浙江省2020高考物理二轮复习专题六第三讲选修实验课后作业含解析

浙江省2020高考物理二轮复习专题六第三讲选修实验课后作业含解析

选修实验 ‎(建议用时：45分钟)‎ ‎1．在“研究电磁感应现象”实验中：‎ ‎(1)首先要确定电流计指针偏转方向和电流方向间的关系．实验中所用电流计量程为100 μA，电源电动势为1.5 V，待选的保护电阻有：R1＝100 kΩ，R2＝1 kΩ，R3＝10 Ω，应选用________作为保护电阻．‎ ‎　　‎ ‎(2)实验中已得出电流计指针向右偏转时，电流是“＋”接线柱流入的，那么在如图1所示的装置中，若将条形磁铁S极朝下插入线圈中，则电流计的指针应向________偏转．‎ ‎(3)在给出的实物图2中，用实线作为导线将实验器材连成实验电路．‎ ‎(4)将线圈L1插入L2中，合上开关．能使感应电流与原电流的绕行方向相同的实验操作是______．‎ A．插入软铁棒 B．拔出线圈L1‎ C．使变阻器阻值变大 D．断开开关 解析：(1)为保护电流计安全，保护电阻最小阻值R＝＝ Ω＝1.5×104 Ω，因此保护电阻应选R1.‎ ‎(2)将条形磁铁S极朝下插入线圈中，穿过线圈的磁场方向向上，磁通量增加，由楞次定律可知，感应电流从“＋”接线柱流入电流计，电流计的指针应向右偏转．‎ ‎(3)将线圈L2和电流计串联形成一个回路，将开关、滑动变阻器、电源、线圈L1串联而成另一个回路即可，实物图如图所示．‎ ‎(4)根据楞次定律可知，若使感应电流与原电流的绕行方向相同，则线圈L2中的磁通量应该减小，故拔出线圈L1，使变阻器阻值变大，断开开关均可使线圈L2中的磁通量减小，故A错误，B、C、D正确．‎ 答案：(1)R1　(2)右　(3)如解析图　(4)BCD ‎2．在“探究感应电流的方向与哪些因素有关”的实验中，请完成下列实验步骤：‎ - 6 -‎ ‎(1)为弄清灵敏电流计指针摆动方向与电流方向的关系，可以使用一个已知正负极性的直流电源进行探究．某同学想到了多用电表内部某一挡含有直流电源，他应选用多用电表的__________挡(选填“欧姆”“直流电流”“直流电压”“交流电流”或“交流电压”)对灵敏电流计进行测试．由实验可知当电流从正接线柱流入电流计时，指针向右摆动．‎ ‎(2)该同学先将多用电表的红表笔接灵敏电流计的正接线柱，再将黑表笔________(选填“短暂”或“持续”)接灵敏电流计的负接线柱．若灵敏电流计的指针向左摆动，说明电流由电流计的________(选填“正”或“负”)接线柱流入灵敏电流计的．‎ ‎(3)实验中该同学将磁铁某极从线圈上方向下插入线圈时，发现电流表的指针向左偏转，请在图中用箭头画出线圈电流方向，并用字母N、S标出磁铁的极性．‎ 解析：(1)欧姆挡含有直流电源，故换到欧姆挡．‎ ‎(2)试探性的，所以需要短暂接触，从上面可以知道当电流从正接线柱流入电流计时，指针向右摆动，现要使指针向左摆动，则应使电流从负接线柱流入灵敏电流计．‎ 答案：(1)欧姆　(2)短暂　负　(3)如图 ‎3．在“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”的实验中，实验室中备有下列可供选择的器材：‎ A．可拆变压器(铁芯、两个已知匝数的线圈)‎ B．条形磁铁 C．直流电源 D．多用电表 E．开关、导线若干 ‎(1)上述器材在本实验中不必用到的是________(填器材前的字母)，本实验中还需用到的器材是________________________________________________________________________．