2025廣東版新教材物理高考第一輪

專題十七實驗

力學實驗

實驗過關練

實驗一測量做直線運動物體的瞬時速度

1.[2023浙江1月選考,16/(I)]在“探究小車速度隨時間變化的規(guī)律”的實驗中，實驗裝置如

圖1所示。

圖1

①需要的實驗操作有(多選);

A.調節(jié)滑輪使細線與軌道平行

B.傾斜軌道以補償阻力

C.小車靠近打點計時器靜止釋放

D.先接通電源再釋放小車

②經(jīng)正確操作后打出一條紙帶，截取其中一段如圖2所示。選取連續(xù)打出的點0、1、2、3、

4為計數(shù)點，則計數(shù)點1的讀數(shù)為cm。已知打點計時器所用交流電源的頻率為50

Hz,則打計數(shù)點2時小車的速度大小為m/s(結果保留3位有效數(shù)字)。

卜”川心.’.而4...皿4',川甲1|叫|||甲|南,州|甲1￥1甲”而?

0123456789101112

cm

圖2

2.(2023全國甲,23,10分)某同學利用如圖(a)所示的實驗裝置探究物體做直線運動時平均

速度與時間的關系。讓小車左端和紙帶相連，右端用細繩跨過定滑輪和鉤碼相連。鉤碼下

落,帶動小車運動，打點計時器打出紙帶。某次實驗得到的紙帶和相關數(shù)據(jù)如圖(b)所示。

：6.60二8.00^^9.40^^10.90^^12.40

：：

71iIII

1ABeDE

單位:cm

圖⑹

⑴已知打出圖(b)中相鄰兩個計數(shù)點的時間間隔均為0.1So以打出A點時小車的位置為初

始位置，將打出3、C、D、E、R各點時小車的位移Ac填到表中，小車發(fā)生相應位移所用

時間和平均速度分別為和萬。表中AXAD=cm,羽即=cm/So

位移區(qū)間ABACADAEAF

zlx(cm)6.6014.60ZlXAD34.9047.30

v(cmA)66.073.0VAD87.394.6

⑵根據(jù)表中數(shù)據(jù),得到小車平均速度萬隨時間M的變化關系，如圖(c)所示。在圖(c)中補全

實驗點。

圖⑹

⑶從實驗結果可知，小車運動的萬一△/圖線可視為一條直線，此直線用方程羽=總什。表示，其

中k=cm/s2,Z?=cm/So(結果均保留3位有效數(shù)字)

⑷根據(jù)(3)中的直線方程可以判定小車做勻加速直線運動，得到打出A點時小車的速度大

小VA=，小車的加速度大小a=o(結果用字母k、b表示)

實驗二探究彈簧彈力與形變量的關系

3.(2021廣東,11,7分)某興趣小組測量一緩沖裝置中彈簧的勁度系數(shù)。緩沖裝置如圖所示,

固定在斜面上的透明有機玻璃管與水平面夾角為30。,彈簧固定在有機玻璃管底端。實驗

過程如下:先沿管軸線方向固定一毫米刻度尺，再將單個質量為200g的鋼球(直徑略小于

玻璃管內徑)逐個從管口滑進，每滑進一個鋼球，待彈簧靜止，記錄管內鋼球的個數(shù)n和彈簧

上端對應的刻度尺示數(shù)數(shù)據(jù)如表所示。實驗過程中彈簧始終處于彈性限度內。采用逐

差法計算彈簧壓縮量，進而計算其勁度系數(shù)。

刻度尺

⑴利用AL尸乙+3-乙（，=1,2,3）計算彈簧的壓縮量:A￡i=6.03cm,A￡2=6.08cm,"3=cm,

壓縮量的平均值反=絲吟地=cm;

