2实验＋2选做保分练(4)1.(2022·扬州第一学期期末)某同学利用如图1甲所示的实验装置验证机械能守恒定律。将气垫导轨固定在水平桌面上，调节旋钮使其水平。在气垫导轨的左端固定一光滑的定滑轮，在B处固定一光电门，测出滑块及遮光条的总质量为M，将质量为m的钩码通过细线与滑块连接。打开气源，滑块从A处由静止释放，宽度为b的遮光条经过光电门挡光时间为t，取挡光时间t内的平均速度作为滑块经过B处的速度，A、B之间的距离为d，重力加速度为g。图1(1)用游标卡尺测量遮光条的宽度，示数如图乙所示，其读数为________mm。(2)调整光电门的位置，使得滑块通过B点时钩码没有落地。滑块由A点运动到B点的过程中，系统动能增加量ΔEk为________，系统重力势能减少量ΔEp为________。(以上结果均用题中所给字母表示)(3)若实验结果发现ΔEk总是略大于ΔEp，可能的原因是________。A.存在空气阻力B.滑块没有到达B点时钩码已经落地C.测出滑块左端与光电门B之间的距离作为dD.测出滑块右端与光电门B之间的距离作为d解析 (1)游标卡尺的主尺读数为9mm，游标尺上第4个刻度与主尺上某一刻度对齐，故其读数为0.1×4mm＝0.4mm，所以最终读数为9mm＋0.4mm＝9.4mm。(2)滑块通过B点时速度v＝，系统动能增加量ΔEk＝(M＋m)v2＝；质量为m的钩码下落的距离为d，系统重力势能减少量ΔEp＝mgd。(3)存在空气阻力，ΔEk应小于ΔEp，故选项A错误；滑块没有到达B点时钩码已经落地，拉力对滑块做的功会减小，ΔEk应小于ΔEp，故选项B错误；将滑块左端与光电门B之间的距离作为d，钩码下落的高度算少了，ΔEk将大于ΔEp，故选项C正确；将滑块右端与光电门B之间的距离作为d，钩码下落的高度算多了，ΔEk将小于ΔEp，故选项D错误。5\n答案 (1)9.4 (2) mgd (3)C2.(2022·苏锡常镇四市高三教学情况调研)某实验小组用如下器材来测量电压表的内阻。A.待测电压表(量程3V，内阻约几千欧)B.电流表(量程0.6A，内阻约0.1Ω)C.电池组(电动势约3V，内阻可忽略)D.滑动变阻器R0E.电阻箱R(0～9999Ω)F.开关和导线若干图2(1)图2甲是某同学设计的电路，大家讨论后一致认为此电路不可行，你认为原因是________；A.R0阻值较小B.电流表存在内阻C.电压表无法准确读数D.电流表无法准确读数(2)同学们改用图乙电路进行测量，设电阻箱的阻值为R，电压表的示数为U，为了根据图象能求得电压表的内阻，应该作________图线(选填“－R”“U－R”U－)；(3)请根据你选择的坐标轴和下表的数据，在下图中标上合适的标度作出相应图线；R/kΩ0.61.523 45U/V2.521.81.51.31.13/kΩ－11.670.670.50.330.250.20/V－10.400.500.560.670.780.885\n(4)根据你所画出的图线，求出电源的电动势E＝______V，电压表内阻RV＝________kΩ(保留两位有效数字)。解析 (1)设计者认为电压表测自身的电压，电流表测流过电压表的电流，据RV＝可求出电压表内阻。但图甲电路闭合开关后，电路中电流太小，电流表指针几乎不偏转。故D项是电路不可行的原因。(2)对乙图，由闭合电路欧姆定律可得E＝U＋R，整理得＝＋R，则为了根据图象能求得电压表的内阻，应该作－R图线。(3)选择作－R图线，描点连线如图。(4)据图线纵截距可得＝0.34，解得E＝2.9V据图线斜率可得＝，解得RV＝3.0kΩ答案 (1)D (2)－R(3)见解析图(4)2.9 (2.8～3.2) 3.0 (2.8～3.5)3.