2025 選考專題高考 物理 （川陜青寧蒙新晉豫）第三部分熱學(xué)和光學(xué)實(shí)驗(yàn) 含答案

2025選考專題高考物理（川陜青寧蒙新晉豫）第三部分第16講熱學(xué)和光學(xué)實(shí)驗(yàn)【網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建】【關(guān)鍵能力】關(guān)注這些實(shí)驗(yàn)中有關(guān)儀器的選擇、實(shí)驗(yàn)的操作注意事項(xiàng)、有關(guān)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象特征的記錄及分析,會(huì)進(jìn)行簡(jiǎn)單計(jì)算,新高考下,注意原選考模塊實(shí)驗(yàn)也成為必考實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容.尤其是要關(guān)注新教材新增實(shí)驗(yàn).題型1用油膜法估測(cè)油酸分子的大小1.裝置和器材2.數(shù)據(jù)處理(1)將畫(huà)有油酸薄膜輪廓的玻璃板放在坐標(biāo)紙上,算出油酸薄膜的面積S.方法是計(jì)算輪廓范圍內(nèi)正方形的個(gè)數(shù),不足半個(gè)的舍去,多于半個(gè)的算一個(gè),用正方形的個(gè)數(shù)乘單個(gè)正方形的面積就是油膜的面積.(2)根據(jù)油酸酒精溶液的濃度,算出一滴溶液中純油酸的體積V,利用一滴溶液中純油酸的體積V和薄膜的面積S,算出油酸薄膜的厚度d=VS,即為油酸分子的直徑.看分子直徑數(shù)量級(jí)(單位為m)是否為10-10,若不是10-10則需重做實(shí)驗(yàn)3.誤差分析(1)純油酸體積的計(jì)算引起誤差.(2)油膜面積的計(jì)算造成誤差:①油膜形狀的邊界畫(huà)線造成誤差;②數(shù)格子的個(gè)數(shù)造成誤差.例1[2024·河北邯鄲模擬]某實(shí)驗(yàn)小組完成“用油膜法估測(cè)油酸分子的大小”的實(shí)驗(yàn).(1)實(shí)驗(yàn)中要讓油酸在水面盡可能散開(kāi),形成單分子油膜,并將油膜分子看成球形且緊密排列.本實(shí)驗(yàn)體現(xiàn)的物理思想方法為(填選項(xiàng)前的字母).

A.控制變量法B.理想化模型法C.等效替代法(2)實(shí)驗(yàn)中使用到油酸酒精溶液,其中酒精的作用是(填選項(xiàng)前的字母).

A.可使油酸和爽身粉之間形成清晰的邊界輪廓B.有助于油酸的顏色更透明便于識(shí)別C.有助于測(cè)量一滴油酸的體積D.對(duì)油酸溶液起到稀釋作用(3)該小組進(jìn)行下列實(shí)驗(yàn)操作,請(qǐng)將它們按操作先后順序排列:(填選項(xiàng)前的字母).

A.B.C. D.E.(4)已知實(shí)驗(yàn)室中使用的油酸酒精溶液每104mL溶液中含有2mL油酸,又用滴管測(cè)得每50滴這種油酸酒精溶液的總體積為1mL,將一滴這種溶液滴在淺盤(pán)中的水面上,在玻璃板上描出油膜的邊界線,再把玻璃板放在畫(huà)有邊長(zhǎng)為1cm的正方形小格的紙上(如圖).該油酸分子的直徑大小d=m(結(jié)果保留2位有效數(shù)字).

(5)某同學(xué)在該實(shí)驗(yàn)中,計(jì)算結(jié)果明顯偏小,可能是由于(填選項(xiàng)前的字母).

