2016年上海高二物理实验操作考讲解
2016年高考新课标Ⅱ卷理综物理试题解析(学而思培优)讲解
2016年普通高等学校招生全国统一考试理综物理部分第Ⅰ卷二、选择题:本题共8小题,每小题6分.在每小题给出的四个选项中,第14~18题只有一项符合题目要求,第19~21题有多项符合题目要求.全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分.14.质量为m 的物体用轻绳AB 悬挂于天花板上.用水平向左的力F 缓慢拉动绳的中点O ,如图所示.用T 表示绳OAA .F 逐渐变大,T 逐渐变大 T 逐渐变小 C .F 逐渐变小,T 逐渐变大 D .F 逐渐变小,T 逐渐变小【答案】A【解析】动态平衡问题,F 与T 的变化情况如图:可得:'''F F F →→↑'''T T T →→↑15.如图,P 是固定的点电荷,虚线是以P 为圆心的两个圆.带电粒子Q 在P 的电场中运动,运动轨迹与两圆在同一平面内,a 、b 、c 为轨迹上的三个点.若Q 仅受P 的电场力作用,其在a 、b 、c 点的加速度大小分别为a a ,b a ,c a ,速度大小分别为a v ,b v ,c v ,则A .a b c a c b a a a v v v >>>>,B .a b c b c a a a a v v v >>>>,C .b c a b c a a a a v v v >>>>,D .b c a a c b a a a v v v >>>>, 【答案】D【解析】由库仑定律可知,粒子在a 、b 、c 三点受到的电场力的大小关系为b c a F F F >>,由Fa m=合,可知b c a a a a >>由题意可知,粒子Q 的电性与P 相同,受斥力作用结合运动轨迹,得a c b v v v >>16.小球P 和Q 用不可伸长的轻绳悬挂在天花板上,P 球的质量大于Q 球的质量,悬挂P球的绳比悬挂Q 球的绳短.将两球拉起,使两绳均被水平拉直,如图所示,将两球由静止释放,在各自轨迹的最低点.A .P 球的速度一定大于Q 球的速度B .P 球的动能一定小于Q 球的动能C .P 球所受绳的拉力一定大于Q 球所受绳的拉力D .P 球的向心加速度一定小于Q 球的向心加速度 【答案】C 【解析】由动能定理可知,2102mgL mv =- v = ①由 12l l <,则P Q v v < A 错2kQ Q E m gl = 1kP P E m gl = 大小无法判断 B 错受力分析T mg F -=向 ② 2v F m L=向 ③F F ma ==向合 ④由①②③④得3T mg = 2a g =则p Q T T > C 对 P Q a a = D 错17.阻值相等的四个电阻,电容器C 及电池E (内阻可忽略)连接成如图所示电路.开关S断开且电流稳定时,C 所带的电荷量为1Q ;闭合开关S ,电流再次稳定后,C 所带的电荷量为2Q .1Q 与2Q 的比值为A .25B .12C .35D .23【答案】C【解析】由已知可得:11Q =U C 22Q =U C 则1122Q U =Q U S 断开时等效电路如下()()()()1R R +R R +R +R 1U =E R R +R 2R +R +R +R⋅⨯1E 5=S 闭合时等效电路如下2R R1R +R U =E R R 3R +R +R⋅=⋅ 则1122Q U 3=Q U 5=18.一圆筒处于磁感应强度大小为B 的匀强磁场中,磁场方向与筒的轴平行,筒的横截面如图所示.图中直径MN 的两端分别开有小孔.筒绕其中心轴以角速度ω顺时针转动.在该截面内,一带电粒子从小孔M 射入筒内,射入时的运动方向与MN 成30︒角.当筒转过90︒时,该粒子恰好从小孔N 飞出圆筒.不计重力.若粒子在筒内未与筒壁发生碰撞,则带电粒子的比荷为A .3BωB .2BωC .BωD .2Bω 【答案】A【解析】如图所示,由几何关系可知粒子的运动轨迹圆心为'O ,''30MO N ∠=由粒子在磁场中的运动规律可知22πF m r T ⎛⎫= ⎪⎝⎭向 ①=F F qvB =向合 ②由①②得2mT Bqπ=即比荷2q m BTπ= ③ 由圆周运动与几何关系可知t t =粒子筒即3090360360T T ︒︒⋅=⋅︒︒粒子筒 则3T T =粒子筒 ④又有2T πω=筒 ⑤ 由③④⑤得 3q m Bω= 19.两实心小球甲和乙由同一种材料制成,甲球质量大于乙球质量.两球在空气中由静止下落,假设它们运动时受到的阻力与球的半径成正比,与球的速率无关.若它们下落相同的距离,则A .甲球用的时间比乙球长B .甲球末速度的大小大于乙球末速度的大小C .甲球加速度的大小小于乙球加速度的大小D .甲球克服阻力做的功大于乙球克服阻力做的功【答案】BD【解析】由已知 设f kR = ① 则受力分析得F mg f =-合 ② F ma =合 ③343m R πρ=⋅ ④ 由①②③④得 243ka g R πρ=-⋅由m m >甲乙 ρρ=甲乙 可知a a >甲乙 C 错 由v-t 图可知甲乙位移相同,则v v >甲乙 B 对 t t <甲乙 A 错由功的定义可知 =W f x ⋅克服 x x =甲乙 f f >甲乙 则W W >甲克服乙克服 D 对20.法拉第圆盘发动机的示意图如图所示.铜圆盘安装在竖直的铜轴上,两铜片P 、Q 分别与圆盘的边缘和铜轴接触.圆盘处于方向竖直向上的匀强磁场B 中.圆盘旋转时,关于流过电阻RA B .若从上向下看,圆盘顺时针转动,则电流沿a 到b 的方向流动C .若圆盘转动方向不变,角速度大小发生变化,则电流方向可能发生变化D .若圆盘转动的角速度变为原来的两倍,则电流在R 上的热功率也变为原来的2倍【答案】AB【解析】将圆盘看成无数幅条组成,它们都在切割磁感线从而产生感应电动势,出现感应电流:根据右手定则圆盘上感应电流从边缘向中心,则当圆盘顺时针转动时,流过电阻的电流方向从a 到b由法拉第电磁感应定律得感生电动势212E BLV BL ω== A 对,C 错由2E P R = 得24214B L P Rω= 当ω 变为2倍时,P 变为原来的4倍21.如图,小球套在光滑的竖直杆上,轻弹簧一端固定于O 点,另一端与小球相连.现将小球从M 点由静止释放,它在下降的过程中经过了N 点,已知在M 、N 两点处,弹簧对小球的弹力大小相等.且π2ONM OMN ∠<∠<,在小球从M 点运动到N 点的过程中A .弹力对小球先做正功后做负功B .有两个时刻小球的加速度等于重力加速度C .弹簧长度最短时,弹力对小球做功的功率为零D .小球到达N 点时的动能等于其在M 、N 两点的重力势能差【答案】BCD【解析】由题意可知在运动过程中受力如下小球的位移为MN则从M A → 弹簧处于压缩态,则弹力做负功 从A B → 弹簧从压缩变为原长,弹力做正功 从B N → 弹簧从原长到伸长,弹力做负功,则A 错 在A 点受力如下则F mg =合 即a g =,B 对 在B 点弹簧处于原长则受力如下在A 点时,F 弹 垂直于杆,则=cos =0P F V α弹弹 ,C 对 从M 到N 小球与弹簧机械能守恒,则k P E E =增减 即0kN P M P N P N P M E E E E E -=-+-重重弹弹由于M 、N 两点弹簧弹力相同,由胡克定律可知,弹簧形变量相同,则P N P M E E =弹弹,即KN P M P N E E E =-重重,D 对.第Ⅱ卷三、非选择题:本卷包括必考题和选考题两部分.第22~32题为必考题.每个试题考生都必须作答.第33~40题为选考题,考生根据要求作答. (一)必考题(共129分) 22.(6分)某物理小组对轻弹簧的弹性势能进行探究,实验装置如图(a )所示:轻弹簧放置在光滑水平桌面上,弹簧左端固定,右端与一物块接触而不连接,纸带穿过打点计时器并与物块连接.向左推物块使弹簧压缩一段距离,由静止释放物块,通过测量和计算,可求得弹簧被压缩后的弹性势能.⑴ 实验中涉及到下列操作步骤: ①把纸带向左拉直 ②松手释放物块③接通打点计时器电源④向左推物块使弹簧压缩,并测量弹簧压缩量上述步骤正确的操作顺序是 (填入代表步骤的序号).⑵ 图(b )中M 和L 纸带是分别把弹簧压缩到不同位置后所得到的实际打点结果.打点计时器所用交流电的频率为50Hz .由M 纸带所给的数据,可求出在该纸带对应的实验中物块脱离弹簧时的速度为 m /s .比较两纸带可知, (填“M”或“L”)纸带对应的实验中弹簧被压缩后的弹性势能大.图b【答案】⑴④①③②⑵1.29 M 【解析】:⑴略⑵脱离弹簧后物体应该匀速直线运动,则22.58 2.5710 1.29/0.04v m s -+=⨯=由能量守恒可知,物体的末动能越大,则弹簧被压缩时的弹性势能越大,则PM PL E E >23.(9分)某同学利用图(a )所示电路测量量程为2.5V 的电压表○V 的内阻(内阻为数千欧姆),可供选择的器材有:电阻箱R (最大阻值99999.9Ω),滑动变阻器1R (最大阻值50Ω),滑动变阻器2R (最大阻值5k Ω),直流电源E (电动势3V ),开关1个,导线若干.实验步骤如下:①按电路原理图(a )连接线路;②将电阻箱阻值调节为0,将滑动变阻器的滑片移到与图(a )中最左端所对应的位置,闭合开关S ;③调节滑动变阻器,使电压表满偏④保持滑动变阻器滑片的位置不变,调节电阻箱阻值,使电压表的示数为2.00V ,记下电阻箱的阻值.回答下列问题:⑴实验中应选择滑动变阻器 (填“1R ”或“2R ”). ⑵根据图(a )所示电路将图(b )中实物图连线.图b⑶实验步骤④中记录的电阻箱阻值为630.0Ω,若认为调节电阻箱时滑动变阻器上的分压不变,计算可得电压表的内阻为 Ω(结果保留到个位).⑷如果此电压表是由一个表头和电阻串联构成的,可推断该表头的满刻度电流为 (填正确答案标号). A .100A μ B .250A μ C .500A μ D .1m A 【答案】⑴1R⑵ ⑶ 2520 ⑷ D【解析】⑴实验原理类比于半偏法测电表内阻电压表所在支路的总电压应该尽量不变化,即滑动变阻器选最大阻值小的即选1R⑵ 略⑶ 近似认为电压表所在电路的总电压不变,且流过电压表与变阻箱的电流不变,2 2.52V R R -= 则42520V R R ==Ω ⑷ 由欧姆定律可知,U 2.5=1mA 2520I R=≈满满 24.(12分)如图,水平面(纸面)内间距为l 的平行金属导轨间接一电阻,质量为m 、长度为l 的金属杆置于导轨上.0t =时,金属杆在水平向右、大小为F 的恒定拉力作用下由静止开始运动.0t 时刻,金属杆进入磁感应强度大小为B ,方向垂直于纸面向里的匀强磁场区域,且在磁场中恰好能保持匀速运动.杆与导轨的电阻均忽略不计,两者始终保持垂直且接触良好,两者之间的动摩擦因数为μ.重力加速度大小为g .求⑴ 金属杆在磁场中运动时产生的电动势的大小; ⑵ 电阻的阻值.【解析】⑴ 由题意可知 00~t 时间内受力分析如下F F f =-合 ① f mg μ= ②物体做匀加速直线运动 F ma =合 ③物体匀加进入磁场瞬间的速度为v ,则0v at = ④ 由法拉第电磁感应定律可知E Blv = ⑤由①②③④⑤可得()0Blt E F mg mμ=- ⑥⑵ 金属杆在磁场中的受力如下即由杆在磁场中匀速直线运动可知0F F f --=安 ⑦ f mg μ= ⑧由安培力可知 F BIl =安 ⑨由欧姆定律可知 EI R= ⑩由⑥⑦⑧⑨⑩可知220B l t R m= 25.(20分)轻质弹簧原长为2l ,将弹簧竖直放置在地面上,在其顶端将一质量为5m 的物体由静止释放,当弹簧被压缩到最短时,弹簧长度为l ,现将该弹簧水平放置,一端固定在A 点,另一端与物块P 接触但不连接.AB 是长度为5l 的水平轨道,B 端与半径l 的光滑半圆轨道BCD 相切,半圆的直径RD 竖直,如图所示,物块P 与AB 间的动摩擦因数0.5μ=.用外力推动物块P ,将弹簧压缩至长度l ,然后放开,P 开始沿轨道运动,重力加速度大小为g .⑴若P 的质量为m ,求P 到达B 点时的速度的大小,以及它离开圆轨道后落回到AB 上的位置与B 点之间的距离;⑵若P 能滑上圆轨道,且仍能沿圆轨道滑下,求P 的质量的取值范围. 【解析】⑴地面上,P E 重转化为P E 弹,E 机守恒∴P P E E ∆=∆重弹5P mgl E =,此时弹簧长度为lA B →:能量守恒:P KB E E Q =+即21542μ=+⋅⇒=B B mgl mv mg l vB D →:动能定理:2211222-⋅=-⇒=D B D mg lmv mv v 此后,物体做平抛运动:2122y l gt t ==⇒=D x v t ==∴B 点速度B v ,落点与B 点距离为⑵假设物块质量为'm则A B →:能量守恒:''p KB E E Q =+'215''42B mgl m v m g l μ=+⋅ 解得:'252'B mgl v gl m =- 若要滑上圆弧,则'0B v ≥,即'20B v ≥,解得5'2m m ≤若要滑上圆弧还能沿圆弧滑下,则最高不能超过C 点 此时 假设恰好到达C 点,则根据能量守恒:'p pc E Q E =+5'4'mgl m g l m gl μ=⋅+解得:5'3m m =故若使物块不超过C 点,5'3m m ≥综上:55'32m m m ≤≤(二)选考题:共45分.请考生从3道物理题,3道化学题,2道生物题中,每科任选一道作答,如果多做则每科按所做的第一题计分.33.【物理——选修3-3】(15分)⑴(5分)一定量的理想气体从状态a 开始,经历等温或等压过程ab 、bc 、cd 、da 回到原状态,其p -T 图像如图所示.其中对角线ac 的延长线过原点O .下列判断正确的是 .(填正确答案标号.选对1个得2分,选对2个得4分,选对3个得5分.每选错一个扣3分,最低得分为0分)A .气体在a 、c 两状态的体积相等B .