届高三物理名校试题汇编有详解专题20电磁学热学和光学实验.docx

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届高三物理名校试题汇编有详解专题20电磁学热学和光学实验

2012届高三物理名校试题汇编（有详解）专题20电磁学、热学和光学实验

1．（江西省师大附中2012届高三下学期开学考试物理试题）学习物理除了知识的学习外，还要领悟并掌握处理物理问题的思想与方法．下列关于物理学中的思想方法叙述正确的是（）

A．在探究求合力方法的实验中使用了等效替代的思想

B．伽利略在研究自由落体运动时采用了微元法

C．在探究加速度与力、质量的关系实验中使用了理想化模型的思想方法

D．法拉第在研究电磁感应现象时利用了理想实验法

1.A解析：

力的合成与分解是等效替代关系，在探究求合力方法的实验中使用了等效替代的思想，选项A正确；伽利略在研究自由落体运动时采用了逻辑推理的方法，选项B错误；在探究加速度与力、质量的关系实验中使用了控制变量法，选项C错误；法拉第在研究电磁感应现象时没有利用理想实验法，选项D错误。

本题答案为A。

2．（上海市闸北区2012届高三第一学期物理学科期末练习卷）为了研究磁通量变化时感应电流的方向，先通过左图确定电流通过检流计时指针的偏转方向。

下面四图为实验过程的示意图，竖直放置的线圈固定不动，将条形磁铁从线圈上方插入或拔出，线圈和检流计构成的闭合回路中就会产生感应电流。

各图中分别标出了磁铁的极性、磁铁相对线圈的

所以感应电流产生的磁场方向向上，根据右手螺旋定则可知，选项A错误，C正确；同理可知，选项B错误，D正确。

本题答案为CD。

3．（上海市静安区2012届高三上学期期末调研测试卷）在研究电磁感应现象和磁通量变化时感应电流方向的实验中，所需的实验器材已用导线连接成如图所示的实验电路。

（1）将线圈A插入线圈B中，闭合开关的瞬间，线圈B中感应电流与线圈A中电流的绕行方向_____（填“相同”或“相反”）。

（2）某同学设想使一线圈中电流逆时针流动，另一线圈中感应电流顺时针流动，可行的实验操作是

A.抽出线圈L1B.插入软铁棒

C.使变阻器滑片P左移D.断开开关

3.

（1）相反

（2）BC

解析：

（1）线圈A中的电流沿顺时针方向（从上往下看），利用右手螺旋定则可知，通有电流的线圈A产生的磁场方向竖直向下，将其插入线圈B中时，穿过线圈B的磁通量方向向下，大小逐渐增大，根据楞次定律可知，线圈B中感应电流产生的磁场方向竖直向上，感应电流沿逆时针方向（从上往下看），即与线圈A中电流的绕行方向相反。

