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首页高考知识点物理知识点19.实验与探究II选修3-4部分

高考物理知识点

选修3-4部分

绩优堂高考知识点选修3-4部分

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选修3-3部分选修3-4部分选修3-5部分

共计10道相关试题精选知识点题

【正确答案】
Ⅲ(1)

(2) 如图所示

(3)     

【解题思路】

III.(1)用拟合法连接图乙中的点,80Ω对应的数据点偏离所连接直线较远,为无效数据点,应舍去;(2)连线时使尽可能多的数据点在图象上,不在图象上的点均匀分布在图象的两侧,偏差太大的点舍去;(3)由闭合电路的欧姆定律可得 ,由图象可得图线的斜率为

,结合数学知识可得 ,代入数据可解得

创建者: 绩优堂 贡献者: 绩优堂
【正确答案】
Ⅱ(1)       

(2)如图所示

【解题思路】

II.(1)螺旋测微器需要估读,甲图读数为 ,合金丝直径为 (2)由电路图可得,滑动变阻器为分压式接法,电流表外接,实物连接图如答图甲.

创建者: 绩优堂 贡献者: 绩优堂
[选做题]本题包括A,B,C 三小题,请选定其中两小题作答.若多做,则按A,B 两小题评分.

A. [选修3-3](12 分)

(1)下列现象中,能说明液体存在表面张力的有_________

A.水黾可以停在水面上               B.叶面上的露珠呈球形

C.滴入水中的红墨水很快散开         D.悬浮在水中的花粉做无规则运动

(2)密闭在钢瓶中的理想气体,温度升高时压强增大. 从分子动理论的角度分析,这是由于分子热运动的 _________增大了. 该气体在温度 时的分子速率分布图象如题12A-1 图所示,则 _________(填“大于”或“小于”) 

(3)如题12A-2 图所示,一定质量的理想气体从状态 经等压过程到状态 .此过程中,气

体压强 ,吸收的热量 ,求此过程中气体内能的增量.

B. [选修3-4](12 分)

(1)如题12B-1 图所示,白炽灯的右侧依次平行放置偏振片 , 点位于 之间,  点位于 右侧.旋转偏振片 ,  两点光的强度变化情况是________

A. 均不变     

B. 均有变化

C. 不变,  有变化   

D. 有变化,  不变

(2)“测定玻璃的折射率”实验中,在玻璃砖的一侧竖直插两个大头针 ,在另一侧再竖直插两个大头针 .在插入第四个大头针 时,要使它_____________. 题12B-2 图是在白纸上留下的实验痕迹,其中直线 忆是描在纸上的玻璃砖的两个边.根据该图可算得玻璃的折射率 =_____________. (计算结果保留两位有效数字)

(3)地震时,震源会同时产生两种波,一种是传播速度约为3. 5 km/s 的 波,另一种是传播速度约为7.0 km/s的P波. 一次地震发生时,某地震监测点记录到首次到达的 波比首次到达的 波早3 min.假定地震波沿直线传播,震源的振动周期为1. 2 s,求震源与监测点之间的距离 波的波长

C. [选修3-5](12 分)

(1)如图所示是某原子的能级图,a,b,c为原子跃迁所发出的三种波长的光.在下列该原子光谱的各选项中,谱线从左向右的波长依次增大,则正确的是 ________.

     

       A                  B                 C                 D

(2)一个中子与某原子核发生核反应,生成一个氘核,其核反应方程式为 _____________. 该反应放出的能量为 ,则氘核的比结合能为 ________.

(3)  两种光子的能量之比为2:1,它们都能使某种金属发生光电效应,且所产生的光电子最大初动能分别为 .求 两种光子的动量之比和该金属的逸出功.

【正确答案】
A(1)AB

(2)平均动能小于

(3)解:等压变化 ,对外做的功

B(1)C

(2)挡住C及A,B的像  1.8(1.6~1.9都算对)

(3)解:设 波的传播时间为 ,则

解得 ,代入数据得

,解得

根据热力学第一定律

解得

C(1)C

(2)   

(3)解:光子能量 ,动量 ,且

,则

 照射时,光电子的最大初动能

同理,

解得

【命题立意】

A(1)本题考查液体的表面张力及扩散和布朗运动的相关知识,意在考查学生的理解和识记能力.难度较小.

