1、 1第 21 讲 填空题、实验题的求解技巧一、高考填空题的特点1.题目梯度明显；2.填空题的两空既有相关的，也有不相关的；3.答案既有文字表述，也有数值表达的；4.重视结果的正确表示。例 1 1911 年卢瑟福依据 粒子散射实验中 粒子发生了_(选填“大”或“ 小”)角度散射现象，提出了原子的核式结构模型。若用动能为 1MeV 的 粒子轰击金箔，则其速度约为_m/s。(质子和中子的质量均为 1.6710-27kg)例 2 如图所示，同一平面内有两根互相平行的长直导线 1 和 2，通有大小相等、方向相反的恒定电流，a、b 两点与两导线共面，a 点在两导线的中间与两导线的距离均为 r，b 点在导线
2、 2 右侧，与导线 2 的距离也为 r。现测得 a 点磁感应强度的大小为 B，则去掉导线 1 后，b 点的磁感应强度大小为_ _，方向_ 。例 3 在竖直平面内，一根光滑金属杆弯成如图所示形状，相应的曲线方程为 y=2.5cos(kx+2/3)(单位：m)，式中 k=1m-1。将一光滑小环套在该金属杆上，并从 x=0 处以的初速度沿杆向下运动，取重力加速度 g=10m/s2。则当小环运动到 (/3)m 时的速度大小 v=_m/s；该小环在 x 轴方向最远能运动到 x=_m 处。例 4 放射性元素的原子核在 衰变或 衰变生成新原子核时，往往会同时伴随_辐射。已知A、B 两种放射性元素的半衰期分别
3、为 T1 和 T2，经过 t=T1T2 时间后测得这两种放射性元素的质量相等，那么它们原来的质量之比 mA：m B= 。例 5 伽利略通过研究自由落体和物块沿光滑斜面的运动，首次发现了匀加速运动规律。伽利略假设物块沿斜面运动与物块自由下落遵从同样的法则，他在斜面上用刻度表示物块滑下的路程，并测出物块通过相应路程的时间，然后用图线表示整个运动过程，如图所示。图中 OA 表示测得的时间，矩形 OAED 的面积表示该时间内物块经过的路程，则图中 OD 的长度表示_。P 为 DE 的中点，连接 OP 且延长交 AE 的延长线于B 点，则 AB 的长度表示 _。 （平均速度，末速度） abII12x/m
4、y/m0PABECOD2例 6 磁场对放入其中的长为 l、电流强度为 I、方向与磁场垂直的通电导线有力 F 的作用，可以用磁感应强度 B 描述磁场的力的性质，磁感应强度的大小 B=_，在物理学中，用类似方法描述物质基本性质的物理量还有_等。例 7 如图，带电量为+q 的点电荷与均匀带电薄板相距为 2d，点电荷到带电薄板的垂直线通过板的几何中心。若图中 a 点处的电场强度为零，根据对称性，带电薄板在图中b 点处产生的电场强度大小为_，方向_ (静电力恒量为 k)。例 8 在伽利略羊皮纸手稿中发现的斜面实验数据如右表所示，人们推测第二、三列数据可能分别表示时间和长度。伽利略时代的 1 个长度单位相
5、当于现在的(29/30)mm，假设 1 个时间单位相当于现在的 0.5s。由此可以推测实验时光滑斜面的长度至少为_m，斜面的倾角约为_度 (g=10m/s2)。二、填空题解题指导1.按答题要求规范做题； 2.注意最后结果的表达；3.抓住关键快速答题； 4.两空可能完全无关。二、实例分析例 9 如图所示，长度都为 L=0.8m 的两根细绳，一端系着同一个小球 A，另一端分别系于两边墙上相同高度的两点，两绳间的夹角为 =1200，现给小球 A 一垂直于纸面向外的初速度 v0，使小球垂直于纸面开始做小角度的摆动，若 v0 很小，则小球 A 第一次回到平衡位置所需时间为 _s。该求解过程中用的科学方法
