高考物理总复习课时跟踪检测第十八单元选修实验（A、B卷）

第十八单元 选修实验(A、B卷)A卷夯基保分练1(2018杭州期末)小姚同学做了“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”的实验，请回答以下问题：(1)本实验中需要测量电压，则在如图甲、乙所示的器材中，应_(填字母)。A选甲图中的器材B选乙图中的器材C都可以选D都不能选(2)小姚在做本实验时，选择的原线圈为100匝，副线圈为200匝；他将原线圈接入学生电源中的交流电压“6 V”挡位，用合适的电表测量出副线圈的电压为13.0 V，则下列叙述可能符合实际情况的一项是_(填字母)。A变压器的铁芯没有闭合B一定是电压的测量出了问题C副线圈实际匝数与标注的“200”不符，应该小于200匝D学生电源实际输出电压大于标注的“6 V”解析：(1)探究变压器的实验中要选择交流电表，乙图电压表是直流电压表，所以应该选择多用电表中交流电压挡，选项A正确。(2)如果原副线圈匝数之比为12，理论上输入输出电压值之比应该也为12，考虑漏磁因素输入输出电压值之比应该要大于12，而题目中6 V电压经过变压器之后变为13 V，导致比值小于12，可能是学生电源输入电压大于6 V，选项D正确；如变压器铁芯没有闭合，则漏磁更加严重，输入电压为6 V，输出电压应该会比较接近6 V，不会是13 V，选项A错误；假设副线圈实际150匝，根据可计算出理论上输出电压为9 V，考虑漏磁应该小于9 V，不会达到13 V，选项C错误；由以上分析可知选项B错误。答案：(1)A(2)D2如图所示，用图中所示的器材进行研究电磁感应现象。A是直径较小的线圈，B是直径较大的线圈，学生电源能输出交流电和直流电。(1)将A线圈放在B线圈中，若想检验在开关S闭合的瞬间，线圈B中是否有电流产生，则图中的电路需要进一步连线，请你补充完整。(2)在(1)中将线连接好之后，检查无误。闭合开关S的瞬间，灵敏电流计G的指针_(填“发生偏转”或者“不发生偏转”)；闭合开关S经过一段时间之后，灵敏电流计G的指针_(填“发生偏转”或者“不发生偏转”)；改变滑动变阻器的触头P的位置，第次缓慢移动，第次快速移动，观察灵敏电流计G的示数可得到的结论是：第次的示数_(填“大于”“小于”或“等于”)第次的示数；将铁芯插入A线圈中，保持其他不变，断开开关的瞬间，灵敏电流计G的示数与线圈A中没有铁芯断开开关时比较，示数_(填“变大”“变小”或“相同”)。(3)在实验中某实验小组误将电路中的电源接在交流电上，闭合开关电路稳定之后，该小组观察灵敏电流计G，看到的现象_。解析：在(1)中将线连接好之后，检查无误。闭合开关S的瞬间，导致B线圈中的磁通量发生变化，产生感应电流，所以灵敏电流计G的指针发生偏转；当闭合开关S经过一段时间之后，回路中磁通量不再发生变化，则回路中没有感应电流，所以灵敏电流计G的指针不发生偏转；改变滑动变阻器的触头P的位置同时快慢不同，则回路产生的感应电动势不同，所以产生的感应电流不同，快速移动产生的感应电动势大，所以电流大，指针偏转的程度大；将铁芯插入A线圈中，产生的感应电动势大，所以电流大，指针偏转的程度大；如果将电路中的电源接在交流电上，闭合开关之后由于交变电流的大小和方向随着时间发生变化，所以不停的产生感应电流，所以指针不停的运动。答案：(1)如图所示：(2)发生偏转不发生偏转小于变大(3)灵敏电流计G的指针不停地来回运动3(2019浙江金丽衢十二校联考)(1)在“探究单摆周期与摆长的关系”的实验中，测量单摆的周期时，甲同学把细绳绕在一根铁棒上，乙同学用夹子夹住细绳再固定，这两种固定方法更合理的是_(选填“甲”或“乙”)同学。(2)在“探究感应电流方向的规律”实验中，下列连线正确的是_，在选择正确的连法之后，向右移动滑动变阻器的滑片与开关闭合瞬间相比较，电流表中的电流方向_(选填“相同”或“不同”)。解析：(1)乙同学固定方式能够防止摆长变化。(2)在探究感应电流方向的规律中，通过观察开关断开、闭合过程中电流表指针的摆动来判断电流方向，所以宜采用直流电源，A、B错误；大线圈与电流表连接，这样磁通量变化快，现象明显，C正确；D中电流表与学生电源直接形成闭合回路，不符合实验要求，D错误。C电路中向右移动滑动变阻器的滑片，则电路中电阻减小，电流增加，其效果等于开关闭合瞬间，所以感应电流的方向相同。答案：(1)乙(2)C相同4(2019浙江名校联考)在“探究单摆周期与摆长的关系”实验中：(1)用20分度的游标卡尺测得摆球直径如图甲所示，摆球直径D为_mm。