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(guò)程中能通過(guò)A處正下方、固定于B處的光電門(mén)，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(guò)光電門(mén)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(guò)光電門(mén)B時(shí)的速度表達(dá)式為_(kāi)_______． (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(mǎn)足表達(dá)式__________________時(shí)，可判斷小球下落過(guò)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(guò)光電門(mén)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^(guò)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(mén)，可以測(cè)量出小球經(jīng)過(guò)光電門(mén)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(guò)B點(diǎn)的光電門(mén)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_(kāi)_______ 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_(kāi)_______ 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(pán)的示數(shù)如圖丙所示，則該圓柱體的阻值約為_(kāi)_______ 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(kāi)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(huà)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(jiàn)答案)． 答案：(1)50.15　(2)4.700　(3)22　(4)V1　A2　R1　(5)如圖所示