（京津瓊）2022高考物理總復(fù)習(xí) 專用優(yōu)編提分練：實驗題專練（四）

（京津瓊）2022高考物理總復(fù)習(xí) 專用優(yōu)編提分練：實驗題專練（四） 1．某同學(xué)利用如圖1所示裝置驗證以下兩個規(guī)律： ①兩物塊通過不可伸長的細(xì)繩相連接，沿繩方向的分速度大小相等； ②系統(tǒng)機(jī)械能守恒． 圖1 P、Q、R為三個完全相同的帶有遮光片的物塊，P、Q用細(xì)繩連接，放在水平氣墊導(dǎo)軌上，物塊R與輕質(zhì)滑輪連接，放在細(xì)繩正中間，三個光電門分別放置于a、b、c處，調(diào)整三個光電門的位置，能實現(xiàn)同時被遮光．最初細(xì)繩水平，現(xiàn)將三個物塊由靜止釋放．(忽略R上的遮光片到輕質(zhì)滑輪間的距離) (1)為了能完成實驗?zāi)康?，除了記錄P、Q、R的遮光片的遮光時間t1、t2、t3外，還必須測量的物理量有(　　) A．P、Q、R的質(zhì)量M B．兩個定滑輪間的距離d C．R的遮光片到c的距離H D．遮光片的寬度x (2)根據(jù)裝置可以分析出P、Q的速度大小相等，則驗證的表達(dá)式為______________． (3)若要驗證物塊R沿繩方向的分速度與物塊P的速度大小相等，則驗證的表達(dá)式為________________． (4)若已知當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間，則驗證系統(tǒng)機(jī)械能守恒的表達(dá)式為________________． 答案　(1)BCD　(2)t1＝t2　(3)＝　(4)gH＝x2 解析　(1)要證明①，需要測量兩個定滑輪間的距離d和R的遮光片到c的距離H，通過幾何關(guān)系可證明沿繩的分速度相等；要證明②，需要測量R的遮光片到c的距離H和遮光片的寬度x，根據(jù)運動學(xué)公式和動能定理列式可驗證機(jī)械能守恒，故B、C、D正確． (2)物塊P的速度vP＝，物塊Q的速度vQ＝，因此若要分析出P、Q的速度大小相等， 即需要驗證表達(dá)式＝，化簡可得驗證t1＝t2即可； (3)物塊R的速度vR＝，要驗證物塊R沿繩方向的分速度與物塊P的速度大小相等， 則需要驗證表達(dá)式vRcos θ＝vP 即vR·＝vP， 將vP、vR代入得：＝ (4)整個系統(tǒng)減少的重力勢能是ΔEp＝MgH 整個系統(tǒng)增加的動能 ΔEk＝Mv＋Mv＋Mv 要驗證機(jī)械能守恒，則ΔEp＝ΔEk， 即驗證表達(dá)式gH＝x2. 2．利用如圖2所示電路可以較為準(zhǔn)確地測量電源的電動勢．圖中a為標(biāo)準(zhǔn)電源(電動勢為Es)，b為待測電源(設(shè)電動勢為Ex)；供電電源的電動勢為E，R為滑動變阻器，G為零刻度在中央的靈敏電流計，AB為一根粗細(xì)均勻 的電阻絲，滑動片C可在電阻絲上移動，AC之間的長度可用刻度尺量出． 圖2 (1)為了完成上述實驗，對供電電源的要求是E________Es，E________Ex(填“>”“＝”或“<”)． (2)實驗步驟如下： ①按圖連接好電路； ②調(diào)整滑動變阻器的滑片至合適位置，閉合開關(guān)S1； ③將S2接1，調(diào)節(jié)滑動片C使電流計示數(shù)為零，記下______； ④將S2接2，重新調(diào)節(jié)C位置，使____________，并記下____________； ⑤斷開S1、S2，計算待測電源的電動勢的表達(dá)式為Ex＝________(用Es和所測物理量表示)． 答案　(1)>　>　(2)③AC的長度L1 ④電流計示數(shù)再次為0　AC的長度L2?、軪s 解析　(1)該電路是一個并聯(lián)分壓電路，當(dāng)Es電壓等于AC電壓時，使電流計示數(shù)為零，所以本實驗對供電電源的要求是E>Es；E>Ex. (2)③將S2接1，調(diào)節(jié)滑動片C使電流計示數(shù)為零，記下AC的長度L1，設(shè)單位長度電阻絲的電阻為r0，此時有L1r0＝Es. ④將S2接2，重新調(diào)節(jié)C位置，使電流計示數(shù)再次為零，記下AC的長度L2，此時有L2r0＝Ex ⑤由以上兩式可得：Ex＝Es.