有詳解 專題20電磁學 熱學和光學實驗

2022-03-15 05:27:19 字數 4549 閱讀 8499

1.(江西省師大附中2012屆高三下學期開學考試物理試題)學習物理除了知識的學習外,還要領悟並掌握處理物理問題的思想與方法.下列關於物理學中的思想方法敘述正確的是( )

a.在**求合力方法的實驗中使用了等效替代的思想

b.伽利略在研究自由落體運動時採用了微元法

c.在**加速度與力、質量的關係實驗中使用了理想化模型的思想方法

d.法拉第在研究電磁感應現象時利用了理想實驗法

解析:力的合成與分解是等效替代關係,在**求合力方法的實驗中使用了等效替代的思想,選項a正確;伽利略在研究自由落體運動時採用了邏輯推理的方法,選項b錯誤;在**加速度與力、質量的關係實驗中使用了控制變數法,選項c錯誤;法拉第在研究電磁感應現象時沒有利用理想實驗法,選項d錯誤。本題答案為a。

2.(上海市閘北區2012屆高三第一學期物理學科期末練習卷)為了研究磁通量變化時感應電流的方向,先通過左圖確定電流通過檢流計時指標的偏轉方向。下面四圖為實驗過程的示意圖,豎直放置的線圈固定不動,將條形磁鐵從線圈上方插入或拔出,線圈和檢流計構成的閉合迴路中就會產生感應電流。各圖中分別標出了磁鐵的極性、磁鐵相對線圈的所以感應電流產生的磁場方向向上,根據右手螺旋定則可知,選項a錯誤,c正確;同理可知,選項b錯誤,d正確。

本題答案為cd。

3.(上海市靜安區2012屆高三上學期期末調研測試卷)在研究電磁感應現象和磁通量變化時感應電流方向的實驗中,所需的實驗器材已用導線連線成如圖所示的實驗電路。

(1)將線圈a插入線圈b中,閉合開關的瞬間,線圈b中感應電流與線圈a中電流的繞行方向_____(填「相同」或「相反」)。

(2)某同學設想使一線圈中電流逆時針流動,另一線圈中感應電流順時針流動,可行的實驗操作是

a.抽出線圈l1b.插入軟鐵棒

c.使變阻器滑片p左移 d.斷開開關

3.(1)相反 (2)bc

解析:(1)線圈a中的電流沿順時針方向(從上往下看),利用右手螺旋定則可知,通有電流的線圈a產生的磁場方向豎直向下,將其插入線圈b中時,穿過線圈b的磁通量方向向下,大小逐漸增大,根據楞次定律可知,線圈b中感應電流產生的磁場方向豎直向上,感應電流沿逆時針方向(從上往下看),即與線圈a中電流的繞行方向相反。

(2)要使兩線圈中的電流方向相反,只需使線圈a產生的磁通量逐漸增大,可行的方法有插入軟鐵棒,或者增大線圈a中的電流大小,即使變阻器滑片p左移。本題答案為bc。

4.(上海市黃浦區2012屆高三上學期期末調研測試卷)在研究電磁感應現象實驗中。

(1)為了能明顯地觀察到實驗現象,請在如圖所示的實驗器材中,用實線連線成相應的實物電路圖。

(2)將原線圈插入副線圈中,閉合電鍵,副線圈中感應電流與原線圈中電流的繞行方向相同的實驗操作是( )

a.插入軟鐵棒 b.拔出副線圈 c.使變阻器阻值變大d.斷開電鍵

4.(1)如圖所示 (2)bcd [**

解析:(1)將電源、開關、滑動變阻器、小線圈依此串聯起來組成閉合迴路,其中滑動變阻器採用限流接法,即選取「一上一下」兩個接線柱接入電路中;將大線圈與電流錶串聯起來。實物連線圖如圖所示。

(2)要使兩線圈中的電流方向相同,只需使小線圈產生的磁通量逐漸減小,可行的方法有拔出副線圈,或者減小小線圈中的電流大小,即要使變阻器阻值變大,或者斷開電鍵。本題答案為bcd。

5.(上海市普陀區2012屆高三第一學期期末質量抽測物理卷)在「研究迴路中感應電動勢大小與磁通量變化快慢的關係」實驗中,得到e-1/δt圖線如圖所示。

(1)從觀察和分析該實驗裝置可看出,在實驗中,因磁鐵相對螺線管位置的變化都 (選填「相同」或「不同」),從而實現了控制不變。

(2)在得到實驗資料之後,為了研究e與δt的關係,可採用影象處理資料的方法,在直角座標系中作e-1/δt的關係圖線,由影象可得出的實驗結論是

(3)僅將線圈匝數變為原來3倍後重新做實驗,在e-1/δt畫出實驗圖線。

5.(1)相同;磁通量的變化量 (2)**圈匝數和通過線圈的磁通量的變化量均不變的情況下,感應電動勢e與1/t成正比 (3)如下圖所示

解析:(1)根據實驗裝置可看出,磁鐵相對螺線管位置的變化都相同,這樣就可以實現了控制磁通量的變化量不變。

(2)實驗作出的e-1/δt的關係圖線是一條經過原點的傾斜直線,這表明**圈匝數和通過線圈的磁通量的變化量均不變的情況下,感應電動勢e與1/t成正比。[**:學。科。網]

(3)根據法拉第電磁感應定律有e=,可見,e-1/δt關係圖線的斜率表示,如果僅將線圈匝數變為原來3倍,e-1/δt關係圖線的斜率也將變為原來的3倍。作出的圖象如答案圖所示。