气体在状态a 时的内能大于它在状态c 时的内能C .在过程cd 中气体向外界放出的热量大于外界对气体做的功D .在过程da 中气体从外界吸收的热量小于气体对外界做的功E .在过程bc 中外界对气体做的功等于在过程da 中气体对外界做的功⑵(10分)一氧气瓶的容积为30.08m ,开始时瓶中氧气的压强为20个大气压.某实验室每天消耗1个大气压的氧气30.36m .当氧气瓶中的压强降低到2个大气压时,需重新充气.若氧气的温度保持不变,求这瓶氧气重新充气前可供该实验室使用多少天. 【答案】(1)ABE (2)4天 【解析】⑴A :PV nRT =nRP T V=⋅ P kT =即体积V 不变,a c V V =B :理想气体内能是温度T 的函数 而a c T T > 故a c E E >C :cd 过程为恒温升压过程,外界对系统做正功,但系统内能不变,故放热,放热量Q W =外D :da 过程为恒压升温过程,体积增加,对外做功,故吸热 但吸热量Q WE =+∆外內 故Q W >外E :bc 过程恒压降温,体积减小 bc W P V nR T =∆=∆da 过程da '''W P V nR T =∆=∆ 因为bc da T T ∆=∆ 故'W W = ⑵瓶中气体量33200.08 1.6PV atm m atm m =⨯=⋅剩余气体量3320.080.16P V atm m atm m =⨯=⋅剩剩每天用量 3310.360.36P V atm m atm m =⨯=⋅用用1.60.1640.36n -==(天)34.【物理——选修3-4】(15分)⑴(5分)关于电磁波,下列说法正确的是 .(填正确答案标号,选对1个得2分,选对2个得4分,选对3个得5分.每选错一个扣3分,最低得分为0分) A .电磁波在真空中的传播速度与电磁波的频率无关 B .周期性变化的电场和磁场可以相互激发,形成电磁波C .电磁波在真空中自由传播时,其传播方向与电场强度、磁感应强度均垂直D .利用电磁波传递信号可以实现无线通信,但电磁波不能通过电缆、光缆传输E .电磁波可以由电磁振荡产生,若波源的电磁振荡停止,空间的电磁波随即消失⑵(10分)一列简谐横波在介质中沿x 轴正向传播,波长不小于10cm .O 和A 是介质中平衡位置分别位于0x =和5cm x =处的两个质点.0t =时开始观测,此时质点O 的位移为4cm y =,质点A 处于波峰位置;1s 3t =时,质点O 第一次回到平衡位置,1s t =时,质点A 第一次回到平衡位置.求 (ⅰ)简谐波的周期、波速和波长;(ⅱ)质点O 的位移随时间变化的关系式.【答案】 ⑴ABC⑵(i )=4s T 7.5cm /s v = 30cm λ=(ii )50.08sin(t )26y ππ=+或者10.08cos(t )23y ππ=+【解析】(1)A 选项,电磁波在真空中传播速度不变,与波长/频率无关B 选项,电磁波的形成即是变化的电场和变化的磁场互相激发得到C 选项,电磁波传播方向与电场方向与磁场方向垂直D 选项,光是一种电磁波,光可在光导纤维中传播E 选项,电磁振荡停止后,电磁波仍会在介质或真空中继续传播(2)(i )0s t =时,A 处质点位于波峰位置1s t =时,A 处质点第一次回到平衡位置可知1s 4T=,=4s T 1s 3t =时,O 第一次到平衡位置 1s t =时,A 第一次到平衡位置可知波从O 传到A 用时2s 3,传播距离5cm x =故波速7.5cm /s xv t==,波长30cm vT λ== (ii )设 0sin(t )y A ωϕ=+可知2rad/s 2T ππω== 又由0s t =时, 4cm y =;1s 3t =,0y =,代入得 8c m A =,再结合题意得 056ϕπ=故50.08sin(t )26y ππ=+或者10.08cos(t )23y ππ=+35.【物理——选修3-5】(15分)⑴(5分)在下列描述核过程的方程中,属于α衰变的是 ,属于β衰变的是 ,属于裂变的是 ,属于聚变的是 .(填正确答案标号)A .14140671C N +e -→B .3232015161P S +e -→C .238234492902U Th +He →D .1441717281N +He O +H →E .235114094192054380U +n Xe +Sr +2n →F .32411120H +H He +n →⑵(10分)如图,光滑冰面上静止放置一表面光滑的斜面体,斜面体右侧一蹲在滑板上的小孩和其前面的冰块均静止于冰面上.某时刻小孩将冰块以相对冰面3m /s 的速度向斜面体推出,冰块平滑地滑上斜面体,在斜面体上上升的最大高度为0.3m h =(h 小于斜面体的高度).已知小孩与滑板的总质量为130kg m =,冰块的质量为210kg m =,小孩与滑板始终无相对运动.取重力加速度的大小210m /s g =.(ⅰ)求斜面体的质量;(ⅱ)通过计算判断,冰块与斜面体分离后能否追上小孩? 【解析】⑴α衰变Cβ衰变AB 裂变E 聚变F⑵(ⅰ)规定水平向左为正对小冰块与鞋面组成的系统 由动量守恒:()=+m v m M v 冰冰冰共由能量守恒:()2211=+22m v m M v m gh +冰冰冰共冰 解得1m /s v =共 20kg M =(ii )由动量守恒()+M m mM v Mv m v =+冰共冰由能量守恒222111=222M m m v Mv m v +冰冰冰 联立解得 2m /s M v = 1m /s m v =-对小孩和冰块组成的系统:0m v m v =+小小冰冰解得1m /s v =-小 1m /sm v v ==-小即两者速度相同故追不上。
上海市高中学业水平考试之物理实验操作考试(完整版),DOC
2012年学业水平考试物理实验操作考试一、操作实验传统实验:DIS实验:实验1:互成角度的共点力的合成实验4:用DIS研究匀速直线运动。
实验2:多用表的使用实验5:用DIS测平均速度实验3:研究感应电流的产生条件实验6:用DIS测加速度实验8:用DIS研究通电螺线管内磁感应强度实验7:用DIS研究气体压强与体积的关系二:分组:小组实验实验仪器设备和材料实验仪器设备的初设状态A组实验一:用DIS研究通电螺线管内的磁感应强度长螺线管1个,稳压电源1个,滑动变阻器1个,导线3根,计算机1台,数据采集器1个,磁传感器(整个探管上至少标有10个等间距刻度)1个,相应的连接线。
(1)计算机、数据采集器、磁传感器三者已连接;(2)计算机显示本实验的界面;(3)长螺线管、稳压电源、滑动变阻器三者已连接。
实验二:互成角度的共点力的合成图板1块,图钉4只,橡皮筋1根(附有2个小绳圈),弹簧测力计2个,带刻度的三角板1副。
(1)在图板上固定实验用纸;(2)橡皮筋的一端已用图钉固定在“参考固定点”上(根据橡皮筋的长度可适当调整固定点的位置);(3)一个弹簧测力计指针设置于非零位置。
B组实验一:用DIS研究气体的压强与体积的关系注射器1个,计算机1台,数据采集器1个,压强传感器1个,相应的连接线。
(1)在大气压下,将注射器的活塞定在约12mL的位置;(2)计算机、数据采集器、压强传感器与注射器四者已连接;(3)监考教师依次输入12mL、11mL、10mL、9mL四个体积值,并采集对应的压强值;(4)计算机显示本实验界面(已含四组数据)。
实验二:多用表的使用多用表(建议用MF30型)1个,1号碱性干电池2节(装在电池盒内组成串联电池组),定值电阻(10欧,电阻值用橡皮胶布贴盖)1个,导线4根(其中2根导线带鳄鱼夹)。
(1)电池、电键和定值电阻已按图连接;(2)断口处的导线均带鳄鱼夹(便于和多用表表笔连接),并夹在一起。
C组实验一:用DIS研究加速度与力、质量的关系带滑轮的轨道1个,小车(质量已知)1辆,钩码1组(或用其他类似器材替代),配重片2个,细绳1根,计算机1台,数据采集器1个,位移传感器1个,相应的(1)计算机、数据采集器、位移传感器三者已连接,小车与轨道安装完毕;(2)计算机显示本实验界面。
2016年上海市高考物理试卷详解
2016年上海市高考物理试卷参考答案与试题解析一.单项选择题(共16分,每小题2分.每小题只有一个正确选项.1.(2分)(2016•上海)卢瑟福通过对α粒子散射实验结果的分析,提出了原子内部存在()A.电子 B.中子 C.质子 D.原子核【分析】本题比较简单,只要正确理解a粒子散射实验现象及其结论即可正确解答.【解答】解:a粒子散射实验现象为:绝大多数α粒子穿过金箔后仍沿原来的方向前进,但有少数α粒子发生了较大的偏转,并有极少数α粒子的偏转超过90°,有的甚至几乎达到180°而被反弹回来.卢瑟福根据该实验现象提出了原子核式结构模型:原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在原子核里,带负电的电子在核外空间里绕着核旋转,故ABC错误,D正确.故选:D.【点评】了解卢瑟福核式结构模型提出的历史背景及其过程,知道α粒子散射实验现象及其结论.2.(2分)(2016•上海)一束单色光由空气进入水中,则该光在空气和水中传播时()A.速度相同,波长相同B.速度不同,波长相同C.速度相同,频率相同D.速度不同,频率相同【分析】光波属于电磁波,其频率由波源决定,从一种介质进入另介质,频率不变;传播速度由介质决定;波长由速度和频率共同决定,由λ=分析波长的变化.【解答】解:传播速度由介质决定,光在真空中传播速度最大,进入水中,速度减小;光波属于电磁波,其频率由波源决定,所以一束单色光由空气进入水中,频率不变;由λ=可知,频率不变,速度减小,则波长减小,故ABC错误,D正确.故选:D.【点评】解答此题的关键是知道频率、速度和波长的决定因素.知道λ=适用于一切波.3.(2分)(2016•上海)各种不同频率范围的电磁波按频率由大到小的排列顺序是()A.γ射线、紫外线、可见光、红外线B.γ射线、红外线、紫外线、可见光C.紫外线、可见光、红外线、γ射线D.红外线、可见光、紫外线、γ射线【分析】依照波长的长短的不同,电磁波谱可大致分为:无线电波,微波,红外线,可见光,紫外线,伦琴射线,γ射线,即可确定频率的大小关系.【解答】解:波长越长、频率越小,比可见光频率小,按照波长逐渐变小,即频率逐渐变大的顺序,频率顺序由大到小排列,电磁波谱可大致分为:γ射线,伦琴射线,紫外线,可见光,红外线,微波,无线电波,故A正确,BCD错误.故选:A.【点评】本题关键是明确无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线都是电磁波,同时要知道它们的波长的大小关系和频率大小关系,以及知道各自的应用.此题属于基础题目,平时应多记、多积累.4.(2分)(2016•上海)如图,顶端固定着小球的直杆固定在小车上,当小车向右做匀加速运动时,球所受合外力的方向沿图中的()A.OA方向B.OB方向C.OC方向D.OD方向【分析】小球受重力和杆对小球的作用力,在两个力共同作用下沿水平向右的方向加速运动,加速度水平向右,合力水平向右.【解答】解:小球和小车的加速度相同,所以小球在重力和杆的作用力两个力的作用下也沿水平向右的方向加速运动,加速度水平向右,根据牛顿第二定律F=ma可知,加速度的方向与合力的方向相同,合力水平向右,即合力沿图中的OD方向,故ABC错误,D正确.故选:D.【点评】根据牛顿第二定律F=ma可知,加速度的方向与合力的方向相同,是解决本题的关键.另外知道杆的弹力不一定沿杆的方向.5.(2分)(2016•上海)磁铁在线圈中心上方开始运动时,线圈中产生如图方向的感应电流,则磁铁()A.向上运动 B.向下运动 C.向左运动 D.向右运动【分析】当磁铁向上(下)运动时,穿过线圈的磁通量变小(大),原磁场方向向下,所以感应磁场方向向下(上),根据右手螺旋定则判断感应电流的方向,然后与图中感应电流的方向比对即可;同理判断出磁铁向右运动或向左运动的情况.【解答】解:A、若磁铁向下运动时,穿过线圈的磁通量变大,原磁场方向向下,所以感应磁场方向向上,根据右手螺旋定则,拇指表示感应磁场的方向,四指弯曲的方向表示感应电流的方向,故可判断出产生了如图中箭头所示的感应电流;同理,若磁铁向上运动,则感应电流的方向与图中感应电流的方向相反.故A错误,B正确;C、若磁铁向右运动或向左运动,穿过线圈的磁通量变小,原磁场方向向下,所以感应磁场方向向下,根据右手螺旋定则,拇指表示感应磁场的方向,四指弯曲的方向表示感应电流的方向,故可判断出产生的感应电流的方向与图中感应电流的方向相反.故CD错误.故选:B【点评】该题考查楞次定律的应用,楞次定律应用的题目我们一定会做,大胆的去找原磁场方向,磁通量的变化情况,应用楞次定律常规的步骤进行判断即可.6.(2分)(2016•上海)放射性元素A经过2次α衰变和1次β衰变后生成一新元素B,则元素B在元素周期表中的位置较元素A的位置向前移动了()A.1位B.2位C.3位D.4位【分析】根据原子核经过一次α衰变,电荷数减小2,质量数减小4;经过一次β衰变,电荷数增加1,质量数不变,分析求解即可.【解答】解:原子核经过一次α衰变,电荷数减小2,所以经过2次α衰变后电荷数减小4;同时,经过一次β衰变,电荷数增加1;所以元素A经过2次α衰变和1次β衰变后电荷数减小3,则生成的新元素在元素周期表中的位置向前移3位,故C正确,ABD错误;故选:C【点评】该题从一个比较特殊的角度考查对两种衰变的本质的理解,在解答中要根据α衰变与β衰变的实质,分析质子数和中子数的变化即可.注意元素在元素周期表中的位置的变化与质子数的变化有关.7.(2分)(2016•上海)在今年上海的某活动中引入了全国首个户外风洞飞行体验装置,体验者在风力作用下漂浮在半空.若减小风力,体验者在加速下落过程中()A.失重且机械能增加 B.失重且机械能减少C.超重且机械能增加 D.超重且机械能减少【分析】超重和失重只与加速度的方向有关,与物体的运动方向无关.