A.油酸酒精溶液配制的時(shí)間較長(zhǎng),酒精揮發(fā)較多B.計(jì)算油膜面積時(shí)舍去了所有不足一格的方格C.求每滴體積時(shí),1mL的溶液的滴數(shù)少記了10滴D.油酸未完全散開(kāi)題型2探究等溫情況下一定質(zhì)量氣體壓強(qiáng)與體積的關(guān)系1.裝置器材用注射器探究用傳感器探究2.數(shù)據(jù)處理及結(jié)論(1)空氣柱的體積V等于空氣柱長(zhǎng)度L與柱塞的橫截面積S的乘積.(2)以壓強(qiáng)p為縱坐標(biāo),以體積的倒數(shù)1V為橫坐標(biāo),作出p-1V(3)在誤差允許的范圍內(nèi),一定質(zhì)量的氣體在溫度不變的條件下,壓強(qiáng)跟體積的倒數(shù)成正比,即壓強(qiáng)與體積成反比.例2[2024·福建福安模擬]某同學(xué)用注射器和壓強(qiáng)傳感器探究一定質(zhì)量的氣體發(fā)生等溫變化時(shí)遵循的規(guī)律,實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示.用活塞和注射器外筒封閉一定的氣體,其壓強(qiáng)可由左側(cè)的壓強(qiáng)傳感器測(cè)得.(1)在注射器活塞上涂上潤(rùn)滑油,其主要目的是;

(2)該同學(xué)在一次實(shí)驗(yàn)中,計(jì)算機(jī)屏幕顯示如圖乙所示,其縱坐標(biāo)表示封閉氣體的體積,則橫坐標(biāo)表示的物理量是封閉氣體的;

A.熱力學(xué)溫度TB.攝氏溫度tC.壓強(qiáng)p D.壓強(qiáng)的倒數(shù)1(3)若該實(shí)驗(yàn)的誤差僅由注射器與傳感器之間細(xì)管中的氣體體積V0導(dǎo)致的,由圖乙可得V0大小為mL(結(jié)果保留1位有效數(shù)字).

題型3測(cè)量玻璃的折射率1.插針?lè)ㄊ疽鈭D2.數(shù)據(jù)處理(1)計(jì)算法:用量角器測(cè)量入射角θ1和折射角θ2,并查出其正弦值sinθ1和sinθ2,算出不同入射角時(shí)的sinθ(2)圖像法改變不同的入射角θ1,測(cè)出不同的折射角θ2,作sinθ1-sinθ2圖像,由n=sinθ(3)單位圓法以入射點(diǎn)O為圓心,以一定長(zhǎng)度R為半徑畫(huà)圓,交入射光線OA于E點(diǎn),交折射光線OO'于E'點(diǎn),過(guò)E作NN'的垂線EH,過(guò)E'作NN'的垂線E'H'.如圖所示,sinθ1=EHOE,sinθ2=E'H'OE',OE=OE'=R,則n=sinθ13.誤差分析(1)確定入射光線、出射光線時(shí)造成誤差,故入射側(cè)、出射側(cè)所插兩枚大頭針間距應(yīng)大一些.(2)入射角和折射角的測(cè)量造成誤差,故入射角應(yīng)適當(dāng)大些,以減小測(cè)量的相對(duì)誤差.例3[2024·安徽卷]某實(shí)驗(yàn)小組做“測(cè)量玻璃的折射率”及拓展探究實(shí)驗(yàn).(1)為測(cè)量玻璃的折射率,按如圖所示進(jìn)行實(shí)驗(yàn),以下表述正確的一項(xiàng)是(填正確答案標(biāo)號(hào)).

A.用筆在白紙上沿著玻璃磚上邊和下邊分別畫(huà)出直線a和a'B.在玻璃磚一側(cè)插上大頭針P1、P2,眼睛在另一側(cè)透過(guò)玻璃磚看兩個(gè)大頭針,使P2把P1擋住,這樣就可以確定入射光線和入射點(diǎn)O1.在眼睛這一側(cè),插上大頭針P3,使它把P1、P2都擋住,再插上大頭針P4,使它把P1、P2、P3都擋住,這樣就可以確定出射光線和出射點(diǎn)O2C.實(shí)驗(yàn)時(shí)入射角θ1應(yīng)盡量小一些,以減小實(shí)驗(yàn)誤差(2)為探究介質(zhì)折射率與光的頻率的關(guān)系,分別用一束紅光和一束綠光從同一點(diǎn)入射到空氣與玻璃的分界面.保持相同的入射角,根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果作出光路圖,并標(biāo)記紅光和綠光,如圖乙所示.此實(shí)驗(yàn)初步表明:對(duì)于同一種介質(zhì),折射率與光的頻率有關(guān),頻率越大,折射率越(選填“大”或“小”).

(3)為探究折射率與介質(zhì)材料的關(guān)系,用同一束微光分別入射玻璃磚和某透明介質(zhì),如圖丙、丁所示.保持相同的入射角α1,測(cè)得折射角分別為α2、α3(α2<α3),則玻璃和該介質(zhì)的折射率大小關(guān)系為n玻璃(選填“>”或“<”)n介質(zhì).此實(shí)驗(yàn)初步表明:對(duì)于一定頻率的光,折射率與介質(zhì)材料有關(guān).

