方案编号电阻箱的阻值R/Ω
1400.0350.0300.0250.0200.0
280.070.060.050.040.0
【考点】N3:测定电源的电动势和内阻
【分析】(1)实验中应保证开始时的电流最小,可以保证电路安全,由闭合电路欧姆定律可知应如何调节滑动变阻器;
(2)为了实验更精确应使数据间差值较大,并且能多测数据;根据两组方案的特点可知应选取哪一方案;
【解答】解:(1)电路为限流接法,开始时应让电流最小,然后再逐渐增大,故开始时滑动变阻器应达到最大值处;
(2)对比两方案可知,方案1中电阻箱电阻较大,而R0的阻值只有10Ω,故在调节电阻箱时,电流的变化不明确,误差较大; 而方案2中电阻箱的阻值与R0相差不大,可以测出相差较大的多组数据,故方案2更合理;
【点评】本题考查测定电动势和内阻的实验,本实验要特别注意数据的处理,能正确应用图象并结合函数关系进行分析得出结果.
11.(10分)为了探究受到空气阻力时,物体运动速度随时间的变化规律,某同学采用了“加速度与物体质量、物体受力关系”的实验装置(如图1所示).实验时,平衡小车与木板之间的摩擦力后,在小车上安装一薄板,以增大空气对小车运动的阻力.
(1)往砝码盘中加入一小砝码,在释放小车之前(选填“之前”或“之后”)接通打点计时器的电源,在纸带上打出一系列的点.
(2)从纸带上选取若干计数点进行测量,得出各计数点的时间t与速度v的数据如下表:
时间t/s00.501.001.502.002.50
速度v/(m•s﹣1)0.120.190.230.260.280.29
请根据实验数据在图2中作出小车的v﹣t图象.
(3)通过对实验结果的分析,该同学认为:随着运动速度的增加,小车所受的空气阻力将变大,你是否同意他的观点?请根据v﹣t图象简要阐述理由.
【考点】M8:探究加速度与物体质量、物体受力的关系
【专题】16:压轴题.
【分析】本题以探究运动物体所受空气阻力与速度的关系实验为背景,考查对基本实验(探究加速度与力的关系)变通与创新能力.实验原理是牛顿第二定律.利用题中数据可建立v﹣t图象,由v﹣t图象可得到不同速度时的加速度,再由牛顿第二定律可得到不同速度时的空气阻力,这就可以直到空气阻力与速度的关系.
【解答】解(1)由于纸带长度有限,为了能在有限长度的纸带上打出更多可用的点,应该先接通电源再释放纸带.
(2)合理选取坐标刻度,尽可能使图象“充满”坐标平面,利用题中所给数据描点连线,得到小车的v﹣t图象如图7所示.
(3)由小车的v﹣t图象可知,随小车速度的增大,其加速度(图象斜率)变小,由牛顿第二定律可知,小车所受合外力随速度增大而减小.由于小车所受拉力大小一定,摩擦力已经平衡掉,所以合力减小必是由空气阻力增大引起的.所以,随着运动速度的增加,小车所受的空气阻力将变大.该同学的观点正确.
故答案是:(1)之前;
(2)作出的v﹣t图象如图所示;
(3)同意.在v﹣t图象中,速度越大时,加速度越小,小车受到的合力越小,则小车受空气阻力越大.
【点评】本题以探究运动物体所受空气阻力与速度的关系实验为背景,考查对基本实验(探究加速度与力的关系)变通与创新能力,所以我们要对书本上的实验问题掌握到位.
12.(24分)A.(1)为了将空气装入气瓶内,现将一定质量的空气等温压缩,空气可视为理想气体。下列图象能正确表示该过程中空气的压强p和体积V关系的是B。
(2)在将空气压缩装入气瓶的过程中,温度保持不变,外界做了24kJ的功。现潜水员背着该气瓶缓慢地潜入海底,若在此过程中,瓶中空气的质量保持不变,且放出了5kJ的热量。在上述两个过程中,空气的内能共减小5kJ,空气放出(选填“吸收”或“放出”)的总能量为29kJ。
(3)已知潜水员在岸上和海底吸入空气的密度分别为1.3kg/m3和2.1kg/m3,空气的摩尔质量为0.029kg/mol,阿伏加德罗常数NA=6.02×1023mol﹣1.若潜水员呼吸一次吸入2L空气,试估算潜水员在海底比在岸上每呼吸一次多吸入空气的分子数。(结果保留一位有效数字)
B.(1)激光具有相干性好,平行度好、亮度高等特点,在科学技术和日常生活中应用广泛。下面关于激光的叙述正确的是D。
A.激光是纵波
B.频率相同的激光在不同介质中的波长相同
C.两束频率不同的激光能产生干涉现象
D.利用激光平行度好的特点可以测量月球到地球的距离
(2)如图甲所示,在杨氏双缝干涉实验中,激光的波长为5.30×10﹣7m,屏上P点距双缝S1和S2的路程差为7.95×10﹣7m,则在这里出现的应是暗条纹(选填“明条纹”或“暗条纹”)。现改用波长为6.30×10﹣7m的激光进行上述实验,保持其他条件不变,则屏上的条纹间距将变宽(选填“变宽”、“变窄”或“不变”)。
(3)如图乙所示,一束激光从O点由空气射入厚度均匀的介质,经下表面反射后,从上面的A点射出。已知入射角为i,A与O相距l,介质的折射率为n,试求介质的厚度d。