【选修3－3】(2022·苏锡常镇四市调研)(1)关于实验“用油膜法估测分子大小”，下列说法正确的是________。A.为了防止酒精的挥发，配置的油酸酒精溶液不能长时间放置B.用注射器往水面上滴一滴油酸酒精溶液后，应立即将油膜的形状描下来C.处理数据时将一滴油酸酒精溶液的体积除以油膜面积就得到了油酸分子的直径D.若实验中撒的痱子粉过多，则计算得到的油酸分子的直径将偏大(2)如图3所示，硬质透明塑料瓶内放少许水，用橡皮塞把瓶口塞住，向瓶内打气直到瓶塞跳出，此时可观察到瓶中出现白雾。在瓶塞跳出的瞬间，瓶内气体内能________，水蒸气饱和汽压________。(均选填“增大”“减小”或“不变”)5\n图3(3)将(2)中瓶内水倒尽，仍用橡皮塞将瓶口塞住，用打气筒再将体积为瓶子容积n倍的空气缓慢压入瓶中，此时橡皮塞恰能跳起，已知大气压强为p0，圆柱形橡皮塞截面积大小为S，外界环境温度不变，不计橡皮塞的重力和充气针对橡皮塞的作用力。求：①橡皮塞跳起时瓶中气体的压强；②橡皮塞与瓶口间最大静摩擦力的大小。解析 (1)为了防止酒精的挥发，配置的油酸酒精溶液不能长时间放置，选项A正确；用注射器往水面上滴一滴油酸酒精溶液后，应在液面稳定后将油膜的形状描下来，选项B错误；处理数据时将一滴纯油酸的体积除以油膜面积才能得到油酸分子的直径，选项C错误；若实验中撒的痱子粉过多，油酸散开面积将会变小，则计算得到的油酸分子的直径将偏大，选项D正确。(2)瓶塞跳出的瞬间，气体对外做功，瓶内气体内能减小，温度降低，水蒸气饱和汽压减小。(3)①由气体等温变化规律得p0(n＋1)V＝pV，得p＝(n＋1)p0。②对橡皮塞受力分析可得p0S＋f＝(n＋1)p0S，得f＝np0S。答案 (1)AD (2)减小 减小 (3)①(n＋1)p0 ②np0S4.【选修3－4】(2022·江阴一中月考)(1)下列说法正确的是( )A.一条沿自身长度方向运动的杆，其长度总比杆静止时长B.根据多普勒效应可以判断遥远天体相对于地球的运动速度C.大量事实证明，电磁波不能产生衍射现象D.受迫振动的频率总等于系统的固有频率(2)过去已知材料的折射率都为正值(n>0)。现已有针对某些电磁波设计制作的人工材料，其折射率可以为负值(n<0)，称为负折射率材料，位于空气中的这类材料，入射角i与折射角r依然满足＝n，但是折射线与入射线位于法线的同一侧(此时折射角取负值)。现空气中有一上下表面平行的负折射率材料，一束电磁波从其上表面以入射角α射入，下表面射出。若该材料对此电磁波的折射率n＝－1，请在图4中画出正确反映电磁波穿过该材料的传播路径的示意图，若在上下两个表面电磁波的折射角分别为r1、r2，则r15\n________(填“大于”“等于”或“小于”)r2。图4(3)竖直悬挂的弹簧振子下端装有记录笔，在竖直面内放置记录纸。当振子上下振动时，以水平向左速度v＝10m/s匀速拉动记录纸，记录笔在纸上留下记录的痕迹，建立坐标系，测得的数据如图5所示，求振子振动的振幅和频率。图5解析 (1)长度与速度关系公式为l＝l0，这是相对论的尺缩效应，所以选项A错误；根据多普勒效应，可以判断遥远天体相对于地球的运动速度，所以选项B正确；电磁波也能发生衍射，选项C错误；只有在共振时驱动力的频率才和物体的固有频率相等，选项D错误。(2)光路图如图所示，由图知r1＝r2。(3)设周期为T，振幅为A，由题图得A＝5cm，由于振动的周期就是记录纸从O至x＝1m运动的时间，所以，周期为T＝＝0.1s，频率为f＝＝10Hz。答案 (1)B (2)光路如图 等于 (3)5cm 10Hz5
