(共35张PPT)
类型二 把握高考变化,洞悉命题方向,突破高考新题型
研透真题·破题有方
维度1:新颖的提问方式
【例1】(2020·全国Ⅰ卷)某同学用如图所示的实验装置验证动量定理,所用器材包括:气垫导轨、滑块(上方安装有宽度为d的遮光片)、两个与计算机相连接的光电门、砝码盘和砝码等。
实验步骤如下:
(1)开动气泵,调节气垫导轨,轻推滑块,当滑块上的遮光片经过两个光电门的遮光时间 时,可认为气垫导轨水平;?
(2)用天平测砝码与砝码盘的总质量m1、滑块(含遮光片)的质量m2;
(3)用细线跨过轻质定滑轮将滑块与砝码盘连接,并让细线水平拉动滑块;
(4)令滑块在砝码和砝码盘的拉动下从左边开始运动,和计算机连接的光电门能测量出遮光片经过A、B两处的光电门的遮光时间Δt1、Δt2及遮光片从A运动到B所用的时间t12;
(5)在遮光片随滑块从A运动到B的过程中,如果将砝码和砝码盘所受重力视为滑
块所受拉力,拉力冲量的大小I= ,滑块动量改变量的大小
Δp= ;(用题中给出的物理量及重力加速度g表示)?
(6)某次测量得到的一组数据为:d=1.000
cm,m1=1.50×10-2
kg,m2=
0.400
kg,Δt1=3.900×10-2
s,Δt2=1.270×10-2
s,t12=1.50
s,取
g=9.80
m/s2。计算可得I= N·s,Δp= kg·m·s-1;(结果均
保留3位有效数字)?
(7)定义δ=│
│×100%,本次实验δ= %。(保留1位有效数
字)?
【例1】【解析】(1)当滑块经过A、B两个光电门时间相等时,速度相等,此时由
于阻力很小,可以认为气垫导轨是水平的。
(5)拉力冲量的大小I=m1gt12;滑块动量改变量
(6)I=m1gt12=1.5×10-2×9.8×1.5
N·s=0.221
N·s;Δp=m2
=0.212
kg·m·s-1。
(7)δ=|
|×100
%=
×100
%≈4
%
答案:(1)大约相等 (5)m1gt12
m2
(6)0.221 0.212 (7)4
【真题解码】
1.创新变化:
①验证动量定理是高考首次。
②求实验δ为新颖设问方式。
2.方法迁移:通过控制变量,数据处理。
3.命题陷阱:认为数据一定是整数,或者方便计算的数据,计算复杂时,考生缺乏耐心。第(6)步实际上重复第(5)步,重点考查学生的数据处理能力,其结果计算出来都不是整数,容易引起学生的不安,实际的生活中我们算出来的数据往往就是很多位的小数,本题目更加接近生活实际。
维度2:新题型
【例2】(2020·全国Ⅱ卷)下列关于能量转换过程的叙述,违背热力学第一定律的有 ,不违背热力学第一定律、但违背热力学第二定律的有 。(填正确答案标号)?