⑵上述反是管中增加個鋼球時產(chǎn)生的彈簧平均壓縮量；

⑶忽略摩擦，重力加速度g取9.80m/s2,該彈簧的勁度系數(shù)為N/m（結果保留3位

有效數(shù)字）。

4.（2024屆廣東摸底聯(lián)考,13）一根彈簧被截成相等的兩段后，每段的勁度系數(shù)是否與被截斷

前相同？為了弄清楚這個問題，物理興趣小組的同學設計了這樣一個實驗:如圖甲所示，將

彈簧的一端固定在水平桌面。點處的擋板上，彈簧處于原長狀態(tài)，在彈簧的中間位置和另

一端分別固定一個用于讀數(shù)的指針。和瓦然后用細線拴住彈簧右端并繞過光滑定滑輪，細

線另一端拴有輕質掛鉤。在彈簧下面放一刻度尺，使毫米刻度尺零刻度線與。點對齊，首

先記錄自然狀態(tài)下兩指針所指的刻度，然后在掛鉤上依次懸掛1個、2個、3個……鉤碼,

同時記錄每次。、人兩指針所指的刻度口、到并各自計算出其長度的變化量Ax。、Axd將

數(shù)據(jù)填入下列表格，已知每個鉤碼的重力均為0.1No

鉤碼

0123456

個數(shù)

Xa/

12.6813.6914.6815.6916.6717.6818.66

cm

ZlXa/

01.012.003.013.995.005.98

cm

Xb/

25.3527.3529.3631.3533.3535.3437.35

cm

Jxb/02.004.016.008.009.9912.00

⑴以鉤碼重力為縱坐標,Ax為橫坐標建立如圖乙所示的坐標系，請根據(jù)表中數(shù)據(jù)，在圖乙中

分別描點并作出G-Ax。、兩條圖線。

⑵根據(jù)圖像可知,0。段彈簧的勁度系數(shù)ki=N/m,06段彈簧的勁度系數(shù)^2=

N/mo（結果保留兩位有效數(shù)字）

⑶由本實驗可知，一根彈簧被截成相等的兩段后，每段的勁度系數(shù)與沒截斷前相比將

（填“增大”“減小”或“不變”）。

實驗三探究兩個互成角度的力的合成規(guī)律

5.（2023全國乙,22,5分）在“驗證力的平行四邊形定則”的實驗中使用的器材有:木板、白紙、

兩個標準彈簧測力計、橡皮條、輕質小圓環(huán)、刻度尺、鉛筆、細線和圖釘若干。完成下

列實驗步驟：

①用圖釘將白紙固定在水平木板上。

②將橡皮條的一端固定在木板上,另一端系在輕質小圓環(huán)上。將兩細線也系在小圓環(huán)上,

它們的另一端均掛上測力計。用互成一定角度、方向平行于木板、大小適當?shù)牧瓌觾?/p>

個測力計，小圓環(huán)停止時由兩個測力計的示數(shù)得到兩拉力Fi和F2的大小，并。（多

選，填正確答案標號）

A.用刻度尺量出橡皮條的長度

B.用刻度尺量出兩細線的長度

C.用鉛筆在白紙上標記出小圓環(huán)的位置

D.用鉛筆在白紙上標記出兩細線的方向

③撤掉一個測力計用另一個測力計把小圓環(huán)拉到，由測力計的示數(shù)得到拉力F

的大小，沿細線標記此時口的方向。

④選擇合適標度，由步驟②的結果在白紙上根據(jù)力的平行四邊形定則作Fi和F2的合成圖,

得出合力〃的大小和方向;按同一標度在白紙上畫出力R的圖示。

⑤比較尸和R的，從而判斷本次實驗是否驗證了力的平行四邊形定則。

6.（2024屆廣東四校10月聯(lián)考,11）“探究力的平行四邊形定則”實驗如圖甲所示淇中A為固

定橡皮筋的圖釘,。為橡皮筋與細繩的結點和OC為細繩。圖乙所示是在白紙上根據(jù)