(2)本题考查温度是分子平均动能的标志及压强的微观解释,意在考查考生的理解能力.难度较小.

(3)本题考查盖一吕萨克定律以及热力学第一定律的应用,意在考查考生的分析推理.难度中等.

B(1) 本题考查光的偏振的相关知识,意在考查考生的理解能力.难度较小.

(2) 本题考查测定玻璃折射率的实验,意在考查考生实验与探究能力.难度中等.

(3) 本题考查机械波的有关计算,意在考查考生的分析综合、推理能力.难度中等.C

C(1) 本题考查玻尔的能级跃迁问题,意在考查考生分析问题、解决问题的能力.难度较小.

(2) 氘核可表示为 ,根据质量数守恒和电荷数守恒可知未知原子核的质量数是1,电荷数是1,应该是氢的原子核 ,即 .释放的核能 ,即 ,氘核的比结合能是

(3) 本题考查爱因斯坦光电效应方程的应用以及光子能量、动量的计算,意在考查考生推理能力和分析综合能力,难度较小.

【解题思路】

A(1)水黾可以停在水面上,是由于水的表面张力的原因,A正确;叶面上的露珠呈球形也是由于水表面张力的原因,B正确;滴入水中的墨水很快散开是由于扩散的原因,C错误;悬浮在水中的花粉由于水分子撞击的不平衡性而做布朗运动,D错误.

(2)密闭在钢瓶中的理想气体的体积不变,当温度升高时,分子的平均动能增大,单位面积受到撞击的分子数不变,但每次撞击的作用力变大,所以压强增大;当温度升高时气体分子的平均速率会增大,大多数分子的速率都增大,所以波峰应向速率大的方向移动,即

B(1)因白光为自然光,含各个方向的偏振光,且各个方向的偏振光的强度都相同,偏振片 都只允许特定方向的偏振光通过,不管偏振片 旋转到任何位置都有光线通过,而且强度不变,所以 点光的强度不变,当自然光通过偏振片 后变为偏振光,再通过偏振片 ,旋转偏振片 ,当偏振片 允许通过的方向相同时, 点最亮,当偏振片 允许通过的方向不同时, 点为暗点,所以 点光的强度会发生变化.所以ABD错误,C正确

(2) 测定玻璃折射率的实验是利用大头针得到进入玻璃的入射光线,在另一侧插入大头针挡住前面的A,B大头针的像来确定C,同样插入大头针D挡住前面的A,B,C大头针的像,C和D确定了离开玻璃的出射光线,利用入射点和出射点的连线来确定折射光线,作出法线,用量角器量出入射角 和折射角 ,从而利用折射定律 确定玻璃的折射率.

C(1) 根据玻尔的原子跃迁公式 可知,两个能级间的能量差值越大,辐射光的波长越短,从图中可看出,能量差值最大的是 ,辐射光的波长 最短,能量差值最小的是 ,辐射光的波长 最长,所以谱线从左向右的波长依次增大的是 ,C正确.

(2) 本题考查核反应方程式的书写以及比结合能的计算,意在考查考生的理解能力.难度较小.

【知识拓展】

对温度的微观解释及温度和压强的关系的理解应注意:(1)温度是分子平均动能的标志;(2)温度升高,绝大多数分子的速率增大,不表示所有分子的速率都增大.

创建者: 绩优堂 贡献者: 绩优堂
【正确答案】
(1)如图所示

(2)1.51(说明:±0.03范围内都可)

(3)A

【命题立意】

本题考查的是测定玻璃砖折射率的实验,主要考查考生作图和处理实验数据的能力.难度中等.

【解题思路】

(1)光路图如答案图所示;(2)用量角器测出玻璃砖第一次折射的人射角 和折射角 的大小,根据 即可计算出玻璃砖的折射率;(3)作出经过 的光线经玻璃砖折射的光路图,可见,对应于入射光线 的出射光线过 点.

