题目内容
在完成实验探究“用单摆测定重力加速度”时:(1)在其它条件相同的情况下,某同学分别完成了三次实验,三组实验器材和实验数据如表所示:
| 组名 | 摆球 | 摆长 | 最大摆角 | 全振动次数(n) | 振动n次所用时间t |
| A | 木球 | 0.40m | 5° | 40 | 52s |
| B | 钢球 | 0.60m | 7° | 30 | 48s |
| C | 钢球 | 0.85m | 4° | 40 | 75s |
(2)用游标卡尺测得摆球的直径如图甲所示,可读出直径d= cm;请在图中乙的停表上,画出两个“?”(标注出实验中指针指示的正确位置)以标明测定结果中最准确的数据所对应的时间(此时停表指示的时间是错误的)
2、10分度游标卡尺游标每一分度表示长度为0.1mm,由主尺读出整毫米数,根据游标尺上第几条刻度线与主尺对齐,读出毫米的小数部分.
秒表:先读内圈,读数时只读整数,小数由外圈读出,读外圈时,指针是准确的,不用估读.
解答:
单摆的摆长越长,周期越大,适当加长摆长,便于测量周期.
单摆在摆角很小的情况下才做简谐运动,则单摆偏离平衡位置的角度不能太大,一般不超过5°.因此C比B要准确.
故C的数据最准确.
(2))主尺读数为21mm,游标尺上以、第6条刻度线与主尺对齐,读数为6×0.1mm=0.6mm,则小球的直径为21.6mm=2.16cm.
C组数据中的时间为75s,故内圈分针处于15和1之间,且没有过半格,大约
故本题答案为:(1)C,(2)2.16,如右图所示
点评:解决本题的关键知道“用单摆测定重力加速度”实验的注意事项和一般步骤,以及知道常用仪器的读数要掌握,这是物理实验的基础.
【选做题】本题包括A、B、C三小题,请选定其中两题,并在答题卡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)利用油酸在水面上形成一单分子层油膜的实验,估测分子直径的大小.有以下的实验步骤:
A、在边长约40cm的浅盘里倒入自来水,深约2cm,将少许痱子粉均匀地轻轻撒在水面上;
B、将5mL的油酸倒入盛有酒精的玻璃杯中,盖上盖并摇动,使油酸均匀溶解形成油酸酒精溶液,读出该溶液的体积为V(mL)
C、用滴管往盘中水面上滴1滴油酸酒精溶液.由于酒精溶于水而油酸不溶于水,于是该滴中的油酸就在水面上散开,形成油酸薄膜;
D、用滴管将油酸酒精溶液一滴一滴地滴人空量杯中,记下当杯中溶液达到1 mL时的总滴数n;
E、取下玻璃板放在方格纸上,量出该单分子层油酸膜的面积S(cm2).
F、将平板玻璃放在浅方盘上,待油酸薄膜形状稳定后可认为已形成单分子层油酸膜.用彩笔将该单分子层油酸膜的轮廓画在玻璃板上.
①完成该实验的实验步骤顺序应该是 ▲ .
②在估算油酸分子直径大小时,可将分子看成球形.用以上实验步骤中的数据和符号表示,油酸分子直径的大小约为d= ▲ cm.
(2)在油膜法测分子直径的实验中,用盆口直径为0.4m的面盆盛水,要让油酸滴在水面上散成单分子的油酸膜,那么油酸体积不能大于多少 ▲ m3,实验中可以先把油酸稀释成油酸溶液,再用特制滴管把这种油酸滴1滴到水面上.若测得1mL油酸溶液为120滴,那么1mL油酸至少应稀释成
▲ mL的油酸溶液.
