专题18 选修3-3、3-4、3-5实验(第04期)-2016届高三物理百所名校好题速递分项解析汇编(解析版)
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1、【上海市奉贤区2015学年第一学期高三期末调研测试物理试卷】如图是研究气体的压强与温度的关系、体积与温度的关系的实验装置,A、B管下端由软管相连,注入一定量的水银,烧瓶中封有一定量的理想气体,开始时A、B两管中水银面一样高,然后将烧瓶浸入热水或冰水中,则()
(A)浸入热水时,若研究压强与温度的关系应将A管向上移动
(B)浸入热水时,若研究压强与温度的关系应将A管向下移动
(C)浸入冰水时,若研究体积与温度的关系应将A管向上移动
(D)浸入冰水时,若研究体积与温度的关系应将A管向下移动
考点:理想气体的状态方程
:。
专题18 选修3-3、3-4、3-5实验1.【黄冈市黄冈中学2017届高三上学期期中考试】某同学用图甲所示装置通过半径相同的a、b两球的碰撞来验证动量守恒定律。
图中PQ是斜槽,QR为水平槽。
在记录纸上记下重垂线所指的位置O。
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,确定小球a的落点平均位置B。
再把b球放在水平槽末端R,让a球仍从固定位置G由静止开始滚下,与b球碰撞后,落到水平地面的记录纸上,重复10次,得到两球的落点平均位置分别为A和C,其中b球落点痕迹如图乙所示。
米尺水平放置,米尺的零点与O点对齐。
(1)碰撞后b球的水平射程应取为______cm;(2)在以下选项中,哪些是本次实验必须进行的测量?答:______(填选项号)A.水平槽上未放b球时,测量a球落点位置到O点的距离x1;B.a球与b球碰撞后,分别测量a球和b球的落点位置到O点的距离x2、x3;C.测量a球或b球的直径r;D.测量a球和b球的质量m a、m b(或两球质量之比);E.测量G点相对于水平槽面的高度H。
(3)按照本实验方法,已知a球的质量为m a,b球的质量为m b,m a>m b,那么动量守恒验证式是(用实验中所测物理量相应字母表示)。
【答案】(1)64.7 (答数在64.2到65.2范围内的都给分)(2)ABD (3)m a x1=m a x2+m b x3E、不需要测量G点相对于水平槽面的高度,故E错误.故选ABD.(3)根据实验原理可得m a v0=m b v1+m b v2,由已测量的物理量m a、m b、OB、OA、OC.又因下落时间相同,即可求得:m a OB=m a OA+m b OC。
考点:验证动量守恒定律2.【江西师范大学附属中学2017届高三上学期期中考试】如图所示,用“碰撞实验器“可以验证动量守恒定律,即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系:先安装好实验装置,在地上铺一张白纸,白纸上铺放复写纸,记下重垂线所指的位置O.接下来的实验步骤如下:步骤1:不放小球2,让小球1从斜槽上A点由静止滚下,并落在地面上.重复多次,用尽可能小的圆,把小球的所有落点圈在里面,其圆心就是小球落点的平均位置;步骤2:把小球2放在斜槽前端边缘位置B,让小球1从A点由静止滚下,使它们碰撞.重复多次,并使用与步骤1同样的方法分别标出碰撞后两小球落点的平均位置;步骤3:用刻度尺分别测量三个落地点的平均位置M、P、N离O点的距离,即线段OM、OP、ON的长度.①上述实验除需测量线段OM、OP、ON的长度外,还需要测量的物理量有.A.A、B两点间的高度差h1B.B点离地面的高度h2C.小球1和小球2的质量m1、m2D.小球1和小球2的半径r②当所测物理量满足表达式(用所测物理量的字母表示)时,即说明两球碰撞遵守动量守恒定律.③完成上述实验后,某实验小组对上述装置进行了改造,如图2所示.在水平槽末端与水平地面间放置了一个斜面,斜面的顶点与水平槽等高且无缝连接.使小球1仍从斜槽上A点由静止滚下,重复实验步骤1和2的操作,得到两球落在斜面上的平均落点M′、P′、N′.用刻度尺测量斜面顶点到M′、P′、N′三点的距离分别为l1、l2、l3.则验证两球碰撞过程中动量守恒的表达式为(用所测物理量的字母表示).