【一题多解】

以第一个入射点为圆心画出一个圆,和入射光线和出射光线相交于 两点,并过 点作法线的垂线 ,过 点作法线的垂线 ,如图所示,则

创建者: 绩优堂 贡献者: 绩优堂
【正确答案】
(1)数据采集器   最低点

(2)直线   

【命题立意】

本题考查单摆测重力加速度的原理、电磁感应现象的产生,并考查了考生的推理能力、分析综合能力,及运用数学知识处理物理问题的能力,难度较大.

【解题思路】

(1)A应接数据采集器;当磁感应强度测量值最大时,小球离传感器最近,所以小球位于最低点;每隔半个周期磁感应强度达到最大值一次,所以 时间内其经历 个周期,所以周期为

(2)由单摆的周期公式 两边取对数 图象横轴截距为 ,斜率为 ,又已知纵轴截距为 ,故 ,由此可得

创建者: 绩优堂 贡献者: 绩优堂
【正确答案】
(1)①A        ②1.970

(2)①9.4

②(i)连线如图甲所示

(ii)所作图象如图乙所示

(iii)9.5~11.1

【命题立意】

(1)本题考查双缝干涉测光的波长实验,主要考查了考生的实验操作能力.难度中等.

(2)本题考查测电源的电动势和内电阻实验及考生用数学方法解决物理问题的能力.难度中等.

【解题思路】

(1)①调整光源高度时需要光源和遮光筒的轴线和屏的中心在一条直线上,A错误,其余正确.②螺旋测微器的读数

(2)①电压表的最小刻度为 ,读数

②(i)根据电路图连接实物图如答案图甲所示.(ii)根据表格中数据描点连线如答案图乙所示.(iii)由闭合电路的欧姆定律 ,可推导出 ,故图线纵轴截距为 -1 .可解得E≈10V.

创建者: 绩优堂 贡献者: 绩优堂
(19分)(1)如图13甲所示为光学实验用的长方体玻璃砖,它的         面不能用手直接接触。

在用插针法测定玻璃砖折射率的实验中,两位同学绘出的玻璃砖和三个针孔a,b,c的位置相同,且插在c位置的针正好挡住插在a、b位置的针的像,但最后一个针孔的位置不同,分别为d、e两点,如图乙所示.计算折射率时,用          (填“d”或“e”)点得到的值较小,用          (填“d”或“e”)点得到的值误差较小.

(2)某中学生课外科技活动小组利用铜片、锌片和家乡盛产的柑橘制作了果汁电池,他们测量这种电池的电动势E和内阻r,并探究电极间距对E和r的影响.实验器材如图甲所示.

①测量E和r的实验方案为调节滑动变阻器,改变电源两端的电压U和流过电源的电流I,依据公式          ,利用测量数据作出U–I图象,得出E和r.

②将电压表视为理想表,要求避免电流表分压作用对测量结果的影响,请在图甲中用笔画线代替导线连接电路.

③实验中依次减小铜片与锌片的间距,分别得到相应果汁电池的U – I图象如图乙中(a)(b)(c)(d)所示,由此可知:

在该实验中,随电极间距的减小,电源电动势       (填“增大”“减小”或“不变”),电源内阻          (填“增大”“减小”或“不变”).

曲线(c)对应的电源电动势E=          V,内阻r=          Ω,当外电路总电阻为2500Ω时,该电源的输出功率P=            mW.(均保留三位有效数字)

【正确答案】
(1)光学;d;e    (2)①U=E-Ir  ②如答图所示

③不变;增大;0.975;478;0.268

【命题立意】

(1)本题以插针法测定玻璃砖折射率的实验为载体考查了折射定律,属于考纲中识记、理解应用层次,难度中等.

(2)本题考查测果汁电池的电动势和内阻,难度中等.

【解题思路】

(1)长方形玻璃砖的光学面是玻璃和空气的分界面,为避免出现误差,在做实验时,不要用手触摸玻璃砖的光学面;作出如图所示的光路图,由图可知,在玻璃的上界面发生折射时,入射角相等, 光线所对应的折射角较大,由折射定律 可得,折射角越大,其所对应的折射率n越小;光线通过平行玻璃砖后的出射光线和入射光线平行,由图示可知, 线和 线平行,则其误差较小.

