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2022屆高考物理二輪復(fù)習(xí) 第6章 物理實(shí)驗(yàn) 考前基礎(chǔ)回扣練10 光電效應(yīng) 原子結(jié)構(gòu)與原子核

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1、2022屆高考物理二輪復(fù)習(xí) 第6章 物理實(shí)驗(yàn) 考前基礎(chǔ)回扣練10 光電效應(yīng) 原子結(jié)構(gòu)與原子核 1.[2018·安徽宣城調(diào)研]如圖甲所示,一位同學(xué)利用光電計(jì)時(shí)器等器材做“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn).有一直徑為d、質(zhì)量為m的金屬小球由A處由靜止釋放,下落過程中能通過A處正下方、固定于B處的光電門,測(cè)得A、B間的距離為H(H?d),光電計(jì)時(shí)器記錄下小球通過光電門的時(shí)間為t,當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間.則: (1)如圖乙所示,用游標(biāo)卡尺測(cè)得小球的直徑d=________ mm. (2)小球經(jīng)過光電門B時(shí)的速度表達(dá)式為________. (3)多次改變高度H,重復(fù)上述實(shí)驗(yàn),作出隨H的變化圖象如圖丙

2、所示,當(dāng)圖中已知量t0、H0和重力加速度g及小球的直徑d滿足表達(dá)式__________________時(shí),可判斷小球下落過程中機(jī)械能守恒. (4)實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)動(dòng)能的增加量ΔEk總是稍小于重力勢(shì)能的減少量ΔEp,增加下落高度后,則ΔEp-ΔEk將________(選填“增大”“減小”或“不變”). 解析:(1)由題圖乙可知,主尺讀數(shù)為7 mm,游標(biāo)尺讀數(shù)為5×0.05 mm=0.25 mm,故游標(biāo)卡尺讀數(shù)為7 mm+0.25 mm=7.25 mm. (2)用平均速度表示小球經(jīng)過光電門時(shí)的速度,故v=. (3)若減少的重力勢(shì)能等于增加的動(dòng)能,可以認(rèn)為機(jī)械能守恒,則有mgH=mv2,即2g

3、H0=2,整理得2gH0t=d2. (4)因?yàn)樵撨^程中有阻力做功,而高度越高,阻力做功越多,故增加下落高度后,ΔEp-ΔEk增大. 答案:(1)7.25 (2)v= (3)2gH0t=d2 (4)增大 2.由于在軌運(yùn)行的空間站處于完全失重狀態(tài),不能利用天平等儀器測(cè)量質(zhì)量,為此某同學(xué)為空間站設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置測(cè)量彈簧的勁度系數(shù)和小球的質(zhì)量.圖中擋板處裝有力傳感器,水平軌道B處裝有光電門,可以測(cè)量出小球經(jīng)過光電門的時(shí)間.已知彈簧的彈性勢(shì)能表達(dá)式為Ep=kx2(其中k為彈簧的勁度系數(shù),x為彈簧的形變量),小球的直徑為D. (1)用水平力作用在小球上,使彈簧的壓縮量為x,力傳感器的

4、示數(shù)為F1,則彈簧的勁度系數(shù)k=________. (2)撤去水平力,小球被彈出后沿水平軌道運(yùn)動(dòng),經(jīng)過B點(diǎn)的光電門所用的時(shí)間為t,據(jù)此可知,小球被彈出時(shí)速度v=________,小球的質(zhì)量m=________. 解析:(1)根據(jù)胡克定律得F1=kx,解得k=. (2)小球被彈出時(shí)速度v=,由機(jī)械能守恒定律得kx2=mv2,聯(lián)立解得m=. 答案:(1) (2)  3.[2018·廣東湛江四校聯(lián)考]某同學(xué)要測(cè)量一個(gè)由均勻新材料制成的圓柱體的電阻率ρ,步驟如下: (1)用游標(biāo)卡尺測(cè)量其長(zhǎng)度如圖甲所示,可知其長(zhǎng)度為________ mm. (2)用螺旋測(cè)微器測(cè)量其直徑如圖乙所示,可知其直

5、徑為________ mm. (3)選用多用電表的電阻“×1”擋,按正確的操作步驟測(cè)此圓柱體的電阻,表盤的示數(shù)如圖丙所示,則該圓柱體的阻值約為________ Ω. (4)為更精確地測(cè)量其電阻,可供選擇的器材如下: 電流表A1(量程0~300 mA,內(nèi)阻約為2 Ω); 電流表A2(量程0~150 mA,內(nèi)阻約為10 Ω); 電壓表V1(量程0~1 V,內(nèi)阻r0=1 000 Ω); 電壓表V2(量程0~15 V,內(nèi)阻約為15 kΩ); 定值電阻R0=3 000 Ω; 滑動(dòng)變阻器R1(最大阻值為5 Ω); 滑動(dòng)變阻器R2(最大阻值為1 000 Ω); 電源E(電動(dòng)勢(shì)約為4

6、V,內(nèi)阻r約為1 Ω); 開關(guān),導(dǎo)線若干. 為了使測(cè)量盡量準(zhǔn)確,測(cè)量時(shí)電表讀數(shù)不得小于其量程的,電壓表應(yīng)選________,電流表應(yīng)選________,滑動(dòng)變阻器應(yīng)選________(填器材代號(hào)). (5)根據(jù)你選擇的器材,請(qǐng)?jiān)诜娇騼?nèi)畫出實(shí)驗(yàn)電路圖. 解析:(1)游標(biāo)卡尺的讀數(shù)為50 mm+3×0.05 mm=50.15 mm; (2)螺旋測(cè)微器的讀數(shù)為4.5 mm+20.0×0.01 mm=4.700 mm; (3)歐姆表的讀數(shù):示數(shù)×倍數(shù)=22×1 Ω=22 Ω; (4)(5)用量程0~15 V的電壓表指針偏角太小,所以用電壓表V1,并進(jìn)行改裝,由電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的值知電流最大約為Im==174 mA,所以用電流表A2,滑動(dòng)變阻器用最大阻值較小的,便于調(diào)節(jié),所以用滑動(dòng)變阻器R1,電流表外接,滑動(dòng)變阻器采用分壓接法,電路圖如圖所示(見答案). 答案:(1)50.15 (2)4.700 (3)22 (4)V1 A2 R1 (5)如圖所示

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