【答案】①C;②m 1•OP=m 1•OM+m 2•ON ;③m m m =【解析】①根据动量守恒得,m 1•OP=m 1•OM+m 2•ON,所以除了测量线段OM 、OP 、ON 的长度外,还需要测量的物理量是小球1和小球2的质量m 1、m 2.故选C .③碰撞前,m 1落在图中的P′点,设其水平初速度为v 1.小球m 1和m 2发生碰撞后,m 1的落点在图中M′点,设其水平初速度为v 1′,m 2的落点是图中的N′点,设其水平初速度为v 2. 设斜面BC 与水平面的倾角为α,由平抛运动规律得L P ′sin α=12gt 2,L p′cos α=v 1t解得1v 1v '2v所以只要验证m m m =考点:验证动量守恒定律。
1.【邵阳市二中2016第届高三年级第一次月考】某实验小组在“实验:探究碰撞中的不变量”的实验中,采用如图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为水平槽。
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自静止开始滚下,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,米尺的零点与O点对齐。
(1)碰撞后B球的水平射程应取为cm。
(2)在以下选项中,哪些是本次实验必须进行的测量?(填选项号)A、水平槽上未放B球时,测量A球落点位置到O点的距离;B、A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球或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。
1.(1)63.8~64.2(2)ABD故ABD 正确;【考点】:“实验:探究碰撞中的不变量”的实验2..【北京市朝阳区高三年级第二次综合练习】(1)某同学做“用油膜法估测分子的大小”的实验。
① 每滴油酸酒精溶液的体积为V 0,将该溶液滴一滴到水面上,稳定后形成油膜的面积为S 。
已知500mL 油酸酒精溶液中含有纯油酸1mL ,则油酸分子直径大小的表达式为d =________。
② 该同学做完实验后,发现自己所测的分子直径d 明显偏大。
出现这种情况的原因可能是________。
A .将滴入的油酸酒精溶液体积作为油酸体积进行计算B .油酸酒精溶液长时间放置,酒精挥发使溶液的浓度发生了变化C .水面上痱子粉撒得太多,油膜没有充分展开D .计算油膜面积时,将不完整的方格作为完整方格处理2. SV 5000【考点】:用油膜法估测分子的大小3.【上海市黄浦区2015年4月高三物理第二次模拟试卷】(多选题)一束平行光照射在双缝上,在缝后屏上得到干涉条纹,下列说法中正确的是( )(A )增大双缝到屏的距离,条纹间距变大(B )入射光波长变短,光强不变,条纹间距不变(C)入射光频率变化时条纹间距跟着变化(D)在水里做双缝干涉实验,同样条件下的条纹间距会变化3.ACD【考点】:考查了双缝干涉实验。
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专题18 选修3-3、3-4、3-5实验(解析版)1.【2013·上海市六校高三下学期3月联考】关于用“油膜法估测油酸分子的大小”的实验,下列说法中正确的是()(A)单分子油膜的厚度被认为等于油分子的直径(B)实验时先将一滴油酸酒精溶液滴入水面,再把痱子粉洒在水面上(C)实验中数油膜轮廓内的正方形格数时,不足半格的舍去,超过半格的算一格(D)处理数据时将一滴油酸酒精溶液的体积除以油膜面积就算得油酸分子的直径2.【2013·陕西省长安一中、高新一中、交大附中等五校第二次模拟考试】如图所示是用双缝干涉测光波波长的实验设备示意图,图中①是光源、②是滤光片、③是单缝、④是双缝、⑤是光屏。
下列操作能增大光屏上相邻两条亮纹之间距离的是A .增大③和④之间的距离B .增大④和⑤之间的距离C .将绿色滤光片改成红色滤光片D .增大双缝之间的距离 2.BC 解析:根据双缝干涉条纹间距公式λdl x =∆可知,要增大光屏上相邻两条亮纹之间距离,可增大l ,即增大④和⑤之间的距离,也可减小d ,即减小双缝之间的距离,还可增大波长,如将绿色滤光片改成红色滤光片,所以选项BC 正确。