(3)质量为6.0kg、温度为-20oC的冰全部变成30oC的水,后在常温下(30oC)全部蒸发为水蒸气,整个过程需要吸收多少热量?(设水在常温下的汽化热为L =2.4×106J/kg,冰的比热容为2.1×103J/kgoC,水的比热容为4.2×103J/kgoC,冰的熔化热为
=3.34×105J/kg)
B.(选修模块3—4)(12分)
(1)在以下各种说法中,正确的是 ▲
A.一单摆做简谐运动,摆球的运动周期不随摆角和摆球质量的改变而改变
B.光的偏振现象说明光具有波动性,实际上,所有波动形式都可以发生偏振现象.
C.横波在传播过程中,波峰上的质点运动到相邻的波峰所用的时间为一个周期
D.变化的电场一定产生变化的磁场;变化的磁场一定产生变化的电场
E.在光的双逢干涉实验中,若仅将入射光由红光改为绿光,则干涉条纹间距变窄
F.真空中光速在不同的惯性参考系中都是相同的,与光源、观察者间的相对运动没有关系
G.火车过桥要慢行,目的是使驱动力频率远小于桥梁的固有频率,以免发生共振损坏桥梁
H.光导纤维有很多的用途,它由内芯和外套两层组成,外套的折射率比内芯要大
(2)有两个同学利用假期分别去参观北大和南大的物理实验室,各自在那里利用先进的DIS系统较准确地探究了“单摆的周期T与摆长L的关系”,他们通过校园网交换实验数据,并由计算机绘制了T2~L图像,如图甲所示.去北大的同学所测实验结果对应的图线是 ▲ (选填“A”或“B”).另外,在南大做探究的同学还利用计算机绘制了两种单摆的振动图像(如图乙所示),由图可知,两单摆摆长之比
▲ .
(3)如图所示,一截面为正三角形的棱镜,其折射率为
.今有一束单色光
射到它的一个侧面,经折射后与底边平行,再射向另一侧面后射出.试求
出射光线相对于第一次射向棱镜的入射光线偏离了多少角度?
C.(选修模块3—5)(12分)
(1)下列说法正确的是 ▲
A、太阳辐射的能量主要来自太阳内部的核裂变反应
B、汤姆生发现电子,表明原子具有核式结构
C、一束光照射到某种金属上不能发生光电效应,是因为该束光的波长太短
D、按照玻尔理论,氢原子核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时,电子的动能减小,原子总能量增大
E、E=mc2表明物体具有的能量与其质量成正比
F、 β衰变所释放的电子是原子核内的中子转化成质子和电子所产生的
(2)在光滑的水平面上有甲、乙两个物体发生正碰,已知甲的质量为1kg,乙的质量为3kg,碰前碰后的位移时间图像如图所示,碰后乙的图像没画,则碰后乙的速度大小为 ▲ m/s,碰撞前后乙的速度方向 ▲ (填“变”、“不变”)
(3)从某金属表面逸出光电子的最大初动能
与入射光的频率
的图像如下图所示,则这种金属的截止频率是____▲____HZ;普朗克常量是 _▲___Js.
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【选做题】本题包括A、B、C三小题,请选定其中两题,并在答题卡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)利用油酸在水面上形成一单分子层油膜的实验,估测分子直径的大小.有以下的实验步骤:
A、在边长约40cm的浅盘里倒入自来水,深约2cm,将少许痱子粉均匀地轻轻撒在水面上;
B、将5mL的油酸倒入盛有酒精的玻璃杯中,盖上盖并摇动,使油酸均匀溶解形成油酸酒精溶液,读出该溶液的体积为V(mL)
C、用滴管往盘中水面上滴1滴油酸酒精溶液.由于酒精溶于水而油酸不溶于水,于是该滴中的油酸就在水面上散开,形成油酸薄膜;
D、用滴管将油酸酒精溶液一滴一滴地滴人空量杯中,记下当杯中溶液达到1 mL时的总滴数n;
E、取下玻璃板放在方格纸上,量出该单分子层油酸膜的面积S(cm2).