‎ ‎(2)操作步骤如下：‎ ‎①将两个线圈套到可拆变压器的铁芯上；‎ ‎②闭合电源开关，用多用电表的交流电压挡分别测量原线圈和副线圈两端的电压；‎ ‎③‎ - 6 -‎ 将匝数较多的一组线圈接到学生电源的交流电源输出端上，另一组作为副线圈，接上小灯泡；‎ ‎④将原线圈与副线圈对调，重复以上步骤．‎ 以上操作的合理顺序是______(只填步骤前数字序号)．‎ 解析：(1)变压器线圈两端的电压与匝数的关系为＝，所以实验中需要知道原、副线圈的匝数，即可拆变压器必用；变压器的原理是原线圈磁场的变化引起副线圈磁通量的变化，所以不需要外界的磁场，故条形磁铁不需要．直流电源不会使原线圈产生变化的磁场，而需要用到低压交流电源，并需要测交流电压，所以多用电表必用；做电学实验，开关、导线必用．即上述器材在本实验中不必用到的是B、C；还需用到的器材是低压交流电源．‎ ‎(2)在实验中，首先将两个线圈套到可拆变压器的铁芯上；再将匝数较多的一组线圈接到学生电源的交流电源输出端上，另一组作为副线圈，接上小灯泡；闭合电源开关，用多用电表的交流电压挡分别测量原线圈和副线圈两端的电压；最后将原线圈与副线圈对调，重复以上步骤．‎ 答案：(1)BC　低压交流电源　(2)①③②④‎ ‎4．(1)在“探究单摆周期与摆长的关系”实验中，两位同学用游标卡尺测量小球的直径如图甲、乙所示．测量方法正确的是________(选填“甲”或“乙”)．‎ ‎(2)实验时，若摆球在垂直纸面的平面内摆动，为了将人工记录振动次数改为自动记录振动次数，在摆球运动最低点的左、右两侧分别放置一激光光源与光敏电阻，如图丙所示．光敏电阻与某一自动记录仪相连，该仪器显示的光敏电阻阻值R随时间t变化图线如图丁所示，则该单摆的振动周期为________．若保持悬点到小球顶点的绳长不变，改用直径是原小球直径2倍的另一小球进行实验，则该单摆的周期将________(填“变大”“不变”或“变小”)，图丁中的Δt将________(填“变大”“不变”或“变小”)．‎ - 6 -‎ 解析：(1)游标卡尺测量小球的直径，应将小球卡在外爪的刀口上，故选乙．‎ ‎(2)单摆在一个周期内两次经过平衡位置，每次经过平衡位置，单摆会挡住细激光束，从R－t图线可知周期为2t0.摆长等于摆线的长度加上小球的半径，根据单摆的周期公式T＝2π，摆长变大，所以周期变大．挡光时间等于球的直径与速度的比值，由于球的直径变大，故挡光时间增加．‎ 答案：(1)乙　(2)2t0　变大　变大 ‎5．(2019·宁波月考)如图所示，某同学用插针法测定一半圆形玻璃砖的折射率．在平铺的白纸上垂直纸面插大头针P1、P2确定入射光线，并让入射光线过圆心O，在玻璃砖(图中实线部分)另一侧垂直纸面插大头针P3，使P3挡住P1、P2的像，连接OP3，图中MN为分界线，虚线半圆与玻璃砖对称，B、C分别是入射光线、折射光线与圆的交点，AB、CD均垂直于法线并分别交法线于A、D点．‎ ‎(1)设AB的长度为l1，AO的长度为l2，CD的长度为l3，DO的长度为l4，为较方便地表示出玻璃砖的折射率，需用刻度尺测量________，则玻璃砖的折射率可表示为________．　‎ ‎(2)该同学在插大头针P3前不小心将玻璃砖以O为圆心顺时针转过一小角度，由此测得玻璃砖的折射率将________(选填“偏大”“偏小”或“不变”)．