3.【2013·上海市十三校高三3月联考】在“用单摆测定重力加速度”的实验中,由于摆球形状不规则,无法准确测量摆长,但摆线的长度'l 可以准确测量。
位置叫做平衡位置。
当分子距离的数量级大于m时,图1-1波的衍射振动减弱区域相互间隔的现象。
产生稳定干涉现象的条件是:两列波的频率相同,相差恒定。
稳定的干涉现象中,振动加强区和减弱区的空间位置是不变的,加强区的振幅等于两列波振幅之和,减弱区振幅等于两列波振幅之差。
判断加强与减弱区域的方法一般有两种:一是画峰谷波形图,峰峰或谷谷相遇增强,峰谷相遇减弱。
二是相干波源振动相同时,某点到二波源程波差是波长整数倍时振动增强,是半波长奇数倍时振动减弱。
干涉和衍射是波所特有的现象。
七、多普勒效应Ⅰ1.多普勒效应:由于波源和观察者之间有相对运动,使观察者感到频率变化的现象叫做多普勒效应。
是奥地利物理学家多普勒在1842年发现的。
2.多普勒效应的成因:声源完成一次全振动,向外发出一个波长的波,频率表示单位时间内完成的全振动的次数,因此波源的频率等于单位时间内波源发出的完全波的个数,而观察者听到的声音的音调,是由观察者接受到的频率,即单位时间接收到的完全波的个数决定的。
3.多普勒效应是波动过程共有的特征,不仅机械波,电磁波和光波也会发生多普勒效应。
4.多普勒效应的应用: ①现代医学上使用的胎心检测器、血流测定仪等有许多都是根据这种原理制成。
②根据汽笛声判断火车的运动方向和快慢,以炮弹飞行的尖叫声判断炮弹的飞行方向等。
③红移现象:在20世纪初,科学家们发现许多星系的谱线有“红移现象”,所谓“红移现象”,就是整个光谱结构向光谱红色的一端偏移,这种现象可以用多普勒效应加以解释:由于星系远离我们运动,接收到的星光的频率变小,谱线就向频率变小(即波长变大)的红端移动。
科学家从红移的大小还可以算出这种远离运动的速度。
这种现象,是证明宇宙在膨胀的一个有力证据。
八、电磁波谱电磁波及其应用Ⅰ一、麦克斯韦电磁场理论1、电磁场理论的核心之一:变化的磁场产生电场在变化的磁场中所产生的电场的电场线是闭合的(涡旋电场)◎理解:①均匀变化的磁场产生稳定电场②非均匀变化的磁场产生变化电场2、电磁场理论的核心之二:变化的电场产生磁场麦克斯韦假设:变化的电场就像导线中的电流一样,会在空间产生磁场,即变化的电场产生磁场◎理解:①均匀变化的电场产生稳定磁场;②非均匀变化的电场产生变化磁场〖规律总结〗1、麦克斯韦电磁场理论的理解:恒定的电场不产生磁场恒定的磁场不产生电场均匀变化的电场在周围空间产生恒定的磁场均匀变化的磁场在周围空间产生恒定的电场振荡电场产生同频率的振荡磁场振荡磁场产生同频率的振荡电场2、电场和磁场的变化关系B按正弦规律变化,二者相互垂直,均与波的传播射电磁波,与周围环境交换信息。
选修3—3考点汇编一、分子动理论1、物质是由大量分子组成的 (1)单分子油膜法测量分子直径(2)1mol 任何物质含有的微粒数相同2316.0210A N mol -=⨯ (3)对微观量的估算①分子的两种模型:球形和立方体(固体液体通常看成球形,空气分子占据的空间看成立方体)②利用阿伏伽德罗常数联系宏观量与微观量 a.分子质量:molAM m N = b.分子体积:molAV v N = c.分子数量:A A A A mol mol mol molM v M vn N N N N M M V V ρρ==== 2、分子永不停息的做无规则的热运动(布朗运动 扩散现象)(1)扩散现象:不同物质能够彼此进入对方的现象,说明了物质分子在不停地运动,同时还说明分子间有间隙,温度越高扩散越快(2)布朗运动:它是悬浮在液体中的固体微粒的无规则运动,是在显微镜下观察到的。
①布朗运动的三个主要特点:永不停息地无规则运动;颗粒越小,布朗运动越明显;温度越高,布朗运动越明显。
②产生布朗运动的原因:它是由于液体分子无规则运动对固体微小颗粒各个方向撞击的不均匀性造成的。
③布朗运动间接地反映了液体分子的无规则运动,布朗运动、扩散现象都有力地说明物体内大量的分子都在永不停息地做无规则运动。
(3)热运动:分子的无规则运动与温度有关,简称热运动,温度越高,运动越剧烈3、分子间的相互作用力分子之间的引力和斥力都随分子间距离增大而减小。