加速度向上,超重;加速度向下,失重;物体只有重力或弹簧的弹力做功,机械能守恒,如果还有其它力做功,当其它力做功的代数和为零,机械能不变;当其它力做功的代数和大于零,机械能增加;当其它力做功的代数和小于零,机械能减少.【解答】解:体验者在风力作用下漂浮在半空,体验者的合力为零,如果减小风力,则重力大于风力,合力向下,体验者向下做加速运动,加速度向下,处于失重状态;体验者向下加速运动过程中,除了重力做功外,风力做负功,机械能减少.故ACD错误,B正确.故选:B.【点评】解答此题的关键是知道超重和失重只与加速度的方向有关,与物体的运动方向无关.还要理解机械能守恒定律适用的条件.8.(2分)(2016•上海)如图,一束电子沿z轴正向流动,则在图中y轴上A点的磁场方向是()A.+x方向B.﹣x方向C.+y方向D.﹣y方向【分析】根据右手螺旋定则,右手握住导线,使拇指的方向与电流的方向相同,此时四指所指的方向就是在该点的磁场方向.【解答】解:电子流沿z轴正方向运动,则电流是沿z轴负方向,根据右手螺旋定则可知,电子流在A点产生的磁场的方向为x轴正方向,所以A正确,BCD错误.故选:A.【点评】考查磁场方向的判断,注意右手定则与左手定则的区分及电子运动方向与电流方向的区别.二.单项选择题(共24分,每小题3分.每小题只有一个正确选项.)9.(3分)(2016•上海)在双缝干涉实验中,屏上出现了明暗相间的条纹,则()A.中间条纹间距较两侧更宽B.不同色光形成的条纹完全重合C.双缝间距离越大条纹间距离也越大D.遮住一条缝后屏上仍有明暗相间的条纹【分析】根据△x=λ可知条纹间距随波长的变化而变化,且相邻亮(或暗)条纹间距不变,并依据单缝衍射条纹不相等,而双缝干涉条纹却是相等的,从而即可求解.【解答】解:A、根据△x=λ可知亮条纹之间的距离和暗条纹之间的距离相等,故A错误.B、根据△x=λ可知条纹间距随波长的变化而变化,故B错误.C、根据△x=λ可知,双缝间距离越大条纹间距离越小,故C错误.D、若把其中一缝挡住,出现单缝衍射现象,故仍出现明暗相间的条纹,故D正确.故选:D.【点评】掌握了双缝干涉条纹的间距公式就能顺利解决此类题目,同时理解干涉与衍射条纹的区别.10.(3分)(2016•上海)研究放射性元素射线性质的实验装置如图所示.两块平行放置的金属板A、B分别于电源的两极a、b连接,放射源发出的射线从其上方小孔向外射出.则()A.a为电源正极,到达A板的为α射线B.a为电源正极,到达A板的为β射线C.a为电源负极,到达A板的为α射线D.a为电源负极,到达A板的为β射线【分析】α、β和γ三种射线中,α带正电、β带负电、γ不带电.由图知,a的轨迹曲率半径小于c的轨迹曲率半径,说明a为α射线.再根据带电粒子在电场中的偏转可判断电场方向.【解答】解:β射线为高速电子流,质量约为质子质量的,速度接近光速;α射线为氦核流,速度约为光速的.在同一电场中,β射线偏转的轨迹曲率半径小于α射线的曲率半径,由图知,向左偏的为β射线,向右偏的为α射线,即到达A板的为β射线;因α粒子带正电,向右偏转,说明电场方向水平向右,那么a为电源正极,故B正确,ACD错误.故选:B.【点评】本题要求学生能熟记放各种射线的性质,并能根据电场的性质区分射线的种类,注意在同一电场中,β射线偏转的轨迹曲率半径小于α射线的曲率半径是解题的突破口.11.(3分)(2016•上海)国际单位制中,不是电场强度的单位是()A.N/C B.V/m C.J/C D.T•m/s【分析】物理公式不仅确定了各个物理量之间的关系,同时也确定了物理量的单位之间的关系,根据物理公式来分析物理量的单位即可.【解答】解:A、根据电场强度的定义式可知,力的单位是N,电荷的单位是C,所以电N/C是场强度的单位;B、根据电场强度的公式可知,电势差的单位为V,距离的单位为m,所以V/m是电场强度的单位;C、根据电势差的公式可知,功的单位为J,电量的单位为C,J/C是电势差的单位,不是电场强度的单位;D、根据公式F=qE及F=qvB,E的单位与Bv的单位一样,故T•m/s也是电场强度的单位;本题选不是电场强度的单位的,故选:C【点评】物理公式在确定物理量间的关系的时候同时也确定了单位之间的关系,根据不同的公式来确定单位之间的关系.12.(3分)(2016•上海)如图,粗细均与的玻璃管A和B由一橡皮管连接,一定质量的空气被水银柱封闭在A管内,初始时两管水银面等高,B管上方与大气相通.若固定A管,将B管沿竖直方向缓慢下移一小段距离H,A管内的水银面高度相应变化h,则()A.h=H B.h<C.h=D.<h<H【分析】封闭气体是等温变化,根据玻意耳定律,气压变大,体积缩小.最终B侧水银面比A侧水银面低【解答】解:封闭气体是等温变化,B管沿竖直方向缓慢下移一小段距离H,压强变小,故气体体积要增大,但最终平衡时,封闭气体的压强比大气压小,一定是B侧水银面低,B侧水银面下降的高度(H﹣h)大于A侧水银面下降的高度h,故有:H﹣h>h,故;故选:B【点评】本题关键是明确平衡后右侧水银面比左侧低,然后列式求解,不难.13.(3分)(2016•上海)电源电动势反映了电源把其它形式的能量转化为电能的能力,因此()A.电动势是一种非静电力B.电动势越大,表明电源储存的电能越多C.电动势的大小是非静电力做功能力的反映D.电动势就是闭合电路中电源两端的电压【分析】电动势等于非静电力把1C的正电荷在电源内部从负极搬运到正极所做的功,描述电源把其它形式的能量转化为电能本领的物理量.【解答】解:A、电动势在数值上等于非静电力把1C的正电荷在电源内部从负极搬运到正极所做的功,不是一种非静电力,故A错误.BC、电动势是描述电源把其它形式的能量转化为电能本领的物理量,是非静电力做功能力的反映,电动势越大,表明电源将其它形式的能转化为电能的本领越大,故B错误,C正确.D、电源电动势等于电源没有接入电路时两极间的电压,在闭合电路中电源两极间的电压是路端电压,小于电源电动势,故D错误.故选:C.【点评】本题考查对电动势的理解,要注意电源电动势表征了电源把其他形式的能转化为电能的本领大小,抓住电动势的物理意义和闭合电路欧姆定律进行分析.14.(3分)(2016•上海)物体做匀加速直线运动,相继经过两段距离为16m的路程,第一段用时4s,第二段用时2s,则物体的加速度是()A.m/s2B.m/s2C.m/s2D.m/s2【分析】根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出两个中间时刻的瞬时速度,结合速度时间公式求出物体的加速度.【解答】解:第一段时间内的平均速度为:,第二段时间内的平均速度为:,根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度知,两个中间时刻的时间间隔为:△t=2+1s=3s,则加速度为:a=.选项ACD错误,B正确故选:B.【点评】解决本题的关键掌握匀变速直线运动的运动学公式和推论,并能灵活运用,有时运用推论求解会使问题更加简捷.15.(3分)(2016•上海)如图,始终竖直向上的力F作用在三角板A端,使其绕B点在竖直平面内缓慢地沿顺时针方向转动一小角度,力F对B点的力矩为M,则转动过程中()A.M减小,F增大B.M减小,F减小C.M增大,F增大D.M增大,F减小【分析】根据力矩平衡知,拉力F的力矩与重力G力矩平衡,可以判断转动过程中力F对B点的力矩M的变化情况,根据拉力力臂的变化和重力力臂的变化判断拉力的变化.【解答】解:三角板绕B点缓慢顺时针转动一小角度,知拉力F的力矩和重力的力矩平衡,转动一小角度后,如图所示设原来重心为O,旋转后重心O′,令∠A′BC=,∠O′BC=,根据几何关系有拉力F的力臂:重力G的力臂:根据力矩平衡有:,其中G,O′B为定值,缓慢转动变大,所以拉力F的力矩M减小;根据力矩平衡:解得:,转动过程中均增大,始终,G,OB,AB为定值,,==是定值,缓慢增加,比值增加,所以缓慢转动过程中,F增加;综上可知:M减小,F增加;A正确,BCD错误故选:A【点评】本题考查了力矩的平衡,关键是画出示意图,确定力臂的大小,对力矩这部分内容常和力的平衡综合考查,一定要熟悉基本概念.16.(3分)(2016•上海)风速仪结构如图(a)所示.光源发出的光经光纤传输,被探测器接收,当风轮旋转时,通过齿轮带动凸轮圆盘旋转,当圆盘上的凸轮经过透镜系统时光被挡住.已知风轮叶片转动半径为r,每转动n圈带动凸轮圆盘转动一圈.若某段时间△t内探测器接收到的光强随时间变化关系如图(b)所示,则该时间段内风轮叶片()A.转速逐渐减小,平均速率为B.转速逐渐减小,平均速率为C.转速逐渐增大,平均速率为D.转速逐渐增大,平均速率为【分析】根据图b可知,在△t内,通过的光照的时间越来越长,且在△t内挡了4次光,据此求出周期,再求出风轮叶片转动的周期,根据v=求解平均线速度即可.【解答】解:根据图b可知,在△t内,通过的光照的时间越来越长,则风轮叶片转动的越来越慢,即转速逐渐减小,在△t内挡了4次光,则.根据风轮叶片每转动n圈带动凸轮圆盘转动一圈可知:则风轮叶片转动的周期T=,则风轮叶片转动的平均速率,故B正确.故选:B【点评】本题主要考查了圆周运动线速度、周期、转速之间的关系,能读懂b图是解题的关键,难度适中.三.多项选择题(共16分,每小题4分.每小题有二个或者三个正确选项.全选对的,得4分;选对但不全的,得2分;有选或不答的,得0分.)17.(4分)(2016•上海)某气体的摩尔质量为M,分子质量为m.若1摩尔该气体的体积为V m,密度为ρ,则该气体单位体积分子数为(阿伏伽德罗常数为N A)()A.B. C.D.【分析】每摩尔物体含有N A个分子数,所以分子的质量等于摩尔质量除以阿伏伽德罗常数.要求出单位体积内的分子数,先求出单位体积的摩尔量,再用摩尔量乘以阿伏伽德罗常数.【解答】解:1摩尔该气体的体积为V m,则单位体积分子数为n=,气体的摩尔质量为M,分子质量为m,则1mol气体的分子数为N A=,则单位体积分子数为n==,单位体积的质量等于单位体积乘以密度,质量除以摩尔质量等于摩尔数,所以单位体积所含的分子数n=.故D错误,A、B、C正确.故选:ABC【点评】解决本题的关键掌握摩尔质量与分子质量的关系,知道质量除以摩尔质量等于摩尔数.18.(4分)(2016•上海)如图所示电路中,电源内阻忽略不计.闭合电建,电压表示数为U,电流表示数为I;在滑动变阻器R1的滑片P由a端滑到b端的过程中()A.U先变大后变小B.I先变小后变大C.U与I比值先变大后变小D.U变化量与I变化量比值等于R3【分析】电源内阻忽略不计,电压表测量电源电压,所以无论外电阻如何变化,电压表示数不变.滑动变阻器R1的滑片P由a端滑到b端的过程中,电阻先曾大后减小,由欧姆定律可判断电流表示数的变化和和U 与I比值的变化.【解答】解:A、由图可知电压表测量的是电源的电压,由于电源内阻忽略不计,则电压表的示数总是不变,故A错误;BC、由图可知,在滑动变阻器R1的滑片P由a端滑到b端的过程中,滑动变阻器R1的电阻先增大后减小,由于电压不变,根据闭合电路欧姆定律可知电流表示数先减小后增大,U与I的比值就是接入电路的R1的电阻与R2的电阻的和,所以U与I比值先变大后变小,故C正确;D、由于电压表示数没有变化,所以U变化量与I变化量比值等于0,故D错误;故选:BC.【点评】考查闭合电路欧姆定律与部分电路欧姆定律的应用,掌握闭合电路的动态分析,知道电阻的串并联阻值,注意本题已说明电源内阻忽略不计,学生容易忽略该条件,从而导致错误.19.(4分)(2016•上海)如图(a),螺线管内有平行于轴线的外加匀强磁场,乙图中箭头所示方向为其正方向.螺线管与导线框abcd相连,导线框内有一小金属圆环L,圆环与导线框在同一平面内.当螺线管内的磁感应强度B随时间按图(b)所示规律变化时()A.在t1~t2时间内,L有收缩趋势B.在t2~t3时间内,L有扩张趋势C.在t2~t3时间内,L内有逆时针方向的感应电流D.在t3~t4时间内,L内有顺时针方向的感应电流【分析】根据B﹣t图线斜率的变化,根据法拉第电磁感应定律得出电动势的变化,从而得出感应电流的变化,根据楞次定律判断出感应电流的方向,再根据右手螺旋定则判断出电流所产生的磁场,从而确定磁通量的变化,进而即可求解.【解答】解:A、在t1﹣t2时间内,穿过圆环的磁通量向上不是均匀增大,由愣次定律可以确定L必须减小面积以达到阻碍磁通量的增大,故有收缩的趋势;故A正确.BC、在t2﹣t3时间内,穿过圆环的磁通量向上均匀减小,由法拉第电磁感应定律可知,L中磁通量不变,则L 中没有感应电流,因此没有变化的趋势.故BC错误;D、在t3﹣t4时间内,向下的磁通量减小,根据楞次定律,在线圈中的电流方向c到b,根据右手螺旋定则,穿过圆环L的磁通量向外减小,则根据楞次定律,在金属圆环中产生顺时针方向的感应电流,故D正确.故选:AD.【点评】解决本题的关键掌握楞次定律判断感应电流的方向,右手螺旋定则判断电流和周围磁场方向的关系.20.(4分)(2016•上海)甲、乙两列横波在同一介质中分别从波源M、N两点沿x轴相向传播,波速为2m/s,振幅相同;某时刻的图象如图所示.则()A.甲乙两波的起振方向相反B.甲乙两波的频率之比为3:2C.再经过3s,平衡位置在x=7m出的质点振动方向向下D.再经过3s,两波源间(不含波源)有5个质点位移为零【分析】根据上下坡法判断甲乙两波的起振方向,根据波长关系,结合波速相等,求出甲乙两波的频率之比,根据3s内两波传播的距离,通过波的叠加分析x=7m处质点的振动方向以及合位移为零的位置.【解答】解:A、根据上下坡法知,甲波的起振方向向下,乙波的起振方向向上,可知甲乙两波的起振方向相反,故A正确.B、两列波的波速相同,甲波的波长为4m,乙波的波长为6m,则两列波的波长之比为2:3,根据f=知,频率之比为3:2,故B正确.C、再经过3s,甲乙两波传播的距离x=2×3m=6m,即波谷到达x=7m处,乙波是平衡位置与波峰之间某一振动到达x=7m处,根据叠加知,该质点向上振动,故C错误;D、根据波的叠加知,此时除了波源还有x=9m处、x=6﹣7m处、x=6m处、x=5﹣6m处、x=2﹣3m处质点位移为零,故D正确.故选:ABD.【点评】本题考查了波长、波速、频率之间的关系以及波的叠加,会根据波的传播方向判断振动方向,知道质点的实际位移等于两列波单独传播时引起位移的矢量和.四.填空题(共20分,每小题4分.)本大题中第22题为分叉题,分A、B两类,考生可任选一类答题.若两类试题均做,一律按A类题积分.21.(4分)(2016•上海)形象描述磁场分布的曲线叫做磁感线,通常磁感应强度的大小也叫做磁通量密度.【分析】磁感线是为了形象的描述磁场引入的,是假象的,磁感线的疏密表示强弱,切线方向表示磁场方向.【解答】解:磁感线可以形象地描述磁场的分布.形象描述磁场分布的曲线叫做磁感线,通常磁感应强度的大小也叫做磁通量密度.故答案为:磁感线;磁感应强度.【点评】本题考查了磁感线的特点,还要知道磁感线实际不存在,与电场线对应知记忆.A、B选做一题。
