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(1)用游标卡尺测量窄片K的宽度d(已知L>>d),光电门1,2各自连接的计时器显示的挡光时间分别为t1、t2.则窄片K通过光电门1的速度表达式v1=
| d |
| t1 |
| d |
| t1 |
(2)用米尺测量两光电门间距为L,则小车的加速度表达式a=
(
| ||||
2L
|
(
| ||||
2L
|
(3)该实验中,为了把砂和砂桶拉车的力当作小车受的合外力,就必须平衡小车受到的摩擦力,正确的做法是
(4)实验中,有位同学通过测量,把砂和砂桶的重力当作小车的合外力F,作出a-F图线,如图丙中的实线所示.试分析:图线不通过坐标原点O的原因是
Ⅱ.(1)电磁打点计时器是一种计时的仪器,使用时要注意调节好振针的高度,如果振针的位置过低,打出的纸带的点迹是
a、按装置安装好器材并连好电路
b、接通电源,释放纸带,让重锤由静止开始自由下落
c、关闭电源,取出纸带.更换纸带,重复步骤b,打出几条纸带
d、选择一条符合实验要求的纸带,数据如图2(相邻计数点的时间为T),
(2)进行数据处理
①若是探究重力做功和物体动能的变化的关系.需求出重锤运动到各计数点的瞬时速度,试表示在B点时重锤运动的瞬时速度VB=
| s2+s3 |
| 2T |
| s2+s3 |
| 2T |
②若是测量重力加速度g.为减少实验的偶然误差,采用逐差法处理数据,则加速度大小可以表示为g=
| (S3+S4)-(S1+S2 ) |
| 4T2 |
| (S3+S4)-(S1+S2 ) |
| 4T2 |
③如果求出的加速度值与当地重力加速度公认的值g′有较大差距,说明实验过程存在较大的阻力,若要测出阻力的大小,则还需测量的物理量是
| (S3+S4)-(S1+S2 ) |
| 4T2 |
| (S3+S4)-(S1+S2 ) |
| 4T2 |
1.在做“验证牛顿第二定律”的实验时(装置如图所示):
(1)下列说法中正确的是________.
(A)平衡运动系统的摩擦力时,应把装砂的小桶通过定滑轮拴在小车上
(B)连接砂桶和小车的轻绳应和长木板保持平行
(C)平衡摩擦力后,长木板的位置不能移动
(D)小车应靠近打点计时器,且应先接通电源再释放小车
(2)研究在作用力F一定时,小车的加速度a与小车质量M的关系,某位同学设计的实验步骤如下:________.
(A)用天平称出小车和小桶及内部所装砂子的质量.
(B)按图装好实验器材.
(C)把轻绳系在小车上并绕过定滑轮悬挂砂桶.
(D)将打点计时器接在6 V电压的蓄电池上,接通电源,放开小车,打点计时器在纸带上打下一系列点,并在纸带上标明小车质量.
(E)保持小桶及其中砂子的质量不变,增加小车上的砝码个数,并记录每次增加后的M值,重复上述实验.
(F)分析每条纸带,测量并计算出加速度的值.
(G)作a-M关系图像,并由图像确定a、M关系.
①该同学漏掉的重要实验步骤是________,该步骤应排在________步实验之后.
②在上述步骤中,有错误的是________,应把________改为________.
③在上述步骤中,处理不恰当的是________,应把________改为________.
2.利用上题装置做“验证牛顿第二定律”的实验时:
(1)甲同学根据实验数据画出的小车的加速度a和小车所受拉力F的图像为下图所示中的直线Ⅰ,乙同学画出的图像为图中的直线.直线Ⅰ、Ⅱ在纵轴或横轴上的截距较大.明显超出了误差范围,下面给出了关于形成这种情况原因的四种解释,其中可能正确的是________.
(A)实验前甲同学没有平衡摩擦力
(B)甲同学在平衡摩擦力时,把长木板的末端抬得过高了
(C)实验前乙同学没有平衡摩擦力
(D)乙同学在平衡摩擦力时,把长木板的末端抬得过高了
(2)在研究小车的加速度a和小车的质量M的关系时,由于始终没有满足M》m(m为砂桶及砂桶中砂的质量)的条件,结果得到的图像应是如下图中的图________.
![]()
(3)在研究小车的加速度a和拉力F的关系时,由于始终没有满足M》m的关系,结果应是下图中的图________.
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一个有一定厚度的圆盘,可以绕通过中心垂直于盘面的水平轴转动,用下面的方法测量它匀速转动时的角速度。
实验器材:电磁打点计时器、米尺、纸带、复写纸片。
实验步骤:
(1)如图1所示,将电磁打点计时器固定在桌面上,将纸带的一端穿过打点计时器的限位孔后,固定在待测圆盘的侧面上,使得圆盘转动时,纸带可以卷在圆盘侧面上。
(2)启动控制装置使圆盘转动,同时接通电源,打点计时器开始打点。
(3)经过一段时间,停止转动和打点,取下纸带,进行测量。
① 由已知量和测得量表示的角速度的表达式为ω= 。式中各量的意义是:
.
② 某次实验测得圆盘半径r=5.50×10-2m,得到纸带的一段如图2所示,求得角速度为 。
(1) (2)6.8/s。 |
本题包括A、B、C三小题,请选定其中两题,并在相应的答题区域内作答,若三题都做,则按A、B两题评分。
A.(选修模块3-3)(12分)
(1)如图所示,一定质量的理想气体分别在温度T1和T2情形下做等温变化的p-V图像,则下列关于T1和T2大小的说法,正确的是 ▲ .