題型4用雙縫干涉測(cè)量光的波長(zhǎng)1.裝置及器材2.數(shù)據(jù)處理(1)條紋間距Δx=a2(2)波長(zhǎng)λ=dlΔ(3)計(jì)算多組數(shù)據(jù),求λ的平均值.3.誤差分析(1)雙縫到屏的距離l的測(cè)量存在誤差.(2)測(cè)條紋間距Δx帶來(lái)的誤差.①干涉條紋沒(méi)有調(diào)整到最清晰的程度.②分劃板刻線與干涉條紋不平行,中心刻線沒(méi)有恰好位于條紋中心.③測(cè)量多條亮條紋間的距離時(shí)讀數(shù)不準(zhǔn)確,此間距中的條紋數(shù)未數(shù)清.例4在“用雙縫干涉測(cè)量光的波長(zhǎng)”實(shí)驗(yàn)中,將實(shí)驗(yàn)儀器按要求安裝在光具座上,如圖甲所示.(1)關(guān)于該實(shí)驗(yàn),下列說(shuō)法正確的是;

A.單縫及雙縫必須平行放置B.干涉條紋與雙縫垂直C.干涉條紋疏密程度與單、雙縫間的距離有關(guān)D.若用綠色濾光片替換紅色濾光片,干涉條紋間距會(huì)變小(2)某同學(xué)在做該實(shí)驗(yàn)時(shí),第一次分劃板中心刻線對(duì)齊A條紋中心時(shí)(圖乙),游標(biāo)卡尺的示數(shù)如圖丙所示;第二次分劃板中心刻線對(duì)齊B條紋中心時(shí)(圖丁),游標(biāo)卡尺的示數(shù)如圖戊所示.已知雙縫間距為0.50mm,雙縫到屏的距離為1.00m,則圖丙游標(biāo)卡尺的示數(shù)為mm,兩個(gè)相鄰明紋(或暗紋)間的距離為mm.實(shí)驗(yàn)時(shí)測(cè)量多條干涉條紋寬度的目的是.所測(cè)單色光波長(zhǎng)為m.

例5[2024·廣東中山模擬]在“用雙縫干涉測(cè)量光的波長(zhǎng)”實(shí)驗(yàn)中,將雙縫干涉實(shí)驗(yàn)儀器按要求安裝在光具座上,如圖甲所示.已知雙縫間的距離為d,屏距雙縫的距離為L(zhǎng),用測(cè)量頭測(cè)量條紋間距.(1)將測(cè)量頭的分劃板中心刻線與某亮紋中心對(duì)齊,將該亮紋定為第1條亮紋,此時(shí)手輪上的示數(shù)如圖乙(a)所示;然后同方向轉(zhuǎn)動(dòng)測(cè)量頭,使分劃板中心刻線與第6條亮紋中心對(duì)齊,此時(shí)如圖乙(b)所示的手輪上的示數(shù)為mm,求得相鄰亮紋的間距Δy為mm.

(2)波長(zhǎng)的表達(dá)式為λ=(用Δx、L、d表示).

(3)若改用頻率較高的單色光照射,得到的干涉條紋間距將(選填“變大”“不變”或“變小”).

(4)圖丙為上述實(shí)驗(yàn)裝置部分示意圖.S為單縫,S1、S2為雙縫,屏上O點(diǎn)處為一條亮條紋.若實(shí)驗(yàn)時(shí)單縫偏離光軸,向下微微移動(dòng),則可以觀察到O點(diǎn)處的干涉條紋.