高二物理实验考操作范围
高二物理实验考操作范围一、共点力的合成【实验理论】:1.弹簧计的使用方法2.理解用一个力等效替代另外两个力的实验方法3.知道用图示法表示一个力【实验观察】:1.能判断所记录的两个分力的大小和方向的正确性2.能判断所测量并记录的合力能否等效地替代两个分力【实验操作】:1.会对弹簧测力计进行调零操作2.会正确选择标记点,测量并记录两个分力的方向和大小3.会根据所选择的标记点,测量并记录合力的大小和方向4.会使用毫米刻度尺根据力的图示法作出两个分力及合力的大小和方向5.会根据力的图示法判断合力和两个分力是否符合平行四边形定则【实验步骤】:①将白纸用图钉固定在图板上,用两个弹簧秤互成角度地拉绳套,使橡皮筋的活动点伸到指定的标记点O。
②画出两个分力的方向,并记下两个分力F2、F1的大小,F2= 牛,F1=牛。
③用一个弹簧秤替代原来两个弹簧秤,使橡皮筋的活动点伸到指定的标记点O。
记下F的方向和大小,F 牛。
④用画力的图示方法,取单位线段,画出F1、F2及F,以F1和F2为邻边作平行四边形,得到其对角线F’,观察F’与F是否完全重合?⑤改变两个力的夹角,再做一次实验,并得出结论。
(2)两弹簧测力计轴线与两分力的方向一致(3)橡皮筋活动端正确拉到标记点O(4)两分力方向记录正确(5)两分力大小记录正确(要求估读)二、多用表测电阻、电流、和电压【实验理论】:1.知道多用表可以测量电阻、直流电流和直流电压2.知道多用表测电阻的方法3.知道多用表测直流电流的方法4.知道多用表测直流电压的方法【实验观察】:1.能识别多用表上的选择开关、调零旋钮、测试笔插孔、测量项目及量程2.能辨认多用表刻度盘上的电阻、直流电流、和直流电压对应的刻度线3.能根据多用表所选择的档位和量程,读出表针所指示的测量值【实验操作】:1.会根据不同的测量项目和要求,选用不同的档位和适当的量程进行测量2.测量电阻时,会先“调零”后测量,改变量程时,会重新“调零”3.会根据实验要求用多用表测量直流电流和直流电压【实验步骤】:(测电阻)1.根据待测电阻的估计值,用选择开关选好适当的倍率档2.将红、黑表笔分别插入“+”、“-”插孔。
高二分班考试中的物理实验操作技巧
高二分班考试中的物理实验操作技巧物理实验是高中物理学习的重要组成部分,也是高二分班考试中的一项重要内容。
在物理实验中,正确的操作技巧不仅可以提高实验的准确性和可靠性,还能够展示学生的实验能力和科学素养。
下面将介绍一些高二分班考试中的物理实验操作技巧,希望能对大家有所帮助。
一、实验前的准备工作在进行物理实验之前,必须做好充分的准备工作,包括实验设备的检查、实验器材的准备以及实验操作步骤的熟悉等。
1.检查实验设备首先,要检查实验设备是否完好无损,确保实验设备的正常使用。
检查仪器仪表的连接是否紧固,检查电源线是否插好并接地。
如有故障或者损坏的设备,要及时更换或修复。
2.准备实验器材其次,要准备好实验所需的器材和药品。
要按照实验要求,仔细选择、清洗和消毒实验器材。
注意检查器材是否完整,避免在实验过程中出现不必要的麻烦或事故。
3.熟悉操作步骤最后,要熟悉实验操作步骤,理解实验原理和实验目的。
如果没有明确的实验指导书,应提前与老师沟通,了解实验的具体要求和操作步骤。
熟悉操作步骤可以帮助学生更好地掌握实验技巧,提高实验操作的准确性。
二、实验中的操作技巧在进行物理实验过程中,有一些基本的操作技巧是必须要掌握的,如实验器材的正确使用、实验数据的准确记录以及实验安全的保障等。
1.正确使用实验器材在实验过程中,要正确使用各种实验器材。
比如,在使用量筒测量液体体积时,要注意读数的准确性和稳定性,避免液体滴漏和挂壁现象的发生。
在使用电表测量电流和电压时,要选择适当的量程,并确保仪表的接线正确,避免测量误差。
同时,还要注意使用显微镜、计时器、天平等其他实验器材时的正确操作方法。
2.准确记录实验数据在实验过程中,要准确记录实验数据。
数据的准确性对于实验结果的分析和判断至关重要。
在记录数据时,要注意读数的准确性和精确性,尽量避免因疏忽或错误操作而导致数据的偏差。
同时,还要清晰地标注实验条件和实验结果,方便后期的数据处理和分析。
高中二年级物理实验操作指导
高中二年级物理实验操作指导实验目的:通过进行物理实验,掌握基本的实验操作技能,培养科学观察和实验分析能力。
实验材料:电池组、导线、灯泡、电流表、电压表、开关、电源线等。
实验一:测量直流电的电压和电流实验原理:直流电是指电流方向始终不变的电流,其电压和电流的测量是物理实验中最基本的内容。
实验步骤:1. 将电池组的正极和负极通过导线与电流表相连。
2. 将电流表的另一端与灯泡连接。
3. 将灯泡的另一端与电池组负极相连。
4. 打开电池组开关,观察灯泡是否亮起。
5. 使用电压表测量电池组的电压。
6. 使用电流表测量电流表的读数。
实验二:测量电阻的大小实验原理:电阻是电流通过时的阻碍程度,它决定了电流的大小。
实验步骤:1. 将电池组的正极和负极通过导线与电阻相连。
2. 使用电流表测量电流的大小。
3. 使用电压表测量电阻两端的电压。
4. 根据欧姆定律(U = R × I),计算出电阻的值。
实验三:测量电池组的内阻实验原理:电池组的内部有一个电阻,称为内阻,它会对电流的大小产生影响。
实验步骤:1. 将电池组的正极和负极通过导线与电流表相连。
2. 将电流表的另一端与电阻相连。
3. 将电阻的另一端与电池组负极相连。
4. 使用电压表测量电池组的电压。
5. 根据欧姆定律(U = R × I),计算出电流的大小。
6. 根据电源电压和电流的关系(U_总 = U_电池 + U_内阻),计算出电池组的内阻。
实验四:验证电阻的串联和并联规律实验原理:电阻的串联和并联会改变电路中的总电阻。
实验步骤:1. 准备三个不同阻值的电阻。
2. 将电阻进行串联并连接到电池组。
3. 使用电流表测量电流的大小。
4. 使用电压表测量电阻两端的电压。
5. 根据欧姆定律(U = R × I),计算出总电阻的值。
6. 将电阻改为并联方式,重复步骤3-5。
7. 比较串联和并联两种方式下的总电阻大小。
实验五:测量物体的密度实验原理:密度是物体质量和体积的比值,通过测量物体的质量和体积可以计算出物体的密度。
【精编】2016年上海市虹口区高考物理二模试卷与解析
2016年上海市虹口区高考物理二模试卷一.单项选择题(共16分,每小题2分.每小题只有一个正确选项.)1.(2分)关于恒星,下列说法中正确的是(分)关于恒星,下列说法中正确的是( )A .质量越大的恒星,寿命越短B .体积越大的恒星,亮度越大C .红色恒星的温度比蓝色恒星的温度高D .恒星发光、发热主要来自于恒星内部的化学反应2.(2分)如图所示,把一块不带电的锌板接在验电器上,把一块不带电的锌板接在验电器上,用紫外线灯照射锌板,用紫外线灯照射锌板,验电器的金属箔片张开,则下列说法中正确的是(验电器的金属箔片张开,则下列说法中正确的是( )A .紫外线的波长比可见光长B .验电器的金属箔片带正电C .从锌板逸出电子的动能都相等D .若改用红外灯照射,验电器的金属箔片一定张开3.(2分)有关科学发现,下列说法中正确的是(分)有关科学发现,下列说法中正确的是( )A .查德威克在原子核人工转变的实验中发现了质子B .汤姆孙通过α粒子散射实验,发现了原子核具有一定的结构C .卢瑟福依据α粒子散射实验,提出了原子核内部存在着质子D .最近探测到13亿年前两个黑洞撞击产生的引力波是利用了激光干涉的原理 4.(2分)关于原子核及其变化,下列说法中正确的是(分)关于原子核及其变化,下列说法中正确的是( )A .衰变和裂变都能自发的发生B .β衰变现象说明电子是原子核的组成部分C .升高温度可以使放射性元素的半衰期缩短D .同种放射性元素在化合物中的半衰期与单质中的半衰期相等5.(2分)如图所示,四个示意图所表示的实验中,能说明光具有粒子性的是( )A .B .C .D .6.(2分)如图所示,两个接触面平滑的铅柱压紧后悬挂起来,下面的铅柱不脱落,主要原因是(落,主要原因是( )A .铅分子做无规则热运动.铅分子做无规则热运动B .铅柱受到大气压力作用C .铅柱间存在万有引力作用.铅柱间存在万有引力作用D .铅柱间存在分子引力作用7.(2分)如图所示,两个完全相同的波源在介质中形成的波相叠加而发生的干涉的示意图,实线表示波峰,虚线表示波谷,则(涉的示意图,实线表示波峰,虚线表示波谷,则( )A .A 点为振动加强点,经过半个周期,这一点振动减弱B .B 点为振动减弱点,经过半个周期,这一点振动加强C .C 点为振动加强点,经过半个周期,这一点振动仍加强D .D 点为振动减弱点,经过半个周期,这一点振动加强8.(2分)我国不少地方在节日期间有挂红灯笼的习俗.如图,质量为m 的灯笼用两根长度一定的轻绳OA 、OB 悬挂在水平天花板上,O 为结点,OA >OB ,∠AOB=90°.设OA 、OB 对O 点的拉力大小分别为F A 、F B ,轻绳能够承受足够大的拉力,则(拉力,则( )A .F A 大于F BB .F A 、F B 的合力大于mgC .若左右调节A 点位置,可使F A 等于F BD .若左右调节A 点位置,可使F A 、F B 均大于mg二.单项选择题(共24分,每小题3分.每小题只有一个正确选项.)9.(3分)手机A 的号码为138********,手机B 的号码为130********.当手机A 拨打手机B 时,能听见B 发出响声并且看见B 上来电显示A 的号码为138********.若将手机A 置于透明真空罩中,再用手机B 拨打手机A ,则( ) A .能听见A 发出响声,但看不到A 上显示B 的号码B .能听见A 发出响声,也能看到A 上显示B 的号码130********C .既不能听见A 发出响声,也看不到A 上显示B 的号码D .不能听见A 发出响声,但能看到A 上显示B 的号码130********10.(3分)图示为一种应用逻辑电路制作的简易走道灯的电路图,图示为一种应用逻辑电路制作的简易走道灯的电路图,虚线框内的虚线框内的C 是一门电路,R 0和R 1中有一个是定值电阻,另一个是光敏电阻(受光照时阻值减小),R 2是定值电阻.当走道里光线较暗或将手动开关S 接通时灯泡L 都会点亮,则电路中(亮,则电路中( )A .C 是“或门”,R 0是光敏电阻是光敏电阻B .C 是“或门”,R 1是光敏电阻 C .C 是“与门”,R 0是光敏电阻是光敏电阻D .C 是“与门”,R 1是光敏电阻 11.(3分)如图所示,足够长的直线ab 靠近通电螺线管的一端,且与螺线管垂直.用磁传感器测量ab 上各点沿ab 方向上的磁感应强度分量B x 的大小,在计算机屏幕上显示的图象大致是(算机屏幕上显示的图象大致是( )A .B .C .D .12.(3分)某静电场在x 轴上各点的电势φ随坐标x 的分布图象如图所示.x 轴上A 、O 、B 三点的电势分别为φA 、φO 、φB,电场强度沿x 轴方向的分量大小分别为E Ax 、E Ox 、E Bx ,电子在A 、O 、B 三点的电势能分别为E P A 、E PO 、E PB .下列判断中正确的是(判断中正确的是( )A.φO>φB>φA B.E Ox>E Bx>E AxC.E PO<E PB<E P A D.E PO﹣E P A>E PO﹣E PB13.(3分)一列简谐横波沿x轴正方向传播,O为波源且t=0时刻开始沿y轴负方向起振.如图所示为t=0.2s时x=0至x=4m范围内的波形图,虚线右侧的波形未画出.已知图示时刻x=2m处的质点第一次到达波峰,则下列判断中正确的是( )A.这列波的周期为0.4sB.t=0.7s末,x=10m处质点的位置坐标为(10m,﹣10cm)C.t=0.7s末,x=12m处的质点正经过平衡位置向上运动D.t=0.3s末,x=24m处的质点加速度最大且沿y轴正方向14.(3分)如图所示,将两个质量均为m,带电量分别为,带电量分别为++q、﹣q的小球a、b 用绝缘细线悬挂于O点,置于水平方向的匀强电场中,用力F拉小球a,使整个装置处于平衡状态,且悬线Oa与竖直方向的夹角为30°.则F的大小可能为( )A.mg B.mg C.mg D.mg15.(3分)如图是德国物理学家史特恩设计的最早测定气体分子速率的示意图.M、N是两个共轴圆筒的横截面,外筒N的半径为R,内筒M的半径比R 小得多,可忽略不计.筒的两端封闭,两筒之间抽成真空,两筒以相同角速度ω绕其中心轴线匀速转动.M筒开有与转轴平行的狭缝S,且不断沿半径方向向外筒后被吸附,如果如果R、v1、v2保持不射出速率分别为v1和v2的分子,分子到达N筒后被吸附,)变,ω取某合适值,则以下结论中正确的是(取某合适值,则以下结论中正确的是(A .只要时间足够长,N 筒上到处都落有分子B .分子不可能落在N 筒上某两处,且与S 平行的狭条上C .当.