但是分子间斥力随分子间距离加大而减小得更快些,如图1中两条虚线所示。
分子间同时存在引力和斥力,两种力的合力又叫做分子力。
在图1图象中实线曲线表示引力和斥力的合力(即分子力)随距离变化的情况。
当两个分子间距在图象横坐标0r 距离时,分子间的引力与斥力平衡,分子间作用力为零,0r 的数量级为1010-m ,相当于0r 位置叫做平衡位置。
当分子距离的数量级大于m 时,分子间的作用力变得十分微弱,可以忽略不计了 4、温度宏观上的温度表示物体的冷热程度,微观上的温度是物体大量分子热运动平均动能的标志。
选修3—3考点汇编一、分子动理论1、物质是由大量分子组成的 (1)单分子油膜法测量分子直径(2)1mol 任何物质含有的微粒数相同2316.0210A N mol -=⨯ (3)对微观量的估算①分子的两种模型:球形和立方体(固体液体通常看成球形,空气分子占据的空间看成立方体)②利用阿伏伽德罗常数联系宏观量与微观量 a.分子质量:molAM m N = b.分子体积:molAV v N = c.分子数量:A A A A mol mol mol molM v M vn N N N N M M V V ρρ==== 2、分子永不停息的做无规则的热运动(布朗运动 扩散现象)(1)扩散现象:不同物质能够彼此进入对方的现象,说明了物质分子在不停地运动,同时还说明分子间有间隙,温度越高扩散越快(2)布朗运动:它是悬浮在液体中的固体微粒的无规则运动,是在显微镜下观察到的。
①布朗运动的三个主要特点:永不停息地无规则运动;颗粒越小,布朗运动越明显;温度越高,布朗运动越明显。
②产生布朗运动的原因:它是由于液体分子无规则运动对固体微小颗粒各个方向撞击的不均匀性造成的。
③布朗运动间接地反映了液体分子的无规则运动,布朗运动、扩散现象都有力地说明物体内大量的分子都在永不停息地做无规则运动。
(3)热运动:分子的无规则运动与温度有关,简称热运动,温度越高,运动越剧烈3、分子间的相互作用力分子之间的引力和斥力都随分子间距离增大而减小。
但是分子间斥力随分子间距离加大而减小得更快些,如图1中两条虚线所示。
分子间同时存在引力和斥力,两种力的合力又叫做分子力。
在图1图象中实线曲线表示引力和斥力的合力(即分子力)随距离变化的情况。
当两个分子间距在图象横坐标0r 距离时,分子间的引力与斥力平衡,分子间作用力为零,0r 的数量级为1010-m ,相当于0r 位置叫做平衡位置。
当分子距离的数量级大于m 时,分子间的作用力变得十分微弱,可以忽略不计了 4、温度宏观上的温度表示物体的冷热程度,微观上的温度是物体大量分子热运动平均动能的标志。
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本期导读:本期精选2015年10月、11月以及12月份全国各省市月考试卷、模拟题等优质试题,原创性、押题性十足,每道题都凝聚着命题老师对考纲的理解,她们是对考纲的最好解读,是本届备考师生集体智慧的结晶,期望2016届备考师生能够站在一个更高的起点上。
1、【巴中市普通高中2016届高三“零诊”考试理科综合】现利用图(a )所示装置验证动量守恒定律。
在图
(a )中,气垫导轨上有A 、B 两个滑块,滑块A 右侧带有一弹簧片,左侧与打点计时器(图中未画出)的纸带相连;滑块B 左侧也带有一弹簧片,上面固定一遮光片,光电计数器(未完全画出)可以记录遮光片通过光电门的时间。
实验测得滑块A 的质量m 1=0.301kg ,滑块B 的质量m 2=0.108kg ,遮光片 的宽度d =1.00cm ;打点计时器所用交流电的频率f =50.0Hz 。
将光电门固定在滑块B 的右侧,启动打点计时器,给滑块A 一向右的初速度,使它与B 相碰。
碰后光电计数器显示的时间为Δt B =3.500ms ,碰撞前后打出的纸带如图(b )所示。
若实验允许的相对误差绝对值(%100 碰前总动量
碰撞前后总动量之差)最大为5%,本实 验是否在误差范围内验证了动量守恒定律?写出运算过程。
【考点】:验证动量守恒定律。