6.(河南省鄭州市2012屆高三第一次質量**物理試卷)在研究電磁感應現象的實驗中,所需的實驗器材如圖所示。現已用導線連線了部分實驗電路。

(1)請畫實線作為導線從箭頭1和2處連線其餘部分電路;

(2)實驗時,將l1插入線圈l2中,合上開關瞬間,觀察到檢流計的指標發生偏轉,這個現象揭示的規律是

(3)某同學設想使線圈l1中電流逆時針(俯視)流動,線圈l2中電流順時針(俯視)流動,可行的實驗操作是( )

a.抽出線圈l1b.插入軟鐵棒 [**:學,科,網]

c.使變阻器滑片p左移 d.斷開開關

6.(1)如圖所示(2)穿過閉合電路中的磁通量發生變化,閉合電路中就會產生感應電流(3)bc

解析:(1)將箭頭1、線圈l1、箭頭2依此連線起來組成閉合迴路。實物連線圖如圖所示。

(2)合上開關瞬間,流過線圈l1的電流瞬間增大,產生的磁感應強度增大,穿過線圈l2的磁通量增大,線圈l2中產生感應電動勢,有感應電流流過電流錶;該實驗表明「穿過閉合電路中的磁通量發生變化,閉合電路中就會產生感應電流」。

(3)要使兩線圈中的電流方向相反,只需使線圈l1產生的磁通量逐漸增大,可行的方法有插入軟鐵棒,或者增大線圈l1中的電流大小,即使變阻器滑片p左移。本題答案為bc。[**:

學*科*網z*x*x*k]

7.(上海市浦東區2012屆高三第一學期期末質量抽測物理卷)如圖所示為「用dis研究通電螺線管的磁感應強度」實驗裝置的示意圖,e1和e2是兩個電動勢不同的電源,且e2>e1。將螺線管接入電源後放置在水平桌面上,調節磁感測器的高度,使磁感測器的探管正好在螺線管的軸線上。正確進行實驗操作後,啟動「繪圖」功能在顯示屏上作出b-d圖線。

(1)(多選題)某同學第一次實驗作出圖線1,第二次實驗作出圖線2,第二次實驗得到的圖線與第一次圖線不同的原因可能是( )

a.滑動變阻器的滑動片位置不變,電鍵s由位置a改接到位置b後測量[**:z+xx+

b.滑動變阻器的滑動片位置不變,電鍵s由位置b改接到位置a後測量

c.電鍵s接在b位置,滑動變阻器的滑動片向右移動一段後測量

d.電鍵s接在b位置,滑動變阻器的滑動片向左移動一段後測量[**:學科網]

(2)若螺線管的匝數為200匝,橫截面積為1.50×10-4 m2,由圖線1可求出穿過螺線管中部的磁通量大約為 wb。

7.(1)bd (2)2.1×10-7 wb

解析:(1)通電螺線管內部的磁場近似為勻強磁場,如b-d圖象中水平部分,第2次作出的圖線2比圖線1的磁感應強度要小,這是因為第2次螺線管中電流較小;可能的原因如選項bd所述。本題答案為bd。

(2)由圖線1可知,穿過螺線管中部的磁感應強度為b=1.4mt,磁通量大約為bs=1.4mt×1.50×10-4 m2=2.1×10-7 wb。

實驗二熱學實驗

8.(上海市松江區2012屆高三第一學期期末質量監控物理試卷)利用單分子油膜法可以粗測分子的大小和阿伏加德羅常數,如果已知體積為v的一滴油在水面上散開形成的單分子油膜的面積為s,這種油的摩爾質量為m,密度為ρ,則阿伏加德羅常數na可表示為( )

ab.cd.解析:油分子直徑為d=v/s,單個分子的體積為v=,摩爾體積vmol=m/ρ,阿伏加德羅常數na=vmol/v,聯立各式,可得na=。本題答案為a。

9.(上海市盧灣區2012屆高三第一學期期末測試)體積為v的油滴,滴在平靜的水面上,擴充套件成面積為s的單分子油膜,則該油滴的分子直徑為 ;已知阿伏伽德羅常數為na,油的摩爾質量為m,則乙個油分子的質量為 __。

9.; 解析:油滴的分子直徑d=;乙個油分子的質量m=。

10.(河北省衡水中學2012屆高三上學期期末考試理綜試題、河南許昌市2012屆高三上學期四校聯考理綜卷)在「用油膜法估測分子的大小」的實驗中,已知一滴溶液中油酸的體積為v油酸,配製的油酸溶液中,純油酸與溶液體積之比為1∶500,1 ml溶液含250滴,那麼一滴溶液中純油酸體積為v油酸=_____cm3;該實驗中油膜厚度d與油酸分子直徑d的關係是

10.8×10-6;d=d 解析:v油酸=;本實驗形成的是單分子油膜,油膜厚度d等於油酸分子直徑d。

11.(上海市金山區2012屆高三第一學期期末考試)在查理定律的原始表述中採用的是攝氏溫標,獲得的p-t影象如下圖所示。

(1)根據影象及座標,該影象的函式表示式為

(2)若將上述一定量的氣體(可視為理想氣體)在0℃時緩慢地壓縮為原來體積的,然後保持這一體積不變,改變溫度,又獲得一條等容線,試在上圖中畫出該等容線。

11.(1)p=105×(1+) (2)如下圖所示

解析:(1)根據圖象及座標可知,p=105×(1+)。

(2)根據理想氣體狀態方程(常量),可知,在0℃時,將該理想氣體緩慢地壓縮為原來體積的時,壓強將變為原來的,即壓強變為1.5×105pa,該理想氣體做等容變化時,其p-t圖象是經過(-273,0)和(0,1.5×105pa)兩點的傾斜直線,如答案圖所示。

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