高考物理真题和模拟题分类汇编18力学光学热学实验含解析

专题18 力学、光学、热学实验

1.(2021·浙江卷)图示是“用双缝干涉测量光的波长”实验的装置。实验中：

①观察到较模糊的干涉条纹，要使条纹变得清晰，值得尝试的是___________。(单选)

A.旋转测量头      B.增大单缝与双缝间的距离      C.调节拨杆使单缝与双缝平行

②要增大观察到的条纹间距，正确的做法是___________ (单选)

A.减小单缝与光源间的距离      B.减小单缝与双缝间的距离

C.增大透镜与单缝间的距离      D.增大双缝与测量头间的距离

答案：    (1).C    (2).D

解析：

①[1]若粗调后看不到清晰的干涉条纹，看到的是模糊不清的条纹，则最可能的原因是单缝与双缝不平行；要使条纹变得清晰，值得尝试的是调节拨杆使单缝与双缝平行。

故选C。

②[2]根据

可知要增大条纹间距可以增大双缝到光屏的距离l，减小双缝的间距d；

故选D。

2.(2021·浙江卷)在“验证机械能守恒定律”实验中，小王用如图1所示的装置，让重物从静止开始下落，打出一条清晰的纸带，其中的一部分如图2所示。O点是打下的第一个点，A、B、C和D为另外4个连续打下的点。

①为了减小实验误差，对体积和形状相同的重物，实验时选择密度大的理由是___________。

②已知交流电频率为，重物质量为，当地重力加速度，则从O点到C点，重物的重力势能变化量的绝对值___________J、C点的动能___________J(计算结果均保留3位有效数字)。比较与的大小，出现这一结果的原因可能是___________。

A.工作电压偏高      B.存在空气阻力和摩擦力      C.接通电源前释放了纸带

答案：(1).阻力与重力之比更小(或其它合理解释)    (2).0.547    (3).0.588    (4).C

解析：

①[1]在验证机械能守恒实验时阻力越小越好，因此密度大的阻力与重力之比更小

②[2]由图中可知OC之间的距离为，因此机械能的减少量为

[3]匀变速运动时间中点的速度等于这段时间的平均速度，因此

因此动能的增加量为

[4]工作电压偏高不会影响实验的误差，存在摩擦力会使重力势能的减少量大于动能的增加量，只有提前释放了纸带，纸带的初速度不为零，下落到同一位置的速度偏大才会导致动能的增加量大于重力势能的减少量。

3.(2021·全国乙卷)某同学利用图(a)所示装置研究平抛运动的规律。实验时该同学使用频闪仪和照相机对做平抛运动的小球进行拍摄，频闪仪每隔发出一次闪光，某次拍摄后得到的照片如图(b)所示(图中未包括小球刚离开轨道的影像)。图中的背景是放在竖直平面内的带有方格的纸板，纸板与小球轨迹所在平面平行，其上每个方格的边长为。该同学在实验中测得的小球影像的高度差已经在图(b)中标出。

完成下列填空：(结果均保留2位有效数字)

(1)小球运动到图(b)中位置A时，其速度的水平分量大小为___________，竖直分量大小为___________；

(2)根据图(b)中数据可得，当地重力加速度的大小为___________。

答案：(1).1.0    (2).2.0    (3).9.7

解析：

(1)[1]因小球水平方向做匀速直线运动，因此速度为

[2]竖直方向做自由落体运动，因此A点的竖直速度可由平均速度等于时间中点的瞬时速度求得

(2)[3]由竖直方向的自由落体运动可得

代入数据可得

4.(2021·全国甲卷)为测量小铜块与瓷砖表面间的动摩擦因数，一同学将贴有标尺的瓷砖的一端放在水平桌面上，形成一倾角为的斜面(已知sin=0.34，cos=0.94)，小铜块可在斜面上加速下滑，如图所示。该同学用手机拍摄小铜块的下滑过程，然后解析视频记录的图像，获得5个连续相等时间间隔(每个时间间隔∆T=0.20s)内小铜块沿斜面下滑的距离si(i=1，2，3，4，5)，如下表所示。