‎ 解析：(1)sin θ1＝，sin θ2＝，因此玻璃的折射率n＝＝＝，因此只需测量l1和l3即可．‎ ‎(2)当玻璃砖顺时针转过一个小角度时，在处理数据时，认为l1是不变的，即入射角不变，而l3减小，所以测量值n＝将偏大．‎ 答案：(1)l1和l3　n＝　(2)偏大 ‎ ‎6．现有毛玻璃屏A、双缝B、白光光源C、单缝D和透红光的滤光片E等光学元件，要把它们放在如图所示的光具座上组装成双缝干涉装置，用以测量红光的波长．‎ ‎(1)本实验的实验步骤有：‎ ‎①取下遮光筒左侧的元件，调节光源高度，使光束能直接沿遮光筒轴线把屏照亮；‎ ‎②按合理顺序在光具座上放置各光学元件，并使各元件的中心位于遮光筒的轴线上；‎ ‎③用米尺测量双缝到屏的距离；‎ ‎④用测量头(其读数方法同螺旋测微器)测量数条亮纹间的距离．‎ - 6 -‎ 在操作步骤②时还应注意________________和________________．‎ ‎(2)将测量头的分划板中心刻线与某亮纹中心对齐，将该亮纹定为第1条亮纹，此时手轮上的示数如图甲所示，然后同方向转动测量头，使分划板中心刻线与第6条亮纹中心对齐，记下此时如图乙所示的手轮上的示数______mm，求得相邻亮纹的间距Δx为________mm.‎ ‎(3)已知双缝间距d为2.0×10－4 m，测得双缝到屏的距离l为0.700 m，由计算式λ＝________，求得所测红光波长为________nm.‎ 解析：(1)单缝与双缝的间距为5～10 cm，使单缝与双缝相互平行．‎ ‎(2)图甲的读数为2.320 mm，图乙的读数为13.870 mm，‎ Δx＝ mm＝2.310 mm.‎ ‎(3)由Δx＝λ可得：λ＝Δx 可求出λ＝×2.310×106 nm ‎＝6.6×102 nm.‎ 答案：(1)单缝与双缝的间距为5～10 cm　使单缝与双缝相互平行　(2)13.870　2.310　(3)Δx　6.6×102‎ ‎7．气垫导轨(如图)工作时，空气从导轨表面的小孔喷出，在导轨表面和滑块内表面之间形成一层薄薄的空气层，使滑块不与导轨表面直接接触，大大减小了滑块运动时的阻力．为了探究碰撞中的不变量，在水平气垫导轨上放置两个质量均为a的滑块，每个滑块的一端分别与穿过打点计时器的纸带相连，两个打点计时器所用电源的频率均为b.气垫导轨正常工作后，接通两个打点计时器的电源，并让两滑块以不同的速度相向运动，两滑块相碰后粘在一起继续运动．‎ 如图为某次实验打出的点迹清晰的纸带的一部分，在纸带上以相同间距的6个连续点为一段划分纸带，用刻度尺分别量出其长度x1、x2和x3.若题中各物理量的单位均为国际单位，‎ - 6 -‎ 那么，碰撞前两滑块的动量大小分别为______________、____________，两滑块的总动量大小为____________；碰撞后两滑块的总动量大小为________．重复上述实验，多做几次．若碰撞前、后两滑块的总动量在实验误差允许的范围内相等，则碰撞前后两滑块动量不变．‎ 解析：打点周期为，打x1、x2、x3均用时.碰前其中一个滑块的动量 p1＝mv1＝m＝a＝0.2abx1‎ 碰前另一个滑块的动量 p2＝mv2＝m＝a＝0.2abx3.‎ 故碰前总动量p＝p1－p2＝0.2ab(x1－x3)，‎ 同理碰后总动量p′＝2m＝0.4abx2.‎ 答案：0.2abx1　0.2abx3(第1，2空可互换)‎ ‎0．2ab(x1－x3)　0.4abx2‎ - 6 -‎