A.汽车通过燃烧汽油获得动力并向空气中散热
B.冷水倒入保温杯后,冷水和杯子的温度都变得更低
C.某新型热机工作时将从高温热源吸收的热量全部转化为功,而不产生其他影响
D.冰箱的制冷机工作时从箱内低温环境中提取热量散发到温度较高的室内
【例2】【解析】汽车通过燃烧汽油获得动力并向空气中散热,不违背热力学第一定律,也不违背热力学第二定律,A项不符合;冷水倒入保温杯后,冷水和杯子的温度都变得更低,需要对外做功或对外放出热量,而保温杯隔断了传热过程,水也没有对外做功,所以该过程违背热力学第一定律;某新型热机工作时将从高温热源吸收的热量全部转化为功,而不产生其他影响,该过程不违背热力学第一定律,但违背热力学第二定律;冰箱的制冷机工作时从箱内低温环境中提取热量散发到温度较高的室内,要消耗电能,引起了其他变化,该过程不违背热力学第一定律,也不违背热力学第二定律,D项不符合。
答案:B C
【真题解码】
1.创新变化:由原来的5选3的多选题变为4个选项且为2个选空的选择题。
2.命题陷阱:认为是选择正确的选项,违背一词恰好是对两个定律的否定。下列不正确的选项,考生往往能够很好地处理,而变换词语后,考生可能分辨不出,造成错误。
必备知能·融会贯通
【考场秘技】实验题解题三步曲
第一步:明确实验目的。
有的题目明确告诉你实验的目的,有的表达比较隐晦,这里我们都要再次明确,并且和对应知识建立联系。
第二步:回忆实验步骤。
如果是常规实验,一定要梳理一下实验的步骤,如果是创新实验,必须要认真阅读步骤说明。
第三步:小心处理数据。
数据有时候不难处理,关键题目出现具体要求,一定要认真阅读。
【满分警示】
警示1:不能有效地明确信息。
抓不住题目的题眼或关键词。如【例1】中的“3位有效数字”、【例2】中的
“违背”
等。
警示2:看不懂题给的信息。
如【例1】题图很明确地告知定义δ=
×100%。
警示3:对自己的不信任。
看到【例1】中计算的数据结果,没有领悟到最后数据的复杂性,反复演算从而
浪费了宝贵的时间。
【新颖的提问方式】
1.为了测定电阻的阻值,实验室提供下列器材:待测电阻R(阻值约100
Ω)、滑动变阻器R1(0～100
Ω)、滑动变阻器R2(0～10
Ω)、电阻箱R0(0～9
999.9
Ω)、理想电流表A(量程50
mA)、直流电源E(3
V,内阻忽略)、导线若干、开关若干。
高考猜押竞技场
(1)甲同学设计如图(a)所示的电路进行实验。
①请在图(b)中用笔画线代替导线,完成实物电路的连接。
②滑动变阻器应选 (选填字母代号即可)。?
③实验操作时,先将滑动变阻器的滑动触头移到最 (选填“左”或“右”)端,再接通开关S;保持S2断开,闭合S1,调节滑动变阻器使电流表指针偏转至某一位置,并记下电流I1。?
④断开S1,保持滑动变阻器阻值不变,调整电阻箱R0阻值在100
Ω左右,再闭合S2,调节R0阻值使得电流表读数为 时,R0的读数即为电阻的阻值。?
(2)乙同学利用电路(c)进行实验,改变电阻箱R0的值,读出电流表相应的电流I,
由测得的数据作出
-R0图线如图(d)所示,图线纵轴截距为m,斜率为k,则电阻的
阻值为 (用m、k表示)。?
(3)若电源内阻是不可忽略的,则上述电路(a)和(c),哪种方案测电阻更
好? ;原因是 ? 。?
【解析】(1)①根据电路图连接实物图如图所示:
②因为滑动变阻器采用分压式接法时,阻值越小调节越方便,所以变阻器应选R2;
③实验操作时,应将变阻器的滑动触头置于输出电压最小的一端,即最左端;
④根据欧姆定律,若两次保持回路中电流表读数不变,即电流表读数仍为I1时,则根据电路结构可知,回路中总电阻也应该相等,结合回路中的电阻计算,可知R0的读数即为电阻的阻值。
(2)根据闭合电路欧姆定律应有:E=I(R+R0)
解得:
结合数学知识可知
解得:
(3)若电源内阻是不可忽略的,则电路(a)好,因为电源内阻对用(a)测电阻没有
影响,而导致用(c)测量电阻偏大,有测量误差。
答案:(1)①图见解析 ②R2 ③左 ④I1 (2)
(3)(a) 此方案不受电源
内阻的影响
2.如图所示为研学小组的同学们用圆锥摆验证向心力表达式的实验情景。将一轻细线上端固定在铁架台上,下端悬挂一个质量为m的小球,将画有几个同心圆周的白纸置于悬点下方的水平平台上,调节细线的长度使小球自然下垂静止时恰好位于圆心处。手带动小球运动使它在放手后恰能在纸面上方沿某个画好的圆周做匀速圆周运动。调节平台的高度,使纸面贴近小球但不接触。
(1)若忽略小球运动中受到的阻力,在具体的计算中可将小球视为质点,重力加速度为g;
①从受力情况看,小球做匀速圆周运动所受的向心力是 (选填选项前的字母);?