由表中数据可得，小铜块沿斜面下滑的加速度大小为___________m/s2，小铜块与瓷砖表面间的动摩擦因数为___________。(结果均保留2位有效数字，重力加速度大小取9.80m/s2)

答案：(1).0.43    (2).0.32

解析：

[1]根据逐差法有

代入数据可得小铜块沿斜面下滑的加速度大小

[2]对小铜块受力分析根据牛顿第二定律有

代入数据解得

5.(2021·湖南卷)某实验小组利用图(a)所示装置探究加速度与物体所受合外力的关系。主要实验步骤如下：

(1)用游标卡尺测量垫块厚度，示数如图(b)所示，___________；

(2)接通气泵，将滑块轻放在气垫导轨上，调节导轨至水平；

(3)在右支点下放一垫块，改变气垫导轨的倾斜角度；

(4)在气垫导轨合适位置释放滑块，记录垫块个数和滑块对应的加速度；

(5)在右支点下增加垫块个数(垫块完全相同)，重复步骤(4)，记录数据如下表：

根据表中数据在图(c)上描点，绘制图线___________。

如果表中缺少的第4组数据是正确的，其应该是___________(保留三位有效数字)。

答案：    (1).1.02    (2).    (3).0.342

解析：

(1)[1]垫块的厚度为h=1cm+2×0.1mm=1.02cm

(5)[2]绘制图线如图；

[3]根据

可知a与n成正比关系，则根据图像可知，斜率

解得a=0.342m/s2

6.(2021·河北卷)某同学利用图1中的实验装置探究机械能变化量与力做功的关系，所用器材有：一端带滑轮的长木板、轻细绳、的钩码若干、光电门2个、数字计时器、带遮光条的滑块(质量为，其上可放钩码)、刻度尺，当地重力加速度为，实验操作步骤如下：

①安装器材，调整两个光电门距离为，轻细绳下端悬挂4个钩码，如图1所示；

②接通电源，释放滑块，分别记录遮光条通过两个光电门的时间，并计算出滑块通过两个光电门的速度；

③保持最下端悬挂4个钩码不变，在滑块上依次增加一个钩码，记录滑块上所载钩码的质量，重复上述步骤；

④完成5次测量后，计算出每次实验中滑块及所载钩码的总质量M、系统(包含滑块、滑块所载钩码和轻细绳悬挂钩码)总动能的增加量及系统总机械能的减少量，结果如下表所示：

回答下列问题：

(1)实验中轻细绳所悬挂钩码重力势能的减少量为______J(保留三位有效数字)；

(2)步骤④中的数据所缺数据为______；

(3)若M为横轴，为纵轴，选择合适的标度，在图2中绘出图像______；

若系统总机械能的减少量等于克服摩擦力做功，则物块与木板之间的摩擦因数为______(保留两位有效数字)

答案：(1).0.980    (2).0.588    (3).   

(4).0.40(0.38~0.42)

解析：

(1)[1]四个钩码重力势能的减少量为

(2)[2]对滑块和钩码构成的系统，由能量守恒定律可知

其中系统减少的重力势能为

系统增加的动能为

系统减少的机械能为，则代入数据可得表格中减少的机械能为

(3)[3]根据表格数据描点得的图像为

[4]根据做功关系可知

则图像的斜率为

解得动摩擦因数为(0.38~0.42)

7.(2021春·浙江卷) (1)用如图所示装置进行“探究功与速度变化的关系”实验。装有砝码的盘用绕过滑轮的细线牵引小车，盘和砝码的重力可当作牵引力。小车运动的位移和速度可以由打点纸带测出，以小车为研究对象，改变砝码质量，便可探究牵引力所做的功与小车速度变化的关系。

①关于这个实验，下列说法正确的是______；

A.需要补偿小车受到阻力的影响

B.该实验装置可以“验证机械能守恒定律”

C.需要通过调节定滑轮使细线与长木板平行

D.需要满足盘和砝码总质量远小于小车的质量

②如图2所示是两条纸带，实验时打出的应是第__________条(填写“I”或“II”)纸带；

③根据实验数据，在坐标纸上画出的W-v2图象是一条过原点的直线，据此图象______(填“能”或“不能”)求出小车的质量。

(2)小明同学在做“测定玻璃的折射率”实验时，发现只有3枚大头针，他把大头针A、B、C插在如图所示位置，并测出了玻璃的折射率。请在答题纸相应方框中画出光路图，标出入射角i和折射角r，并写出折射率n的计算式。____________

【答案】(1).ACD    (2).Ⅱ    (3).能   

(4).    (5).

