2025年高考二轮复习物理实验题专项练22

实验题专项练(二)1.(6分)(2024广东一模)某同学测量一半圆形透明玻璃砖的折射率,实验过程如下:①用游标卡尺测量玻璃砖的直径d,确定其底面圆心位置并标记在玻璃砖上;②将玻璃砖放在位于水平桌面并画有直角坐标系xOy的白纸上,使其底面圆心和直径分别与O点和x轴重合,将一长直挡板紧靠玻璃砖并垂直于x轴放置,如图甲所示;③用激光器发出激光从玻璃砖外壁始终指向O点水平射入,从y轴开始向右缓慢移动激光器,直至恰好没有激光从玻璃砖射出至挡板上y<0的区域时,在白纸上记录激光束从玻璃砖外壁入射的位置P。④取走玻璃砖,过P点作y轴的垂线PQ,用刻度尺测量PQ的长度L。根据以上步骤,回答下列问题:(1)测得半圆形玻璃砖直径d的读数如图乙所示,则d=cm。

(2)步骤③中,没有激光射至挡板上y<0区域的原因是激光束在玻璃砖直径所在界面处发生了。

(3)根据以上测量的物理量,写出计算玻璃砖折射率的表达式为n=,若测得PQ线段的长度L=2.00cm,计算可得玻璃砖的折射率为n=。(结果保留3位有效数字)

答案(1)6.43(2)全反射(3)d2L1解析(1)由图乙可知,玻璃砖的直径为d=(6.4+110×3)cm=6.43cm(2)激光束经玻璃砖折射后照在挡板上y<0的区域内,当入射角逐渐增大,折射光线消失的时候,就是激光束在玻璃界面处发生了全反射。(3)当恰好发生全反射时,有n=sin90°sinθ=sin90°PQ2.(10分)(2024广东二模)为判断某工业废水是否满足电阻率ρ≥200Ω·m的达标要求,一实验小组设计了如下实验进行测量,实验器材:盛水容器(容器左、右两侧面为带有接线柱且电阻可忽略的金属薄板,其余侧面绝缘),电源E(电动势恒定,内阻可忽略),电阻R1、R2和R3(阻值分别为20000Ω、2000Ω和1400Ω),多用电表,开关S1和S2,导线若干。请回答下列问题:(1)测量盛水容器(选填“内部”或“外部”)器壁的长、宽、高。记录长a=40.00cm,宽b=20.00cm,高c=9.00cm。

(2)用多用电表粗测废水的电阻值:将水样注满盛水容器,多用电表选择开关旋至电阻挡“×100”挡,并进行欧姆调零,将红、黑表笔连接到盛水容器左右两侧的接线柱上,多用电表指针位置如图甲所示,此时读数为Ω。

甲(3)精确测量容器中废水的电阻值:将注满水样的盛水容器接入图乙所示的电路,若用多用电表测量R3两端的电压,请用笔画线代替导线在图乙中完成实物连接。乙①将多用电表选择开关转到直流电压2.5V挡,闭合S2后,再闭合S1,记录此时多用电表的读数为2.10V,计算得到此时流过盛水容器的电流I1=1.50mA;②在S1闭合的状态下,断开S2,记录此时多用电表的读数为1.68V,计算得到此时流过盛水容器的电流I2=mA;

③断开S1,根据上述数据,求得容器内废水的电阻值R=1600Ω。(4)由电阻定律R=ρLS,计算该废水样品的电阻率ρ=Ω·m(结果保留2位有效数字),则该废水(选填“达标”或“不达标”)答案(1)内部(2)1500(或1.5×103)(3)图见解析1.20(4)72不达标解析(1)实验要求判断某工业废水是否满足电阻率ρ≥200Ω·m的达标要求,故应测量盛水容器内部器壁的长、宽、高。(2)多用电表选择电阻挡“×100”挡,故多用电表指针位置如图甲所示,此时读数为15×100Ω=1500Ω。(3)用多用电表测量R3两端的电压,实物连接图如下。根据题意得U3=2.10V,U3'=1.68