（2）要使两线圈中的电流方向相反，只需使线圈A产生的磁通量逐渐增大，可行的方法有插入软铁棒，或者增大线圈A中的电流大小，即使变阻器滑片P左移。

本题答案为BC。

4．（上海市黄浦区2012届高三上学期期末调研测试卷）在研究电磁感应现象实验中。

（1）为了能明显地观察到实验现象，请在如图所示的实验器材中，用实线连接成相应的实物电路图。

（2）将原线圈插入副线圈中，闭合电键，副线圈中感应电流与原线圈中电流的绕行方向相同的实验操作是（）

A.插入软铁棒B.拔出副线圈C.使变阻器阻值变大D.断开电键

4．

（1）如图所示

（2）BCD

解析：

（1）将电源、开关、滑动变阻器、小线圈依此串联起来组成闭合回路，其中滑动变阻器采用限流接法，即选取“一上一下”两个接线柱接入电路中；将大线圈与电流表串联起来。

实物连接图如图所示。

（2）要使两线圈中的电流方向相同，只需使小线圈产生的磁通量逐渐减小，可行的方法有拔出副线圈，或者减小小线圈中的电流大小，即要使变阻器阻值变大，或者断开电键。

本题答案为BCD。

5．（上海市普陀区2012届高三第一学期期末质量抽测物理卷）在“研究回路中感应电动势大小与磁通量变化快慢的关系”实验中，得到E－1/Δt图线如图所示。

（1）从观察和分析该实验装置可看出，在实验中，因磁铁相对螺线管位置的变化都（选填“相同”或“不同”），从而实现了控制不变。

（2）在得到实验数据之后，为了研究E与Δt的关系，可采用图像处理数据的方法，在直角坐标系中作E－1/Δt的关系图线，由图像可得出的实验结论是。

（3）仅将线圈匝数变为原来3倍后重新做实验，在E－1/Δt画出实验图线。

5．

（1）相同；磁通量的变化量

（2）在线圈匝数和通过线圈的磁通量的变化量均不变的情况下，感应电动势E与1/t成正比（3）如下图所示

解析：

（1）根据实验装置可看出，磁铁相对螺线管位置的变化都相同，这样就可以实现了控制磁通量的变化量不变。

（2）实验作出的E－1/Δt的关系图线是一条经过原点的倾斜直线，这表明在线圈匝数和通过线圈的磁通量的变化量均不变的情况下，感应电动势E与1/t成正比。

（3）根据法拉第电磁感应定律有E=

，可见，E-1/Δt关系图线的斜率表示

，如果仅将线圈匝数变为原来3倍，E-1/Δt关系图线的斜率也将变为原来的3倍。

作出的图象如答案图所示。

6.（河南省郑州市2012届高三第一次质量预测物理试卷）在研究电磁感应现象的实验中，所需的实验器材如图所示。

现已用导线连接了部分实验电路。

（1）请画实线作为导线从箭头1和2处连接其余部分电路；

（2）实验时，将L1插入线圈L2中，合上开关瞬间，观察到检流计的指针发生偏转，这个现象揭示的规律是__________________________。

（3）某同学设想使线圈L1中电流逆时针（俯视）流动，线圈L2中电流顺时针（俯视）流动，可行的实验操作是（）

A.抽出线圈L1B.插入软铁棒C.使变阻器滑片P左移D.断开开关

6.

（1）如图所示

（2）穿过闭合电路中的磁通量发生变化，闭合电路中就会产生感应电流（3）BC

解析：

（1）将箭头1、线圈L1、箭头2依此连接起来组成闭合回路。

实物连接图如图所示。

（2）合上开关瞬间，流过线圈L1的电流瞬间增大，产生的磁感应强度增大，穿过线圈L2的磁通量增大，线圈L2中产生感应电动势，有感应电流流过电流表；该实验表明“穿过闭合电路中的磁通量发生变化，闭合电路中就会产生感应电流”。

（3）要使两线圈中的电流方向相反，只需使线圈L1产生的磁通量逐渐增大，可行的方法有插入软铁棒，或者增大线圈L1中的电流大小，即使变阻器滑片P左移。

本题答案为BC。

7．（上海市浦东区2012届高三第一学期期末质量抽测物理卷）如图所示为“用DIS研究通电螺线管的磁感应强度”实验装置的示意图，E1和E2是两个电动势不同的电源，且E2＞E1。

将螺线管接入电源后放置在水平桌面上，调节磁传感器的高度，使磁传感器的探管正好在螺线管的轴线上。

正确进行实验操作后，启动“绘图”功能在显示屏上作出B-d图线。

E2

（1）（多选题）某同学第一次实验作出图线1，第二次实验作出图线2，第二次实验得到的图线与第一次图线不同的原因可能是（）

A．滑动变阻器的滑动片位置不变，电键S由位置a改接到位置b后测量

B．滑动变阻器的滑动片位置不变，电键S由位置b改接到位置a后测量

C．电键S接在b位置，滑动变阻器的滑动片向右移动一段后测量

D．电键S接在b位置，滑动变阻器的滑动片向左移动一段后测量

（2）若螺线管的匝数为200匝，横截面积为1.50×10-4m2，由图线1可求出穿过螺线管中部的磁通量大约为Wb。

7.

（1）BD

（2）2.1×10-7Wb

解析：

（1）通电螺线管内部的磁场近似为匀强磁场，如B-d图象中水平部分，第2次作出的图线2比图线1的磁感应强度要小，这是因为第2次螺线管中电流较小；可能的原因如选项BD所述。

本题答案为BD。

（2）由图线1可知，穿过螺线管中部的磁感应强度为B=1.4mT，磁通量大约为BS=1.4mT×1.50×10-4m2=2.1×10-7Wb。

实验二热学实验

8．（上海市松江区2012届高三第一学期期末质量监控物理试卷）利用单分子油膜法可以粗测分子的大小和阿伏加德罗常数，如果已知体积为V的一滴油在水面上散开形成的单分子油膜的面积为S，这种油的摩尔质量为M，密度为ρ，则阿伏加德罗常数NA可表示为（）

A．

B．

C．

D．

8.A解析：

油分子直径为d=V/S，单个分子的体积为v=

，摩尔体积Vmol=M/ρ，阿伏加德罗常数NA=Vmol/v，联立各式，可得NA=

。

本题答案为A。

9．（上海市卢湾区2012届高三第一学期期末测试）体积为V的油滴，滴在平静的水面上，扩展成面积为S的单分子油膜，则该油滴的分子直径为；已知阿伏伽德罗常数为NA，油的摩尔质量为M，则一个油分子的质量为__。

9．

；

解析：

油滴的分子直径d=

；一个油分子的质量m=

。

10.（河北省衡水中学2012届高三上学期期末考试理综试题、河南许昌市2012届高三上学期四校联考理综卷）在“用油膜法估测分子的大小”的实验中，已知一滴溶液中油酸的体积为V油酸，配制的油酸溶液中，纯油酸与溶液体积之比为1∶500，1mL溶液含250滴，那么一滴溶液中纯油酸体积为V油酸=_____cm3；该实验中油膜厚度d与油酸分子直径D的关系是。

10.8×10-6；d=D解析：

V油酸=

；本实验形成的是单分子油膜，油膜厚度d等于油酸分子直径D。

11.（上海市金山区2012届高三第一学期期末考试）在查理定律的原始表述中采用的是摄氏温标，获得的p-t图像如下图所示。

（1）根据图像及坐标，该图像的函数表达式为_________；

（2）若将上述一定量的气体（可视为理想气体）在0℃时缓慢地压缩为原来体积的

，然后保持这一体积不变，改变温度，又获得一条等容线，试在上图中画出该等容线。

11.