【解析】

(1)[1]A.题中需要将盘和砝码的重力可当作牵引力，所以首先需要补偿小车受到阻力的影响，即抬高长木板右端，小车在不接盘和砝码的情况下，轻推小车，使小车做匀速直线运动，说明小车重力沿斜面的分力与小车所受阻力等大反向，A正确；

D.然后挂上盘与砝码，根据牛顿第二定律

对小车，根据牛顿第二定律

两式相比解得绳子拉力

当满足盘和砝码的总质量远小于小车的质量，即，盘和砝码的重力可当作牵引力，D正确；

B.实验过程中摩擦阻力无法消除，本实验装置无法验证“机械能守恒定律”故B错误。

C.细线与长木板平行需要平行，保证绳子的拉力与小车运动方向一致，这样盘和砝码的重力可完全当作牵引力，C正确。

故选ACD。

[2]小车做匀加速直线运动，位移逐渐增大，所以实验打出的纸带是第II条。

[3]根据动能定理可知，图像的斜率为，据能求出小车的质量。

(2)[4]光路图如图所示

[5]根据折射定律可知。

8.(2021·广东卷)某兴趣小组测量一缓冲装置中弹簧的劲度系数，缓冲装置如图所示，固定在斜面上的透明有机玻璃管与水平面夹角为30°，弹簧固定在有机玻璃管底端。实验过程如下：先沿管轴线方向固定一毫米刻度尺，再将单个质量为200g的钢球(直径略小于玻璃管内径)逐个从管口滑进，每滑进一个钢球，待弹簧静止，记录管内钢球的个数n和弹簧上端对应的刻度尺示数，数据如表所示。实验过程中弹簧始终处于弹性限度内。采用逐差法计算弹簧压缩量，进而计算其劲度系数。

(1)利用计算弹簧的压缩量：，，______cm，压缩量的平均值______cm；

(2)上述是管中增加______个钢球时产生的弹簧平均压缩量；

(3)忽略摩擦，重力加速度g取，该弹簧的劲度系数为______N/m。(结果保留3位有效数字)

答案：(1).6.04    (2).6.05    (3).3    (4).48.6

解析：

(1)[1]根据压缩量的变化量为

[2]压缩量的平均值为

(2)[3]因三个是相差3个钢球的压缩量之差，则所求平均值为管中增加3个钢球时产生的弹簧平均压缩量；

(3)[4]根据钢球的平衡条件有

解得

9.(2021·四川泸州三模)科学探究活动通常包括以下环节∶提出问题、形成猜想和假设、设计实验与制订方案、获取和处理信息、基于证据得出结论并作出解释，以及交流、评估、反思等。某物理学习小组在进行《研究影响滑动摩擦力的因素》的探究实验时，提出“滑动摩擦力可能与接触面间的压力有关”。

(1)这属于科学探究活动的______环节；

(2)他们用如图甲所示的实验装置来探究滑动摩擦力与正压力的关系，测得木块1的重力为1N，木板2在拉力作用下向右运动，木块1相对于地面静止，读出此时弹簧测力计的示数F1。改变放在木块1上面的砝码，重复上述操作，得到一组Fn与相应的砝码重力G的数据如下表。其中F6的值从图乙中弹簧测力计的示数读出，则表中F6=______N，根据表中的数据在如图丙所示的坐标纸中作出滑动摩擦力f与正压力FN的关系图线；______

(3)由作出的图线你得到的科学结论是： ______。

【答案】(1).形成猜想和假设    (2).1.20(1.19或1.21也得分)   

(3).在误差允许范围内，滑动摩擦力的大小与正压力成正比   

(4).

