达式。
5.(18分)(1)如图为示波器面板。一位同学在做“练习使用示波器”的实验时,进行了如下的操作:
A.打开电源后,首先在屏上调出了一个最圆最小的亮斑,但亮斑位于屏上的左上角。若想将这个亮斑调到屏幕的正中央,他应该调节 和 旋钮(填旋钮对应的数字);w.w.^w.k.s.5*
B.为观察示波器的水平扫描作用,他调节相应的旋钮,看到屏上的亮斑从左向右移动,到达右端后又很快回到左端。之后,他顺时针旋转扫描微调旋钮以增大扫描频率,此时屏上观察到的现象是 ;
C.为观察按正弦规律变化的电压的图线,他把扫描范围旋钮置于左边第一挡(10~100Hz)。要由机内提供竖直方向的按正弦规律变化的电压,他应将 旋钮(填旋钮对应的数字)置于 挡。w.w.^w.k.s.5*
(2)如图,有一位同学在做“研究平抛物体的运动”实验时,在白纸上记下了7次同一小球从轨道同一高度释放做平抛运动的轨迹点,如图中“×”所示;用重锤线确定了抛出点O在竖直方向所在直线上的两个点,如图中“·”所示。不过,由于粗心,在从木板上取下白纸前,他忘了记下抛出点O的位置。w.w.^w.k.s.5*
A.请你根据他提供的实验记录,在图中描出小球做平抛运动的轨迹;
B.从所描轨迹上确定两到三个点,用刻度尺和三角板作图并采集相应数据(用x、y表示即可)。利用直接测量量和已知量推导出小球平抛运动的初速度。已知当地重 力加速度为g。
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