当||﹣|≠n 时(n 为正整数),分子必落在不同的狭条上 D .当+=n 时(n 为正整数),分子必落在同一个狭条上16.(3分)如图所示,质量相同的三个小球从足够长的斜面上同一点O 分别以初速度v 1、v 2、v 3水平抛出,落在斜面上的位置分别为A 、B 、C ,已知OA=AB=BC ,空气阻力不计,则(空气阻力不计,则( )A .v 1:v 2:v 3=1:2:3B .落到斜面时的速度方向不同C .落到斜面时的动能之比为1:2:3D .落到斜面时的动能增量之比为1:4:9三.多项选择题(共16分,每小题4分.每小题有二个或三个正确选项.全选对的,得4分;选对但不全的,得2分;有选错或不答的,得0分.)17.(4分)竖直悬挂的弹簧振子由最低点B 开始作简谐运动,O 为平衡位置,C 为最高点,为最高点,规定竖直向上为正方向,规定竖直向上为正方向,规定竖直向上为正方向,振动图象如图所示.振动图象如图所示.振动图象如图所示.则以下说法中正确的是则以下说法中正确的是( )A .弹簧振子的振动周期为2.0sB .t=0.5s 时,振子的合力为零C .t=1.5s 时,振子的速度最大,且竖直向下D .t=2.0s 时,振子的加速度最大,且竖直向下18.(4分)图中小孩正在荡秋千,在秋千离开最高点向最低点运动的过程中,下列说法中正确的是(下列说法中正确的是( )A .绳子的拉力逐渐增大B .绳子拉力的大小保持不变C .小孩经图示位置的加速度可能沿a 的方向D .小孩经图示位置的加速度可能沿b 的方向 19.(4分)如图所示,气缸分上、下两部分,下部分的横截面积大于上部分的横截面积,横截面积,大小活塞分别在上、大小活塞分别在上、大小活塞分别在上、下气缸内用一根硬杆相连,下气缸内用一根硬杆相连,下气缸内用一根硬杆相连,两活塞可在气缸内一两活塞可在气缸内一起上下移动,缸内封有一定质量的气体,活塞与缸壁无摩擦且不漏气.起初,在小活塞上的烧杯中放有大量沙子.能使两活塞相对于气缸向上移动的情况是( )A .给气缸缓慢加热B .取走烧杯中的沙子C .大气压变小.大气压变小D .让整个装置自由下落20.(4分)粗细均匀的电阻丝围成如图所示的线框,置于正方形有界匀强磁场中,磁感应强度为B ,方向垂直于线框平面,图中ab=bc=2cd=2de=2ef=2fa=2L .现使线框以同样大小的速度v 匀速沿四个不同方向平动进入磁场,并且速度始终与线框最先进入磁场的那条边垂直.在通过如图所示的位置时,下列说法中正确的是( )A .图甲中a 、b 两点间的电压最大B .图丙与图丁中电流相等且最小C .维持线框匀速运动的外力的大小均相等D .图甲与图乙中ab 段产生的电热的功率相等四.填空题(共20分,每小题4分.)本大题中第22-23题为分叉题,分A 、B 两类,考生可任选一类答题.若两类试题均做,一律按A 类题计分.21.(4分)如图,当用激光照射直径小于激光束的不透明圆盘时,在圆盘后屏上的阴影中心出现了一个亮斑.这是光的上的阴影中心出现了一个亮斑.这是光的(填“干涉”、“衍射”或“直线传播”)现象,这一实验支持了光的)现象,这一实验支持了光的 (填“波动说“、“微粒说“或“光子说“).22.(4分)在水平放置的气垫导轨上,质量为0.4kg 、速度为0.5m/s 的滑块甲与质量为0.6kg 、速度为0.1m/s 的滑块乙迎面相撞,碰撞后滑块乙的速度大小变为0.2m/s ,此时滑块甲的速度大小为此时滑块甲的速度大小为 m/s ,方向与它原来速度方向方向与它原来速度方向 . 23.如图所示,人造卫星A 、B 在同一平面内绕地球做匀速圆周运动.则卫星A的线速度的线速度 卫星B 的线速度,卫星A 的加速度的加速度卫星B 的加速度(选填“大于”、“小于”或“等于”).24.(4分)如图所示是研究电源电动势和电路内、外电压关系的实验装置.电池的两极A 、B 与电压表V 2相连,位于两个电极内侧的探针a 、b 与电压表V 1相连,R 是滑动变阻器,电流表A 测量通过滑动变阻器的电流,置于电池内的挡板向上移动可以使内阻减小.当电阻R 的滑臂向左移动时,电压表V 2的示数的示数 (选填“变大”、“变小”或“不变”).若保持滑动变阻器R 的阻值不变,的阻值不变,将挡板向上将挡板向上移动,则电压表V 1的示数变化量△U 1与电流表示数变化量△I 的比值的比值.(选填“变大”、“变小”或“不变”)25.(4分)一个20匝的闭合线圈,面积为S=0.1m 2,总电阻为R=2Ω,垂直通过线圈的匀强磁场的磁感应强度B 随时间t 的变化规律如图所示,则在0~1s 的时间内通过线圈导线截面的电量为间内通过线圈导线截面的电量为C .若t 0时刻通过线圈的感应电流等于 0~t 0时间内通过线圈的平均感应电流,则t 0= s .26.(4分)如图所示,弯折的直角轻杆ABCO 通过铰链O 连接在地面上,AB=BC=OC=9m ,一质量为m 的小滑块以足够大的初始速度,在杆上从C 点左侧x 0=2m 处向左运动,作用于A 点的水平向右拉力F 可以保证BC 始终水平.若滑块与杆之间的动摩擦因数与离开C 点的距离x 满足μx=1,则滑块的运动位移s=m 时拉力F 达到最小.若滑块的初始速度v 0=5m/s ,且μ=0.5﹣0.1x (μ=0后不再变化),则滑块达到C 点左侧x=4m 处时,速度减为v= m/s .五.实验题(共24分)27.(4分)用头发屑模拟各种电场的分布情况如甲、乙、丙、丁四幅图所示,则下列说法中正确的是( )A .图甲一定是正点电荷形成的电场B .图乙一定是异种电荷形成的电场C .图丙可能是同种等量电荷形成的电场D .图丁可能是两块金属板带同种电荷形成的电场28.(6分)图(甲)是演示简谐运动图象的装置,它由一根较长的细线和较小的沙漏组成.的沙漏组成.当沙漏摆动时,当沙漏摆动时,当沙漏摆动时,漏斗中的细沙均匀流出,漏斗中的细沙均匀流出,漏斗中的细沙均匀流出,同时匀速拉出沙漏正下方同时匀速拉出沙漏正下方的木板,漏出的细沙在板上会形成一条曲线,这条曲线可以理解为沙漏摆动的振动图象.图(乙)是同一个沙漏分别在两块木板上形成的曲线(图中的虚线表示).(1)图(乙)的P 处堆积的细沙比Q 处 (选填“多”、“少”或“一样多”).(2)经测量发现图(乙)中OB=OʹBʹ,若木板1的移动速度v 1=3m/s ,则木板2的移动速度v 2= .29.(6分)为了探究当磁铁靠近线圈时在线圈中产生的感应电动势E 与磁铁移动所用时间△t 之间的关系,某小组同学设计了如图所示的实验装置:线圈和光电门传感器固定在水平光滑轨道上,强磁铁和挡光片固定在运动的小车上,小车经过光电门时,电脑会自动记录挡光片的挡光时间△t ,以及相应时间内的平均感应电动势E .改变小车的速度,多次测量,记录的数据如下表:次数 测量值1 2 3 4 5 6 78 E/V 0.116 0.136 0.170 0.191 0.215 0.277 0.292 0.329 △t/×10﹣3s 8.206 7.486 6.286 5.614 5.340 4.462 3.980 3.646(1)实验操作过程中,线圈与光电门之间的距离线圈与光电门之间的距离(选填“保持不变”或“变化”),从而实现了控制,从而实现了控制不变. (2)在得到上述表格中的数据之后,他们想出两种办法处理数据.第一种是计算法:需要算出算法:需要算出 ,若该数据基本相等,,若该数据基本相等,则验证了则验证了E 与△t 成反比.第二种是作图法:在直角坐标系中作出是作图法:在直角坐标系中作出的关系图线,若图线是基本过坐标原点的倾斜直线,则也可验证E 与△t 成反比.30.(8分)硅光电池是一种将光能转换为电能的器件,某硅光电池的伏安特性曲线如图(甲)所示.某同学利用图(乙)所示的电路研究电池的性质,定值电阻R 2的阻值为200Ω,滑动变阻器R 1的最大阻值也为200Ω,为理想电压表.(1)请根据图(乙)所示的电路图,将图(丙)中的实物图补充完整.(2)闭合电键S 1,断开电键S 2,将滑动变阻器R 1的滑动片移到最右端,电池的发热功率为发热功率为W . (3)闭合电键S 1和电键S 2,将滑动变阻器R 1的滑动片从最左端移到最右端,的滑动片从最左端移到最右端,电电池的内阻变化范围为池的内阻变化范围为.六.计算题(共50分)31.(10分)一质量为m=2kg 的滑块能在倾角为θ=37°的足够长的斜面上以a=2m/s 2匀加速下滑.若给滑块施加一水平向右的恒力F ,使之由静止开始在t=2s 的时间内沿斜面运动2m .求:(1)滑块和斜面之间的动摩擦因数μ;(2)推力F 的大小.32.(12分)竖直平面内有一直角形内径相同的细玻璃管,A 端封闭,C 端开口,最初AB 段处于水平状态,中间有一段水银将气体封闭在A 端,各部分尺寸如图所示,外界大气压强p 0=75cmHg .(1)若从右侧缓慢注入一定量的水银,若从右侧缓慢注入一定量的水银,可使封闭气体的长度减小为可使封闭气体的长度减小为20cm ,需要注入水银的总长度为多少?(2)若将玻璃管绕经过A 点的水平轴顺时针转动90°,当AB 段处于竖直、BC 段处于水平位置时,封闭气体的长度变为多少?33.(14分)如图所示,绝缘轨道CDGH位于竖直平面内,圆弧段DG的圆心角为θ=37°,DG与水平段CD、倾斜段GH分别相切于D点和G点,CD段粗糙,DGH 段光滑,在H处固定一垂直于轨道的绝缘挡板,整个轨道处于场强为E=1×104N/C、水平向右的匀强电场中.一质量m=4×10﹣33kg、带电量q=+3×10﹣66C的小滑块在C处由静止释放,经挡板碰撞后滑回到CD段的中点P处时速度恰好为零.已知CD段长度L=0.8m,圆弧DG的半径r=0.2m;不计滑块与挡板碰撞时的动能损失,滑块可视为质点.求:(1)滑块在GH段上的加速度;(2)滑块与CD段之间的动摩擦因数µ;(3)滑块在CD段上运动的总路程.某同学认为:由于仅在CD段上有摩擦损耗,所以,滑块到达P点速度减为零后将不再运动,在CD段上运动的总路程为L+L=1.2m.你认为该同学解法是否合理?请说明理由,如果错误,请给出正确解答.34.(14分)如图所示,宽L=2m、足够长的金属导轨MN和MʹNʹ放在倾角为θ=30°的斜面上,在N和Nʹ之间连接一个R=2.0Ω的定值电阻,在AAʹ处放置一根与导轨垂直、质量m=0.8kg、电阻r=2.0Ω的金属杆,杆和导轨间的动摩擦因数μ=,导轨电阻不计,导轨处于磁感应强度B=1.0T、方向垂直于导轨平面的匀强磁场中.用轻绳通过定滑轮将电动小车与杆的中点相连,滑轮与杆之间的连线平行于斜面,开始时小车位于滑轮正下方水平面上的P处(小车可视为质点),滑轮离小车的高度H=4.0m.启动电动小车,使之沿PS方向以v=5.0m/s的速度匀速前进,当杆滑到OOʹ位置时的加速度a=3.2m/s2,AAʹ与OOʹ之间的距离d=1m,求:(1)该过程中,通过电阻R的电量q;(2)杆通过OOʹ时的速度大小;(3)杆在OOʹ时,轻绳的拉力大小;(4)上述过程中,若拉力对杆所做的功为13J,求电阻R上的平均电功率.2016年上海市虹口区高考物理二模试卷参考答案与试题解析一.单项选择题(共16分,每小题2分.每小题只有一个正确选项.) 1.(2分)关于恒星,下列说法中正确的是(分)关于恒星,下列说法中正确的是( )A .质量越大的恒星,寿命越短B .体积越大的恒星,亮度越大C .红色恒星的温度比蓝色恒星的温度高D .恒星发光、发热主要来自于恒星内部的化学反应【解答】解:A 、根据宇宙规律可知,质量越大的恒星寿命越短,故A 正确; B 、星的亮度与恒星的体积和温度及它与地球的距离有关,星的亮度与恒星的体积和温度及它与地球的距离有关,温度越高,温度越高,体积越大,距离越近,亮度越亮;故体积大的恒星,其亮度不一定大;故B 错误; C 、恒星的颜色是由温度决定的,温度越低,颜色越偏红,温度越高,颜色越偏蓝.故在天空中呈现暗红色的恒星的温度比呈现白色的恒星的温度低.故C 错误 D 、恒星发光、发热主要来自于恒星内部的核聚变;故D 错误;故选:A .2.(2分)如图所示,把一块不带电的锌板接在验电器上,把一块不带电的锌板接在验电器上,用紫外线灯照射锌板,用紫外线灯照射锌板,验电器的金属箔片张开,则下列说法中正确的是(验电器的金属箔片张开,则下列说法中正确的是( )A .紫外线的波长比可见光长B .验电器的金属箔片带正电C .从锌板逸出电子的动能都相等D .若改用红外灯照射,验电器的金属箔片一定张开【解答】解:A、根据电磁波谱内容可知,紫外线的频率大于可见光,则其波长小于可见光.故A错误.B、发生光电效应时,有光电子从锌板飞出,锌板失去电子带正电,所以验电器带正电.故B正确.C、根据光电效应方程知,光电子的最大初动能为E Km=hγ﹣hγ0,但不是所有电子的动能等于最大初动能.故C错误.D、根据光电效应产生条件,当红外灯照射,则红外线频率小于紫外线,因此可能不发生光电效应现象,则验电器金属箔不一定张开.故D错误.故选:B.3.(2分)有关科学发现,下列说法中正确的是(分)有关科学发现,下列说法中正确的是( )A.查德威克在原子核人工转变的实验中发现了质子B.汤姆孙通过α粒子散射实验,发现了原子核具有一定的结构C.卢瑟福依据α粒子散射实验,提出了原子核内部存在着质子D.最近探测到13亿年前两个黑洞撞击产生的引力波是利用了激光干涉的原理 【解答】解:A、查德威克在原子核人工转变的实验中发现了中子,故A错误.B、汤姆孙通过α粒子散射实验,发现了原子具有一定的结构,故B错误.C、卢瑟福用α粒子轰击氮核,发现了原子核内部存在着质子.故C错误.D、最近探测到13亿年前两个黑洞撞击产生的引力波是利用了激光干涉的原理.故D正确.故选:D4.(2分)关于原子核及其变化,下列说法中正确的是(分)关于原子核及其变化,下列说法中正确的是( )A.衰变和裂变都能自发的发生B.β衰变现象说明电子是原子核的组成部分C.升高温度可以使放射性元素的半衰期缩短D.