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实验＋中档计算题增分练(二)
1.(2024·浙江卷)在“验证机械能守恒定律”的实验中
(1)下列操作正确的是________。
(2)实验获得一条纸带，截取点迹清晰的一段并测得数据如图所示。已知打点
的频率为50 Hz，则打点“13”时，重锤下落的速度大小为________m/s(保留三位有
效数字)。
(3)某同学用纸带的数据求出重力加速度g＝9.77 m/s2，并用此g 值计算得出打
点“1”到“13”过程重锤的重力势能减小值为5.09m，另计算得动能增加值为
5.08m(m 为重锤质量)则该结果________(选填“能”或“不能”)验证机械能守恒，
理由是________。
A．在误差允许范围内
B．没有用当地的重力加速度g
【答案】 (1)B (2)3.34 (3)能 A
【解析】 (1)
手提
上端使
直，同
使重物靠近打点
器，由静
应
纸带
纸带竖
时
计时
止
放。故
释
选B。
(2)根据匀
速直
运
中
刻的瞬
速度等于
程平均速度可得打点
变
线
动
间时
时
该过
“13”
，重
下落的速度大小
时
锤
v13＝＝f＝3.34 m/s。
(3)可以
机械能守恒；理由是
验证
“在
差允
范
内，重
的重力
能减小
误
许
围
锤
势
等于
能增加
值
动
值”故选A。
2.(2024·浙江温州二模)磁敏电阻是一种对磁敏感、具有磁阻效应的电阻元件。
物质在磁场中电阻发生变化的现象称为磁阻效应。某实验小组利用伏安法测量一
磁敏电阻RM的阻值(约几千欧)随磁感应强度的变化关系。
所用器材：电源E(6 V)、滑动变阻器R(最大阻值为20 Ω)，电压表(量程为0～3
V，内阻为2 kΩ)和毫安表(量程为0～3 mA，内阻不计)。定值电阻R0＝1 kΩ、开关、
导线若干。
(1)为了使磁敏电阻两端电压调节范围尽可能大，实验小组设计了电路图甲，
请用笔代替导线在乙图中将实物连线补充完整。
(2)某次测量时电压表的示数如图丙所示，电压表的读数为________V，电流
表读数为0.5 mA，则此时磁敏电阻的阻值为________。
(3)实验中得到该磁敏电阻阻值R 随磁感应强度B 变化的曲线如图丁所示，某
同学利用该磁敏电阻制作了一种报警器，其电路的一部分如图戊所示。图中E 为
直流电源(电动势为6.0 V，内阻可忽略)，当图中的输出电压达到或超过2.0 V 时，
便触发报警器(图中未画出)报警。若要求开始报警时磁感应强度为0.2 T，则图中
________( 填“ R1” 或“ R2”) 应使用磁敏电阻，另一固定电阻的阻值应为
________kΩ (保留2 位有效数字)。
【答案】 (1)见解析图 (2)1.30 3 900 Ω/3.9×103 Ω (3)R2 2.8
【解析】 (1)根据
路
甲，在乙
中
充
物
如下
电
图
图
补
实
连线图
(2)
表的最小刻度
电压
值为0.1 V，如
丙所示，
表的
数
图
电压
读
为1.30 V，
根据串
路各部分两端
与
阻成正比的关系，磁敏
阻两端的
联电
电压
电
电
电压为
×(2 kΩ＋1 kΩ)＝1.95 V
流表
数
电
读
为0.5 mA，故此
磁敏
阻的阻
时
电
值为R＝ Ω＝3 900 Ω。
(3)根据
合
路可得
出
闭
电
输
电压为U＝
要求
出
达到或超
输
电压
过2.0 V
警，即要求磁感
度增大
，
阻的阻
时报
应强
时
电
增大，从而需要
出
增大，故需要
值
输
电压
R2的阻
增大才能
此功能，故
值
实现
R2为
磁敏
阻；
电
开始
警
磁感
度
报
时
应强
为0.2 T，此时R2＝1.4 kΩ
电压U＝2.0 V
根据
路关系＝
电
解得另一固定
阻的阻
电
值应为R1＝2.8 kΩ。
3.(2024·陕西西安模拟)如图，厚度为d＝2.0 cm 的玻璃砖竖直固定在水平桌面
上，其右表面镀有反光膜，刻度尺在玻璃砖的左侧与玻璃砖竖直平行放置，距玻璃
砖左侧表面距离为l＝6.0 cm。激光笔发出一束激光从刻度尺上的O 点射向玻璃砖
上表面，在刻度尺上观察到P、Q 两个光点(光路未画出)，读出OP 间的距离为16.0
cm、PQ 间的距离为3.0 cm。已知光在真空中的速度c＝3.0×108 m/s，求：
(1)玻璃砖的折射率n；
(2)激光从O 点传到P、Q 两点的时间差Δt(以上结果均保留两位有效数字)。
【答案】 (1)1.3 (2)2.2×10－10 s
【解析】 (1)如
所示
图
由几何关系可知sin i＝＝
sin r＝＝
根据折射定律n＝
代入数据可得n≈1.3。
(2)光在玻璃中的
播速度
传
v＝
差
时间
Δt＝
由几何关系可知Δs＝AC＋CB
代入数据可得Δt＝2.2×10－10 s。
4.(2024·湖北武汉模拟)在我国，地铁已经成为一种重要的城市交通工具。为了
减轻振动，让乘客更加舒适，地铁车厢使用了空气弹簧作为支撑。空气弹簧可简化
为一个充有气体的圆柱形密闭气缸，活塞上固定有连杆，用于支撑车厢。当车厢有
振动时，气缸内的气体可以起到缓冲作用。下图是一节地铁车厢的简化示意图。该
车厢质量为M＝28.4 吨，一共用4 个空气弹簧支撑，每个空气弹簧的活塞面积为S
＝1 m2。车厢空载时，活塞到气缸底部距离为20 cm。大气压强为p0＝10×105 Pa，
重力加速度g 取10 m/s2。空气弹簧内的气体可以视为理想气体，且其温度始终不
变。
(1)若该节车厢某次搭载60 名乘客，每名乘客的平均质量m0按60 kg 估计，相
比于空载，此次载客车厢下降的距离为多少？
(2)为了保障乘客上下车安全，车厢设备会按照载客量调整空气弹簧内的气体
质量，以保证车厢高度不变。为此，此次载客应该充入空气弹簧内的气体质量与空
载时空气弹簧内原有气体质量之比为多少？
【答案】 (1)1 cm (2)1∶19
【解析】 (1)空
与活塞整体受力分析有
载时对车厢
4p1S＝4p0S＋Mg
与活塞整体受力分析有
满载时对车厢
4p2S＝4p0S＋(M＋60m0)g
气体根据玻意耳定律
对
p1h1S＝p2h2S
得h2＝19 cm
活塞下降的距离
则
为Δh＝h1－h2＝1 cm。
(2)
将充入的气体
到空
设
压缩
载压强p1
，体
时
积为ΔV，气体根据玻意耳定律
对
p1(ΔV＋V1)＝p2V2
故＝
＝。
则