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新课标高考题《选修3-3、3-4、3-5》专题解析本专题包括选修3-3、选修3-4和选修3-5的内容,在今年全国16个省份的新课标高考题中,本专题主要以选做题的形式出现,占物理部分的20%左右,虽然所占的比例不太多,但这部分题目以中、低档难度为主,丢分实在可惜,对这部分的复习不能大意。
下面精选部分高考真题,研究出题热点、剖析出题思路、给出复习建议,殷切希望读者能达到事半功倍的备考效果。
模型一:鞭辟入里的分子动理论典题欣赏(2010年江苏卷,12题A (3))已知潜水员在岸上和海底吸入空气的密度分别为1.3kg/3m 和2.1kg/3m ,空气的摩尔质量为0.029kg/mol ,阿伏加德罗常数A N =6.0223110mol -⨯.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)【思路点拨】本题考查阿伏伽德罗常数的有关计算。
设空气的摩尔质量为M,在海底和岸上的空气密度分别为和,一次吸入的空气体积为V,则有,代入数据得△n=3×1022 。
【雷区警示】质量和摩尔质量的含义不能混淆。
【归纳总结】理解阿伏伽德罗常数和摩尔质量的含义是解答本题的关键。
同类链接(2010年上海卷,14题) 分子间的相互作用力由引力与斥力共同产生,并随着分子间距的变化而变化,则( )A.分子间引力随分子间距的增大而增大B.分子间斥力随分子间距的减小而增大C.分子间相互作用力随分子间距的增大而增大D.分子间相互作用力随分子间距的减小而增大【思路点拨】分子距离的增大,分子间引力和斥力都减小;分子距离的减小,分子间引力和斥力都增大。
但由于斥力随距离变化的更快,故分子间相互作用力与分子间距不是单调变化的关系。
只选B 。
【技巧点拨】分子间相互作用力是分子间引力和斥力的合力。
备考提示分子动理论在高考中考查的概率很小,一般围绕分子动理论的三条内容展开命题,比较简单。
1.【河北正定中学2016学年高三第一学期期末考试】(6分)下列说法正确的是(填入正确选项前的字母。
选对一个给3分,选对2个给4分,选对3个给6分;每选错1个扣3分,最低得分0分)
A.气体的压强等于器壁单位面积上所受气体分子平均作用力的大小
B. 当某一密闭容器自由下落时,容器中气体的压强不会变为零
C. 气体的温度升高时,分子的热运动变得剧烈,分子的平均动能增大,撞击器壁时对器壁的作用力增大,从而气体的压强一定增大
D. 气体的体积变小时,单位体积的分子数增多,单位时间内打到器壁单位面积上的分子数增多,从而气体的压强一定增大
E. 在“用油膜法测分子直径”的实验中,能否得到理想的油膜轮廓,滴液体时的高度是一个很重要的因素。
高度太高,实验不易成功
【答案】ABE
考点:气体压强、油膜法测分子直径。
【名师点睛】气体的压强是气体分子做无规则运动对器壁的频繁碰撞产生的,其大小由气体的分子密度、分子做无规则运动的剧烈程度有关,与容器的运动状态无关;在油膜法测分子直径的实验中,要尽可能使油滴形成单分子油膜,使油滴充分散开,滴油滴时不能太高,还可以在水面上撒些痱子粉使油膜轮廓更清晰。
2.【黑龙江省实验中学2016届第四次月考理科综合能力测试】(5分)下列的若干叙述中,正确的是__________ (填正确答案标号。
选对一个给2分,选对两个给4分,选对3个给5分。
每选错一个扣3分,最低得0
分)
A.一个中子和质子发生核反应,生成一个氘核,该反应放出的能量为Q,则比结合能为Q
B.一块纯净的放射性元素的矿石,经过一个半衰期以后,它的总质量仅剩下一半
C.对于同种金属产生光电效应时,逸出光电子的最大初动能E k与照射光的频率成线性关系
D.氢原子的核外电子,在由离核较远的轨道自发跃迁到离核较近的轨道的过程中,放出光子,电子动能增加,原子的电势能减小
E.由不同元素对α粒子散射的实验数据可以确定各种元素原子核的电荷量Q和估算原子核的半径大小【答案】CDE
考点:α粒子散射实验、光电效应方程、α衰变、结合能。
【名师点睛】本题考查了α粒子散射实验、光电效应方程、α衰变以及结合能等近代物理中的基本知识,对于这部分基本知识要注意加强理解和应用。
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