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特色小卷25 非主干实验突破
[时间:50分钟 满分:100分]
(10分)在“探究弹力与弹簧伸长的关系”实验中,小明设计了图甲所示的实验装置,弹簧放置在光滑水平桌面上,左端固定并与刻度尺的零刻度线对齐,右端通过平行于桌面的细线跨过光滑的定滑轮与托盘相连,随后他在托盘中逐一增加砝码,待稳定后记录每次对应弹簧的形变量。小明以砝码的重力为纵坐标,以弹簧的形变量为横坐标,建立坐标系,并将测得数据在坐标纸上描点,得到图乙所示曲线,g取10 m/s2。
(1)由图线求得弹簧的劲度系数为______N/m(结果保留三位有效数字)。
(2)托盘的质量为______kg。
(3)图线AB段发生明显弯曲,造成这种现象的主要原因是________________________________________________________________________。
(4)如图丙所示,实验中用两根不同的弹簧a和b,画出弹簧弹力F与弹簧长度L的F-L图像,下列说法正确的是______。
A.a的原长比b的长
B.a的劲度系数比b的大
C.a的劲度系数比b的小
D.弹力与弹簧长度成正比
(9分)向心力演示器可以探究小球做圆周运动所需向心力F的大小与质量m、角速度ω、轨道半径r之间的关系,装置如图1所示,两个变速塔轮通过皮带连接。实验时,匀速转动手柄使长槽和短槽分别随相应的变速塔轮匀速转动,槽内的金属小球就做匀速圆周运动。横臂的挡板对小球的压力提供向心力,小球对挡板的反作用力通过横臂的杠杆作用使弹簧测力套筒下降,从而露出标尺,标尺上黑白相间的等分格显示出两个金属球所受向心力的比值。
(1)在研究向心力F的大小与质量m、角速度ω、半径r之间的关系时,我们主要用到的物理方法是________。
A.控制变量法
B.等效替代法
C.理想实验法
(2)为了探究金属球的向心力F的大小与轨道半径r之间的关系,下列说法正确的是________。
A.应使用两个质量不等的小球
B.应使两小球离转轴的距离相同
C.应将皮带套在两边半径相等的变速塔轮上
(3)某同学用传感器测出小球做圆周运动向心力F的大小和对应的周期T,获得多组数据,画出了图2所示的图像,该图像是一条过原点的直线,则图像横坐标x代表的是________。
(6分)电荷的定向移动形成电流,电流表示单位时间内通过导体横截面的电荷量,即I=。电流传感器可以像电流表一样测量电流,并且可以和计算机相连,显示出电流随时间变化的图像。某同学利用下图所示电路观察电容器的充、放电现象,电流传感器与计算机相连,可以显示出电流I随时间t变化的图像。
(1)在充电过程中,测绘的充电电流I随时间t变化的图像可能是下图中的__________。
A. B.
C. D.
(2)下图为传感器中电容器放电时的电流I随时间t变化的图像,在0到5.5t0时间内图像与时间轴所围的面积的物理意义是________________________________________________________________________。
(6分)(1)用“插针法”测定玻璃的折射率,如图甲所示,玻璃砖有4个光学面A、B、C、D,其中A、C两面相互平行,实验中对于入射面和出射面的选择,下列说法正确的是____________。
A.只能选用A、C两面
B.不能选用C、D面
C.既可以选用A、C两面,也可以选用A、B两面
(2)在完成“测定玻璃的折射率”的实验后,同学们对“插针法”的适用范围进行了讨论,玻璃砖的形状如图乙所示,下列说法正确的是________。
A.“插针法”只能用于测梯形玻璃砖的折射率
B.“插针法”只能用于测梯形玻璃砖和三角形玻璃砖的折射率
C.测梯形玻璃砖、三角形玻璃砖和半圆形玻璃砖的折射率均可用“插针法”
(6分)在“用双缝干涉测量光的波长”的实验中,实验装置如图甲所示。
(1)某次测量,测量头上的主尺和游标尺的示数如图乙所示,则此示数为____________mm。
(2)在观察到清晰条纹的基础上,要增加观察到的条纹数目,下列操作能实现的是____________(填字母,多选)。
A.仅将透镜向光源移近
B.仅将双缝向单缝移近
C.仅换一个间距更大的双缝
D.仅减小双缝到毛玻璃的距离
(6分)小福同学做“用单摆测量重力加速度的大小”实验。
(1)如图甲所示,细线的上端固定在铁架台上,下端系一个小钢球,做成一个单摆。图乙、丙分别画出了细线上端的两种不同的悬挂方式,你认为图__________(填“乙”或“丙”)的悬挂方式较好。
(2)用游标卡尺测得小钢球的直径d,测出摆线的长度,算出摆长l,再测出摆的周期T,得到一组数据,改变摆线的长度,再得到几组数