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提升訓(xùn)練22　加試實驗 1.在“用雙縫干涉測量光的波長”的實驗中,用圖甲裝置測量紅光的波長: (1)圖甲中標(biāo)示的器材 “A”應(yīng)為　　　　。 (2)下列操作正確的是　　　　。 A.先調(diào)節(jié)光源高度,觀察到光束沿遮光筒的軸線傳播后再裝上測量頭 B.接通電源前把輸出電壓調(diào)到小燈泡額定的電壓 C.觀察到條紋比較模糊,可以調(diào)節(jié)撥桿進(jìn)行調(diào)整 D.測量某亮條紋位置時,目鏡分劃板中心刻度線與該亮紋邊緣重合 (3)下列圖示中條紋間距表示正確是　　　　。 2.某物理興趣小組利用頻閃照相和氣墊導(dǎo)軌做“探究碰撞中的不變量”的實驗,步驟如下: A.用天平測出滑塊A、B的質(zhì)量分別為300 g和200 g; B.安裝好氣墊導(dǎo)軌,調(diào)節(jié)氣墊導(dǎo)軌的調(diào)節(jié)旋鈕,使導(dǎo)軌水平; C.向氣墊導(dǎo)軌通入壓縮空氣; D.把A、B兩滑塊放到導(dǎo)軌上,并給他們一個初速度,同時開始閃光照相,閃光的時間間隔設(shè)定為Δt=0.2 s。照片如下圖所示該組同學(xué)結(jié)合實驗過程和圖象分析知:該圖象是閃光4次攝得的照片,在這4次閃光的瞬間,A、B兩滑塊均在0~80 cm刻度范圍內(nèi):第一次閃光時,滑塊B恰好通過x=55 cm處,滑塊A恰好通過x=70 cm處;碰撞后有一個物體處于靜止?fàn)顟B(tài)。 (1)以上情況說明兩滑塊的碰撞發(fā)生在第一次閃光后　　　　 s; (2)設(shè)向右為正方向,試分析碰撞前兩滑塊的質(zhì)量與速度乘積之和是　　　　kgm/s,碰撞后兩滑塊的質(zhì)量與速度乘積之和是　　　　kgm/s,以上實驗結(jié)果說明在碰撞過程中保持不變的物理量是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 3.某同學(xué)用如圖1裝置做探究碰撞中的不變量的實驗。先將a球從斜槽軌道上某固定點(diǎn)處由靜止開始滾下,在水平地面上的記錄紙上留下壓痕,重復(fù)10次;再把同樣大小的b球放在斜槽軌道末端水平段的右端靜止放置,讓a球仍從原固定點(diǎn)由靜止開始滾下,和b球相碰后,兩球分別落在記錄紙上,重復(fù)10次。 (1)本實驗必須測量的物理量有　　　　。 A.斜槽軌道末端到水平地面的高度H B.小球a、b的質(zhì)量ma、mb C.a球的固定釋放點(diǎn)到斜槽軌道末端水平部分間的高度差h D.小球a、b離開斜槽軌道末端后平拋飛行的時間t E.記錄紙上O點(diǎn)到A、B、C各點(diǎn)的距離OA、OB、OC (2)放上被碰小球后,兩小球碰后是否同時落地?　　　(選填“是”或“不是”);如果不是同時落地,對實驗結(jié)果有沒有影響?　　　　(選填“有”或“無”)。 (3)為測定未放小球b時,小球a落點(diǎn)的平均位置,把刻度尺的零刻度線跟記錄紙上的O點(diǎn)對齊,如圖2所示給出了小球a落點(diǎn)附近的情況,由圖可得OB距離應(yīng)為　　　　cm。 (4)按照本實驗方法,驗證動量守恒的驗證式是　　　　　　　　　　　。(用測量的物理量表示) 4.如圖甲所示,在“用雙縫干涉測光的波長”實驗中,將實驗儀器按要求安裝在光具座上,并選用縫間距d=0.20 mm的雙縫屏。從儀器注明的規(guī)格可知,像屏與雙縫屏間的距離L=700 mm。然后,接通電源使光源正常工作。 甲 (1)已知測量頭上主尺的分度值是1毫米,副尺(游標(biāo)尺)上有20個小格。