6、是_。例 10 有一列沿水平绳传播的简谐横波，频率为 10Hz，振动方向沿竖直方向，当绳上的质点 P 到达其平衡位置且向下运动时，在其右方相距 0.6m 处的质点 Q 刚好到达最高点，由此可知波速为_m/s。例 11 一个质量为 0.5kg 的物体，从静止开始做直线运动，物体所受合外力 F 随物体位移 x 变化的图像如图所示，则物体位移 x=8m 时，物体的速度为_m/s。b a qd d表 ： 伽 利 略 手 稿 中 的 数 据132421093298164562582436194976068214表 ： 伽 利 略 手 稿 中 的 数 据3例 12 如图所示的 A、B、 C、D、E 、F
7、为匀强电场中一个边长 a=20cm 正六边形的 6 个顶点，已知 A、B、C 三点的电势分别为-1 V、1V、5V ，则 D、E、 F 三点的电势分别为 UD=_ V ，U E=_V，U F=_V。电场强度 E=_V/m。例 13 如图所示，abc 是半径为 r 的圆内接正五边形，在其顶点 a、b、c、d处各固定一个电量+Q 的点电荷，在 e 点固定一个电量-3Q 的点电荷，则放置在其圆心处的点电荷-q 所受电场力 F 的大小为_，方向_。例 14 如图所示电路，电源电动势为 4V，内电阻为 1，R 0 为定值电阻，值为 3，变阻器的最大阻值为 20。(1)当变阻器阻值调至 R1=_时，电源输
8、出的功率最大。(2)当变阻器阻值调至某一适当值时，变阻器上消耗的功率最大，该最大功率为_W。三、 实验题解题指导1.真正理解考纲要求的所有学生实验；2.重视演示实验；3.按照实验要求规范答题；4.结果一般用小数表示，注意单位。例 15 如图所示，用导线将验电器与洁净锌板连接，触摸锌板使验电器指示归零。用紫外线照射锌板，验电器指针发生明显偏转，接着用毛皮摩擦过的橡胶棒接触锌板，发现验电器指针张角减小，此现象说明锌板带_电(选填写“正” 或“负”)；若改用红外线重复上实验，结果发现验电器指针根本不会发生偏转，说明金属锌的极限频率_红外线(选填“大于”或“ 小于”) 。 （正，大于）例 16 用如图
9、所示的实验装置观察光的薄膜干涉现象。图(a)是点燃酒精灯(在灯芯上洒些钠盐)，图(b)是竖立的附着一层肥皂液薄膜的金属丝圈。将金属丝圈在其所在的竖直平面内缓慢旋转，观察到的现象是：A、当金属丝圈旋转 30时干涉条纹同方向旋转 30B、当金属丝圈旋转 45时干涉条纹同方向旋转 90C、当金属丝圈旋转 60时干涉条纹同方向旋转 30D、干涉条纹保持原来状态不变4例 17 下图为水波传播的先后两个时刻的情景，试比较两图中水波的传播情况与水面上树叶的位置，可以得出的结论是：_。例 18 现有一只直径约 6cm 的圆柱形小烧杯，现要测量它的外径，可供选择的器材如下：一段软线(足够长)、一只带铁夹的铁架台
10、、一只直径未知的带洞眼的小铜球，一只秒表、一架天平、一只直径约 3cm 带洞眼的小木球、一支水笔。(1)选择合适器材测量烧杯外径的简要步骤是_。(2)测量烧杯外径的表达式是 d=_。例 19 如图所示，光滑水平轨道与光滑圆弧轨道相切，轻弹簧的一端固定在轨道的左端，OP 是可绕O 点转动的轻杆，且摆到某处就能停在该处，另有一小钢球。现在利用这些器材测定弹簧被压缩时的弹性势能。(1)还需要的器材是_、_。(2)以上测量实际上是把对弹性势能的测量转化为对_能的测量，进而转化为对_和_的直接测量。例 20 某同学设计了一种测温装置，其结构如图所示，玻璃泡 A 内封有一定质量的气体，与 A 相连的细管
