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1、（江蘇專用）2022高考物理總復(fù)習(xí) 優(yōu)編題型增分練：實(shí)驗(yàn)題增分練（二）
11．(8分)(2018·南通市等七市三模)用圖1甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律．氣墊導(dǎo)軌上A處安裝了一個(gè)光電門，滑塊上固定一遮光條，滑塊用繞過(guò)氣墊導(dǎo)軌左端定滑輪的細(xì)線與鉤碼相連，每次滑塊都從同一位置由靜止釋放，釋放時(shí)遮光條位于氣墊導(dǎo)軌上B位置的上方．
圖1
(1)某同學(xué)用游標(biāo)卡尺測(cè)量遮光條的寬度d，如圖乙所示，則d＝________ mm.
(2)實(shí)驗(yàn)中，接通氣源，滑塊靜止釋放后，由數(shù)字計(jì)時(shí)器讀出遮光條通過(guò)光電門的時(shí)間為t，測(cè)得滑塊(包括遮光條)質(zhì)量為M，鉤碼質(zhì)量為m，A、B間的距離為L(zhǎng).在實(shí)驗(yàn)誤差允
2、許范圍內(nèi)，鉤碼減小的重力勢(shì)能mgL與__________(用直接測(cè)量的物理量符號(hào)表示)相等，則機(jī)械能守恒．
(3)下列不必要的一項(xiàng)實(shí)驗(yàn)要求是________(請(qǐng)?zhí)顚?xiě)選項(xiàng)前對(duì)應(yīng)的字母)．
A．滑塊必須由靜止釋放
B．應(yīng)使滑塊(包括遮光條)的質(zhì)量遠(yuǎn)大于鉤碼的質(zhì)量
C．已知當(dāng)?shù)刂亓铀俣?
D．應(yīng)使?fàn)恳瑝K的細(xì)線與氣墊導(dǎo)軌平行
(4)分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)后發(fā)現(xiàn)，系統(tǒng)增加的動(dòng)能明顯大于鉤碼減小的重力勢(shì)能，原因是________________________________________________________________________
______________________
3、__________________________________________________.
答案 (1)2.75 (2) (3)B (4)氣墊導(dǎo)軌右端偏高
12．(10分)(2018·江蘇學(xué)校聯(lián)盟模擬)某物理興趣小組在學(xué)習(xí)了電流的磁效應(yīng)后，得知通電長(zhǎng)直導(dǎo)線周圍某點(diǎn)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小與長(zhǎng)直導(dǎo)線中的電流大小I成正比，與該點(diǎn)離長(zhǎng)直導(dǎo)線的距離r成反比．該小組欲利用如圖2甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證此結(jié)論是否正確，所用的器材有：長(zhǎng)直導(dǎo)線、學(xué)生電源、直流電流表(量程為0～3 A)、滑動(dòng)變阻器、小磁針(置于刻有360°刻度的盤面上)、開(kāi)關(guān)及導(dǎo)線若干．
圖2
實(shí)驗(yàn)步驟如下：
a．將小磁
4、針?lè)胖迷谒阶烂嫔?，等小磁針靜止后，在小磁針上方沿小磁針靜止時(shí)的指向水平放置長(zhǎng)直導(dǎo)線，如圖2甲所示；
b．該小組測(cè)出多組小磁針與通電長(zhǎng)直導(dǎo)線間的豎直距離r、長(zhǎng)直導(dǎo)線中電流的大小I及小磁針的偏轉(zhuǎn)角度θ；
c．根據(jù)測(cè)量結(jié)果進(jìn)行分析，得出結(jié)論．
回答下列問(wèn)題：
(1)某次測(cè)量時(shí)，電路中電流表的示數(shù)如圖乙所示，則該電流表的讀數(shù)為_(kāi)_______ A.
(2)在某次測(cè)量中，該小組發(fā)現(xiàn)長(zhǎng)直導(dǎo)線通電后小磁針偏離南北方向的角度為30°(如圖3所示)，已知實(shí)驗(yàn)所在處的地磁場(chǎng)水平分量大小為B0＝3×10－5 T，則此時(shí)長(zhǎng)直導(dǎo)線中的電流在小磁針處產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小為_(kāi)_______ T(結(jié)果保留兩位
5、小數(shù))．
圖3 圖4
(3)該小組通過(guò)對(duì)所測(cè)數(shù)據(jù)的分析，作出了小磁針偏轉(zhuǎn)角度的正切值tan θ與之間的圖象如圖4所示，據(jù)此得出了通電長(zhǎng)直導(dǎo)線周圍磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B與通電電流I成正比，與離長(zhǎng)直導(dǎo)線的距離r成反比的結(jié)論，其依據(jù)是__________________________．
(4)通過(guò)查找資料，該小組得知通電長(zhǎng)直導(dǎo)線周圍某點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B與電流I及距離r之間的數(shù)學(xué)關(guān)系為B＝·，其中μ0為介質(zhì)的磁導(dǎo)率．根據(jù)題給數(shù)據(jù)和測(cè)量結(jié)果，可計(jì)算出μ0＝________ T·m/A.
答案 (1)2.00 (2)1.73×10－5 T (3)電流產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝B0tan
6、 θ，而偏角的正切值與成正比 (4)4π×10－7
解析 (1)電流表量程為3 A，則最小分度為0.1 A，由指針示數(shù)可知電流為2.00 A；
(2)小磁針N極指向地磁場(chǎng)分量和電流磁場(chǎng)的合磁場(chǎng)方向，如圖所示；
則有：tan 30°＝，解得：B＝3×10－5× T≈1.73×10－5 T；
(3)由題圖可知，偏角的正切值與成正比，而根據(jù)(2)中分析可知，B＝B0tan θ，則可知B與成正比，故說(shuō)明通電長(zhǎng)直導(dǎo)線周圍磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B與通電電流I成正比，與離長(zhǎng)直導(dǎo)線的距離r成反比；
(4)tan θ－圖線的斜率為k，由公式B＝B0tan θ＝B0k＝·可知，＝B0k，解得：μ0＝4π×10－7 T·m/A.
（江蘇專用）2022高考物理總復(fù)習(xí) 優(yōu)編題型增分練：實(shí)驗(yàn)題增分練（二）