A.小球所受细线的拉力
B.小球所受的重力
C.小球所受拉力和重力的合力
②在某次实验中,小球沿半径为r的圆做匀速圆周运动,用秒表记录了小球运动n圈的总时间t,则小球做此圆周运动的向心力大小Fn= (用m、n、t、r及相关的常量表示)。用刻度尺测得细线上端悬挂点到画有圆周纸面的竖直高度为h,那么对小球进行受力分析可知,小球做此圆周运动所受的合力大小F= (用m、h、r及相关的常量表示);?
③保持n的取值不变,改变h和r进行多次实验,可获取
不同时间t。研学小组的同学们想用图象来处理多组
实验数据,进而验证小球在做匀速圆周运动过程中,
小球所受的合力F与向心力Fn大小相等。为了直观,应
合理选择坐标轴的相关变量,使待验证关系是线性关
系。为此不同的组员尝试选择了不同变量并预测猜
想了如图所示的图象,若小球所受的合力F与向心力Fn大小相等,则这些图象中合理的是 (选填选项前的字母)。?
(2)考虑到实验的环境、测量条件等实际因素,对于这个实验的操作,下列说法中正确的是 (选填选项前的字母)。?
A.相同体积的小球,选择密度大一些的球可以减小空气阻力对实验的影响
B.相同质量的小球,选择体积小一些的球有利于确定其圆周运动的半径
C.测量多个周期的总时间再求周期的平均值,有利于减小周期测量的偶然误差
D.在这个实验中必须测量出小球的质量
(3)上述实验中小球运动起来后撤掉平台,由于实际实验过程中存在空气阻力的影响,所以持续观察会发现小球做圆周运动的半径越来越小,经过足够长时间后,小球会停止在悬点正下方。若小球在运动中每转动一周的时间内半径变化均可忽略,即每一周都可视为匀速圆周运动。请分析说明在小球做上述圆周运动的过程中,随着细线与竖直方向的夹角不断减小,小球做圆周运动的周期是如何变化的 。?
(4)小明同学认为:在摆角较小的条件下,单摆的周期和圆周摆的周期可以认为相等,请推导证明小明的观点是否成立 。
【解析】(1)①小球受重力和细线的拉力作用,则小球做圆周运动的向心力由重
力和细线拉力的合力提供,故选C;
②小球做半径为r的圆周运动的周期为
则向心力
设细线与竖直方向的夹角为θ,小球所受的合力为
F=mgtanθ=
③设小球做半径为r的圆周运动的周期为
此时小球距细线上端固定点的竖直高度为h,根据合外力等于向心力有
可得
故选B。
(2)相同体积的小球,选择密度大一些的球可以减小空气阻力对实验的影响,选项A正确;相同质量的小球,选择体积小一些的球有利于确定其圆心的位置,从而容易确定其圆周运动的半径,选项B正确;测量多个周期的总时间再求周期的平均值,有利于减小周期测量的偶然误差,选项C正确;由③的分析可知,当合外力等于向心力时,小球的质量可以消掉,则在这个实验中不需测量出小球的质量,选项D错误。故选A、B、C。
(3)设小球做半径为r的圆周运动的周期为T,此时小球距细线上端固定点的竖直
高度为h,根据合外力等于向心力有
可解得
因半径变小,绳长不变,h变大,故小球周期变大。
(4)成立;圆锥摆的周期根据
mgtanθ=m
Lsinθ得
夹角较小,cosθ≈1则
即此时单摆的周期和圆周摆的周期可以认为相等。
答案:(1)①C ②
③B
(2)ABC (3)周期变大 (4)成立
【新题型】
3.光能在光导纤维中传播是利用了光的全反射现象。光导纤维的结构如图所示,其内芯和外套材料不同,光在内芯中传播,内芯的折射率为n1,外套的折射率为n2,则n1 n2(选填“大于”“等于”或“小于”);若光纤只有内芯并置于空气中,光纤的长为L并已拉直,让光从它的一个端面入射,从另一端面射出,则光在光纤中传播的最长时间为 。(已知光在真空中的传播速度为c,光在光纤表面只发生全反射)。?