某同學(xué)調(diào)整手輪后,從測量頭的目鏡看去,使分劃板中心刻線與某條紋A中心對齊,如圖乙所示,此時測量頭上主尺和副尺的示數(shù)情況如圖丙所示,此示數(shù)為　　　mm;接著再轉(zhuǎn)動手輪,使分劃板中心刻線與某條紋B中心對齊,測得A到B條紋間的距離為8.40 mm。利用上述測量結(jié)果,經(jīng)計算可得經(jīng)濾光片射向雙縫的色光的波長λ=　　　　m。(保留2位有效數(shù)字) (2)另一同學(xué)按實驗裝置安裝好儀器后,觀察到光的干涉現(xiàn)象效果很好。若他對實驗裝置做了一下改動后,在像屏上仍能觀察到清晰的條紋,且條紋數(shù)目有所增加。以下改動可能實現(xiàn)這個效果的是　　　　。 A.僅將濾光片移至單縫和雙縫之間 B.僅將單縫遠(yuǎn)離雙縫移動少許 C.僅將單縫與雙縫的位置互換 D.僅將紅色濾光片換成綠色濾光片 5.在測定玻璃折射率的實驗中,圖為所插四枚大頭針的位置, aa為事先確定好的玻璃磚的其中一平行邊,bb為準(zhǔn)確操作時應(yīng)畫出的玻璃磚的另一平行邊。 (1)如果在實驗過程中不小心將玻璃磚向上平移了一些,bb移到圖中上側(cè)的虛線位置,而在作光路圖時,aa不變,則所測得的折射率將　　　　(選填“偏大”“偏小”或“不變”)。 (2)若所使用的玻璃磚的bb邊與aa不平行(如圖所示),其他操作無誤,則所測得的折射率將　　　　(選填“偏大”“偏小”或“不變”)。 6.(1)某學(xué)生選用匝數(shù)可調(diào)的可拆變壓器來做探究變壓器線圈兩端的電壓與匝數(shù)的關(guān)系實驗時,原線圈接在學(xué)生電源上,用多用電表測量副線圈的電壓,下列操作正確的是(　　) A.原線圈接直流電壓,電表用直流電壓擋 B.原線圈接直流電壓,電表用交流電壓擋 C.原線圈接交流電壓,電表用直流電壓擋 D.原線圈接交流電壓,電表用交流電壓擋 (2)該學(xué)生繼續(xù)做實驗,先保持原線圈的匝數(shù)不變,增加副線圈的匝數(shù),觀察到副線圈兩端的電壓　　　　(選填“增大”“減小”或“不變”);然后再保持副線圈的匝數(shù)不變,增加原線圈的匝數(shù),觀察到副線圈兩端的電壓　　　　(選填“增大”“減小”或“不變”)。上述探究副線圈兩端的電壓與匝數(shù)的關(guān)系時采用的實驗方法是控制變量法。 7.(1)物理課上,老師做了一個有趣的“跳環(huán)實驗”。如圖1,將一個帶鐵芯的線圈L、開關(guān)S和電源用導(dǎo)線連接起來后,把一金屬套環(huán)置于線圈L上,且使鐵芯穿過套環(huán)。閉合開關(guān)S的瞬間,套環(huán)立刻跳起。 某同學(xué)另找來器材再探究此實驗。他連接好電路,經(jīng)重復(fù)試驗,線圈上的套環(huán)均未動。對比老師演示的實驗,下列四個選項中,導(dǎo)致套環(huán)未動的原因可能是(　　) A.電源的正負(fù)極接反 B.電源電壓過低 C.所選線圈匝數(shù)過多 D.所用套環(huán)的材料與老師的不同 (2)小李同學(xué)利用激光筆和角度圓盤測量半圓形玻璃磚的折射率,如圖2所示是他采用手機(jī)拍攝的某次實驗現(xiàn)象圖,發(fā)亮的是三條光線,固定好激光筆,然后將圓盤和玻璃磚一起順時針繞圓心緩慢轉(zhuǎn)動了5,發(fā)現(xiàn)光線　　　　(選填“①”“②”或“③”)恰好消失了,那么這次他所測得半圓形玻璃磚的折射率n=　　　　。  提升訓(xùn)練22　加試實驗 1.答案 (1)紅光濾色片(寫濾光片也對)　(2)ABC　(3)C 2.