A.T1大于T2 B.T1小于T2
C.T1等于T2 D.无法比较
(2)如图甲所示,将封有一定质量空气的密闭塑料袋从海拔500m、气温为18℃的山脚下带到海拔3200m、气温为10℃的山顶上,情形如图乙所示。图 ▲ (选填“甲”或“乙”)中袋中气体分子平均动能大。从甲图到乙图过程中,袋内气体减小的内能 ▲ (选填“大于”、“等于”或“小于”)气体放出的热量。
(3)如图所示,IBM的科学家在铜表面将48个铁原子排成圆圈,形成半径为7.13nm的“原子围栏”,相邻铁原子间有间隙。估算原子平均间隙的大小。结果保留一位有效数字。已知铁的密度
,摩尔质量是
,阿伏加德罗常数
。
B.(选修模块3-4)(12分)
(1)列车静止时,车厢长度与沿轨道方向排列的相邻电线杆间距离相等。当列车以接近光速行驶,车上的乘客观测车厢长度与相邻电线杆间距离,所得出的结论是 ▲ 。
A.车厢长度大于相邻电线杆间距离
B.车厢长度小于相邻电线杆间距离
C.向前观测时车厢长度小于相邻电线杆间距离
D.向后观测时车厢长度小于相邻电线杆间距离
(2)湖面上停着一条船,一个人观测到每隔5s有一个波峰经过这条船,相邻波峰间的距离是60m。这列波的频率是 ▲ Hz,水波的波速是 ▲ m/s。
(3)如图所示,在一厚度为d的门中安放一长度与门厚度相同的玻璃圆柱体,其直径为l。玻璃圆柱体的折射率为
,且
。求从右侧中心点P通过玻璃圆柱体能看到门外的角度范围。
C.(选修模块3-5)(12分)
(1)原子核的比结合能与核子数的关系如图所示。核子组合成原子核时 ▲ 。
A.小质量数的原子核质量亏损最大
B.中等质量数的原子核质量亏损最大
C.大质量数的原子核质量亏损最大
D.不同质量数的原子核质量亏损相同
(2)在核反应堆中用石墨做慢化剂使中子减速,中子以一定速度与静止碳核发生正碰,碰后中子反向弹回,则碰后碳核的运动方向与此时中子运动的方向 ▲ (选填“相反”或“相同”),碳核的动量 ▲ (选填“大于”、“等于”或“小于”) 碰后中子的动量。
(3)氢原子的能级如图所示。原子从能级n=3向n=1跃迁所放出的光子,正好使某种金属材料产生光电效应。有一群处于n=4能级的氢原子向较低能级跃迁时所发出的光照射该金属。求该金属的截止频率和产生光电子最大初动能的最大值。普朗克常量
,结果保留两位有效数字。
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本题包括A、B、C三小题,请选定其中两题,并在相应的答题区域内作答,若三题都做,则按A、B两题评分。
A.(选修模块3-3)(12分)
(1)如图所示,一定质量的理想气体分别在温度T1和T2情形下做等温变化的p-V图像,则下列关于T1和T2大小的说法,正确的是 ▲ .
A.T1大于T2 B.T1小于T2
C.T1等于T2 D.无法比较
(2)如图甲所示,将封有一定质量空气的密闭塑料袋从海拔500m、气温为18℃的山脚下带到海拔3200m、气温为10℃的山顶上,情形如图乙所示。图 ▲ (选填“甲”或“乙”)中袋中气体分子平均动能大。从甲图到乙图过程中,袋内气体减小的内能 ▲ (选填“大于”、“等于”或“小于”)气体放出的热量。
(3)如图所示,IBM的科学家在铜表面将48个铁原子排成圆圈,形成半径为7.13nm的“原子围栏”,相邻铁原子间有间隙。估算原子平均间隙的大小。结果保留一位有效数字。已知铁的密度
,摩尔质量是
,阿伏加德罗常数
。
B.(选修模块3-4)(12分)
(1)列车静止时,车厢长度与沿轨道方向排列的相邻电线杆间距离相等。当列车以接近光速行驶,车上的乘客观测车厢长度与相邻电线杆间距离,所得出的结论是 ▲ 。
A.车厢长度大于相邻电线杆间距离
B.车厢长度小于相邻电线杆间距离
C.向前观测时车厢长度小于相邻电线杆间距离
D.向后观测时车厢长度小于相邻电线杆间距离
(2)湖面上停着一条船,一个人观测到每隔5s有一个波峰经过这条船,相邻波峰间的距离是60m。这列波的频率是 ▲ Hz,水波的波速是 ▲ m/s。
(3)如图所示,在一厚度为d的门中安放一长度与门厚度相同的玻璃圆柱体,其直径为l。玻璃圆柱体的折射率为
,且
。求从右侧中心点P通过玻璃圆柱体能看到门外的角度范围。
C.(选修模块3-5)(12分)
(1)原子核的比结合能与核子数的关系如图所示。核子组合成原子核时 ▲ 。
A.小质量数的原子核质量亏损最大
B.中等质量数的原子核质量亏损最大
C.大质量数的原子核质量亏损最大
D.不同质量数的原子核质量亏损相同
(2)在核反应堆中用石墨做慢化剂使中子减速,中子以一定速度与静止碳核发生正碰,碰后中子反向弹回,则碰后碳核的运动方向与此时中子运动的方向 ▲ (选填“相反”或“相同”),碳核的动量 ▲ (选填“大于”、“等于”或“小于”) 碰后中子的动量。
(3)氢原子的能级如图所示。原子从能级n=3向n=1跃迁所放出的光子,正好使某种金属材料产生光电效应。有一群处于n=4能级的氢原子向较低能级跃迁时所发出的光照射该金属。求该金属的截止频率和产生光电子最大初动能的最大值。普朗克常量
,结果保留两位有效数字。
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