【解析】光只有从光密介质射向光疏介质时才能发生全反射,因此n1大于n2。
从表面恰好发生全反射时,运动的路程最长,时间最长,由于sinC=
最长路程
光在介质中传播的速度
因此最长传播时间
答案:大于
4.一定质量的理想气体,从状态a开始,经历ab、bc、ca三个过程回到原状态,其V-T图象如图所示,其中图线ab的反向延长线过坐标原点O,图线bc平行于T轴,图线ca平行于V轴,则ab过程 ,bc过程 ,ca过程
。(均填字母)?
A.气体压强不变,气体从外界吸热
B.气体温度不变,气体向外界放热
C.气体体积不变,气体不吸热也不放热
D.气体体积不变,气体向外界放热
【解析】图线ab的反向延长线过原点O,说明ab过程经历了等压变化,温度升高,即ΔU>0,又体积增大,说明气体对外界做功,即W<0。由热力学第一定律ΔU=Q+W可知,Q>0,即气体从外界吸热,所以选A。图线bc平行于T轴,说明bc过程经历了等容变化,温度降低,即ΔU<0。因体积不变,说明气体不对外界做功,外界也不对气体做功,即W=0。由热力学第一定律ΔU=Q+W可知,Q<0,即气体向外界放热,所以选D;图线ca平行于V轴,说明ca过程经历了等温变化,温度不变,即ΔU=0。又体积减小,说明外界对气体做功,即W>0。由热力学第一定律ΔU=Q+W可知,Q<0,即气体向外界放热,所以选B。
答案:A D B类型二
把握高考变化,洞悉命题方向,突破高考新题型
情境细盘点
命题新解读
类型
2019
2020
基础性 命题中应包含一定比例的基础性试题,引导学生筑牢知识基础。综合性 注意学科内、学科间之间的联系,引导学生整合所学知识,有效考查综合运用知识的能力和水平。应用性 选取生产生活和技术等存在的现实问题,理论联系实际,思考课堂所学内容的应用价值。创新性 科学技术前沿理论,工程技术领域重大项目编题,设置新颖的试题呈现方式和设问方式,促使学生主动思考。
卷别
题号
方式
卷别
题号
方式
形式创新
卷Ⅰ
22
读取数据,处理数据
卷Ⅰ
22、23
题目呈现方式更具体,更有操作性
卷Ⅱ
22
简单的过程数据处理
卷Ⅱ
22、23、25
自主分析问题,突破5选3模式,采用4选2;新颖的设问方式
卷Ⅲ
22
注重了实验过程但相对比较简单
卷Ⅲ
22
半开放性问题,贴近实验,提升能力
山东卷
17
新颖的设问方式,猜想式的研究方法
维度1:新颖的提问方式
【例1】(2020·全国Ⅰ卷)某同学用如图所示的实验装置验证动量定理,所用器材包括:气垫导轨、滑块(上方安装有宽度为d的遮光片)、两个与计算机相连接的光电门、砝码盘和砝码等。
实验步骤如下:
(1)开动气泵,调节气垫导轨,轻推滑块,当滑块上的遮光片经过两个光电门的遮光时间 时,可认为气垫导轨水平;?
(2)用天平测砝码与砝码盘的总质量m1、滑块(含遮光片)的质量m2;
(3)用细线跨过轻质定滑轮将滑块与砝码盘连接,并让细线水平拉动滑块;
(4)令滑块在砝码和砝码盘的拉动下从左边开始运动,和计算机连接的光电门能测量出遮光片经过A、B两处的光电门的遮光时间Δt1、Δt2及遮光片从A运动到B所用的时间t12;
(5)在遮光片随滑块从A运动到B的过程中,如果将砝码和砝码盘所受重力视为滑块所受拉力,拉力冲量的大小I= ,滑块动量改变量的大小Δp= ;(用题中给出的物理量及重力加速度g表示)?
(6)某次测量得到的一组数据为:d=1.000
cm,m1=1.50×10-2
kg,m2=0.400
kg,Δt1=3.900×10-2
s,Δt2=1.270×10-2
s,t12=1.50
s,取g=9.80
m/s2。计算可得I=
N·s,Δp= kg·m·s-1;(结果均保留3位有效数字)?
