2025年高考二輪復(fù)習(xí)物理實(shí)驗(yàn)題專項(xiàng)練22

實(shí)驗(yàn)題專項(xiàng)練(二)1.(6分)(2024廣東一模)某同學(xué)測(cè)量一半圓形透明玻璃磚的折射率,實(shí)驗(yàn)過(guò)程如下:①用游標(biāo)卡尺測(cè)量玻璃磚的直徑d,確定其底面圓心位置并標(biāo)記在玻璃磚上;②將玻璃磚放在位于水平桌面并畫(huà)有直角坐標(biāo)系xOy的白紙上,使其底面圓心和直徑分別與O點(diǎn)和x軸重合,將一長(zhǎng)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(diǎn)水平射入,從y軸開(kāi)始向右緩慢移動(dòng)激光器,直至恰好沒(méi)有激光從玻璃磚射出至擋板上y<0的區(qū)域時(shí),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(guò)P點(diǎn)作y軸的垂線PQ,用刻度尺測(cè)量PQ的長(zhǎng)度L。根據(jù)以上步驟,回答下列問(wèn)題:(1)測(cè)得半圓形玻璃磚直徑d的讀數(shù)如圖乙所示,則d=cm。

(2)步驟③中,沒(méi)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(jù)以上測(cè)量的物理量,寫(xiě)出計(jì)算玻璃磚折射率的表達(dá)式為n=,若測(cè)得PQ線段的長(zhǎng)度L=2.00cm,計(jì)算可得玻璃磚的折射率為n=。(結(jié)果保留3位有效數(shù)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(jīng)玻璃磚折射后照在擋板上y<0的區(qū)域內(nèi),當(dāng)入射角逐漸增大,折射光線消失的時(shí)候,就是激光束在玻璃界面處發(fā)生了全反射。(3)當(dāng)恰好發(fā)生全反射時(shí),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(dá)標(biāo)要求,一實(shí)驗(yàn)小組設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)進(jìn)行測(cè)量,實(shí)驗(yàn)器材:盛水容器(容器左、右兩側(cè)面為帶有接線柱且電阻可忽略的金屬薄板,其余側(cè)面絕緣),電源E(電動(dòng)勢(shì)恒定,內(nèi)阻可忽略),電阻R1、R2和R3(阻值分別為20000Ω、2000Ω和1400Ω),多用電表,開(kāi)關(guān)S1和S2,導(dǎo)線若干。請(qǐng)回答下列問(wèn)題:(1)測(cè)量盛水容器(選填“內(nèi)部”或“外部”)器壁的長(zhǎng)、寬、高。記錄長(zhǎng)a=40.00cm,寬b=20.00cm,高c=9.00cm。

(2)用多用電表粗測(cè)廢水的電阻值:將水樣注滿盛水容器,多用電表選擇開(kāi)關(guān)旋至電阻擋“×100”擋,并進(jìn)行歐姆調(diào)零,將紅、黑表筆連接到盛水容器左右兩側(cè)的接線柱上,多用電表指針位置如圖甲所示,此時(shí)讀數(shù)為Ω。

甲(3)精確測(cè)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(cè)量R3兩端的電壓,請(qǐng)用筆畫(huà)線代替導(dǎo)線在圖乙中完成實(shí)物連接。乙①將多用電表選擇開(kāi)關(guān)轉(zhuǎn)到直流電壓2.5V擋,閉合S2后,再閉合S1,記錄此時(shí)多用電表的讀數(shù)為2.10V,計(jì)算得到此時(shí)流過(guò)盛水容器的電流I1=1.50mA;②在S1閉合的狀態(tài)下,斷開(kāi)S2,記錄此時(shí)多用電表的讀數(shù)為1.68V,計(jì)算得到此時(shí)流過(guò)盛水容器的電流I2=mA;

③斷開(kāi)S1,根據(jù)上述數(shù)據(jù),求得容器內(nèi)廢水的電阻值R=1600Ω。(4)由電阻定律R=ρLS,計(jì)算該廢水樣品的電阻率ρ=Ω·m(結(jié)果保留2位有效數(shù)字),則該廢水(選填“達(dá)標(biāo)”或“不達(dá)標(biāo)”)答案(1)內(nèi)部(2)1500(或1.5×103)(3)圖見(jiàn)解析1.20(4)72不達(dá)標(biāo)解析(1)實(shí)驗(yàn)要求判斷某工業(yè)廢水是否滿足電阻率ρ≥200Ω·m的達(dá)標(biāo)要求,故應(yīng)測(cè)量盛水容器內(nèi)部器壁的長(zhǎng)、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(shí)讀數(shù)為15×100Ω=1500Ω。(3)用多用電表測(cè)量R3兩端的電壓,實(shí)物連接圖如下。根據(jù)題意得U3=2.10V,U3'=1.68