實驗結果畫出的圖。

⑴某次實驗操作中,與細繩0C相連的彈簧測力計示數(shù)如圖丙所示，則讀數(shù)為No

（2）圖乙中的歹與R兩力中，方向和細繩A。方向相同的是（選填或

⑶關于該實驗，下列說法正確的是。

A.記錄Fi、仍和k的方向時，應把筆緊貼細繩在白紙上畫線

B.細繩。3、0c必須等長

C.本實驗必須使用量角器量出Fi與F2的夾角

D.作圖時，兩個彈簧測力計對應的力的標度必須相同

7.（2024屆廣東六校二聯(lián),11）小李同學設計了一個簡單證明力的平行四邊形定則的實驗，他

找來刻度尺、三角板、白紙、木板、三枚圖釘和三根完全相同的橡皮筋（遵循胡克定律）

來完成該實驗。將三根橡皮筋的一端系在一起成為一個結點。，分別用三枚圖釘A、3、C

將三根橡皮筋拉長后的另外一端釘在鋪有白紙的木板上，如圖所示。

⑴下列選項中哪些是完成該實驗需要進行的步驟)

A.測量橡皮筋的勁度系數(shù)

B.測量橡皮筋的自然長度

C.在白紙上記錄結點。的位置，標記為。點

D.在白紙上記錄三枚圖釘A、B、C的位置，分別標記為a、b、c點

⑵完成(1)問中需要的步驟后取下圖釘和橡皮筋,用刻度尺在白紙上畫出直線Ob.0c,

并測量，算出三根橡皮筋的伸長量，并按照伸長量的比例在0點作

出三個力的圖示，任意選兩個力為鄰邊作平行四邊形，證明其對角

線，從而可證明“力的平行四邊形定則”。

實驗四探究加速度與物體受力、物體質量的關系

8.(2020北京,15,9分)在“探究加速度與物體受力、物體質量的關系”實驗中,做如下探究：

⑴為猜想加速度與質量的關系，可利用圖1所示裝置進行對比實驗。兩小車放在水平板上,

前端通過鉤碼牽引，后端各系一條細線用板擦把兩條細線按在桌上，使小車靜止。抬起板

擦，小車同時運動,一段時間后按下板擦，小車同時停下。對比兩小車的位移,可知加速度與

質量大致成反比。關于實驗條件，下列正確的是:(選填選項前的字母)。

A.小車質量相同，鉤碼質量不同

B.小車質量不同，鉤碼質量相同

C.小車質量不同，鉤碼質量不同

d—細線

:I俯視圖

板擦

---------

運--動-方-向

圖」

⑵某同學為了定量驗證(1)中得到的初步關系,設計實驗并得到小車加速度a與質量”的7

組實驗數(shù)據(jù)，如表所示。在圖2所示的坐標紙上已經(jīng)描好了6組數(shù)據(jù)點，請將余下的一組數(shù)