(7)定义δ=││×100%,本次实验δ= %。(保留1位有效数字)?
1.创新变化:
①验证动量定理是高考首次。
②求实验δ为新颖设问方式。
2.方法迁移:通过控制变量,数据处理。
3.命题陷阱:认为数据一定是整数,或者方便计算的数据,计算复杂时,考生缺乏耐心。第(6)步实际上重复第(5)步,重点考查学生的数据处理能力,其结果计算出来都不是整数,容易引起学生的不安,实际的生活中我们算出来的数据往往就是很多位的小数,本题目更加接近生活实际。
维度2:新题型
【例2】(2020·全国Ⅱ卷)下列关于能量转换过程的叙述,违背热力学第一定律的有 ,不违背热力学第一定律、但违背热力学第二定律的有 。(填正确答案标号)?
A.汽车通过燃烧汽油获得动力并向空气中散热
B.冷水倒入保温杯后,冷水和杯子的温度都变得更低
C.某新型热机工作时将从高温热源吸收的热量全部转化为功,而不产生其他影响
D.冰箱的制冷机工作时从箱内低温环境中提取热量散发到温度较高的室内
1.创新变化:由原来的5选3的多选题变为4个选项且为2个选空的选择题。
2.命题陷阱:认为是选择正确的选项,违背一词恰好是对两个定律的否定。下列不正确的选项,考生往往能够很好地处理,而变换词语后,考生可能分辨不出,造成错误。
实验题解题三步曲
第一步:明确实验目的。
有的题目明确告诉你实验的目的,有的表达比较隐晦,这里我们都要再次明确,并且和对应知识建立联系。
第二步:回忆实验步骤。
如果是常规实验,一定要梳理一下实验的步骤,如果是创新实验,必须要认真阅读步骤说明。
第三步:小心处理数据。
数据有时候不难处理,关键题目出现具体要求,一定要认真阅读。
警示1:不能有效地明确信息。
抓不住题目的题眼或关键词。如【例1】中的“3位有效数字”、【例2】中的“违背”
等。
警示2:看不懂题给的信息。
如【例1】题图很明确地告知定义δ=×100%。
警示3:对自己的不信任。
看到【例1】中计算的数据结果,没有领悟到最后数据的复杂性,反复演算从而浪费了宝贵的时间。
1.为了测定电阻的阻值,实验室提供下列器材:待测电阻R(阻值约100
Ω)、滑动变阻器R1(0～100
Ω)、滑动变阻器R2(0～10
Ω)、电阻箱R0(0～9
999.9
Ω)、理想电流表A(量程50
mA)、直流电源E(3
V,内阻忽略)、导线若干、开关若干。
(1)甲同学设计如图(a)所示的电路进行实验。
①请在图(b)中用笔画线代替导线,完成实物电路的连接。
②滑动变阻器应选 (选填字母代号即可)。?
③实验操作时,先将滑动变阻器的滑动触头移到最 (选填“左”或“右”)端,再接通开关S;保持S2断开,闭合S1,调节滑动变阻器使电流表指针偏转至某一位置,并记下电流I1。?
④断开S1,保持滑动变阻器阻值不变,调整电阻箱R0阻值在100
Ω左右,再闭合S2,调节R0阻值使得电流表读数为 时,R0的读数即为电阻的阻值。?
(2)乙同学利用电路(c)进行实验,改变电阻箱R0的值,读出电流表相应的电流I,由测得的数据作出-R0图线如图(d)所示,图线纵轴截距为m,斜率为k,则电阻的阻值为 (用m、k表示)。?
(3)若电源内阻是不可忽略的,则上述电路(a)和(c),哪种方案测电阻更好? ;原因是 ?_______________________ 。?
2.如图所示为研学小组的同学们用圆锥摆验证向心力表达式的实验情景。将一轻细线上端固定在铁架台上,下端悬挂一个质量为m的小球,将画有几个同心圆周的白纸置于悬点下方的水平平台上,调节细线的长度使小球自然下垂静止时恰好位于圆心处。手带动小球运动使它在放手后恰能在纸面上方沿某个画好的圆周做匀速圆周运动。调节平台的高度,使纸面贴近小球但不接触。
(1)若忽略小球运动中受到的阻力,在具体的计算中可将小球视为质点,重力加速度为g;
①从受力情况看,小球做匀速圆周运动所受的向心力是 (选填选项前的字母);?