同种放射性元素在化合物中的半衰期与单质中的半衰期相等【解答】解:A、衰变能自发发生,裂变不能自发发生,故A错误;B、β衰变是原子核中的中子转化为质子同时产生电子的过程,但电子不是原子核的组成部分,故B 错误;C 、元素原子核的半衰期是由元素本身决定,与元素所处的物理和化学状态无关,故C 错误,D 正确;故选:D5.(2分)如图所示,四个示意图所表示的实验中,能说明光具有粒子性的是( )A .B .C .D .【解答】解:A 、α粒子散射实验说明了原子的核式结构说明了原子核的核式结构,故A 错误;B 、单缝干涉实验说明光具有波动性,故B 错误;C 、光电效应说明光具有粒子性,故C 正确;D 、放射线在电场中偏转是根据带点粒子的偏转方向确定放射线的电性,故D 错误.故选C6.(2分)如图所示,两个接触面平滑的铅柱压紧后悬挂起来,下面的铅柱不脱落,主要原因是(落,主要原因是( )A .铅分子做无规则热运动.铅分子做无规则热运动B .铅柱受到大气压力作用C .铅柱间存在万有引力作用.铅柱间存在万有引力作用D .铅柱间存在分子引力作用【解答】解:分子间的引力的斥力是同时存在的,分子间的引力的斥力是同时存在的,但它们的大小与分子间的距离但它们的大小与分子间的距离有关.距离稍大时表现为引力,距离很近时则表现为斥力,两铅块紧密结合,是分子间引力发挥了主要作用.故选:D .7.(2分)如图所示,两个完全相同的波源在介质中形成的波相叠加而发生的干涉的示意图,实线表示波峰,虚线表示波谷,则(涉的示意图,实线表示波峰,虚线表示波谷,则( )A .A 点为振动加强点,经过半个周期,这一点振动减弱B .B 点为振动减弱点,经过半个周期,这一点振动加强C .C 点为振动加强点,经过半个周期,这一点振动仍加强D .D 点为振动减弱点,经过半个周期,这一点振动加强【解答】解:A 、A 点是波峰和波峰叠加,为振动加强点,且始终振动加强.故A 错误.B 、B 点是波峰与波谷叠加,为振动减弱点,且始终振动减弱.故B 错误.C 、C 点处于振动加强区,振动始终加强.故C 正确.D 、D 点为波峰与波谷叠加,为振动减弱点,且始终振动减弱.故D 错误. 故选C .8.(2分)我国不少地方在节日期间有挂红灯笼的习俗.如图,质量为m 的灯笼用两根长度一定的轻绳OA 、OB 悬挂在水平天花板上,O 为结点,OA >OB ,∠AOB=90°.设OA 、OB 对O 点的拉力大小分别为F A 、F B ,轻绳能够承受足够大的拉力,则(拉力,则( )A .F A 大于F BB .F A 、F B 的合力大于mgC .若左右调节A 点位置,可使F A 等于F BD .若左右调节A 点位置,可使F A 、F B 均大于mg【解答】解:对O 点受力分析,如图所示:根据平衡条件,并结合正弦定理,有:A 、由于α>β,故故A 错误; B 、根据平衡条件,F A 、F B 的合力等于mg ,故B 错误;C 、调节悬点A 的位置,使A 点向右移动,由于OA 始终比OB 长,所以不可能出现α=β时,所以不可能使F A 等于F B .故C 错误;D 、调节悬点A 的位置,使A 点向左移动,当α+β趋向180°时,可使F A 、F B 都大于mg ,故D 正确;故选:D二.单项选择题(共24分,每小题3分.每小题只有一个正确选项.) 9.(3分)手机A 的号码为138********,手机B 的号码为130********.当手机A 拨打手机B 时,能听见B 发出响声并且看见B 上来电显示A 的号码为138********.若将手机A 置于透明真空罩中,再用手机B 拨打手机A ,则( ) A .能听见A 发出响声,但看不到A 上显示B 的号码B .能听见A 发出响声,也能看到A 上显示B 的号码130********C .既不能听见A 发出响声,也看不到A 上显示B 的号码D .不能听见A 发出响声,但能看到A 上显示B 的号码130********【解答】解:声音不能在真空中传播,拨打真空罩中手机不能听到手机铃声; 手机接收的是电磁波信号,能在电磁波真空中传播,真空罩中的手机能接收到呼叫信号.故能看到A 上显示的B 的号码;故D 正确,ABC 错误;故选:D10.(3分)图示为一种应用逻辑电路制作的简易走道灯的电路图,图示为一种应用逻辑电路制作的简易走道灯的电路图,虚线框内的虚线框内的C 是一门电路,R 0和R 1中有一个是定值电阻,另一个是光敏电阻(受光照时阻值减小),R 2是定值电阻.当走道里光线较暗或将手动开关S 接通时灯泡L 都会点亮,则电路中(亮,则电路中( )A .C 是“或门”,R 0是光敏电阻是光敏电阻B .C 是“或门”,R 1是光敏电阻 C .C 是“与门”,R 0是光敏电阻是光敏电阻D .C 是“与门”,R 1是光敏电阻 【解答】解:当电键闭合时,输入为高电势,当光线较暗时,光敏电阻较大,输入端为高电势,因为当走道里光线较暗时或是将手动开关S 接通时,灯都会亮,知只要有一个条件满足,事件就能发生,知该门电路是“或”门电路. 当有光照时,光敏电阻阻值较小,光敏电阻阻值较小,输入端输入端B 端需要输入低电势,端需要输入低电势,所以光敏电阻不所以光敏电阻不。
从2016年高考物理谈DIS系统及传感器实验教学
从2016年高考物理谈DIS系统及传感器实验教学作者:钱呈祥,韩叙虹来源:《中小学实验与装备》 2016年第5期浙江省永嘉县上塘中学(325100)北京市第八十中学(100012) 钱呈祥韩叙虹1DIS实验技术系统简介?普通高中??物理课程标准?明确指出:“重视将信息技术应用到物理实验室,加快物理实验软件的开发和利用,诸如通过计算机实时测量、处理实验数据、分析实验结果等.”DIS是由传感器、数据采集器、计算机、实验教学软件构成的数字化实验系统,以“传感器+计算机”为构成要素,实现对传统教学仪表一定意义上的替代和超越.与传统实验相比,DIS实现了三大变化:变定性为定量,变不可见为可见,变无法做为能做.DIS实验技术系统的传感器技术可以使高中物理实验过程的时间和空间可视化,使高中学生在物理实验教学实践过程中建立起客观的物理概念,深入地理解物理规律,有助于学生熟练掌握物理实验知识.DIS实验技术本质上是一种信息技术,是对所有信息数据进行综合处理的技术总和.DIS实验技术也是一种教育技术,为高中学生提供动手操作以及师生之间实验交流的机会,能让学生方便快捷地收集、整理并分析相应的物理实验数据,并且在轻松愉快的氛围中学习抽象的高中物理知识,便于提高学生的物理学习质量.以DIS实验技术为代表的数字化信息技术被引入到高中物理实验教学中后,以其方便的操作流程、强大的数据处理能力以及灵活多样的设计,为新形势下的高中物理教学注入了全新的生机和活力,在推动高中物理实验教学的数字化进程, 充分发挥信息技术优势的同时,保持了实验的真实性,进而凭借“促进学生认知、提高课堂效率”的显著作用而获得了教育专业人士的高度认可.基于DIS的物理探究实验的核心是改变学生的学习方式,强调主动探究,其过程既是学习的过程又是学习的目的.它不同于传统的实验教学,它是以学生为主体的新型学习方式,这无疑会给传统僵化的教学模式带来巨大冲击.基于DIS的探究实验是学习者主动探究的学习方式,适用于所有理科实验,它在实验过程中创设类似科学研究的情境和途径,让学生通过使用不同类型的传感器收集、分析和处理数字化信息来体验知识的产生和创造过程,进而学会学习,有助于培养学生分析问题、解决问题的能力.基于DIS的物理探究实验教学设计,着重训练学生综合运用知识、解决实际问题的能力;内容兼顾实用性、探索性和实验方法多元性. 操作DIS设备完成实验,有助于培养学生处理数字、模型、逻辑推理和不确定性的问题,养成使用各种工具、仪器来解决实际问题的意识,有助于提高学生的科学探究能力和培养科学探究素养,从而养成批判性思维和独立思考的习惯.2高考试题考查DIS系统及传感器作用2016年高考物理试题有相当多的题量考查物理DIS系统及传感器的应用,一定程度上显示了高考物理实验命题的新趋势.例1(2016年高考上海卷第26题):“用DIS研究机械能守恒定律”的实验中,用到的传感器是传感器.若摆锤直径的测量值大于其真实值会造成摆锤动能的测量值偏.(选填:“大”或“小”).解析:在实验中,摆锤的速度通过光电门进行测量,测量的速度是通过小球直径d 与挡光时间的比值进行计算,为:v=dΔt,当摆锤直径测量值大于真实值时,小球直径d 会变大,导致计算出的小球速度变大,故小球动能也会变大.光电门的工作原理是:光束被切断时计时器开始计时,光束重新被接收时计时器停止计时.如果光电门发出的光束比较细,那么小球在遮光时间内走过的距离近似等于小球的直径.很多中学使用的光电门所发出的光束很宽,有些甚至等于发光小孔的直径,那么在计算小球遮光时间内走过的距离时就不应该只取小球的直径,而应该取小球直径与光束有效宽度的差值.我们知道在实际纸带的计算中测量数据都是随机的,这样会导致学生的计算量较大,如果用计算机和传感器这个工具,会使学生的数据运算量大大减小,也使数据比较变得容易,从而让学生有更多的时间来对实验进行思考和改进.这是物理与信息技术的结合,学生特别喜欢操作,应用计算机和传感器处理数据是新课标教材中体现的一个倾向.实验原理难以理解的常规实验中,有些物理量需根据实验测量的结果,利用比较抽象的物理原理进行计算,给学生实验造成额外的困难.引进DIS系统可以改变测量方式,改进实验的原理,方便学生的理解.例如,对于匀变速直线运动加速度的测量,常规实验采用打点计时器在与运动物体相连的纸带上打点,根据位移与时间关系的公式计算加速度.学生对于利用这个原理间接计算比较困惑,特别是根据相等时间间隔取点的做法,需要学生先具备匀变速直线运动规律的知识才能理解,不利于学生对加速度概念的新课学习.采用DIS技术改进该实验的原理,直接在物体运动线路上若干个位置安装光电门,测量运动速度与时间的关系,通过计算机输出速度—时间图像.这样比较直观,学生更容易理解加速度是速度对于时间的变化率.例2(2016年高考上海卷第28题):“用DIS描绘电场的等势线”的实验装置示意图,如图1所示.(1)该实验描绘的是( ).A.两个等量同种电荷周围的等势线B.两个等量异种电荷周围的等势线C.两个不等量同种电荷周围的等势线D.两个不等量异种电荷周围的等势线解析:该实验中,用A 、B 两个接线柱分别接在电源的正负极上,一个带正电另外一个带负电,模拟等量异种电荷产生的电场,所以选项B正确.(2)实验操作时,需在平整的木板上依次铺放( ).A.导电纸、复写纸、白纸B.白纸、导电纸、复写纸C.导电纸、白纸、复写纸D.白纸、复写纸、导电纸解析:在实验中,最上边一层是导电纸,这样才可以使A 、B 接线柱电流通过导电纸;接下来依次是复写纸和白纸,实验过程中在导电纸上找到电势相同的点,需要用探针在导电纸上作标记,标记通过复写纸就印到最下层的白纸上.(3)若电压传感器的红、黑探针分别接触图中d、f 两点(f、d 连线与A 、B 连线垂直)时,示数小于零.为使示数为零,应保持红色探针与d 点接触,而将黑色探针(选填:“向左”或“向右”)移动.解析:据题意,只有当指针示数为零时才说明两点的电势相等,现在保持红色探针与d 点接触,为了保证电压表示数为零,需要使黑色探针与红色探针电势相等,则要把黑色探针向右移动.掌握如何模拟等量异种电荷,会正确操作该实验,知道导电纸、复写纸和白纸的放置顺序,理解如何判断两个位置电势相等的方法,是解决本题的关键.例3(2016年高考江苏卷第11题):某同学用如图2所示的装置验证机械能守恒定律.一根细线系住钢球,悬挂在铁架台上,钢球静止于A 点,光电门固定在A 的正下方.在钢球底部竖直地粘住一片宽度为d 的遮光条.将钢球拉至不同位置由静止释放,遮光条经过光电门的挡光时间t 可由计时器测出,取作为钢球经过A 点时的速度.记录钢球每次下落的高度h 和计时器示数t,计算并比较钢球在释放点和A 点之间的势能变化大小ΔEp与动能变化大小ΔEk ,就能验证机械能是否守恒.(1)用ΔEp =mgh 计算钢球重力势能变化的大小,式中钢球下落高度h 应测量释放时的钢球球心到之间的竖直距离.A.钢球在A 点时的顶端B.钢球在A 点时的球心C.钢球在A 点时的底端(2)用ΔEk =12mv2计算钢球动能变化的大小,用刻度尺测量遮光条宽度,示数如图3所示,其读数为cm.某次测量中,计时器的示数为0??010s,则钢球的速度为v= m/s.他发现表中的ΔEp 与ΔEk 之间存在差异,认为这是由于空气阻力造成的.你是否同意他的观点? 请说明理由.(4)请你提出一条减小上述差异的改进建议.解析:(1)小球下落的高度为初末位置球心间的距离,所以选B.(2)读数时要注意最小分度是1mm,要估读到最小分度的下一位,由图知读数为1.50cm,小球的速度为v=dt ,代入解得v=1.50m/s.(3)若是空气阻力造成的,则ΔEk 小于ΔEp ,根据表格数据ΔEk 大于ΔEp ,可知不是空气阻力造成的,所以不同意他的观点.(4)据图可看出,光电门计时器测量的是遮光条经过光电门的挡光时间,而此时遮光条经过光电门时的速度比小球的速度大,因为它们做的是以悬点为圆心的圆周运动,半径不等,所以速度不能等同,而这位同学误以为相同,从而给实验带来了系统误差.改进方法:根据它们运动的角速度相等,分别测出光电门和球心到悬点的长度L 和l,计算ΔEk 时,将v 折算成钢球的速度v′=lLv.例4(2016年高考四川卷第8题):用如图4所示的装置测量弹簧的弹性势能.将弹簧放置在水平气垫导轨上,左端固定,右端在O 点;在O 点右侧的B、C 位置各安装一个光电门,计时器(图中未画出)与两个光电门相连.先用米尺测得B、C 两点间距离x,再用带有遮光片的滑块压缩弹簧到某位置A ,静止释放,计时器显示遮光片从B 到C 所用的时间t,用米尺测量A 、O 之间的距离x.(1)计算滑块离开弹簧时速度大小的表达式是.(2)为求出弹簧的弹性势能,还需要测量.A.弹簧原长B.当地重力加速度C.