2025年高考二輪復習物理實驗題專項練22

實驗題專項練(二)1.(6分)(2024廣東一模)某同學測量一半圓形透明玻璃磚的折射率,實驗過程如下:①用游標卡尺測量玻璃磚的直徑d,確定其底面圓心位置并標記在玻璃磚上;②將玻璃磚放在位于水平桌面并畫有直角坐標系xOy的白紙上,使其底面圓心和直徑分別與O點和x軸重合,將一長直擋板緊靠玻璃磚并垂直于x軸放置,如圖甲所示;③用激光器發(fā)出激光從玻璃磚外壁始終指向O點水平射入,從y軸開始向右緩慢移動激光器,直至恰好沒有激光從玻璃磚射出至擋板上y<0的區(qū)域時,在白紙上記錄激光束從玻璃磚外壁入射的位置P。④取走玻璃磚,過P點作y軸的垂線PQ,用刻度尺測量PQ的長度L。根據以上步驟,回答下列問題:(1)測得半圓形玻璃磚直徑d的讀數如圖乙所示,則d=cm。

(2)步驟③中,沒有激光射至擋板上y<0區(qū)域的原因是激光束在玻璃磚直徑所在界面處發(fā)生了。

(3)根據以上測量的物理量,寫出計算玻璃磚折射率的表達式為n=,若測得PQ線段的長度L=2.00cm,計算可得玻璃磚的折射率為n=。(結果保留3位有效數字)

答案(1)6.43(2)全反射(3)d2L1解析(1)由圖乙可知,玻璃磚的直徑為d=(6.4+110×3)cm=6.43cm(2)激光束經玻璃磚折射后照在擋板上y<0的區(qū)域內,當入射角逐漸增大,折射光線消失的時候,就是激光束在玻璃界面處發(fā)生了全反射。(3)當恰好發(fā)生全反射時,有n=sin90°sinθ=sin90°PQ2.(10分)(2024廣東二模)為判斷某工業(yè)廢水是否滿足電阻率ρ≥200Ω·m的達標要求,一實驗小組設計了如下實驗進行測量,實驗器材:盛水容器(容器左、右兩側面為帶有接線柱且電阻可忽略的金屬薄板,其余側面絕緣),電源E(電動勢恒定,內阻可忽略),電阻R1、R2和R3(阻值分別為20000Ω、2000Ω和1400Ω),多用電表,開關S1和S2,導線若干。請回答下列問題:(1)測量盛水容器(選填“內部”或“外部”)器壁的長、寬、高。記錄長a=40.00cm,寬b=20.00cm,高c=9.00cm。

(2)用多用電表粗測廢水的電阻值:將水樣注滿盛水容器,多用電表選擇開關旋至電阻擋“×100”擋,并進行歐姆調零,將紅、黑表筆連接到盛水容器左右兩側的接線柱上,多用電表指針位置如圖甲所示,此時讀數為Ω。

甲(3)精確測量容器中廢水的電阻值:將注滿水樣的盛水容器接入圖乙所示的電路,若用多用電表測量R3兩端的電壓,請用筆畫線代替導線在圖乙中完成實物連接。乙①將多用電表選擇開關轉到直流電壓2.5V擋,閉合S2后,再閉合S1,記錄此時多用電表的讀數為2.10V,計算得到此時流過盛水容器的電流I1=1.50mA;②在S1閉合的狀態(tài)下,斷開S2,記錄此時多用電表的讀數為1.68V,計算得到此時流過盛水容器的電流I2=mA;

③斷開S1,根據上述數據,求得容器內廢水的電阻值R=1600Ω。(4)由電阻定律R=ρLS,計算該廢水樣品的電阻率ρ=Ω·m(結果保留2位有效數字),則該廢水(選填“達標”或“不達標”)答案(1)內部(2)1500(或1.5×103)(3)圖見解析1.20(4)72不達標解析(1)實驗要求判斷某工業(yè)廢水是否滿足電阻率ρ≥200Ω·m的達標要求,故應測量盛水容器內部器壁的長、寬、高。(2)多用電表選擇電阻擋“×100”擋,故多用電表指針位置如圖甲所示,此時讀數為15×100Ω=1500Ω。(3)用多用電表測量R3兩端的電壓,實物連接圖如下。根據題意得U3=2.10V,U3'=1.68