A.小球所受细线的拉力
B.小球所受的重力
C.小球所受拉力和重力的合力
②在某次实验中,小球沿半径为r的圆做匀速圆周运动,用秒表记录了小球运动n圈的总时间t,则小球做此圆周运动的向心力大小Fn= (用m、n、t、r及相关的常量表示)。用刻度尺测得细线上端悬挂点到画有圆周纸面的竖直高度为h,那么对小球进行受力分析可知,小球做此圆周运动所受的合力大小
F= (用m、h、r及相关的常量表示);?
③保持n的取值不变,改变h和r进行多次实验,可获取不同时间t。研学小组的同学们想用图象来处理多组实验数据,进而验证小球在做匀速圆周运动过程中,小球所受的合力F与向心力Fn大小相等。为了直观,应合理选择坐标轴的相关变量,使待验证关系是线性关系。为此不同的组员尝试选择了不同变量并预测猜想了如图所示的图象,若小球所受的合力F与向心力Fn大小相等,则这些图象中合理的是 (选填选项前的字母)。?
(2)考虑到实验的环境、测量条件等实际因素,对于这个实验的操作,下列说法中正确的是 (选填选项前的字母)。?
A.相同体积的小球,选择密度大一些的球可以减小空气阻力对实验的影响
B.相同质量的小球,选择体积小一些的球有利于确定其圆周运动的半径
C.测量多个周期的总时间再求周期的平均值,有利于减小周期测量的偶然误差
D.在这个实验中必须测量出小球的质量
(3)上述实验中小球运动起来后撤掉平台,由于实际实验过程中存在空气阻力的影响,所以持续观察会发现小球做圆周运动的半径越来越小,经过足够长时间后,小球会停止在悬点正下方。若小球在运动中每转动一周的时间内半径变化均可忽略,即每一周都可视为匀速圆周运动。请分析说明在小球做上述圆周运动的过程中,随着细线与竖直方向的夹角不断减小,小球做圆周运动的周期是如何变化的 。?
(4)小明同学认为:在摆角较小的条件下,单摆的周期和圆周摆的周期可以认为相等,请推导证明小明的观点是否成立 。?
3.光能在光导纤维中传播是利用了光的全反射现象。光导纤维的结构如图所示,其内芯和外套材料不同,光在内芯中传播,内芯的折射率为n1,外套的折射率为n2,则n1 n2(选填“大于”“等于”或“小于”);若光纤只有内芯并置于空气中,光纤的长为L并已拉直,让光从它的一个端面入射,从另一端面射出,则光在光纤中传播的最长时间为 。(已知光在真空中的传播速度为c,光在光纤表面只发生全反射)。?
4.一定质量的理想气体,从状态a开始,经历ab、bc、ca三个过程回到原状态,其V-T图象如图所示,其中图线ab的反向延长线过坐标原点O,图线bc平行于T轴,图线ca平行于V轴,则ab过程 ,bc过程 ,ca过程
。(均填字母)?
