2019版高考物理江苏专版二轮复习检测：实验题增分练(四) Word版含解析

实验题增分练(四)
1．为验证在自由落体过程中物体的机械能是守恒的，某同学利用DIS 设计了一个实验，实验装置如图甲所示，图中A 为电磁铁，B 为光电门。

有一直径为d 、质量为m 的金属小球通过电磁铁从A 处由静止释放，下落过程中能通过A 处正下方、固定于B 处的光电门，测得A 、B 间的距离为H ，光电计时器记录下小球通过光电门的时间为t ，当地的重力加速度为g ，且小球直径d 远小于A 、B 间的距离H 。

则：
(1)小球经过光电门B 时的速度v B ＝________。

(2)多次改变高度H ，重复上述实验，作出1t 2-H 的变化图像如图乙所示，当图线斜率k ＝________时(用已知量g 、d 表示)，可判断小球下落过程中机械能守恒。

(3)实验中发现动能增加量ΔE k 总是稍小于重力势能减少量ΔE p ，增加下落高度后，ΔE p －ΔE k 将________(选填“增加”“减小”或“不变”)。

解析：(1)已知经过光电门时的时间和小球的直径，则可以用平均速度表示经过光电门
时的速度，故v B ＝d t。

(2)若减小的重力势能等于增加的动能时，可以认为机械能守恒，
则有：mgH ＝12
m v B 2； 即2gH ＝⎝⎛⎭⎫d t 2
解得：1t 2＝2g d 2H 结合图像，则有：k ＝2g d 2。

(3)由于该过程中有阻力做功，而高度越高，阻力做功越多，故增加下落高度后，ΔE p －ΔE k 将增加。

答案：(1)d t (2)2g d 2 (3)增加 2．根据所学知识回答下列问题：
(1)某同学想从下列三个电压表中选一个改装成量程为9 V 的电压表
A ．量程为1 V 、内阻大约为1 kΩ的电压表V 1
B ．量程为2 V 、内阻大约为2 kΩ的电压表V 2
C ．量程为3 V 、内阻为3 kΩ的电压表V 3
那么他选择的电压表应该是________(填A 、B 或C)，将它串联一个R ＝________kΩ的电阻就可以改装成量程为9 V 的电压表。

(2)利用一个电阻箱、一只开关、若干导线和改装好的电压表(此表用符号
与一个电阻串联来表示，且可视为理想电压表)，来测量一电源的电动势及内阻，在下面线框内画出测量电源电动势及内阻的实验原理电路图。

(3)根据以上实验原理电路图进行实验，读出电压表示数为1.50 V 时，电阻箱的阻值为15.0 Ω；电压表示数为2.00 V 时，电阻箱的阻值为40.0 Ω，则电源的电动势E ＝________V ，内阻r ＝________Ω。

解析：(1)V 1、V 2的内阻不确定而量程又不合适，故应选择量程为3 V 的电压表C 进行
改装，串联电阻可列式为9－3R ＝3R V
，得R ＝6 kΩ。

(2)本实验的原理为：U ＝E －Ir ，利用变阻箱和电压表可获取电流I ，
故电路如图示结构。

(3)设U 0为改装电压表的示数，E 为电源电动势，则电阻箱两端电
压为3U 0，把两组实验数据分别代入3U 0＝E －3U 0R ′
r 有3×1.5 V ＝E －3×1.515r 和3×2 V ＝E －3×240
r ，联立得：E ＝7.5 V ，r ＝10 Ω。

答案：(1)C 6 (2)见解析图 (3)7.5 10。