答案 (1)0.1　(2)-0.2　-0.2　兩滑塊的質(zhì)量和速度乘積之和 解析 (1)碰撞后A向左做勻速運(yùn)動,設(shè)其速度為vA,所以有:vAΔt=20 cm,碰撞到第二次閃光時A向左運(yùn)動10 cm,時間為t,有:vAt=10 cm,第一次閃光到發(fā)生碰撞時間為t,有:t+t=Δt, 得:t=Δt2=0.1 s; (2)設(shè)向右為正方向,碰撞前,B的速度大小為:vB=0.5 m/s, A的速度為:vA=-1 m/s, 則碰撞前兩滑塊的質(zhì)量與速度乘積之和為:P1=mBvB+mAvA=-0.2 kgm/s。 碰撞后,A靜止,B速度為:vB=-1 m/s, 則碰撞后兩滑塊的動量為:PB=-mBvB=-0.2 kgm/s。 3.答案 (1)BE　(2)不是　無　(3)45.91(45.87~45.95)　(4)maOB=maOA+mbOC 解析 (1)要驗證動量守恒,就需要知道碰撞前后的動量,所以要測量兩個小球的質(zhì)量及碰撞前后小球的速度,碰撞前后小球都做平拋運(yùn)動,速度可以用水平位移代替。所以需要測量的量為:小球a、b的質(zhì)量ma、mb,記錄紙上O點(diǎn)到A、B、C各點(diǎn)的距離OA、OB、OC,故選B、E。 (2)b球被碰飛出后,a球還要在水平段運(yùn)動,因此,b球先落地,但由于兩球平拋運(yùn)動時間相同,故不影響實驗結(jié)果。 (3)小球a和小球b相撞后,小球b的速度增大,小球a的速度減小,都做平拋運(yùn)動,所以未放被碰小球時小球a的落地點(diǎn)為B點(diǎn),由題圖可知OB距離應(yīng)為45.91 cm。 (4)B為碰前入射小球落點(diǎn)的位置,A為碰后入射小球的位置,C為碰后被碰小球的位置,碰撞前入射小球的速度為v1=OB2hg,碰撞后入射小球的速度為v2=OA2hg,碰撞后被碰小球的速度為v3=OC2hg,若mav1=mav2+mbv3,則表明通過該實驗驗證了兩球碰撞過程中動量守恒,代入可得maOB=maOA+mbOC。 4.答案 (1)0.25　4.810-7　(2)D 解析 (1)游標(biāo)尺上有20個小格,精確度為0.05 mm,游標(biāo)尺上第五條刻線對齊主尺上某條刻線,則示數(shù)為0.055 mm=0.25 mm。 相鄰亮(暗)條紋間距Δx=8.410-35 m=Ldλ,解得λ=4.810-7 m。 (2)若條紋數(shù)目增加,則相鄰亮(暗)條紋間距Δx變小,由Δx=Ldλ知,僅將紅色濾光片換成綠色濾光片,λ變小,則Δx變小。 5.答案 (1)偏大　(2)不變 解析 (1)如果在實驗過程中不小心將玻璃磚向上平移了一些,bb移到圖中上側(cè)的虛線位置,而在作光路圖時aa不變,作出光路圖,可見,測量得到的入射角沒有變化,而折射角偏小,根據(jù)折射率公式n=sinisinr可知,所測得的折射率將偏大。 (2)測折射率時,只要操作正確,與玻璃磚形狀無關(guān)。所以若所使用的玻璃磚的bb邊與aa不平行(如圖所示),其他操作無誤,則所測得的折射率將不變。 6.答案 (1)D　(2)增大　減小 解析 (1)副線圈上的感應(yīng)電動勢是通過兩個線圈間的互感現(xiàn)象產(chǎn)生的,所以原線圈上的電流應(yīng)該是變化的,應(yīng)為交變電流,電壓為交流電壓。副線圈上的感應(yīng)電流(感應(yīng)電動勢)也是交流,D正確。 (2)根據(jù)變壓比公式U1U2=n1n2: ①保持原線圈的匝數(shù)不變,增加副線圈的匝數(shù),觀察到副線圈兩端的電壓增大; ②保持副線圈的匝數(shù)不變,增加原線圈的匝數(shù),觀察到副線圈兩端的電壓減小。 7.答案 (1)BD　(2)③　2或1.41