A.气体压强不变,气体从外界吸热
B.气体温度不变,气体向外界放热
C.气体体积不变,气体不吸热也不放热
D.气体体积不变,气体向外界放热
类型二 把握高考变化,洞悉命题方向,突破高考新题型
///研透真题·破题有方///
【例1】【解析】(1)当滑块经过A、B两个光电门时间相等时,速度相等,此时由于阻力很小,可以认为气垫导轨是水平的。
(5)拉力冲量的大小I=m1gt12;滑块动量改变量Δp=m2·-m2·=m2(-)。
(6)I=m1gt12=1.5×10-2×9.8×1.5
N·s=0.221
N·s;Δp=m2(-)=0.212
kg·m·s-1。
(7)δ=||×100
%=||×100
%≈4
%
答案:(1)大约相等 (5)m1gt12
m2(-)
(6)0.221 0.212 (7)4
【例2】【解析】汽车通过燃烧汽油获得动力并向空气中散热,不违背热力学第一定律,也不违背热力学第二定律,A项不符合;冷水倒入保温杯后,冷水和杯子的温度都变得更低,需要对外做功或对外放出热量,而保温杯隔断了传热过程,水也没有对外做功,所以该过程违背热力学第一定律;某新型热机工作时将从高温热源吸收的热量全部转化为功,而不产生其他影响,该过程不违背热力学第一定律,但违背热力学第二定律;冰箱的制冷机工作时从箱内低温环境中提取热量散发到温度较高的室内,要消耗电能,引起了其他变化,该过程不违背热力学第一定律,也不违背热力学第二定律,D项不符合。
答案:B C
///高考猜押竞技场///
1.【解析】(1)①根据电路图连接实物图如图所示:
②因为滑动变阻器采用分压式接法时,阻值越小调节越方便,所以变阻器应选R2;
③实验操作时,应将变阻器的滑动触头置于输出电压最小的一端,即最左端;
④根据欧姆定律,若两次保持回路中电流表读数不变,即电流表读数仍为I1时,则根据电路结构可知,回路中总电阻也应该相等,结合回路中的电阻计算,可知R0的读数即为电阻的阻值。
(2)根据闭合电路欧姆定律应有:E=I(R+R0)
解得:=+
结合数学知识可知m=,k=
解得:E=,R=Em=
(3)若电源内阻是不可忽略的,则电路(a)好,因为电源内阻对用(a)测电阻没有影响,而导致用(c)测量电阻偏大,有测量误差。
答案:(1)①图见解析 ②R2 ③左 ④I1 (2) (3)(a) 此方案不受电源内阻的影响
2.【解析】(1)①小球受重力和细线的拉力作用,则小球做圆周运动的向心力由重力和细线拉力的合力提供,故选C;
②小球做半径为r的圆周运动的周期为T=
则向心力
Fn=m()2r=
设细线与竖直方向的夹角为θ,小球所受的合力为
F=mgtanθ=
③设小球做半径为r的圆周运动的周期为T=
此时小球距细线上端固定点的竖直高度为h,根据合外力等于向心力有=
可得t2=h
故选B。
(2)相同体积的小球,选择密度大一些的球可以减小空气阻力对实验的影响,选项A正确;相同质量的小球,选择体积小一些的球有利于确定其圆心的位置,从而容易确定其圆周运动的半径,选项B正确;测量多个周期的总时间再求周期的平均值,有利于减小周期测量的偶然误差,选项C正确;由③的分析可知,当合外力等于向心力时,小球的质量可以消掉,则在这个实验中不需测量出小球的质量,选项D错误。故选A、B、C。
(3)设小球做半径为r的圆周运动的周期为T,此时小球距细线上端固定点的竖直高度为h,根据合外力等于向心力有
=mr
可解得
T=2π
因半径变小,绳长不变,h变大,故小球周期变大。
(4)成立;圆锥摆的周期根据
mgtanθ=mLsinθ得T=2π
夹角较小,cosθ≈1则T=2π
即此时单摆的周期和圆周摆的周期可以认为相等。
答案:(1)①C ②mr ③B
(2)ABC (3)周期变大 (4)成立
3.【解析】光只有从光密介质射向光疏介质时才能发生全反射,因此n1大于n2。
从表面恰好发生全反射时,运动的路程最长,时间最长,由于sinC=
最长路程s==n1L
光在介质中传播的速度v=
因此最长传播时间t==
答案:大于
4.【解析】图线ab的反向延长线过原点O,说明ab过程经历了等压变化,温度升高,即ΔU>0,又体积增大,说明气体对外界做功,即W<0。由热力学第一定律ΔU=Q+W可知,Q>0,即气体从外界吸热,所以选A。图线bc平行于T轴,说明bc过程经历了等容变化,温度降低,即ΔU<0。因体积不变,说明气体不对外界做功,外界也不对气体做功,即W=0。由热力学第一定律ΔU=Q+W可知,Q<0,即气体向外界放热,所以选D;图线ca平行于V轴,说明ca过程经历了等温变化,温度不变,即ΔU=0。又体积减小,说明外界对气体做功,即W>0。由热力学第一定律ΔU=Q+W可知,Q<0,即气体向外界放热,所以选B。
答案:A D B