11、B 插在水银槽中，管内水银面的高度 x 即可反映泡内气体的温度，即环境温度，并可由 B 管上的刻度直接读出，设 B 管的体积与 A 泡的体积相比可略去不计。某同学在某一大气压下提供不同的环境温度对 B 管进行温度刻度，测量获得的数据及 B 管上的温度刻度如下表所示：(1)利用上表中的数据绘制出 x(cm)T (K)图像。(2)由图像提供的信息写出汞柱高度 x 随环境热力学温度 T 变化的函数关系。(3)推断出当时的大气压强值 p0=_cmHg、玻璃泡 A 内气体压强 p 和气体温度 T 的比例常量C=_cmHg/K。(4)由于大气压要随季节和天气的变化，所以用这种测温装置来测量温度不可避免地会
12、产生误差，若有一次测量时大气压 p/0 比上述大气压 p0 低了 1cmHg，那么此次测出的温度测量值与其实际的真实O P 环 境 温 度 t/ -27027548110汞 柱 高 x/cm5.82.4159.64.2.4温 度 刻 度 t / -27027548110环 境 温 度 汞 柱 高温 度 刻 度 5值相比是_(填“偏大” 或“ 偏小 ”)的，测量值与真实值相差_。例 21 要测量一块多用电表直流 10mA 档的内阻 RA(约为 40)，除此多用电表外，还有下列器材：直流电源一个(电动势 E 约 1.5V，内阻可忽略不计)，电阻一个(阻值 R 约 150)，电键一个，导线若干。要求
13、(1)写出实验步骤；(2 )给出 RA 的表达式。例 22 用图所示的电路测定未知电阻 RX 的值，图中电源的电动势未知，电源的内阻与电流表的内阻均可忽略不计，R 为电阻箱。(1)若要测得 RX 的值，R 至少需要取_个不同的数值。(2)若电流表每个分度表示的电流值未知，但指针偏转角度与通过的电流成正比，则在用此电路测RX 时，R 至少需取个不同的值。(3)若电源内阻不可忽略，能否应用此电路测量 RX？例 23 某组同学利用如下器材测定一种电池的电动势和内阻：定值电阻 R，标有“ X，1A”；滑动变阻器 Rx，变化范围 054，额定电流 0.6A；理想电流表；理想电压表；待测电池；电键、导线若
14、干。(1)甲同学按如图 a 连接了实验线路，将滑片逐渐移动后，得到了上表的 U-I 关系，则可知电源电动势大小为_V，内阻_。(2)乙同学利用相同的器材测量同一个电池，为防止移动滑片时电源被短路，在电路中串联了定值电阻 R，但在串联滑动变阻器时出错，导致将器材连成了图 b 的方式，逐渐移动滑片，得到了下表的RRXA图 a图 U/V5.05.25.45.6I/A.0.40.30.26U-I 关系，则定值 电阻 R=_。(3)乙同学在(2)的实验操作中存在什么问题？试简要说明。例 24 现有一特殊电池，它的电动势 E 约为 9V，内阻 r 约 50，已知该电池允许输出的最大电流为 50mA，为了测
15、定这个电池的电动势和内阻，某同学用如图(a)所示的电路进行实验。图中电压表的内阻很大，对电路的影响可忽略，R 为电阻箱，阻值范围 09999，R 0 是定值电阻，起保护电路的作用。(1)备有的定值电阻 R0 有以下规格：A、10 ，2.5W B、100，1.0WC、200，1.0W D、2000 ，5.0W本实验应选哪一种规格?答：_。(2)该同学接入符合要求的 R0 后，闭合开关 S，调整电阻箱的阻值，读取电压表的示数改变电阻箱阻值，取得多组数据，作出了如图(b)所示的图线(已知该直线的截距为 0.1V-1)。则根据该同学所作出的图线可求得该电池的电动势 E 为_V，内阻 r 为_。U/V5.4I/A00.10.2图 b图