A.向上移動(dòng)B.向下移動(dòng)C.間距變大D.間距變小第16講熱學(xué)和光學(xué)實(shí)驗(yàn)題型1例1(1)B(2)D(3)CAEDB(4)6.6×10-10(5)A[解析](1)實(shí)驗(yàn)中要讓油酸在水面盡可能散開(kāi),形成單分子油膜,并將油膜分子看成球形且緊密排列.本實(shí)驗(yàn)體現(xiàn)的物理思想方法為理想化模型法,故選B.(2)實(shí)驗(yàn)中使用到油酸酒精溶液,其中酒精的作用是對(duì)油酸溶液起到稀釋作用,故選D.(3)“用油膜法估測(cè)油酸分子的大小”的實(shí)驗(yàn)步驟為:用注射器將事先配好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中,記下量筒內(nèi)每增加一定體積時(shí)的滴數(shù),由此計(jì)算出一滴油酸酒精溶液的體積;往淺盤(pán)里倒入約2cm深的水,水面穩(wěn)定后將適量爽身粉均勻撒在水面上,用注射器將事先配好的油酸酒精溶液滴一滴在水面上,待薄膜形狀穩(wěn)定,將帶有坐標(biāo)方格的玻璃板放在淺盤(pán)上,然后將油膜的形狀用彩筆描繪在玻璃板上,計(jì)算出油膜的面積,根據(jù)油酸的體積和面積計(jì)算出油酸分子直徑的大小.則實(shí)驗(yàn)操作順序?yàn)镃AEDB.(4)一滴酒精油酸溶液純油酸的體積為V=2104×150mL=4×10-6mL,正方形小格的面積為1cm2,根據(jù)超過(guò)半格算一格,不足半格舍掉,由圖可知,大約有61個(gè)小格,則油酸的面積為61cm2,則油酸分子的直徑為d=VS=4×10-661cm(5)某同學(xué)在該實(shí)驗(yàn)中,計(jì)算結(jié)果明顯偏小,根據(jù)d=VS,油酸酒精溶液配制的時(shí)間較長(zhǎng),酒精揮發(fā)較多,導(dǎo)致油酸濃度增大,則代入計(jì)算的濃度偏小,一滴油酸酒精溶液純油酸體積測(cè)量值偏小,則直徑的測(cè)量值偏小,故A正確;計(jì)算油膜面積時(shí)舍去了所有不足一格的方格,則油酸面積測(cè)量值偏小,直徑的測(cè)量值偏大,故B錯(cuò)誤;求每滴體積時(shí),1mL的溶液的滴數(shù)少記了10滴,則一滴油酸酒精溶液純油酸體積測(cè)量值偏大,直徑的測(cè)量值偏大,故C錯(cuò)誤;油酸未完全散開(kāi),則油酸面積測(cè)量值偏小,直徑的測(cè)量值偏大,故D錯(cuò)誤題型2例2(1)防止漏氣(2)D(3)1[解析](1)在注射器活塞上涂上潤(rùn)滑油,其主要目的是防止漏氣,使被封閉氣體的質(zhì)量不發(fā)生變化.(2)理想氣體發(fā)生等溫變化時(shí)遵循玻意耳定律pV=C,故V=C1p,則V-1p圖像是一條直線.故選(3)圖乙所示的V-1p圖線不過(guò)原點(diǎn),是由于計(jì)算體積時(shí)沒(méi)考慮注射器與傳感器之間細(xì)管中的氣體體積,縱截距大小即為V0,由圖像可知V0=1mL題型3例3(1)B(2)大(3)>[解析](1)在白紙上畫(huà)出一條直線a作為界面,把長(zhǎng)方體玻璃磚放在白紙上,使它的一個(gè)長(zhǎng)邊與a對(duì)齊,用直尺或者三角板輕靠在玻璃磚的另一長(zhǎng)邊,按住直尺或三角板不動(dòng),將玻璃磚取下,畫(huà)出直線a'代表玻璃磚的另一邊,而不能用筆在白紙上沿著玻璃磚上邊和下邊分別畫(huà)出直線a和a',故A錯(cuò)誤;在玻璃磚一側(cè)插上大頭針P1、P2,眼睛在另一側(cè)透過(guò)玻璃磚看兩個(gè)大頭針,使P2把P1擋住,這樣就可以確定入射光線和入射點(diǎn)O1.在眼睛這一側(cè),插上大頭針P3,使它把P1、P2都擋住,再插上大頭針P4,使它把P1、P2、P3都擋住,這樣就可以確定出射光線和出射點(diǎn)O2,故B正確;實(shí)驗(yàn)時(shí)入射角θ1應(yīng)盡量大一些,但也不能太大(接近90°),以減小實(shí)驗(yàn)誤差,故C錯(cuò)誤.