高三二轮复习试题物理实验题专项练（六）

实验题专项练(六)(分值:16分)1.(7分)如图甲所示,图中阴影部分ABC为透明材料制成的柱形光学元件的横截面,AC是半径为R的14圆弧,某实验小组为测量该光学元件的折射率,先通过作图确定了圆弧圆心O的位置。请回答下面问题(1)实验小组先在O处插一枚大头针P1,然后在线段OB和OC之间某一位置插大头针P2,在BC边右侧任意位置观察,发现P2都无法挡住P1,原因是,若要在BC边右侧观察到P2挡住P1,应将P2向(选填“OB”或“OC”)边方向移动。

(2)该小组经过讨论,重新设计了实验方案,进行了如下操作:①在O处插大头针P1,在BC边右侧合适位置插大头针P2,调整观察角度,再插上大头针P3,使P3把P1和P2都挡住;②画出元件边界,作出图乙所示光路图,以P2、P3连线与BC边交点O'为圆心作圆,分别过圆与直线OO'和P2P3的交点作BC边的垂线,垂足分别为N1、N2;③用刻度尺测出线段O'N1和O'N2的长度分别为d1、d2,则该元件的折射率n=。

(3)若测得该元件的折射率n=2,在O处固定一点光源,只考虑首次从圆弧AC直接射向AB、BC的光线,从点光源射向圆弧AC的光中,有一部分不能从AB、BC面直接射出,则这部分光照射到圆弧AC上的弧长为。

2.(9分)(2025湖北襄阳模拟)为测量一节干电池的电动势E和内阻r,某同学设计了如下实验方案。(1)如图甲所示的电路图中,定值电阻R1的阻值为1Ω,对应的实物图如图乙所示,图乙中仅连接了部分线路,请用笔画线代替导线在图乙中补充完整。(2)闭合开关前,滑动变阻器的滑动片应置于最(选填“左”或“右”)端。

(3)实验中通过调节滑动变阻器测得7组数据如下表所示。在图丙坐标轴上已标出6组数据点,请在图丙中补充剩余1组数据点,并绘制UI图像。I/A0.130.170.200.230.270.300.33U/V1.301.251.201.151.101.051.00丙(4)根据图丙中绘制的UI图像,计算出干电池的电动势为E=V(结果保留两位有效数字),内阻为r=Ω(结果保留一位有效数字)。

(5)若实验中未考虑电压表内阻的影响,测得的干电池内阻r会(选填“偏大”“偏小”或“不变”)。

参考答案1.答案(1)光线发生了全反射OC(2)d(3)16π解析(1)发现P2都无法挡住P1,原因是光线发生了全反射,应减小入射角,即将P2向OC边方向移动。(2)根据折射定律可知n=sin((3)测得该元件的折射率n=2,则全反射的临界角为sinC=1n=12,则C=30°,如图所示,若沿OE方向射到AB面上的光线刚好发生全反射,则∠AOF=30°,同理,若沿OG方向射入的光线恰好在BC面上发生全反射,可得∠COG=30°,因此∠FOH=30°,据几何关系可得FH=112×2π2.答案(1)见解析图(a)(2)左(3)见解析图(b)(4)1.50.5(5)偏小解析(1)测量一节干电池的电动势E和内阻r,电压表量程选择0~3V,电流表量程选择0~0.6A。根据电路图连接实物图如图(a)所示。(a)(2)S闭合前,为了防止电路中电流过大,滑动变阻器连入电路的阻值应调到最大,结合题图甲可知滑动变阻器的滑动片应置于最左端。(3)根据表格中数据,描点连线,且直线尽可能通过更多的点,连线如图(b)所示。(b)(4)根据闭合电路欧姆定律有U=EI(r+R1),可知UI图像的纵截距代表电动势,即b=E,斜率绝对值代表电源的内阻,即|k|=r+