(2)用秒表测得单摆完成30次全振动的时间如图乙所示，则完成30次全振动的时间t为_ s。(3)关于该实验的操作，以下说法不正确的是_(多选)。A选用密度较大的金属球有利于减小实验误差B应选用不可伸长的细线作为摆线C应把摆线置于水平桌面上测量摆长D应在摆球摆到最大位移处开始计时解析：(1)摆球的直径D为20.0 mm60.05 mm20.30 mm。(2)单摆完成30次全振动的时间t为42.8 s。(3)选用密度较大的金属球有利于减小实验误差，选项A正确；应选用不可伸长的细线作为摆线，不可用橡皮绳等，选项B正确；应把摆线自由悬挂测量摆长，摆球摆到最低处开始计时，选项C、D错误。答案：(1)20.30(2)42.8(3)CD5用圆弧状玻璃砖做测定玻璃折射率的实验时，先在白纸上放好圆弧状玻璃砖，在玻璃砖的一侧竖直插上两枚大头针P1、P2，然后在玻璃砖的另一侧观察，调整视线使P1的像被P2的像挡住，接着在眼睛所在的一侧插两枚大头针P3和P4，使P3挡住P1和P2的像，P4挡住P3以及P1和P2的像，在纸上标出大头针位置和圆弧状玻璃砖轮廓，如图甲所示，其中O为两圆弧圆心，图中已画出经过P1、P2点的入射光线。(1)在图上补画出所需的光路。(2)为了测出玻璃的折射率，需要测量入射角和折射角，请在图中的AB分界面上画出这两个角。(3)用所测物理量计算折射率的公式为n_。(4)为了保证在弧面CD得到出射光线，实验过程中，光线在弧面AB的入射角应适当_(填“小一些”“无所谓”或“大一些”)。(5)多次改变入射角，测得几组入射角和折射角，根据测得的入射角和折射角的正弦值，画出了如图乙所示的图象，由图象可知该玻璃的折射率n_。解析：(1)连接P3、P4与CD交于一点，此交点即光线从玻璃砖中射出的位置，由于已知P1、P2的连线与AB的交点即光线进入玻璃砖的位置，连接两交点即可作出玻璃砖中的光路，如图所示。(2)连接O点与光线在AB上的入射点的线即为法线，作出入射角和折射角如图中i、r所示。(3)由折射定律可得n。(4)为了保证能在弧面CD上有出射光线，实验过程中，光线在弧面AB上的入射角应适当小一些，才不会使光线在CD面上发生全反射。(5)图象的斜率kn，由题图乙可知斜率为1.5，即该玻璃的折射率为1.5。答案：(1)见解析图(2)见解析图(3)(4)小一些(5)1.56在“用双缝干涉测光的波长”实验中，将双缝干涉实验仪按要求安装在光具座上，如图甲所示，并选用缝间距d0.2 mm的双缝屏。从仪器注明的规格可知，像屏与双缝屏间的距离L700 mm。然后，接通电源使光源正常工作。(1)已知测量头主尺的最小刻度是毫米，副尺上有50个分度。某同学调整手轮后，从测量头的目镜看去，第一次映入眼帘的干涉条纹如图乙(a)所示，图乙(a)中的数字是该同学给各暗条纹的编号，此时图乙(b)中游标尺上的读数x11.16 mm；接着再转动手轮，映入眼帘的干涉条纹如图丙(a)所示，此时图丙(b)中游标尺上的读数x2_ mm。(2)利用上述测量结果，经计算可得两个相邻亮条纹(或暗条纹)间的距离x_ mm；这种色光的波长_ nm。解析：(1)由游标尺的读数规则可知：x2(15.010.02)mm15.02 mm。(2)题图乙(a)中暗条纹与题图丙(a)中暗条纹间的间隔为6个，故x2.31 mm；由x可知660 nm。答案：(1)15.02(2)2.316607某实验小组在“探究碰撞中的不变量”的实验中，采用如图甲所示装置通过半径相同的A、B两球的碰撞来进行探究；图中PQ是斜槽，QR是水平槽。实验时先使A球从斜槽上某一固定位置G由静止开始滚下，落到位于水平地面的记录纸上，留下痕迹，重复上述操作10次，得到10个落点痕迹。再把B球放在水平槽上靠近末端的地方，让A球仍从位置G由静止开始滚下，和B球碰撞后，A、B球分别在记录纸上留下各自的落点痕迹，重复这种操作10次。图中的O点是水平槽末端R在记录纸上的垂直投影点。B球落点痕迹如图乙所示，其中米尺水平放置，且平行于G、R、O所在平面，米尺的零刻度线与O点对齐。(1)碰撞后B球的水平射程应取为_ cm。(2)本次实验必须进行的操作步骤有_(填选项号)。A水平槽上没有放B球时，测量A球落点位置到O点的距离BA球与B球碰撞后，测量A球落点位置到O点的距离C测量A球或B球的直径D测量A球和B球的质量(或两球质量之比)E测量G点相对水平槽面的高度解析：(1)应取将所有点包含在内的最小圆的圆心为落地点，读数大概为63.9 cm。