(2)由圖乙可知,入射角相同,綠光的折射角小于紅光的折射角,根據(jù)光的折射定律n=sinαsinβ,可知玻璃磚對(duì)綠光的折射率大于對(duì)紅光的折射率,又因?yàn)榫G光的頻率大于紅光的頻率,所以頻率越大(3)根據(jù)折射定律可知,玻璃的折射率為n玻璃=sinα1sinα2,該介質(zhì)的折射率為n介質(zhì)=sinα1sinα3,題型4例4(1)AD(2)11.51.3減小測(cè)量的誤差6.5×10-7[解析](1)為使屏上的干涉條紋清晰,單縫和雙縫必須平行放置,所得到的干涉條紋與雙縫平行,故B錯(cuò)誤,A正確;由Δx=λld可知,干涉條紋疏密程度與雙縫間距離、雙縫到屏的距離和光的波長(zhǎng)有關(guān),綠光的波長(zhǎng)小于紅光的波長(zhǎng),則若用綠色濾光片替換紅色濾光片,干涉條紋間距會(huì)變小,故C錯(cuò)誤,D正確(2)由圖丙可知,游標(biāo)尺為10分度,且第5個(gè)小格對(duì)齊,則游標(biāo)卡尺的讀數(shù)為x1=11mm+5×0.1mm=11.5mm;由圖戊可知,游標(biāo)卡尺為10分度,且第7個(gè)小格對(duì)齊,則游標(biāo)卡尺的讀數(shù)為x2=16mm+7×0.1mm=16.7mm;由圖乙和圖丁可知,A、B兩條條紋間有4個(gè)間距,則兩個(gè)相鄰明紋(或暗紋)間的距離為Δx=x2-x14=1.3mm.實(shí)驗(yàn)時(shí)測(cè)量多條干涉條紋寬度的目的是減小測(cè)量的誤差.根據(jù)公式Δx=λld代入數(shù)據(jù)解得所測(cè)單色光波長(zhǎng)為λ=dΔxl=例5(1)13.8702.310(2)dΔxL(3)[解析](1)如圖乙(a)所示的手輪上的示數(shù)為2mm+0.320mm=2.320mm,如圖乙(b)所示的手輪上的示數(shù)為13.5mm+0.370mm=13.870mm;相鄰亮紋的間距為Δy=13.870-2.3205(2)根據(jù)雙縫干涉條紋間距公式Δy=Ldλ得λ=d(3)改用頻率較高的單色光照射,光的波長(zhǎng)變短,根據(jù)Δy=Ldλ知,得到的干涉條紋間距變小(4)實(shí)驗(yàn)時(shí)單縫偏離光軸,向下微微移動(dòng),通過(guò)雙縫S1、S2的光仍是相干光,仍可產(chǎn)生干涉條紋,對(duì)于中央亮紋來(lái)說(shuō),從單縫S經(jīng)過(guò)S1、S2到中央亮紋的路程差仍等于0,則中央亮紋O的位置略向上移動(dòng),故A正確,B錯(cuò)誤;由于λ、d、L均不變,則雙縫干涉條紋間距Δy不變,故C、D錯(cuò)誤.乙位移區(qū)間ABACADAEAFΔx(cm)6.6014.60ΔxAD34.9047.30v(cm/s)66.073.0v87.394.6(1)已知打出圖乙中相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)的時(shí)間間隔均為0.1s.以打出A點(diǎn)時(shí)小車位置為初始位置,將打出B、C、D、E、F各點(diǎn)時(shí)小車的位移Δx填到表中,得到對(duì)應(yīng)時(shí)間段的小車的平均速度v,表中vAD=cm/s(2)根據(jù)表中數(shù)據(jù)得到小車平均速度v隨時(shí)間t的變化關(guān)系,如圖丙所示.從實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知,小車運(yùn)動(dòng)的v-Δt圖線可視為一條直線,此直線用方程v=kΔt+b表示,其中k=cm/s2,b=cm/s.(結(jié)果均保留3位有效數(shù)字)