滑块(含遮光片)的质量(3)增大A 、O 之间的距离x,计时器显示时间 t 将.A.增大B.减小C.不变解析:(1)计算滑块离开弹簧时速度大小的表达式是v=s/t.(2)弹簧的弹性势能全部转化成了滑块得到的动能,为求出弹簧的弹性势能,还需要测量滑块(含遮光片)的质量,故选C.(3)增大A 、O 之间的距离x,弹簧的压缩量变大,滑块得到的速度变大,则滑块经过计时器显示时间t 将减小,故选B.此实验比较简单,实验的原理及步骤都很清楚;实验中引入的计时器装置可与刻度尺结合测量速度;首先要知道测量的物理量的表达式,然后才能知道要测量的物理量.例5(2016高考新课标1卷第23题):现要组装一个由热敏电阻控制的报警系统,要求当热敏电阻的温度达到或超过60℃时,系统报警.提供的器材有:热敏电阻,报警器(内阻很小,流过的电流超过Ic 时就会报警),电阻箱(最大阻值为999??9Ω),直流电源(输出电压为U ,内阻不计),滑动变阻器R1(最大阻值为1000Ω),滑动变阻器R2(最大阻值为2000Ω),单刀双掷开关1个,导线若干,如图5所示.在室温下对系统进行调节.已知U 约为18V,Ic 约为10mA;流过报警器的电流超过20mA 时,报警器可能损坏;该热敏电阻的阻值随温度升高而减小,在60℃时阻值为650.0Ω.(1)在答题卡上完成待调节的报警系统原理电路图的连线.(2)电路中应选用滑动变阻器(填“R1”或“R2”).(3)按照下列步骤调节此报警系统:①电路接通前,需将电阻箱调到一固定的阻值,根据实验要求,这一阻值为Ω;滑动变阻器的滑片应置于(填“a”或“b”)端附近,不能置于另一端的原因是.②将开关向(填“c”或“d”)端闭合,缓慢移动滑动变阻器的滑片,直至.(4)保持滑动变阻器滑片的位置不变,将开关向另一端闭合,报警系统即可正常使用.解析:(1)热敏电阻工作温度达到60℃时,报警器报警.故需通过调节电阻箱使其电阻为60℃时的热敏电阻的阻值,即调节到阻值650.0Ω,光使报警器能正常报警,电路图如图6所示.(2)U =18V,当通过报警器的电流10mA≤Ic≤20 mA,故电路中总电阻R =UIC .980Ω≤R≤1800Ω,故滑动变阻器选R2.(3)热敏电阻为650.0Ω 时,报警器开始报警, 模拟热敏电阻的电阻器阻值也应为650.0Ω.为防止通过报警器电流过大,造成报警器烧坏,应使滑动变阻器的滑片置于b 端.本题主要考查了闭合电路的欧姆定律的应用、等效替换法.要特别注意本题使用的等效替换法的思想,先用电阻箱的阻值来代替热敏电阻来调节电路,再接入热敏电阻时,就可以直接工作,这样的做法灵活、方便、安全.例6(2016高考新课标3卷第23题):某物理课外小组利用如图7所示的装置探究物体加速度与其所受合外力之间的关系.图7中,置于实验台上的长木板水平放置,其右端固定一轻滑轮:轻绳跨过滑轮,一端与放在木板上的小滑车相连,另一端可悬挂钩码.本实验中可用的钩码共有5个(N =5),每个质量均为0.010kg.实验步骤如下:(1)将5个钩码全部放入小车中,在长木板左下方垫上适当厚度的小物快,使小车(和钩码)可以在木板上匀速下滑.(2)将n(依次取n=1,2,3,4,5)个钩码挂在轻绳右端,其余(N -n)个钩码仍留在小车内;用手按住小车并使轻绳与木板平行.释放小车,同时用传感器记录小车在时刻t 相对于其起始位置的位移s,绘制s-t 图像,经数据处理后可得到相应的加速度a.(3)实验结果见表2.n=2时的s-t 图像如图8所示,由图8求出此时小车的加速度(保留2位有效数字),将结果填入表2.(4)利用表中的数据在图9中补齐数据点,并作出a-n 图像.从图像可以看出:当物体质量一定时,物体的加速度与其所受的合外力成正比. (5)利用a-n 图像求得小车(空载)的质量为kg(保留2位有效数字,重力加速度取g =9.8m??s–2).(6)若以“保持木板水平”来代替步骤(1),下列说法正确的是(填入正确选项钱的标号).一条直线.要想通过v2-h 图像的方法验证机械能是否守恒,还必须看图像的斜率是否接近2g. 解决本题的关键在于掌握实验的原理,会通过原理确定器材,以及掌握纸带的处理方法,会通过纸带求解瞬时速度的大小.做分析匀变速直线运动情况时,其两个推论能使我们更为方便地解决问题:一是在相等时间内走过的位移差是一个定值, 即Δx=aT2;二是在选定的某一过程中,中间时刻瞬时速度等于该过程中的平均速度.3DIS系统的优势常规物理实验一直是高中物理的重要教学手段,教师在常规实验教学方面的技能和经验也比较成熟.但是随着教育形势的发展和教学改革的深入,原有的实验设备在应用中存在一些弊端,诸如: 操作过程烦琐、测量数据不够精确、数据处理花费时间太长、实验误差比较大、不利于科学探究以及研究性学习.传统实验教学的出发点和目的是让学生掌握和巩固知识,这就使学生物理实验的范围局限于学校、课堂、书本.这些问题影响了物理实验教学的效果和新课程改革的顺利推进,对新课程目标“掌握物理实验的一些基本技能”、“尝试应用科学探究的方法研究物理问题”的实现产生了制约.DIS技术的出现可以有效地解决常规实验的一些问题.DIS实验测量具有数据采集精确、数据处理速度快、实验结果可视化、操作过程简便等优点,将DIS实验与常规实验进行优势互补、取长补短、合理取舍,可以提高实验教学的效果.以现代信息技术为支撑的DIS实验扩大了物理实验的内涵,从而使物理实验的教育功能得到了拓展.利用各种现代信息化技术将教学与社会、生活、科学技术紧密联系起来,开阔学生的视野,激发学生更大的学习兴趣.在物理教学中,实验的目的是要探索或验证物理规律,这就必须要求学生具有分析和处理实验数据的能力.传统实验在数据处理方面所花的时间很长,传统实验在数据处理方面所花的时间占整个实验过程的45%.在数据处理过程中,学生要经过详细的计算或描点拟合,才能够个实验过程的3%,其他的工作都由计算机来完成.学生的主要任务是根据数据进行探索、研究、推测结论,然后选择合适的函数进行拟合.DIS实验给了学生57%的时间进行探索研究.DIS实验与传统实验应该同时并重,长期共存,互为补充,相辅相成,既无主次之分,更不能完全替换.它们不是推倒与重建、破和立的关系,而是继承与发展的关系.在物理教学过程中,既要提倡运用DIS,又不能偏废传统实验原理、实验手段和实验方法的学习.DIS实验技术使学生体验到探索知识的艰辛和喜悦,激发他们学习的兴趣和热情,从而促进高中物理教学水平的提高.这和新课程教育改革理念高度一致.高中物理教学中,有一些物理原理很难通过常规实验进行探究,只能通过演绎推理建立起来.这种建立方式较理论化,不太符合学生的认知特点,也不符合新课程改革的要求.利用DIS技术,可以减少理论推导,将物理原理建立在DIS实验探究的基础上.例如,在高中物理“感应电动势”的教学中,引进磁传感器,再结合光电门传感器、电压传感器,就可以采集磁感强度B、导体运动速度v 等数据,并将这些数据与感应电动势的关系通过电脑显示,从而可以通过DIS探究实验来建立动生电动势这个物理概念.物理学实验有不同的环节:数据采集环节,DIS传感器的测量不但简单方便,而且精度高;实验准备的观察环节,DIS极大地扩展了可视性和可重复性;数据处理环节,DIS将学生从简单、机械、繁琐的数据分析处理过程中解脱出来,让他们把多点儿的时间和精力用在更有创新、创造力的方面.在基于DIS的物理探究过程中,能激发学生持久的学习兴趣、培养敢于思考、乐于合作、勇于实践的态度,变被动接受知识为主动探索和获取知识,注重获取知识过程的教学,明确探究实验的学生主体地位.让学生在基于DIS设备的物理探究活动中体验探索的艰辛和成功,有助于激发学生探索的兴趣和热情.教师引导学生用科学的方法和准确的实验操作来实践探究的过程、验证已有的现象和规律,这样的探究式教学有利于培养学生的创新意识和提高创新水平,有利于学生综合素质的提高.数字化实验系统不仅能将一些复杂实验简化,而且能够完成以往条件下较难完成的实验.数字化实验系统实际上是一个载体,它能解决的不仅仅是实验的难点,还突破了学生认知能力和创新能力培养上的难点.具体地说,DIS技术的优势是:(1)DIS是丰富、生动的演示工具.DIS作为演示工具,可使静态事物动态化、微型实验宏观化、抽象知识形象化,完成由于受传统实验仪器本身的限制难以完成的仿真模拟实验,进行物理过程的动态分析,帮助学生透彻理解并且掌握产生实验结论的过程.(2)DIS是良好的技能训练工具.DIS可以为学生提供全方位的开放性的操作环境,让学生对一些传统实验进行反复训练:如让学生在虚拟场景中从各个角度观察游标卡尺,进行测量训练并在测量完成后及时给出反馈信息,有助于学生对游标卡尺的结构、测量方法及读数的知识构建.DIS还可以克服学生对一些较复杂仪器(多用电表、示波器等) 操作时的盲目性,帮助他们在理解原理、了解测量方法的基础上通过模拟掌握实验技能.(3)DIS是良好的数据信息加工工具.DIS可以利用内置程序(或通用软件)对实验中所采集的数据进行实时处理、并且能够将最终结果以表格、图表等数学形式直观地显示出来.如在测定电源电动势和内阻、牛顿第二定律等实验中,可方便地找到相关物理量的关系.(4)DIS也是真正的互动交流工具.在网络环境下DIS可以实现学生不进实验室,便在校园局域网上进行自主实验学习,边学习边与其他同学或教师交流、讨论,遇到问题时可及时获得多方帮助. (5)DIS实验简化了实验数据的采集过程,让学生有更多的精力关注实验过程,专注于实验方案的设计、实验数据的分析处理.DIS实验技术作为一种新技术,对于刚刚接触到这种全新实验手段的高中生而言,理解起来存在一定的困难.学生作为高中物理实验学习的主体, 如果对DIS实验技术不够熟悉的话,在一定程度上会影响高中物理DIS实验教学的顺利开展.学校和教师应注重引导学生接受新知识,循序渐进地学习DIS实验技术的基本知识,并对学习过程中出现的各种疑惑进行及时的解释,激发学生主动学习 DIS实验技术的兴趣.当新的事物来临时,作为物理教师要首先接纳,花时间研究,充分发挥DIS数字实验系统在物理课堂教学中的作用,要耐心带领学生逐步应用现代化的测量手段,加强课程体系建设,在教育评价体系中逐步合理地引入适量的数字化实验,开发出足够的数字教学资源.收稿日期:2016-07-30。
2016年上海高二物理实验操作考讲解
实验一用DIS测定位移、速度、加速度实验目的:研究变速直线运动物体的s-t图,并从中求物体的位移和速度。
实验器材:小车、1m长的轨道、DIS(位移传感器、数据采集器、计算机等)。
实验过程:1.实验装置如图所示,将位移传感器的发射器固定在小车上,接收器固定在轨道右端(轨道稍倾斜,使小车能做变速直线运动),将接收器与数据采集器相连,连接数据采集器与计算机。
2.开启电源,运行DIS应用软件,点击“实验条目”中的“用DIS测定位移和速度”,界面如图所示。
3.点击“开始记录”,放开小车使其运动。
计算机界面的表格内,将出现小车的位移随时间变化的取样点数据,同时在s-t图中将出现对应的数据点,如图所示。
从点的走向可大致看出小车位移随时间变化的规律。
点击“数据点连线”得到位移随时间变化的曲线。
用DIS测变速直线运动的平均速度按照前述学生实验的步骤,使载有位移传感器发射器的小车做变速直线运动,获得如图所示的s-t图。
点击“选择区域”,先后将AD、AC、AB选定为研究区域,观察实验界面下方速度窗口中显示的数值,并将数值填入表2,这就是相应区域的平均速度。
表2研究区域平均速度v/m·s-1用DIS测加速度按照前述学生实验的步骤,使载有位移传感器发射器的小车做变速直线运动,获得如图所示的v-t图。
移动光标,在图像上取较远的两点A与B,求出它们所在直线的斜率即加速度。
多次测量得出加速度的平均值。
评分标准实验二用DIS研究加速度与力的关系实验目的研究小车在质量一定的情况下,加速度与作用力的关系。
实验器材DIS(位移传感器、数据采集器、计算机等)、带滑轮的轨道、小车、钩码、小车配重片、天平等。
实验过程1.用天平测小车的质量。
2.测量钩码的重力(作为对小车的拉力)。
3.如图所示,在轨道上放置小车并安装传感器,连接线路,将细线连接小车,跨过滑轮系住小钩码,释放小车测定加速度。
a / m·s-2F / N6.处理实验数据(包括在a-F中画图像),归纳得出结论。
上海市高考物理总复习 76 实验(十)课件使用多用电表课件
(2)在开关闭合情况下,若测得 5、6 两点间的电压接近电源的电 动势,则表明______________________________________________ 可能有故障.
考向一 多用电表的使用和读数
(2013·沈阳模拟)某同学利用多用电表做了以下实验: (1)使用多用电表测电阻,他的主要实验步骤如下 ①把选择开关扳到“×100”的欧姆挡上; ②把表笔插入测试插孔中,先把两根表笔相接触,旋转欧姆调 零旋钮,使指针指在电阻刻度的零位上; ③把两根表笔分别与某一待测电阻的两端相接,发现这时指针 偏转较小; ④换用“×10”的欧姆挡,随即记下欧姆数值; ⑤把表笔从测试笔插孔中拔出后,就把多用电表放回桌上原处, 实验完毕.
答案:AC
2.(1)用多用电表的欧姆挡测量阻值为几十千欧的电阻 Rx,以下 给出的是可能的操作步骤,其中 S 为选择开关,P 为欧姆调零旋钮, 把你认为正确的步骤前的字母按合理的顺序填写在横线上 ________.
a.将两表笔短接,调节 P 使指针对准刻度盘上欧姆挡的零刻线, 断开两表笔
b.将两表笔分别连接到被测电阻的两端,读出 Rx 的阻值后, 断开两表笔
(2)在用多用电表的直流电压挡探测黑箱 a、b 接点间是否存在电 源时,一表笔接 a,另一表笔应________(选填“短暂”或“持续”) 接 b,同时观察指针偏转情况.
(3)在判定黑箱中无电源后,将选择开关旋至“×1”挡,调节好 多用电表,测量各接点间的阻值.测量中发现,每对接点间正反向 阻值均相等,测量记录如下表.两表笔分别接 a、b 时,多用电表的 示数如图 2 所示.