(2)根据动量守恒定律，实验需要满足公式mAv0mAv1mBv2，因为小球离开水平槽后做平抛运动，下落的高度相同，所以下落时间相同，故mAOBmAOAmBOC，由于两球抛出点一样，水平位移与小球的直径无关，所以不需要测量水平槽面离地面的高度或小球的直径，需要测量A球和B球的质量(或两球质量之比)以及A球两次落地时的水平距离和B球落地时的水平距离，故A、B、D正确。答案：(1)63(2)ABDB卷提能增分练1(1)斌斌利用“探究单摆周期与摆长的关系”的实验装置(如图甲所示)来测定当地的重力加速度。他测得摆线长为L，铁球的直径为d；在测定周期时，摆球的计时起点应选择图中的_位置(选填“A”“B”或“C”)，若测得单摆n次全振动的时间为t，则当地的重力加速度g_。(2)在“探究变压器线圈两端的电压与匝数之间的关系”实验中，斌斌利用如图乙所示的可拆式变压器(铁芯不闭合)进行研究。实验还需要下列器材中的_(多选)。实验中，图乙中变压器的原线圈接线“0、8”接线柱，所接电源电压为交流10.0 V，副线圈接线“0、4”接线柱，则副线圈所接电表示数可能是()A20.0 VB15.0 VC5.0 VD2.5 V解析：(1)在测定周期时，摆球的计时起点应选择题图甲中的C位置；单摆的摆长L0L，测得单摆的周期T，由单摆的周期公式T2 ，联立解得当地的重力加速度g。(2)在“探究变压器线圈两端的电压与匝数之间的关系”实验中，需要选择学生电源和多用电表，故选项A、D正确；已知理想变压器原线圈的电压U1、原线圈的匝数n1与副线圈两端的电压U2、副线圈的匝数n2满足变压器变压比公式，知副线圈所接电表示数U2U110 V5 V，而现在实验中用的是可拆式变压器(铁芯不闭合)，有漏磁，效率低于100%，故副线圈所接电表示数U2”、“”或“0.300(2)气垫导轨已调成水平04(2018桐乡模拟)(1)在“探究单摆周期与摆长的关系”实验中：在用游标卡尺测小球直径时，图甲、乙中，测量方法正确的是_(选填“甲”或“乙”)：在单摆周期测量过程中，用停表记录单摆完成40次全振动所用的时间，停表指针如图丙所示，则单摆周期为_ s。(2)如图丁所示，在“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”实验中，电源选择_(选填“A”或“B”)。变压器两个线圈的匝数分别为120和60，测得的电压分别为6.5 V和3.6 V，据此可知原线圈的匝数是_。解析：(1)题图甲操作误差较大，题图乙的操作方式正确。根据停表指针位置可知，总时间为48.4 s，因此单摆周期T s1.21 s。(2)变压器应该使用交流电源，只能选用学生电源，因此选B ；假设原线圈匝数为120，则根据可知，输入电压为6.5 V，理论上输出电压应该为3.25 V，考虑漏磁输出电压应该小于该值，不可能为3.6 V，因此，原线圈匝数应该为60。答案：(1)乙1.21(2)B605(2018温州检测)(1)在“探究单摆周期与摆长的关系”的实验中，用游标卡尺测小球的直径，如图1所示的测量方式中最合理的是_(选填“A”“B”或“C”)，测得小球直径如图2所示，其值为_cm。(2)安装好单摆，将摆球从平衡位置拉开一个小角度静止释放，使摆球在竖直平面内稳定摆动，当摆球经过_(选填“平衡位置”“最大位移处”或“任意位置”)时开始计时，并计数为“1”，当摆球第50次经过此位置时停止计时，这段时间停表读数如图3所示，则单摆的周期T_ s(结果保留三位有效数字)。解析：(1)根据游标卡尺的使用方法，A测量方式小球不稳定，且很难测量小球的直径，B测量方式较好。根据游标卡尺读数方法可知，直径为14 mm0.1 mm14.1 mm，即1.41 cm。(2)稳定之后，摆球经过平衡位置时开始计时。起始计数为1，当第50次经过平衡位置时，经过了49次0.5个周期，其总时间为42.0 s，因此周期T1.71 s。答案：(1)B1.41(2)平衡位置1.716液体折射率的测量具有重要的意义。现有如下实验器材：装有待测液体的方形容器(忽略容器壁玻璃的厚度)、激光器、测量角度的装置和观察屏，如图所示。(1)在图中定性画出激光束从ab面射入，在bc面发生全反射的光路图。(2)若激光束在bc面刚好发生全反射时，从ab面射入的入射角为iC，则液体折射率的表达式为n_；本实验装置测量液体折射率的测量范围为_。解析：(1)激光束在bc面发生全反射的光路图