(3)根據(jù)(2)中的直線方程可以判定小車做勻加速直線運(yùn)動(dòng),得到打出A點(diǎn)時(shí)小車速度大小vA=,小車的加速度大小a=.(結(jié)果用字母k、b表示)

2.[2024·山東青島模擬]某實(shí)驗(yàn)小組同時(shí)測(cè)量A、B兩個(gè)箱子質(zhì)量的裝置圖如圖甲所示,其中D為鐵架臺(tái),E為固定在鐵架臺(tái)上的輕質(zhì)滑輪(質(zhì)量和摩擦可忽略不計(jì)),F為光電門(mén),C為固定在A上、寬度為d的細(xì)遮光條(質(zhì)量不計(jì)),另外,該實(shí)驗(yàn)小組還準(zhǔn)備了一套總質(zhì)量m0=0.5kg的砝碼和刻度尺.(1)在鐵架臺(tái)上標(biāo)記一位置O,并測(cè)得該位置與光電門(mén)F之間的距離為h.取出質(zhì)量為m的砝碼放在A箱子中,剩余砝碼全部放在B箱子中,讓A從位置O由靜止開(kāi)始下降,則A從O下落到F處的過(guò)程中,A箱與A箱中砝碼的整體機(jī)械能是(選填“增加”“減少”或“守恒”)的.

(2)用游標(biāo)卡尺測(cè)量遮光條的寬度d,如圖乙所示,其讀數(shù)為mm,測(cè)得遮光條通過(guò)光電門(mén)的時(shí)間為Δt,下落過(guò)程中A的加速度大小a=(用d、Δt、h表示).

(3)改變m,測(cè)得相應(yīng)遮光條通過(guò)光電門(mén)的時(shí)間,算出加速度a,得到多組m與a的數(shù)據(jù),作出a-m圖像如圖丙所示,可得A的質(zhì)量mA=kg.(重力加速度大小g取10m/s2,計(jì)算結(jié)果保留三位有效數(shù)字)

3.[2024·湖北卷]某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)測(cè)量重力加速度大小g的實(shí)驗(yàn)方案,所用器材有:2g砝碼若干、托盤(pán)1個(gè)、輕質(zhì)彈簧1根、米尺1把、光電門(mén)1個(gè)、數(shù)字計(jì)時(shí)器1臺(tái)等.具體步驟如下:①將彈簧豎直懸掛在固定支架上,彈簧下面掛上裝有遮光片的托盤(pán),在托盤(pán)內(nèi)放入一個(gè)砝碼,如圖甲所示.②用米尺測(cè)量平衡時(shí)彈簧的長(zhǎng)度l,并安裝光電門(mén).③將彈簧在彈性限度內(nèi)拉伸一定長(zhǎng)度后釋放,使其在豎直方向振動(dòng).④用數(shù)字計(jì)時(shí)器記錄30次全振動(dòng)所用時(shí)間t.⑤逐次增加托盤(pán)內(nèi)砝碼的數(shù)量,重復(fù)②③④的操作.該同學(xué)將振動(dòng)系統(tǒng)理想化為彈簧振子.已知彈簧振子的振動(dòng)周期T=2πMk,其中k為彈簧的勁度系數(shù),M為振子的質(zhì)量(1)由步驟④,可知振動(dòng)周期T=.

(2)設(shè)彈簧的原長(zhǎng)為l0,則l與g、l0、T的關(guān)系式為l=.

(3)由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出的l-T2圖線如圖乙所示,可得g=m/s2(保留三位有效數(shù)字,π2取9.87).

(4)本實(shí)驗(yàn)的誤差來(lái)源包括.

A.空氣阻力B.彈簧質(zhì)量不為零C.光電門(mén)的位置稍微偏離托盤(pán)的平衡位置4.[2024·山東卷]在第四次“天宮課堂”中,航天員演示了動(dòng)量守恒實(shí)驗(yàn).受此啟發(fā),某同學(xué)使用如圖甲所示的裝置進(jìn)行了碰撞實(shí)驗(yàn),氣墊導(dǎo)軌兩端分別安裝a、b兩個(gè)位移傳感器,a測(cè)量滑塊A與它的距離xA,b測(cè)量滑塊B與它的距離xB.部分實(shí)驗(yàn)步驟如下:①測(cè)量?jī)蓚€(gè)滑塊的質(zhì)量,分別為200.0g和400.0g;②接通氣源,調(diào)整氣墊導(dǎo)軌水平;③撥動(dòng)兩滑塊,使A、B均向右運(yùn)動(dòng);④導(dǎo)出傳感器記錄的數(shù)據(jù),繪制xA、xB隨時(shí)間變化的圖像,分別如圖乙、圖丙所示.回答以下問(wèn)題:(1)從圖像可知兩滑塊在t=s時(shí)發(fā)生碰撞.

(2)滑塊B碰撞前的速度大小v=m/s(保留2位有效數(shù)字).