【解析】

(1)[1]这属于科学探究活动的形成猜想和假设环节；

(2)[2]由图可知F6=1.20N

[3]滑动摩擦力f与正压力FN的关系图线如图；

(3)[4]由作出图线得到的科学结论是：在误差允许范围内，滑动摩擦力的大小与正压力成正比。

10.(2021·北京海淀一模)现用如图11所示双缝干涉实验装置来测量光的波长。

(1)在组装仪器时单缝和双缝应该相互________放置。(选填“垂直”或“平行”)；

(2)已知测量头主尺的最小刻度是毫米，副尺上有50分度。某同学调整手轮使测量头的分划板中心刻线与某亮纹中心对齐，并将该亮纹定为第1条亮纹，此时测量头上游标卡尺的读数为1.16mm；接着再同方向转动手轮，使分划板中心刻线与第6条亮纹中心对齐，此时测量头上游标卡尺的示数如图12所示，则读数为________mm。已知双缝间距，测得双缝到毛玻璃屏的距离L=0.800m，所测光的波长________nm。(保留3位有效数字)；

(3)为减小误差，该实验并未直接测量相邻亮条纹间的距离，而是先测量n个条纹的间距再求出。下列实验采用了类似方法的有________。

A.《探究两个互成角度的力的合成规律》的实验中合力的测量

B.《探究弹簧弹力与形变量的关系》的实验中弹簧的形变量的测量

C.《用单摆测重力加速度》的实验中单摆的周期的测量

D.《用油膜法估测油酸分子的大小》的实验中1滴油酸酒精溶液体积的测量

【答案】(8分)(1)平行(2分)；(2)15.02(2分)；693(2分)；(3)CD(2分，漏选得1分)。

【解析】(1)在组装仪器时，单缝与双缝应该相互平行放置；

(2)读数为15mm+1×0.02mm=15.02mm；

根据△x=可知，光的波长

λ=m=6.93×10-6m=693nm；

(3)测△x时采用的是积累法来减小误差的，而选项A用的是等效法，B用的是间接法，CD都是用的积累法测量的，故选项CD正确。

11.(2021·北京海淀一模)如图13所示，用“碰撞实验器”可以验证动量守恒定律，即研究两个半径相同的小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系。

(1)为完成此实验，以下提供的测量工具中，本实验必须使用的是________。(选填选项前的字母)

A.刻度尺          B.天平           C.打点计时器           D.秒表

(2)关于本实验，下列说法中正确的是________。(选填选项前的字母)

A.同一组实验中，入射小球必须从同一位置由静止释放

B.入射小球的质量必须小于被碰小球的质量

C.轨道倾斜部分必须光滑

D.轨道末端必须水平

(3)图13中O点是小球抛出点在地面上的垂直投影，实验时先让入射小球多次从斜轨上位置S由静止释放，通过白纸和复写纸找到其平均落地点的位置P，测出平抛射程OP。然后，把被碰小球静置于轨道的水平部分末端，仍将入射小球从斜轨上位置S由静止释放，与被碰小球相碰，并多次重复该操作，两小球平均落地点位置分别为M、N。实验中还需要测量的有________。(选填选项前的字母)

A.入射小球和被碰小球的质量         B.入射小球开始的释放高度h

C.小球抛出点距地面的高度H                D.两球相碰后的平抛射程OM、ON

(4)在某次实验中，记录的落点平均位置M、N几乎与OP在同一条直线上，在实验误差允许范围内，若满足关系式________________________________，则可以认为两球碰撞前后在OP方向上的总动量守恒。【用(3)中测量的量表示】

(5)某同学在上述实验中更换了两个小球的材质，且入射小球和被碰小球的质量关系为，其它条件不变。两小球在记录纸上留下三处落点痕迹如图14所示。他将米尺的零刻线与O点对齐，测量出O点到三处平均落地点的距离分别为OA、OB、OC。该同学通过测量和计算发现，两小球在碰撞前后动量是守恒的。