據(jù)描在坐標紙上,并作出心j圖像。

M

次數(shù)1234567

0.620.560.480.400.320.240.15

M/kg0.250.290.330.400.500.711.00

⑶在探究加速度與力的關系實驗之前，需要思考如何測“力”。請在圖3中畫出小車受力的

示意圖。為了簡化“力”的測量,下列說法正確的是：（選填選項前的字母）。

圖3

A.使小車沿傾角合適的斜面運動，小車受力可等效為只受繩的拉力

B.若斜面傾角過大，小車所受合力將小于繩的拉力

C.無論小車運動的加速度多大，砂和桶的重力都等于繩的拉力

D.讓小車的運動趨近于勻速運動,砂和桶的重力才近似等于繩的拉力

9.（2023屆揭陽惠來一中模擬,11）圖（a）裝置可以研究物體質量一定時淇加速度與合力的關

系。實驗時，氣墊導軌水平放置，右側適當位置的上方固定光電門，調整定滑輪的高度，使滑

塊與滑輪間的細繩水平。

擋光片

滑塊

氣墊導軌軌道標尺

X

圖（a）

圖（b）

⑴測量前，力傳感器調零（選填“需要”或“不需要”）。

⑵在右側吊籃中放入祛碼照滑塊由靜止釋放,力傳感器測得細繩中的拉力r光電門測得

寬度為d的擋光片的擋光時間加。保持滑塊質量不變，逐漸增加吊籃中祛碼的個數(shù),再將滑

塊由靜止釋放，測得多組拉力R和對應的擋光時間A/o建立圖（b）所示的坐標系，若希望從

圖像方便而又準確地得出加速度與合力的關系，則每次滑塊（選填“必須”或“不

必”）從相同位置釋放,擋光片寬度改變（選填“可以”或“不可以”）。

⑶某同學依據(jù)采集的數(shù)據(jù)繪出圖（b）所示的圖線，并得出圖線的斜率匕從軌道標尺上讀出

滑塊釋放位置與光電門之間的距離x,則滑塊與擋光片的總質量M=（用k、x、d

表不）。

⑷為了提高實驗的準確度，可以采取的措施有O

A.選擇寬度較小的擋光片

B.適當增大滑塊釋放位置與光電門之間的距離

C.增大滑塊的質量

10.（2023屆韶關綜合測試,11）李華同學利用圖甲所示的裝置“探究加速度與物體質量的關

系”，實驗中通過拉力傳感器將細線中拉力大小的信息傳輸給數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。