(3)通過(guò)分析,得出質(zhì)量為200.0g的滑塊是(選填“A”或“B”).

5.某同學(xué)用圖甲所示的裝置測(cè)量滑塊和水平臺(tái)面間的動(dòng)摩擦因數(shù).水平轉(zhuǎn)臺(tái)用齒輪傳動(dòng),繞豎直的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng),不可伸長(zhǎng)的細(xì)線一端連接小滑塊,另一端連到固定在轉(zhuǎn)軸上的力傳感器上,計(jì)算機(jī)通過(guò)傳感器能顯示細(xì)線拉力F的情況,實(shí)驗(yàn)步驟如下:①數(shù)出主動(dòng)齒輪和從動(dòng)齒輪的齒數(shù)分別為n1和n2;②用天平稱量小滑塊的質(zhì)量m;③將滑塊放置在轉(zhuǎn)臺(tái)上,使細(xì)線剛好伸直;④控制主動(dòng)齒輪以某一角速度ω主勻速轉(zhuǎn)動(dòng),記錄力傳感器的示數(shù)F,改變主動(dòng)齒輪的角速度,并保證主動(dòng)齒輪每次都做勻速轉(zhuǎn)動(dòng),記錄對(duì)應(yīng)的力傳感器示數(shù),滑塊與水平臺(tái)面始終保持相對(duì)靜止.回答下面的問(wèn)題:(1)滑塊隨平臺(tái)一起勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度大小可由ω=計(jì)算得出.(用題中給定的符號(hào)表示)

(2)處理數(shù)據(jù)時(shí),該同學(xué)以力傳感器的示數(shù)F為縱軸,對(duì)應(yīng)的主動(dòng)齒輪角速度大小的平方ω主2為橫軸,建立直角坐標(biāo)系,描點(diǎn)后擬合為一條直線,如圖乙所示(圖中a、b為已知量),設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力,重力加速度為g,則滑塊和臺(tái)面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=(3)該同學(xué)僅換用相同材料的質(zhì)量更大的滑塊再次做了該實(shí)驗(yàn),作出F-ω主2圖像,與圖乙中直線斜率比較,發(fā)現(xiàn)其斜率第15講電學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí)間|40min1.[2024·福建廈門(mén)模擬]某同學(xué)正在探究影響感應(yīng)電流方向的因素,已知當(dāng)電流從靈敏電流計(jì)的正接線柱流入時(shí),靈敏電流計(jì)的指針向右偏轉(zhuǎn).第14講力學(xué)實(shí)驗(yàn)1.(1)80.0(2)70.059.0(3)b2k[解析](1)由題圖乙中紙帶的相關(guān)數(shù)據(jù)可知ΔxAD=6.60cm+8.00cm+9.40cm=24.00cm,由平均速度的定義可知vAD=ΔxAD3t=(2)由題圖丙可知斜率k=101.0-59.00.6cm/s2=70(3)小車做勻變速直線運(yùn)動(dòng),有x=v0t+12at2,變形可得xt=v=v0+12at,故小車在t=0時(shí),即打出A點(diǎn)時(shí)小車的速度大小vA=b,小車的加速度大小a滿足12a=k2.(1)減少(2)11.3d(3)2.50[解析](1)A與B是由繩子相連的連接體,當(dāng)A下降時(shí)B上升,它們具有相同的速率,可知當(dāng)A從O下落至F處的過(guò)程中,B的重力勢(shì)能增加,動(dòng)能增加,而機(jī)械能為動(dòng)能與勢(shì)能之和,則可知B的機(jī)械能增加,整個(gè)系統(tǒng)的機(jī)械能守恒,故A的機(jī)械能減少.(2)游標(biāo)卡尺的分度值為0.1mm,則遮光條的寬度d的讀數(shù)為d=1.1cm+3×0.1mm=11.3mm,遮光條通過(guò)光電門(mén)的速度為v=dΔt,由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式v2=2ah,可知下落過(guò)程中A的加速度大小為a=(3)對(duì)A、B及砝碼組成的系統(tǒng)由牛頓第二定律有[(mA+m)-(mB+m0-m)]g=(mA+mB+m0)a,整理可得a=2gmA+mB+m0m+(mA-mB-m0)gmA+mB3.(1)t30(2)l0+gT24π2(3)9.59(9.56[解析](1)30次全振動(dòng)所用時(shí)間為t,則振動(dòng)周期T=t30(