(2)①测电池的电动势和内阻的基本实验原理就是闭合电路欧姆定律,即 .②电压表视为理想电表,其不分流,电压表测电源的路端电压,电流表测电路的总电流,误差较小.③在 图象中图线与 轴的截距大小等于电源电动势的大小,图线的斜率大小等于电源的内阻大小,即由图象可知,四条线与 轴的截距相等,即电动势不变,而图线的斜率依次变大,电源的内阻增大;由图线( )可知,电源的电动势 ,电源的内阻 ;当电源外接电阻为 时,由闭合电路欧姆定律可得,该电源的输出功率

创建者: 绩优堂 贡献者: 绩优堂
(18)(1)某同学利用测力计研究在竖直方向运行的电梯运动状态.他在地面上用测力计测量砝码的重力,示数为 .他在电梯中用测力计仍测量同一砝码的重力,发现测力计的示数小于 ,由此判断此时电梯的运动状态可能是                  .

(2)用螺旋测微器测量某金属丝直径的结果如图所示.该金属丝的直径是          .

(3)某同学用大头针、三角板、量角器等器材测半圆形玻璃砖的折射率.开始玻璃砖的位置如图中实线所示,使大头针 与 圆心 在同一直线上,该直线垂直于玻璃砖的直径边,然后使玻璃砖绕圆心 缓缓转动,同时在玻璃砖的直径边一侧观察 的像,且 的像挡住 的像.如此观察,当玻璃砖转到图中虚线位置时,上述现象恰好消失.此时只须测出               ,即可计算出玻璃砖的折射率.请用你的测量量表示出折射率            .

(4)某同学测量阻值约为 的电阻 ,现备有下列器材:

A.电流表(量程 , 内阻约 );

B.电流表(量程 , 内阻约 );

C.电压表(量程 , 内阻约 );

D.电压表(量程 , 内阻约 );

E.直流电源( , 允许最大电流 );

F.滑动变阻器(最大阻值 ,额定功率 );

G.开关和导线若干.

电流表应选_________.电压表应选_________.(填字母代号)

该同学正确选择仪器后连接了以下电路,为保证实验顺利进行,并使测量误差尽量减小,实验前请你检查该电路,指出电路在接线上存在的问题:

①_________________________________________;

②_________________________________________.

【正确答案】

(1)减速上升或加速下降

(2)1.706(1.704—1.708均可)

(3)玻璃砖直径边绕O点转过的角度

(4)B  C

①电流表应采用内接的方法

②滑动变阻器应采用分压器方式的接法

【命题立意】

(1)本题考查失重和超重状态,难度较小.

(2)本题考查螺旋测微器的读数,难度较小

(3)本题考查测定光的折射率的实验,难度较小

(4)本题考查电学实验的综合知识,难度中等

【解题思路】

(1)弹簧的示数等于弹簧对砝码的拉力,地面上弹簧的示数等于物体的重力.若弹力的读数小于重力,则砝码处于失重状态,合力竖直向下,加速度向下,电梯的运动状态可能是加速下降或减速上升.

(2)螺旋测微器的示数为 ,因存在估读,故读数为 ,均正确

(3)当玻璃砖转到虚线位置时,在玻璃砖的直径边缘上的入射角等于玻璃砖直径转过的角度,恰好看不到像说明此刻恰好发生全反射,由 得只需要测出玻璃砖直径转过的角度 ,即为临界角 ,那么

(4)电源的电动势为 ,电压表可选用量程较为接近的

流过待测电阻的最大电流接近 ,故电流表选B.因滑动变阻器的最大阻值为 ,远小于待测电阻的阻值,故滑动变阻器不能采用限流接法,要采用分压式接法;电流表和电压表相比,电压表的分流作用更大,电流表应该采用内接法.

【知识拓展】

(1)滑动变阻器的分压式接法有3种情况:待测电阻的电压要从零开始调节;滑动变阻器的总电阻远小于待测电阻的阻值;电压表的量程远小于电源的电动势.本题是第二种情况.

(2)伏安法测电阻的系统误差是因为电流表或电压表的示数不等于待测电限的电流值或电压值而引起的,电流表外接法适合于测小电阻,电流表内接法适合于测大电阻.

创建者: 绩优堂 贡献者: 绩优堂
(18分)(1)(6分)某实验小组在利用单摆测定当地重力加速度的试验中:

①用游标卡尺测定摆球的直径,测量结果如图所示,则该摆球的直径为        .