①由此可以判断出图14中B处是________；

A.未放被碰小球，入射小球的落地点

B.入射小球碰撞后的落地点

C.被碰小球碰撞后的落地点

②若进一步研究该碰撞是否为弹性碰撞，还需要判断关系式________________________是否成立。【用(5)中的物理量表示】

【答案】(1)AB(2分，漏选得1分)；(2)AD(2分，漏选得1分)；(3)AD(2分，漏选得1分)；(4)m1OP=m1OM+m2ON(2分)；(5)①C(1分)；②m1·OC2=m1·OA2+m2·OB2(1分，其他正确形式同样给分)；

【解析】(1)本实验必须使用的是刻度尺，用来测距离，还需要用天平，用来测量小球的质量；

(2)关于本实验，同一组实验中，入射小球必须从同一位置由静止释放，以保证每次小球抛出时的速度大小相等，选项A正确；入射小球的质量要大于被碰小球的质量，以保证小球碰后不反弹，选项B错误；斜槽倾斜轨道不一定必须光滑，只要每次阻力相同，小球水平抛出时的速度相同就可以的，选项C错误；但是轨道末端必须是水平的，选项D正确；

(3)实验中还需要测量的是小球的质量，故选项A正确，测量小球碰后的水平射程，选项D正确，而两个高度不用测量，选项BC错误；

(4)碰前的动量为：m1OP，碰后的动量之和是：m1OM+m2ON；故二者相等即可；

(5)①因为两小球的质量关系是m1=2m2，再由OA=17.5cm，OB=25cm，OC=30cm可知，存在下列等式：2×OC=2×OA+OB，故转化为等式就是：m1OC=m1OA+m2OB，故C是入射小球末碰时的落点，A是入射小球碰后的落点，B是被碰小球的落点，选项C正确；

②若为弹性碰撞，则机械能守恒，故需要满足m1·OC2=m1·OA2+m2·OB2才可以；也可以是：m1OC2=m1OA2+m2OB2；因为m1=2m2，故等式也可以是2OC2=2OA2+OB2。

12.(2021·河北唐山一模)在探究物体质量一定时加速度与力的关系实验中，小明同学做了如图甲所示的实验改进，在调节桌面水平后，添加了用力传感器来测细线中的拉力。

(1)关于该实验的操作，下列说法正确的是________。

A.必须用天平测出砂和砂桶的质量

B.一定要保证砂和砂桶的总质量远小于小车的质量

C.应当先释放小车，再接通电源

D.需要改变砂和砂桶的总质量，打出多条纸带

(2)实验得到如图乙所示的纸带，已知打点计时器使用的交流电源的频率为50Hz，相邻两计数点之间还有四个点未画出，由图中的数据可知，小车运动的加速度大小是________m/s2。(计算结果保留三位有效数字)

(3)由实验得到小车加速度a与力传感器示数F的关系如图丙所示。则小车与轨道的滑动摩擦力Ff=________N。

【答案】    (1).D    (2).2.40    (3).1.0

【解析】

(1)[1]AB.对小车的拉力是通过力传感器得到的，故无需测量沙和沙桶的质量，也不需要满足沙和沙桶的总质量远小于小车的质量，故AB错误；

C.使用打点计时器，应先接通电源，在释放小车，故C错误；

D.探究物体质量一定时加速度与力的关系，要改变沙和沙桶的总质量，打出多条纸带，故D正确。

故选D

(2)[2] 打点计时器使用的交流电源的频率为50Hz，相邻两计数点之间还有四个点未画出，可知相邻两计数点之间的时间间隔为

根据可得

(3)[3]根据牛顿第二定律可知

解得Ff=1.0N。

13.(2021·云南曲靖一模)利用如图所示的装置可以探究滑动摩擦力f与正压力FN之间的关系，请回答下列问题：

①适当添加钩码，使其能够带动小车向右运动；

②多次在木块上添加砝码以改变压力，尽可能多测几组数据，实验中应该测量和记录的数据是：_________、_________；

③如果用图像法处理实验数据，以摩擦力f为横轴，正压力FN为纵轴，如实验步骤正确，得到的应是一条________(选填“直线”或“折线”或“曲线”)，图像的哪一数值表示是动摩擦因数：_________；

