（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（二）

实验＋中档计算题增分练(二)

(考试时间：30～40分钟　试卷满分：30分)

13.(6分)某同学用如图所示的实验装置来验证“力的平行四边形定则”．弹簧测力计A挂于固定点P，下端用细线挂一重物M.弹簧测力计B的一端用细线系于O点，手持另一端水平向左拉，使结点O静止在某位置．分别读出弹簧测力计A和B的示数，并在贴于竖直木板的白纸上记录O点的位置和细线的方向．

(1)本实验用的弹簧测力计的示数单位为N，图中A的示数为_2.6__N.

(2)下列不必要的实验要求是_D__(填选项前的字母)．

A．应测量重物M所受的重力

B．弹簧测力计应在使用前校零

C．细线方向应与木板平面平行

D．改变拉力，进行多次实验，每次都要使O点静止在同一位置

(3)从OB水平开始，保持弹簧测力计A和B细线的夹角不变，使弹簧测力计A和B顺时针缓慢转动至弹簧测力计B竖直，则在整个过程中关于弹簧测力计A和B的读数变化是_C__(填选项前的字母)．

A．A增大，B减小

B．A减小，B增大

C．A减小，B先增大后减小

D．A减小，B先减小后增大

【解析】　(1)使用弹簧测力计时需要估读，题图弹簧测力计每个小格代表0.2 N，所以示数为2.6 N.

(2)实验中要验证的是弹簧测力计A、B对O点的拉力用平行四边形定则合成后，与重物M对O点的拉力等大反向，而M对O点的拉力大小与M的重力相同，所以应测量重物M所受的重力，A选项是必要的；要使弹簧测力计测出的力的大小准确，应在使用前校零，B选项是必要的；细线方向应与木板平面平行，以减小作图误差，C选项是必要的；改变拉力，进行多次实验，而M对O点的作用效果与O点的位置无关，所以不要求使O点静止在同一位置，D错误．故不必要的选D.

(3)在弹簧测力计A和B转动过程中，OA拉力FOA、OB拉力FOB与重物M对O点拉力FOM的合力始终为零，FOM大小与M的重力相同，保持不变，三个力的矢量三角形如图所示，FOA逐渐减小，FOB先增大后减小，故选C.

14.(8分)某实验小组要测定一节蓄电池的电动势及内阻，要求测量结果尽量准确，实验器材如下：

电流表A1(量程200 μA，内阻为800 Ω)；

电流表A2(量程300 mA，内阻约为0.3 Ω)；

定值电阻R1(阻值为4 Ω)；

定值电阻R2(阻值为9 200 Ω)；

滑动变阻器R(最大阻值50 Ω)；

待测蓄电池一节(电动势约为2 V)；

开关S一个，导线若干．

(1)实验小组连接的实物电路如图甲所示，图中虚线框内的电表应选_A2__(选填“A1”或“A2”)，图中虚线框内的定值电阻应选_R2__(选填“R1”或“R2”)．

(2)电流表A1示数用I1表示，电流表A2示数用I2表示，该小组多次改变滑动变阻器触头位置，得到了多组I1、I2数据，并作出I1­(I1＋I2)图像，如图乙所示．根据图像可知，被测蓄电池的电动势为_1.9__V，内阻为_1.0__Ω.(结果均保留两位有效数字)

(3)从实验设计原理来看，该蓄电池电动势的测量值_等于__(选填“大于”“小于”或“等于”)真实值，内阻的测量值_等于__(选填“大于”“小于”或“等于”)真实值．

【解析】　(1)图中虚线框内的电表应填A2，因为电流表A1内阻已知，需要与定值电阻串联，改装成大量程电压表．蓄电池的电动势为 2 V，改装后电压表量程为2 V．所以串联电阻

R＝－RA1＝9 200 Ω

故填R2.

(2)根据I1(R2＋RA1)＝E－(I1＋I2)(r＋R1)

整理得I1＝－(I1＋I2)

所以＝190×10－6 A，＝

解得E＝1.9 V，r＝1.0 Ω.

(3)因为考虑到电表内阻，所以没有误差．电动势的测量值等于真实值，内阻测量值等于真实值．

15.(7分)资料记载，海啸波是重力长波，波长可达100公里以上，由于其传播速度在深海区与浅海区不同，使得在开阔的深海区低于几米的一次单个波浪，到达浅海区波长减小振幅增大，掀起10～40米高的拍岸巨浪，有时最先到达海岸的海啸可能是波谷，水位下落，暴露出浅滩海底；几分钟后波峰到来，一退一进，造成毁灭性的破坏．

(1)在深海区有一海啸波(忽略海深度变化引起的波形变化)如图甲，实线是某时刻的波形图，虚线是t＝900 s后首次出现的波形图．已知波沿x轴正方向传播，波源到浅海区的水平距离s1＝8 640 km，求海啸波到浅海区的时间t1(要求时间单位为小时)；

(2)第(1)小问中的海啸波进入浅海区后的波形(忽略海深度变化引起的波形变化)变为如图乙所示，若浅海区到达海岸的水平距离为s2＝60 km，求该海啸波从进入浅海区到波谷最先到达海岸的时间t2(要求时间单位为分钟)．

【答案】　(1)12 h　(2)35 min

【解析】　(1)由图甲得λ1＝240 km

依题意有t＝T

v1＝

s1＝v1t1

解得T＝1 200 s

t1＝12 h.

(2)由图像得波的振幅A＝20 m

波长λ2＝40 km

波的周期T＝1 200 s

海啸波在浅海区的传播速度v2＝＝120 km/h

故波谷最先到达海岸的时间

t2＝＋T＝35 min.

16.(9分)为防止文物展出时因氧化而受损，需抽出存放文物的展柜中的空气，充入惰性气体，形成低氧环境．如图所示，为用活塞式抽气筒从存放青铜鼎的展柜内抽出空气的示意图．已知展柜容积为V0，开始时展柜内空气压强为p0，抽气筒每次抽出空气的体积为；抽气一次后，展柜内压强传感器显示内部压强为p0；不考虑抽气引起的温度变化．求：

(1)青铜鼎材料的总体积；

(2)抽气两次后，展柜内剩余空气与开始时空气的质量之比．

【答案】　(1)V0　(2)196225

【解析】　(1)由玻意耳定律得

p0(V0－ΔV)＝p0(V0－ΔV＋V0)

解得

ΔV＝V0.

(2)设第二次抽气后气体压强为p2

p0(V0－ΔV)＝p2(V0－ΔV＋V0)

设剩余气体压强为p0时体积为V，则

p0V＝p2(V0－ΔV)

剩余气体与原气体的质量比

＝

解得

＝.