F、将平板玻璃放在浅方盘上,待油酸薄膜形状稳定后可认为已形成单分子层油酸膜.用彩笔将该单分子层油酸膜的轮廓画在玻璃板上.
①完成该实验的实验步骤顺序应该是 ▲ .
②在估算油酸分子直径大小时,可将分子看成球形.用以上实验步骤中的数据和符号表示,油酸分子直径的大小约为d= ▲ cm.
(2)在油膜法测分子直径的实验中,用盆口直径为0.4m的面盆盛水,要让油酸滴在水面上散成单分子的油酸膜,那么油酸体积不能大于多少 ▲ m3,实验中可以先把油酸稀释成油酸溶液,再用特制滴管把这种油酸滴1滴到水面上.若测得1mL油酸溶液为120滴,那么1mL油酸至少应稀释成
▲ mL的油酸溶液.
(3)质量为6.0kg、温度为-20oC的冰全部变成30oC的水,后在常温下(30oC)全部蒸发为水蒸气,整个过程需要吸收多少热量?(设水在常温下的汽化热为L =2.4×106J/kg,冰的比热容为2.1×103J/kgoC,水的比热容为4.2×103J/kgoC,冰的熔化热为
=3.34×105J/kg)
B.(选修模块3—4)(12分)
(1)在以下各种说法中,正确的是 ▲
A.一单摆做简谐运动,摆球的运动周期不随摆角和摆球质量的改变而改变
B.光的偏振现象说明光具有波动性,实际上,所有波动形式都可以发生偏振现象.
C.横波在传播过程中,波峰上的质点运动到相邻的波峰所用的时间为一个周期
D.变化的电场一定产生变化的磁场;变化的磁场一定产生变化的电场
E.在光的双逢干涉实验中,若仅将入射光由红光改为绿光,则干涉条纹间距变窄
F.真空中光速在不同的惯性参考系中都是相同的,与光源、观察者间的相对运动没有关系
G.火车过桥要慢行,目的是使驱动力频率远小于桥梁的固有频率,以免发生共振损坏桥梁
H.光导纤维有很多的用途,它由内芯和外套两层组成,外套的折射率比内芯要大
(2)有两个同学利用假期分别去参观北大和南大的物理实验室,各自在那里利用先进的DIS系统较准确地探究了“单摆的周期T与摆长L的关系”,他们通过校园网交换实验数据,并由计算机绘制了T2~L图像,如图甲所示.去北大的同学所测实验结果对应的图线是
▲ (选填“A”或“B”).另外,在南大做探究的同学还利用计算机绘制了两种单摆的振动图像(如图乙所示),由图可知,两单摆摆长之比
▲ .
(3)如图所示,一截面为正三角形的棱镜,其折射率为
.今有一束单色光
射到它的一个侧面,经折射后与底边平行,再射向另一侧面后射出.试求
出射光线相对于第一次射向棱镜的入射光线偏离了多少角度?
C.(选修模块3—5)(12分)
(1)下列说法正确的是 ▲
A、太阳辐射的能量主要来自太阳内部的核裂变反应
B、汤姆生发现电子,表明原子具有核式结构
C、一束光照射到某种金属上不能发生光电效应,是因为该束光的波长太短
D、按照玻尔理论,氢原子核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时,电子的动能减小,原子总能量增大
E、E=mc2表明物体具有的能量与其质量成正比
F、 β衰变所释放的电子是原子核内的中子转化成质子和电子所产生的
(2)在光滑的水平面上有甲、乙两个物体发生正碰,已知甲的质量为1kg,乙的质量为3kg,碰前碰后的位移时间图像如图所示,碰后乙的图像没画,则碰后乙的速度大小为 ▲ m/s,碰撞前后乙的速度方向 ▲ (填“变”、“不变”)
(3)从某金属表面逸出光电子的最大初动能
与入射光的频率
的图像如下图所示,则这种金属的截止频率是____▲____HZ;普朗克常量是
_▲___Js.
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