④正确的实验结论是：_________。

【答案】    (1).测量木块和砝码的总重力    (2).记录弹簧秤的示数    (3).直线    (4).直线斜率的倒数    (5).动摩擦力f与正压力FN成正比

【解析】

【详解】[1][2]利用如图所示的装置探究滑动摩擦力f与正压力FN之间的关系，就需要测量出滑动摩擦力f与正压力FN的大小，根据木块平衡得到滑动摩擦力等于弹簧的拉力，正压力等于木块、砝码的总重力，所以实验中应该测量木块和砝码的总重力，记录弹簧秤的示数。

[3][4]根据可知

所以如果用图像法处理实验数据，以摩擦力f为横轴，正压力FN为纵轴，如实验步骤正确，得到的应是一条直线，该直线的斜率，故该直线斜率的倒数表示木块与小车间的动摩擦因数。

[5]图像是直线，图像是正比例函数，由此可知，动摩擦力f与正压力FN成正比。

14.(2021·江苏常州一模)某同学用图甲所示装置，测量系统运动过程中所受阻力的大小。已知m＝460g、M＝520g的两物体用细线连接，跨过光滑轻质小滑轮。在m下端接上纸带，接通打点计时器电源，让M从高处由静止开始下落，如图乙为实验打出的一条纸带，每相邻两计数点间还有4个点(图中未标出)，g取9.8m/s2，请测量并求出运动过程中系统受到的阻力大小(结果保留两位有效数字)。

【分析】利用纸带计数点0～6，逐差法求解加速度，结合牛顿第二定律求解阻力大小

【解答】解：设0到3的距离为x1，x1＝2.75 cm

设3到6的距离为x2，x2＝7.25 cm

得＝50cm/s2＝0.50m/s2

根据牛顿第二定律，(M﹣m)g﹣f＝(M+m)a

得f＝(M+m)g﹣(M+m)a

代入数据，解得：f＝9.8×10﹣2  N.

答：运动过程中系统受到的阻力大小为9.8×10﹣2  N.

【点评】本题考查学生对匀变速直线运动实验数据处理，并结合牛顿第二定律处理问题，注意最终结果保留两位有效数字

15.(2021·河北石家庄一模)如图所示是某同学验证“做圆周运动的物体所受向心力大小与线速度关系”的实验装置。已知重力加速度为g。主要实验步骤如下：

(1)用天平测出小钢球的质量m；

(2)用游标卡尺测出小钢球直径d；

(3)轻质细线一端与小钢球相连，另一端固定在拉力传感器上。小钢球静止时刚好位于光电门中央，用米尺量出线长L；

(4)将小钢球拉到适当的高度处释放。测出小钢球通过光电门的时间t，小钢球经过光电门时的速度大小为_____。则此时小钢球向心力表达式F向=_____；

(5)读出力传感器示数的最大值Fm。则向心力还可表示为F′向_____。对比F向和F′向的大小，可得出结论。

【答案】(1).    (2).    (3).Fm-mg

【解析】

【详解】(4)[1][2]钢球的直径为d，钢球通过光电门时间为t，根据极短时间内的平均速度表示瞬时速度可知，钢球经过光电门的线速度为

此时小钢球向心力表达式

(5)[3]读出力传感器示数的最大值Fm。则向心力还可表示为F′向= Fm-mg

对比F向和F′向的大小，可得出结论。

16.(2021·河北石家庄一模)某同学利用重捶的自由落体运动验证机械能守恒定律。实验中：

(1)实验室提供了铁架台、重锤、夹子、纸带等器材，为完成此实验，除了所给的器材，从图中还必须选取的实验器材是_____。(填字母代号)。

(2)下列方法有助于减小实验设差的是_____。(填字母代号)。

A.在重锤的正下方地面铺橡胶垫

B.必须从纸带上第一个点开始计算验证机械能是否守恒

C.重复多次实验，重锤必须从同一位置开始下落

D.重锤的密度尽量大一些

(2)实验中，质量为0.20kg的重锤拖着纸带自由下落，在纸带上打出一系列的点，O为打下的第一个点，A、B、C为三个计数点，相邻两点之间还有一个点未画出，如图所示。已知打点计时着所用交流电的频率为50Hz，当地的重力加速度为9.80m/s2。从起点O到打下B点的过程中重锤的重力势能减少量∆Ep=_____J；此过程中重物动能的增加量∆Ek=_____J根据数据，该同学验证了机械能守恒定律。(计算结果均保留3位有效数字)

