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1、(江蘇專版)2022年高考物理二輪復習 實驗題增分練(四)(含解析)
1.為驗證在自由落體過程中物體的機械能是守恒的,某同學利用DIS設計了一個實驗,實驗裝置如圖甲所示,圖中A為電磁鐵,B為光電門。有一直徑為d、質量為m的金屬小球通過電磁鐵從A處由靜止釋放,下落過程中能通過A處正下方、固定于B處的光電門,測得A、B間的距離為H,光電計時器記錄下小球通過光電門的時間為t,當地的重力加速度為g,且小球直徑d遠小于A、B間的距離H。則:
(1)小球經過光電門B時的速度vB=________。
(2)多次改變高度H,重復上述實驗,作出-H的變化圖像如圖乙所示,當圖線斜率k=________時
2、(用已知量g、d表示),可判斷小球下落過程中機械能守恒。
(3)實驗中發(fā)現動能增加量ΔEk總是稍小于重力勢能減少量ΔEp,增加下落高度后,ΔEp-ΔEk將________(選填“增加”“減小”或“不變”)。
解析:(1)已知經過光電門時的時間和小球的直徑,則可以用平均速度表示經過光電門時的速度,故vB=。
(2)若減小的重力勢能等于增加的動能時,可以認為機械能守恒,
則有:mgH=mvB2;
即2gH=2
解得:=H
結合圖像,則有:k=。
(3)由于該過程中有阻力做功,而高度越高,阻力做功越多,故增加下落高度后,ΔEp-ΔEk將增加。
答案:(1) (2) (3)增加
2
3、.根據所學知識回答下列問題:
(1)某同學想從下列三個電壓表中選一個改裝成量程為9 V的電壓表
A.量程為1 V、內阻大約為1 kΩ的電壓表V1
B.量程為2 V、內阻大約為2 kΩ的電壓表V2
C.量程為3 V、內阻為3 kΩ的電壓表V3
那么他選擇的電壓表應該是________(填A、B或C),將它串聯一個R=________kΩ的電阻就可以改裝成量程為9 V的電壓表。
(2)利用一個電阻箱、一只開關、若干導線和改裝好的電壓表(此表用符號與一個電阻串聯來表示,且可視為理想電壓表),來測量一電源的電動勢及內阻,在下面線框內畫出測量電源電動勢及內阻的實驗原理電路圖。
4、
(3)根據以上實驗原理電路圖進行實驗,讀出電壓表示數為1.50 V時,電阻箱的阻值為15.0 Ω;電壓表示數為2.00 V時,電阻箱的阻值為40.0 Ω,則電源的電動勢E=________V,內阻r=________Ω。
解析:(1)V1、V2的內阻不確定而量程又不合適,故應選擇量程為3 V的電壓表C進行改裝,串聯電阻可列式為=,得R=6 kΩ。
(2)本實驗的原理為:U=E-Ir,利用變阻箱和電壓表可獲取電流I,故電路如圖示結構。
(3)設U0為改裝電壓表的示數,E為電源電動勢,則電阻箱兩端電壓為3U0,把兩組實驗數據分別代入3U0=E-r
有3×1.5 V=E-r和3×2 V=E-r,聯立得:E=7.5 V,r=10 Ω。
答案:(1)C 6 (2)見解析圖 (3)7.5 10