②小组成员在试验过程中有如下说法,其中正确的是          .(填选项前的字母)

A.把单摆从平衡位置拉开30°的摆角,并在释放摆球的同时开始计时

B.测量摆球通过最低点100次的时间 ,则单摆周期为

C.用悬线的长度加摆球的直径作为摆长,代入单摆周期公式计算得到的重力加速度值偏大

D.选择密度较小的摆球,测得的重力加速度值误差较小

(2)(12分)某同学在探究规格为“ ”的小电珠伏安特性曲线实验中:

①在小电珠接入电路前,使用多用电表直接测量小电珠的电阻,则应将选择开关旋至_______档进行测量.(填选项前的字母)

A.直流电压                     B.直流电流

C.欧姆                      D.欧姆

②该同学采用图甲所示的电路进行测量.图中 为滑动变阻器(阻值范围 ,额定电流 ), 为待测小电珠,V为电压表(量程 ,内阻 ),A为电流表(量程 ,内阻 ), 为电源(电动势 ,内阻不计), 为开关.

Ⅰ.在实验过程中,开关 闭合前,滑动变阻器的滑片 应置于最________(填“左”或“右”)端;

Ⅱ.在实验过程中,已知各元器件均无故障,但闭合开关 后,无论如何调节滑片 ,电压表和电流表的示数总是调不到零,其原因是______点至________点的导线没有连接好;(图甲中的黑色小圆点表示接线点,并用数字标记,空格中请填写图甲中的数字,如“2点至3点”的导线)

Ⅲ.该同学描绘出小电珠的伏安特性曲线示意图如图乙所示,则小电珠的电阻值随工作电压的增大而____________(填“不变”“增大”或“减小”)

                          

【正确答案】

(1) ①0.97(0.96、0.98均可)②

(2) ①

②Ⅰ.左

Ⅱ.1点至5点(或5点至1点)

Ⅲ.增大

【命题立意】

(1)本题考查游标尺读数及用单摆测重力加速度实验的误差分析,难度中等.

(2)本题考查多用电表的使用、电路故障分析、处理实验数据得实验结论等,难度中等

【解题思路】

(1)①从主尺读得 ;游标尺是 分度的,精度为 ,游标尺的第7刻线与主尺的某一刻线对齐,则从游标尺上读得 ,则摆球直径为 .②单摆在摆角较小时的运动才能视为简谐运动,选项A错误;一个周期内,摆球两次经过最低点,选项B错;由单摆周期公式 ,得 ,可知选项C正确,摆球密度较小时,空气阻力对其运动影响较大,选项D错误.

(2)①小电珠正常工作时的电阻大小为 ,小电珠不接入电路时其电阻要小于 ,因此测量时应用欧姆表 的挡位.

②Ⅰ. 闭合时应使小电珠两端电压最小,因此 闭合前,滑动变阻器的滑片 应置于最左端.

Ⅱ.电压表和电流表的示数总是调不到零,说明小电珠两端始终有电压,其原因是 点至 点间的导线没有连接好.

Ⅲ.小电珠的伏安特性曲线不是直线,说明小电珠的电阻随工作电压的变化而变化,小电珠在某个电压时的电阻值等于曲线上各点与 点连线斜率的倒数,可见其电阻随工作电压的增大而增大.

创建者: 绩优堂 贡献者: 绩优堂
【正确答案】

Ⅰ(1)

(2)abe

【命题立意】

本题主要考查游标卡尺、螺旋测微器、用单摆测重力加速度、闭合电路欧姆定律等,意在考查考生的实验能力.难度中等.

【解题思路】

I.(1)游标卡尺的读数为主尺读数加上游标读数且无需估读,结果为 ;(2)在做利用单摆测定当地重力加速度的实验中摆线应选取伸缩性小且尽可能长一些的细线,a正确;为减小阻力的影响,摆球应选择质量大些、体积小些的,b正确;单摆的摆角应小于 ,c 错误;待单摆振动稳定后,应从平衡位置开始计时,且为减小误差需测量 次全振动的时间 ,取平均值周期为 ,d错误,e正确.

创建者: 绩优堂 贡献者: 绩优堂

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