高二分班考试的物理实验与实践操作技巧
高二分班考试的物理实验与实践操作技巧学习物理需要理论知识的基础,但实验和实践操作同样重要。
高二分班考试通常包含物理实验与实践操作方面的内容。
本文将探讨一些物理实验与实践操作的技巧,帮助同学们在考试中取得好成绩。
第一部分:物理实验技巧1. 实验前准备在进行物理实验之前,先做好充分的准备是很重要的。
首先,仔细阅读实验手册,了解实验的目的、步骤和要点。
其次,检查实验装置及仪器是否齐全并正常工作,确保实验条件良好。
最后,预先思考实验过程中可能遇到的问题,制定相应的解决方案。
2. 观察与记录在进行实验过程中,要认真观察,注意实验现象的变化,并及时将观察到的结果记录下来。
记录要详细、准确,并标注时间、位置等关键信息。
这将有助于后续的数据分析和实验报告的撰写。
3. 实验数据处理物理实验离不开数据的处理和分析。
在处理数据时,要使用适当的统计方法,并绘制出合适的图表。
如果实验中需要进行数值计算,要确保计算过程准确无误。
此外,还要了解数据的误差来源,并进行适当的误差分析。
第二部分:实践操作技巧1. 实践前的准备在进行物理实践操作之前,同样需要做好充分的准备工作。
首先,要准确理解实践操作的目的和要求,确保知道自己要达到的目标。
其次,要对所需使用的材料和工具进行检查,确保它们的质量和适用性。
最后,清晰地了解每个步骤和操作的正确顺序,避免出现错误。
2. 安全注意事项在进行实践操作时,安全是至关重要的。
首先,要穿戴好实验室所需的防护用具,如实验服、手套、护目镜等。
其次,严格遵守实验室的安全规定,禁止违章操作。
最后,注意防火、防爆等安全措施,并随时保持警觉。
3. 团队合作实践操作通常需要进行团队合作。
在团队中,每个成员要分工明确、密切配合,保证任务的顺利进行。
要注意相互之间的沟通和协作,及时询问并给予帮助。
此外,要对实践操作中遇到的问题进行及时的讨论和解决,总结经验并改进方法。
总结:高二分班考试中的物理实验与实践操作能够全面考察学生的基础知识和操作技能,因此在备考过程中,同学们要注重实验技巧和操作细节。
2016年高考上海卷物理试题解析(正式版)(解析版)
绝密★启封并使用完毕前一.单项选择题(共16分,每小题2分。
每小题只有一个正确选项。
)1.卢瑟福通过对α粒子散射实验结果的分析,提出了原子内部存在()(A)电子(B)中子(C)质子(D)原子核【答案】D【解析】卢瑟福在α粒子散射实验中观察到绝大多数α粒子穿过金箔后几乎不改变运动方向,只有极少数的α粒子发生了大角度的偏转,说明在原子的中央存在一个体积很小的带正电的物质,将其称为原子核。
故选项D正确。
2.一束单色光由空气进入水中,则该光在空气和水中传播时()(A)速度相同,波长相同(B)速度不同,波长相同(C)速度相同,频率相同(D)速度不同,频率相同【答案】D【解析】不同的单色光频率不相同,同一单色光在不同的介质内传播过程中,光的频率不会发生改变;由公式cvn可以判断,水的折射率大于空气的,所以该单色光进入水中后传播速度减小。
故选项D正确。
3.各种不同频率范围的电磁波按频率由大到小的排列顺序是()(A)γ射线、紫外线、可见光、红外线(B)γ射线、红外线、紫外线、可见光(C)紫外线、可见光、红外线、γ射线(D)红外线、可见光、紫外线、γ射线【答案】A【解析】在电磁波谱中,各电磁波按照频率从小到大的排列顺序是:无线电波、红外线、可见光、紫外线、α射线、γ射线,所以选项A正确。
4.如图,顶端固定着小球的直杆固定在小车上,当小车向右做匀加速运动时,球所受合外力的方向沿图中的()(A)OA方向(B)OB方向(C)OC方向(D)OD方向【答案】D【解析】据题意可知,小车向右做匀加速直线运动,由于球固定在杆上,而杆固定在小车上,则三者属于同一整体,根据整体法和隔离法的关系分析可知,球和小车的加速度相同,所以球的加速度也应该向右,故选项D正确。
5.磁铁在线圈中心上方开始运动时,线圈中产生如图方向的感应电流,则磁铁()(A)向上运动(B)向下运动(C)向左运动(D)向右运动【答案】B【解析】据题意,从图示可以看出磁铁提供的穿过线圈原磁场的磁通量方向向下,由安培定则可知线圈中感应电流激发的感应磁场方向向上,即两个磁场的方向相反,则由楞次定律可知原磁场通过线圈的磁通量的大小在增加,故选项B正确。
高二物理光学实验试题答案及解析
高二物理光学实验试题答案及解析1.“用双缝干涉测量光的波长”的实验装置如图甲所示。
测量头由分划板、目镜、手轮等构成,已知双缝与屏的距离为L,双缝间距为d。
①如图乙所示,移动测量头上的手轮,使分划板的中心刻线对准第1条亮纹的中心,记下此时手轮上螺旋测微器的读数x1。
转动测量头,使分划板的中心刻线向右移动对准第4条亮纹的中心,此时手轮上螺旋测微器的读数x2如图丙所示,则读数x2=__________mm。
②已知双缝与屏的距离为L,双缝间距为d。
计算波长的公式=__________(用题目中给出的字母表示);若L=1.000m,d=2.00mm,x1=0.800mm,则计算得该单色光的波长为=_________m(结果保留2位有效数字);③对于某种单色光,为增加相邻亮纹间的距离,可采取___________或___________的方法。
【答案】①1.700;②;6.0×10-7m;③减小双缝间距为d或增大双缝与屏的距离为L。
【解析】①测微器的主尺读数为1.5mm,旋钮读数为20.0×0.01mm=0.200mm,故x2="1.5mm" +0.200mm =1.700mm;②由于相邻两个条纹间的距离为△x=,故根据△x=,则波长λ=;将数据代入计算可得=6.0×10-7m;③若增加亮条纹的间距即△x的大小,可以减小双缝间距为d或增大双缝与屏的距离为L,因为波长是不变的。
【考点】用双缝干涉测量光的波长。
2.在做“用双缝干涉测量光的波长”实验时,某同学调整手轮后,从测量头的目镜看去,当分划板中心刻度线对齐A条纹中心时(如图甲所示),游标卡尺的示数如图乙所示;接着转动手轮,当分划板中心刻度线对齐B条纹中心时(如图丙所示),游标卡尺的示数如图丁所示。
已知双缝间距为0.5mm,从双缝到屏的距离为1m。
①图乙中游标卡尺的示数为 mm;②图丁中游标卡尺的示数为 mm;③实验时测量多条干涉条纹宽度的目的是,所测光的波长为 m 。
高二物理学习中的常见实验题解析
高二物理学习中的常见实验题解析在高二物理学习过程中,实验是帮助学生巩固理论知识、培养实验技能的重要环节。
以下是针对高二物理学习中常见实验题目的解析,旨在帮助学生更好地理解实验原理和操作方法。
实验一:弹簧的伸长性实验弹簧的伸长性实验是高二物理学习中经常出现的实验题目之一。
该实验旨在研究弹簧的伸长量与施加力的关系。
其实验步骤如下:1. 准备实验材料:弹簧、扳手、测量尺等。
2. 将弹簧固定在水平桌面上,并用扳手调整弹簧的初始长度。
3. 测量弹簧的初始长度,并标记为L0。
4. 分别施加不同大小的力,记录下每次施加力后的弹簧长度L。
5. 根据实验数据,绘制力与弹簧伸长量之间的关系图。
6. 根据图像,分析并得出弹簧的弹性系数与伸长量的关系。
实验二:光的折射实验光的折射实验是高二物理学习中另一个常见的实验题目。
通过该实验,可以研究光在不同介质中的折射现象,并探讨光的折射定律。
实验步骤如下:1. 准备实验材料:平板玻璃、光源、白纸、直尺等。
2. 将平板玻璃放在桌面上,并调整其朝向,使光源的光线正好垂直入射到玻璃板上。
3. 在玻璃板上放置一张白纸,并调整白纸位置,使折射光线能够清晰地显示在白纸上。
4. 用直尺测量入射角和折射角,并记录下实验数据。
5. 根据实验数据,计算出光的折射角的正弦值与入射角的正弦值之间的比值。
6. 通过比值的计算结果,验证光的折射定律。
实验三:电流与电压的关系实验电流与电压的关系实验旨在研究电路中电流与电压之间的关系,并探讨欧姆定律。
实验步骤如下:1. 准备实验材料:电源、电阻、电流表、电压表等。
2. 搭建串联电路,其中包括电源、电阻和电流表。
3. 测量电路中的电阻值,并记录下实验数据。
4. 分别调节电源的电压大小,记录下电流表和电压表的读数。
5. 根据实验数据,绘制电流与电压之间的关系图像。
6. 根据图像,验证欧姆定律,分析电阻与电流、电压之间的关系。
总结:高二物理学习中的实验题目涵盖了弹簧的伸长性、光的折射以及电流与电压的关系等内容。
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结装安及以中程过装安在,备设气电卷试料资中高部全对4.作图:取下白纸,用力的图示法分别画出表示分力F 1、F 2和合力F 矢量的有向线段,以分力F 1、F 2的有向线段为邻边作出平行四边形以及它的对角线F’,如图d 所示。
最后比较F’和F 。
实验结论: 通过实验得出,如果用表示两个共点力F 1和F 2的线段为邻边做平行四边形,那么合力F 的大小和方向就可以用F 1和F 2所夹的对角线表示。
注意事项:1.弹簧使用前要调零,明确量程和最小分度。
2.弹簧秤在拉力时,弹簧秤、橡皮筋、细绳应在与纸面平行的平面内。
3.拉力应适当的大些,当不要超过量程。
4.画力的图示,要选用恰当的单位长度,做力的合成图时,应将图精良画大些。
5.实验总有误差。
直接测出的力F 和用平行四边形法则求出的合力F’不可能重合,但在误差范围内可认为重合。
实验二:多用电表的使用一.多用表测电阻实验目的:利用多用表测量电阻值实验原理:欧姆表电路中,电流与电阻值一一对应。
实验器材:多用表、待测电阻实验步骤:1)选挡:根据待测电阻的估计值,用选择开关选好适当的倍率。
2)调零:将红黑表笔相互接触,进行欧姆表调零。
通过调节调零旋钮,使指针对准满偏电流处,此即为欧姆表零刻度处。
3)测量、读数:用两表笔分别接触待测电阻两端,将从刻度盘上读数,得到的待测电阻的阻值: RX=读数×倍率。
如指针偏转角度太大或太小,则需要改变倍率后,重新调零再次测量。
4)复位:测量结束后,拔出表笔,并将选择开关旋至“OFF”或交流电压最大处。
注意事项:1)测量电阻时,要注意当待测电阻与电路断开。
2)测量时量表笔不要与手接触。
二.多用表测电流、电压实验目的:利用多用表测量电路中的电流和用电器两端的电压。
实验原理:利用串联电路中电流处处相等,个并联支路两端电压相等。
实验器材:多用表、电源、电阻R 、导线。
实验步骤:1)按右图连接电路,2)测电压①选挡、调零:将多用表的红黑表笔分别插入“+”、“-” 插孔,选择开关旋至直流电压5V档(测前要调零)。
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2016年上海高二物理实验操作考讲解
实验一用DIS测定位移、速度、加速度
实验目的:
研究变速直线运动物体的s-t图,并从中求物体的位移和速度。
实验器材:
小车、1m长的轨道、DIS(位移传感器、数据采集器、计算机等)。
实验过程:
1.实验装置如图所示,将位移传感器的发射器固定在小车上,接收器固定在轨道右端(轨道稍倾斜,使小车能做变速直线运动),将接收器与数据采集器相连,连接数据采集器与计算机。
2.开启电源,运行DIS应用软件,点击“实验条目”中的“用DIS测定位移和速度”,界面如图所示。
3.点击“开始记录”,放开小车使其运动。
计算机界面的表格内,将出现小车的位移随时间变化的取样点数据,同时在s-t图中将出现对应的数据点,如图所示。
从点的走向可大致看出小车位移随时间变化的规律。
点击“数据点连线”得到位移随时间变化的曲线。
用DIS测变速直线运动的平均速度
按照前述学生实验的步骤,使载有位移传感器
发射器的小车做变速直线运动,获得如图所示的s-t图。
点击“选择区域”,先后将AD、AC、AB选定为研究区域,观察实验界面下方速度窗口中显示的数值,并将数值填入表2,这就是相应区域的平均速度。
表2
研究区域平均速度v/m·s-1
用DIS测加速度
按照前述学生实验的步骤,使载有位移传感器发射器的小车做变速直线运动,获得如图所示的
v-t图。
移动光标,在图像上取较远的两点A与B,求出它们所在直线的斜率即加速度。
多次测量得出加速度的平均值。
评分标准
实验二用DIS研究加速度与力的关系
实验目的
研究小车在质量一定的情况下,加速度与作用力的关系。
实验器材
DIS(位移传感器、数据采集器、计算机等)、带滑轮的轨道、小车、钩码、小车配重片、天平等。
实验过程
1.用天平测小车的质量。
2.测量钩码的重力(作为对小车的拉力)。
3.如图所示,在轨道上放置小车并安装传感器,连接线路,将细线连接小车,跨过滑轮系住小钩码,释放小车测定加速度。
4.
将上述测得的数据记录在表格中。
a /
m·s-2
F / N
5.保持小车质量不变,改变钩码的大小重复实验。
6.处理实验数据(包括在a-F中画图像),归纳得出结论。
实验三研究共点力的合成
实验目的:
研究合力与两个分力的关系。
实验器材:
图板、图钉、白纸、带绳套的橡皮筋、弹簧测力计(2个)、刻度尺、量角器。
实验步骤
1.根据如图给定的器材,先在图板上固定一张白纸,将橡皮筋的一端固定在纸边,将带有两个绳套的另一端放在纸面上,测力计可以拉住绳套使橡皮筋伸长。
2.先用一个弹簧秤拉住绳套将橡皮筋拉长至O 点,记下此时弹簧秤的读数和拉力方向(即合力的大小和方向)。
3.再用两个弹簧秤分别拉住两个绳套将橡皮筋拉长至O点,记下此时两个弹簧秤的读数和拉力方向(即两个分力的大小和方向)。
4.取下白纸,用力的图示法分别画出表示分力和合力矢量的有向线段,以表示两个分力的有向线段为邻边做出平行四边形及它的对角线。
结论
通过实验得出,如果用表示两个共点力F1和F2的线段为邻边做平行四边形,那么合力F的大小
和方向就可以用F
1、F
2
所夹的对角线表示。
实验四用DIS研究通电螺线管的磁感应强度
实验目的
研究通电螺线管的磁感应强度
实验器材
实验步骤
应用DIS的磁传感器可以测定磁场的磁感应强度。
1.将磁传感器接入数据采集器。
2.螺线管接入电源后放置在水平桌面上,调节传感器的高度,使它的探管正好在螺线管的轴线上。
3.点击实验菜单上“研究通电螺线管的磁感应强度”,显示屏上将出现B-d坐标及数据表格等(如图所示)。
其中B为通电螺线管产生的磁场的磁感应强度,d为磁传感器插入线圈的长度。
4.改变d值,点击“记录数据”,可得到多组不同的d、B值,在下表中记下传感器在不同位置测得的磁感应强度的值:
5.启动“绘图”功能,在显示屏上可观察到B -d图线。
6.实验结果:。
实验五研究电磁感应现象
实验目的
将灵敏电流计与线圈一起串联接入闭合电路,通过以不同的方式改变穿过该线圈的磁通量,观察电流表指针是否偏转及偏转方向,从而研究、总结产生电磁感应现象的条件,归纳判定感应电流方向的规律。
实验器材
有软铁棒做铁芯的原线圈A、副线圈B,灵敏电流计一只,滑动变阻器,电池,保护电阻(阻值
约几千欧)、开关、导线若干
实验步骤
将原线圈A、滑动变阻器、电池(1)
和开关(6)串联成一个电路,将灵
敏电流计G线圈B串联成另一个电
路。
将滑动变阻器值调到最大,如
图所示。
①打开、闭合电键
把原线圈插在副线圈中不动,观察闭合电键和断开电键的瞬间,电流表指针是否偏转。
②移动滑动变阻器的滑片
把原线圈插在副线圈中不动,闭合电键后,迅速移动变阻器的滑动片,观察电流表指针是否偏转。
③改变原线圈和副线圈的相对位置(插入或拔出副线圈)
根据实验装置图,按下电键,使原线圈通电。
把原线圈从副线圈中插入或拔出时,观察电流表指
针是否偏转。
把原线圈插在副线圈中不动,闭合电键后,迅速插入或拔出铁芯,观察电流表指针是否偏转。
④插入或拔出铁芯。