（1）p=105×（1+）

（2）如下图所示

解析：

（1）根据图象及坐标可知，p=105×（1+）。

（2）根据理想气体状态方程

（常量），可知，在0℃时，将该理想气体缓慢地压缩为原来体积的

时，压强将变为原来的

，即压强变为1.5×105Pa，该理想气体做等容变化时，其p-t图象是经过（-273，0）和（0，1.5×105Pa）两点的倾斜直线，如答案图所示。

12.（江苏省南京市、盐城市2012届高三第一次模拟考试试卷）如图所示为“探究气体等温变化的规律”的实验装置，气体的压强可从仪表上读出，一段空气柱被橡胶塞和柱塞封闭在针筒内，从刻度尺上可读出空气柱的长度。

实验过程中气体压缩太快会使气体温度_（选填“升高”、“不变”或“降低”）。

实验中气体向外漏气，测得气体的体积与压强的乘积（选填“变大”、“不变”或“变小”）。

12.升高；变小解析：

实验过程中气体压缩太快，外界对气体做了功，而气体向外界散热较少，气体的内能增大，气体温度升高；实验过程中，气体做等温变化，气体的压强p、体积V和温度T之间满足关系式pV=nRT，其中n为气体的摩尔数，R为常数，T为气体温度，也恒定不变，如果实验中气体向外漏气，那么n就会减小，所以气体的体积与压强的乘积变小。

13.（江苏省2012届高三百校大联考一模试题物理卷）如图所示是探究气体等温变化规律的简易装置图，下表是某小组的数据。

（1）若要研究p、V之间的关系，绘制图像时应选用（填“p-V”或“

”）作为坐标系；

（2）仔细观察发现

的值越来越小，可能的原因是。

13.

（1）

（2）漏气

解析：

（1）由表得，pV近似为定值，用

坐标时，图象类似为直线，而用p-V作为坐标系时为曲线，所以应选用

作为坐标系。

（2）系统pV的值下降，可能原因是温度下降、有气体泄漏等原因，因是等温变化，所以是漏气。

实验三光学实验

14．（上海市闸北区2012届高三第一学期物理学科期末练习卷）利用发波水槽可以观察“波的干涉现象”。

（1）实验过程可分为如下操作步骤：

a．调节两小球击水深度和频率；

b．打开变频电动机电源；

c．改变实验条件，使两个小球以不同频率击水，观察不同频率的两列波叠加时，水面的波形；

d．观察两列波叠加区域水面的波形。

上述实验步骤排序正确的是：

________。

（将下列正确的选项的序号填入横线中）

A.a，d，c，bB.d，b，c，aC.c，b，d，aD.b，a，d，c

（3）从这个实验可以得到，_________________是产生波的干涉现象的必要条件。

14.

（1）D

（2）b（3）两列波的频率相等

解析：

（1）先打开变频电动机电源，再调节两小球击水深度和频率，使它们发出两列频率相同的波，观察两列波叠加区域水面的波形，最后再改变实验条件，使两个小球以不同频率击水，观察不同频率的两列波叠加时，水面的波形，所以实验顺序为b→a→d→c，本题答案为D。

（2）图象a是波的衍射图样，图象b才是波的干涉图样。

（3）从这个实验可以得到，两列波的频率相等是产生波的干涉现象的必要条件。

15．（天津市天津一中2012届高三第一次月考）在研究光电效应实验中，某同学合上电路上的电键，用不同频率的光照射光电管时发现有如下现象：

①只有当频率大于或等于v1时，电流表才会偏转

②当用频率v2时电流表发生偏转，此时将电源反接，电流变小

③增大反接电压的大小，当电压达到U时，电流表正好没有偏转

根据上述结果可以判断，该光电子脱离金属的逸出功是。

当入射光频率为v2时，光电子的最大初动能是。

v1、v2、U的关系是。

（已知电子的电量为e，普朗克恒量为h）

15．hν1；hν2-hν1；eU=hν2-hν1

解析：

根据题意，该金属发生光电效应的临界频率为v1，遏制电压大小为U，所以逸出功大小为W=hν1；当入射光频率为v2时，光电子的最大初动能是Ek=hν2-W=hν2-hν1；v1、v2、U的关系是eU=hν2-hν1。

注意：

当入射光子的频率改变时，金属的遏制电压也要变。