（新高考适用）2023版高考物理二轮总复习 第4部分 题型专练 实验+中档计算题增分练（一）

实验＋中档计算题增分练(一)

(考试时间：30～40分钟　试卷满分：30分)

13.(6分)某兴趣小组利用如图甲所示的实验装置测量重力加速度．一个四边都为d的等宽“口”形铁片、一个光电门和游标卡尺等器材．

(1)如图乙，用游标卡尺测得“口”形铁片遮光宽度d＝3.30 mm，该读数是游标尺中第6格刻度线与主尺第_9__mm刻度线对齐得到的．

(2)测出铁片上下两边中线间距离L(L≫d)．

(3)用丝线将铁片悬挂于光电门正上方，让铁片平面与光电门发射接收方向垂直，烧断悬线，铁片自由下落．

(4)读出铁片通过光电门时第一次挡光时间Δt1和第二次挡光时间Δt2.

(5)“口”形铁片下边通过光电门的速度近似为v＝ 　(用L、d、Δt1、Δt2中的字母表示)．

(6)由此可测得当地的重力加速度g＝ ·　(用L、d、Δt1、Δt2中的字母表示)．

【解析】　(1)因为游标尺精确度为0.05 mm，每个小格实际长度为0.95 mm，所以可得游标尺中第6格刻度线与主尺对齐刻度线为

(3.30＋0.95×6)mm＝9 mm.

(5)由题意铁片下边的挡光时间分别为Δt1，铁片遮光宽度为d.则通过光电门的速度近似为v＝.

(6)研究铁片上下两边依次通过光电门的运动过程，根据公式有

2gL＝2－2

解得g＝·.

14.(8分)某实验小组利用如图所示的电路测量一节干电池的电动势E(约1.5 V)和内阻r(1 Ω左右)．所用器材有电流表G(量程2 mA，内阻Rg＝100 Ω)、定值电阻R0＝1.0 Ω、最大阻值为999.9 Ω的电阻箱R、开关S等．按照电路图连接电路，回答下列问题：

(1)电流表G和定值电阻R0并联后等效为新的电流表，该电流表量程为_2.0×102__mA(计算结果保留两位有效数字)．

(2)为了保护电流表，闭合开关之前，电阻箱接入电路的电阻值应大于_7.5__Ω(选填“5”或“7.5”)．

(3)闭合开关，多次调节电阻箱，记录电阻箱的阻值R和改装后电流表的相应读数I.用RA表示改装后的电表内阻，E表示电源电动势，r表示内阻，R表示电阻箱的阻值，则＝ ＋　.利用测量的数据，作出R­图线，如图所示．由图可得E＝_1.48__V(保留三位有效数字)，r＝_1.5__Ω(保留一位小数)．如果把改装后的电流表当成理想电流表，这种操作是否合理并说明原因_不合理，改装后电流表的内阻与电池内阻相差不大，忽略后，会使内阻的测量值相对误差过大__.

【解析】　(1)根据并联电路电流分配关系，电流与电阻成反比，当电流表满偏时Ig＝2 mA，流过电阻R0的电流为200 mA，则干路电流为202 mA，则量程约为2.0×102 mA.

(2)根据闭合电路的欧姆定律，当电流表达到满偏时，回路中总电阻

R＝＝7.5 Ω

为了保护电流表，闭合开关之前，电阻箱接入电路的电阻值应大于7.5 Ω.

(3)根据闭合电路的欧姆定律I＝

解得＝＋

整理可得R＝－(r＋RA)

斜率表示E，根据R­图线可得E＝ V≈1.48 V

代入E＝1.48 V及R＝8 Ω，＝7.1，RA＝1 Ω，解得r＝1.5 Ω.

不合理，改装后的电流表内阻约为1 Ω，被测电池内阻约为1.5 Ω，如果把电表当成理想电表，测量值为2.5 Ω，相对误差

×100%≈67%

相对误差太大．

15.(7分)如图所示，AOBD是半圆柱体透明型材的横截面，圆心在O点，AB为直径，半径为R.一细束单色光从真空中AB面上无限接近A处斜射入该型材，入射角i＝60°，在D点反射后反射光线与AB平行(反射光线图中未画出)．已知光在真空中的传播速度为c，求：

(1)该型材对该单色光的折射率n；

(2)该单色光从射入型材到射出型材所用的时间t.

【答案】　(1)　(2)

【解析】　(1)该单色光在圆柱体中传播的光路图如图所示

折射角r＝90°－∠1

其中∠1＝∠2＝∠3，∠1＋∠2＋∠3＝180°

得∠1＝∠2＝∠3＝60°

根据光的折射定律有n＝＝.

(2)由几何关系可知，该单色光恰好从AD面上无限靠近D处射出半圆柱，在半圆柱中传播的路程s＝3R

设该单色光在半圆柱中的传播速度大小为v，有t＝，v＝

解得t＝.

16.(9分)如图所示，左端封闭、粗细均匀的U形玻璃管竖直放置，左管中封闭有长为L＝35 cm的空气柱，两管水银面相平，竖直管内水银柱足够长，已知大气压强为p＝75 cmHg.(设环境温度不变)

(1)若将图甲中的阀门K打开，缓慢流出部分水银，然后关闭阀门K，左管中水银面下降了H＝15 cm，求右管水银面下降的高度；

(2)若将装置沿顺时针缓慢翻转180°，使U形管倒置(水银未溢出)如图乙所示，当管中水银静止时，求管中封闭空气柱的长度．

【答案】　(1)37.5 cm　(2)37.5 cm

【解析】　(1)设右管水银面下降h，则由玻意尔定律可得

p0LS＝p1(L＋H)S

p1＝p0－(h－H)

解得右管水银面下降的高度为

h＝37.5 cm.

(2)设空气柱长度为L1，则由玻意尔定律可得

p0LS＝p2L1S

p2＝p0－2(L1－L)

L1＝37.5 cm

则管中封闭空气柱的长度为37.5 cm.