【答案】    (1).AD    (2).D    (3).1.25    (4).1.24

【解析】

(1)[1]从图中还必须选取的实验器材是电火花打点计时器和刻度尺，故选AD；

(2)[2]A.在重锤的正下方地面铺橡胶垫只是减小重锤与地面的碰撞，不能减小误差，选项A错误；

B.不一定必须从纸带上第一个点开始计算验证机械能是否守恒，选项B错误；

C.重复多次实验，重锤可从不同位置开始下落，选项C错误；

D.重锤的密度尽量大一些，可减小下落过程中阻力的影响，选项D正确。

故选D。

(3)[3]从起点O到打下B点的过程中重锤的重力势能减少量

[4]打下B点时的速度

此过程中重物动能的增加量

17.(2021·广西柳州一模)某同学用如图所示的装置做验证动量守恒定律的实验操作步骤如下：

I.先将光滑斜槽轨道的末端调至水平，在一块平木板表面先后钉上白纸和复写纸，并将该木板立于靠近槽口处，使小球a从斜槽轨道上某固定点处由静止开始滚下，撞到木板在记录纸上留下压痕O。

II.将木板向右平移适当距离，再使小球a从原固定点由静止释放，撞到木板在记录纸上留下压痕。

III.把半径相同的小球b(ma<mb )静止放在斜槽轨道水平段的右边缘，让小球a仍从原固定点由静止开始滚下，与小球b相碰后，a球沿轨道反弹后返回，两球撞在木板上留下压痕。

将这些压痕标记为A、B、C，已知b球的压痕为C。

(1)本实验必须测量的物理量是______(填选项前的字母)；

A.小球a、b的质量ma、mb

B.小球a、b的半径r

C.斜槽轨道末端到本板的水平距离x

D.记录纸上O点到A、B、C的距离y1、y2、y3

(2)放上被碰小球b，两球相碰后，小球a在图中的压痕点为______(填“A”或“B”)；

(3)用本实验中所测得的物理量来验证两球碰撞过程动量守恒，其表达式为______。

【答案】    (1).AD    (2).B    (3).

【解析】

【详解】(1)[1]设a单独滚下经过斜槽轨道末端的速度为v，两球碰撞后a、b的速度分别为和，由于碰撞后a球沿轨道反弹后返回，若两球碰撞动量守恒，则

根据平抛规律得

化简可得

所以可知，本实验必须测量的物理量是小球a、b的质量ma、mb，以及纸上O点到A、B、C的距离y1、y2、y3。

故选AD。

(2)[2]由(1)中分析可知，放上被碰小球b，两球相碰后，小球a在图中的压痕点为B。

(3)[3]由(1)中分析可知，用本实验中所测得的物理量来验证两球碰撞过程动量守恒，其表达式为。

18.(2021·北京东城一模)在“用双缝干涉测光波长”的实验中，

(1)如图1所示，将测量头的分划板中心刻线与某亮纹中心对齐，将该亮纹定为第1条亮纹，此时手轮上的示数x1=2.320 mm，然后同方向转动测量头，使分划板中心刻线与第6条亮纹中心对齐，记下此时图2中手轮上的示数x6=___________mm；

(2)已知双缝间距d为2.0×10-4 m，测得双缝到屏的距离l为0.700m，由计算式λ=___________，可得所测红光波长为___________m。(结果保留两位有效数字)

【答案】(9分)(1)13.870；(2)，6.6×10-7。

【解析】(1)手轮上的示数x6=13.5mm+37.0×0.01mm=13.870mm；(2)因为△x=，再根据△x=可知，λ=；代入数据可得λ=6.6×10-7m。