⑴在細線與木板調整平行和平衡摩擦力后，往祛碼盤中放入適當?shù)撵畲a，接通電源。釋放小

車，記錄拉力傳感器的讀數(shù)為￡從紙帶上獲得數(shù)據(jù)求出加速度;在小車上添加祛碼并改變

祛碼盤中祛碼的質量，使拉力傳感器的示數(shù)仍然為如此反復實驗，可獲得小車的總質量

M含拉力傳感器和所添加祛碼）和加速度a的多組實驗數(shù)據(jù)，作出a-M圖像或圖像,

下列圖像正確的是（填正確答案標號）。

(2)圖乙是李華同學在實驗過程中打出的一條點跡清晰的紙帶，打點計時器打點的頻率為

50Hz,相鄰兩個計數(shù)點間還有四個點未畫出。從圖中所給的刻度尺上讀出C、。兩點間的

距離?=cm;該小車的加速度?=m/s2(計算結果保留2位有效數(shù)字)。

圖乙

⑶在本實驗中，祛碼盤和祛碼的總質量(選填“一定要遠大于”“可以大于

或“一定要遠小于”)小車的總質量Ma

實驗五探究平拋運動的特點

11.[2023浙江6月選考,16/(I)]在“探究平拋運動的特點”實驗中

①用圖1裝置進行探究，下列說法正確的是。

A.只能探究平拋運動水平分運動的特點

B.需改變小錘擊打的力度,多次重復實驗

C.能同時探究平拋運動水平、豎直分運動的特點

②用圖2裝置進行實驗，下列說法正確的是。

A.斜槽軌道M必須光滑且其末端水平

B.上下調節(jié)擋板N時必須每次等間距移動

C.小鋼球從斜槽”上同一位置靜止?jié)L下

圖」圖2圖3

③用圖3裝置進行實驗，豎直擋板上附有復寫紙和白紙,可以記下鋼球撞擊擋板時的點跡。

實驗時豎直擋板初始位置緊靠斜槽末端,鋼球從斜槽上P點靜止?jié)L下，撞擊擋板留下點跡

0,將擋板依次水平向右移動x,重復實驗，擋板上留下點跡1、2、3、4O以點跡0為坐標原

點,豎直向下建立坐標軸y,各點跡坐標值分別為yi、v、"、重力加速度為g,測得鋼球

直徑為d,則鋼球平拋初速度w為

12.（2023北京,16,10分）用頻閃照相記錄平拋小球在不同時刻的位置，探究平拋運動的特點。

⑴關于實驗，下列做法正確的是（選填選項前的字母）。

A.選擇體積小、質量大的小球

B.借助重垂線確定豎直方向

C.先拋出小球,再打開頻閃儀

D.水平拋出小球

⑵圖1所示的實驗中,A球沿水平方向拋出，同時B球自由落下，借助頻閃儀拍攝上述運動

過程。圖2為某次實驗的頻閃照片。在誤差允許范圍內,根據(jù)任意時刻A、3兩球的豎直

高度相同,可判斷A球豎直方向做運動;根據(jù)，可判斷A球水

平方向做勻速直線運動。

圖1圖2

⑶某同學使小球從高度為0.8m的桌面水平飛出，用頻閃照相拍攝小球的平拋運動（每秒

頻閃25次），最多可以得到小球在空中運動的個位置。

⑷某同學實驗時忘了標記重垂線方向。為解決此問題，他在頻閃照片中，以某位置為坐標原

點，沿任意兩個相互垂直的方向作為x軸和y軸正方向，建立直角坐標系xOy,并測量出另外

兩個位置的坐標值（xi,yi）、（應"）,如圖3所示。根據(jù)平拋運動規(guī)律，利用運動的合成與分解

的方法，可得重垂線方向與y軸間夾角的正切值為。

13.（2023屆湛江一模,11）某物理小組利用如圖甲所示的裝置探究平拋運動規(guī)律。在斜槽軌

道的末端安裝一個光電門，調節(jié)激光束與實驗所用小鋼球的球心等高,斜槽末端切線水平,

又分別在該裝置正上方A處和右側正前方3處安裝頻閃攝像頭進行拍攝，鋼球從斜槽上的

固定位置無初速度釋放，通過光電門后拋出，測得鋼球通過光電門的平均時間為2.10ms,得

到的頻閃照片如圖丙所示為拋出點,P為運動軌跡上某點,g取9.80m/s2o

攝像頭4

aOOOOOOOO

0P

bOOOOO

P內

⑴用50分度游標卡尺測得鋼球直徑如圖乙所示，則鋼球直徑d=mm,由此可知鋼

球通過光電門的速度v=m/s（此空結果保留兩位小數(shù)）o

（2）在圖丙中石處攝像頭所拍攝的頻閃照片為（選填"a”或"b”）o

（3）測得圖丙a中。、尸距離為59.10cm,b中0、P距離為44.10cm,則鋼球平拋的初速度

大小vo=m/s（結果保留兩位小數(shù)）。

⑷通過比較鋼球通過光電門的速度v與由平拋運動規(guī)律解得的平拋初速度vo的關系，驗證

平拋運動的規(guī)律。

實驗六探究向心力大小與半徑、角速度、質量的關系

14.[2023浙江1月選考,16/（2）]“探究向心力大小的表達式”實驗裝置如圖所示。

①采用的實驗方法是；

A.控制變量法

B.等效法

C.模擬法

②在小球質量和轉動半徑相同的情況下,逐漸加速轉動手柄到一定速度后保持勻速轉動。

此時左右標尺露出的紅白相間等分標記的比值等于兩小球的之比（選填“線速度

大小”、“角速度平方”或“周期平方）在加速轉動手柄過程中,左右標尺露出紅白相間等分

標記的比值（選填“不變”、“變大”或“變小”）o

15.（2024屆廣州越秀高中10月階段考,11）某物理興趣小組利用傳感器進行“探究向心力大

小R與半徑八角速度①、質量機的關系”實驗，實驗裝置如圖甲所示，力傳感器固定在豎

直轉軸上，水平直桿隨豎直轉軸一起轉動，滑塊與角速度傳感器固定在一起，總質量為內滑

塊套在水平直桿上，細線一端連接角速度傳感器,另一端連接力傳感器，細線拉力的大小可

以通過力傳感器測得，滑塊轉動的角速度通過角速度傳感器測得。

乙

F

⑴小組同學先讓一個滑塊做半徑r為0.20m的圓周運動。得到圖乙中②圖線。然后保持

滑塊質量不變，再將運動的半徑廠分別調整為0.14m、0.16m、0.18m、0.22m,在同一坐

標系中又分別得到圖乙中⑤④③①四條圖線。請分析這五組圖像不過坐標原點的原

因:O

⑵因圖乙中圖線不便于研究R與0的關系，對②圖線的數(shù)據(jù)進行處理，獲得了F-X圖像,

如圖丙所示，該圖像是一條直線，則圖像橫坐標x代表的是。（用半徑八角速度0、

質量相中一個量表示）

⑶在對②圖線的數(shù)據(jù)進行處理獲得F-x圖像過程中所應用的物理思想與下面哪個或哪

些實驗是相同的（）

A.探究兩個互成角度的力的合成規(guī)律

B.當物體受力不變，探究加速度與物體質量的關系

C.研究勻變速直線運動時，用Vr圖像求得物體運動的加速度

⑷對5條i圖線進行比較分析，做F-r圖像,得到一條直線，則該直線的斜率為

（用半徑八角速度①、質量機中的一個或幾個量表示）。

實驗七驗證機械能守恒定律

16.（2022廣東,11,7分）某實驗小組為測量小球從某一高度釋放，與某種橡膠材料碰撞導致

的機械能損失，設計了如圖（a）所示的裝置，實驗過程如下:

(b)

⑴讓小球從某一高度由靜止釋放,與水平放置的橡膠材料碰撞后豎直反彈。調節(jié)光電門位

置，使小球從光電門正上方釋放后，在下落和反彈過程中均可通過光電門。

⑵用螺旋測微器測量小球的直徑，示數(shù)如圖(b)所示，小球直徑&mm。

⑶測量時，應(選填"A”或"B”淇中A為“先釋放小球，后接通數(shù)字計時器”,B為“先

接通數(shù)字計時器，后釋放小球”)。記錄小球第一次和第二次通過光電門的遮光時間h和以

⑷計算小球通過光電門的速度，已知小球的質量為辦可得小球與橡膠材料碰撞導致的機

械能損失△￡=(用字母機、d、和/2表示)。

⑸若適當調高光電門的高度，將會(選填“增大”或“減小”)因空氣阻力引起的測量誤

差。

17.[2023天津,9(1)]某同學用如圖甲所示的裝置驗證機械能守恒定律，接通氣墊導軌氣源,

釋放托盤與祛碼，并測得：

a.遮光片的寬度d;

b.遮光片到光電門的距離Z;

c.遮光片通過光電門的時間

d.托盤與祛碼的質量加,小車與遮光片的質量mio

圖甲

①小車通過光電門時的速度v=;

②小車從釋放到經(jīng)過光電門的過程，系統(tǒng)重力勢能的減少量為，動能的增加量

為；

③改變/,做多組實驗,作出如圖乙以I為橫軸、以(￡)為縱軸的圖像，若系統(tǒng)機械能守恒,

則圖像的斜率上0

實驗八驗證動量守恒定律

18.（2023遼寧,11,8分）某同學為了驗證對心碰撞過程中的動量守恒定律，設計了如下實驗:

用紙板搭建如圖所示的滑道，使硬幣可以平滑地從斜面滑到水平面上，其中為水平段。

選擇相同材質的一元硬幣和一角硬幣進行實驗。

圖（a）圖（b）

測量硬幣的質量,得到一兀和一角硬幣的質量分別為mi和m2（mi>m2）o將硬幣甲放置在斜

面上某一位置，標記此位置為瓦由靜止釋放甲，當甲停在水平面上某處時，測量甲從0點

到停止處的滑行距離。尸。將硬幣乙放置在。處,左側與。點重合，將甲放置于B點由靜止

釋放。當兩枚硬幣發(fā)生碰撞后,分別測量甲、乙從。點到停止處的滑行距離。”和ON。

保持釋放位置不變，重復實驗若干次，得到OP、OM、ON的平均值分別為so、si、52o

⑴在本實驗中，甲選用的是（填“一元”或“一角”）硬幣；

⑵碰撞前，甲到0點時速度的大小可表示為（設硬幣與紙板間的動摩擦因數(shù)為〃,

重力加速度為g）；

（3）若甲、乙碰撞過程中動量守恒，則埠亙=_______（用加和加2表示），然后通過測得的

7s2

具體數(shù)據(jù)驗證硬幣對心碰撞過程中動量是否守恒；

⑷由于存在某種系統(tǒng)或偶然誤差，計算得到碰撞前后甲動量變化量大小與乙動量變化量

大小的比值不是1,寫出一條產(chǎn)生這種誤差可能的原因

19.（2022全國甲,23,10分）利用圖示的實驗裝置對碰撞過程進行研究。讓質量為mi的滑塊

A與質量為m2的靜止滑塊B在水平氣墊導軌上發(fā)生碰撞，碰撞時間極短，比較碰撞后A和

B的速度大小VI和V2,進而分析碰撞過程是否為彈性碰撞。完成下列填空：

12,

氣墊導軌

⑴調節(jié)導軌水平。

(2)測得兩滑塊的質量分別為0.510kg和0.304kgo要使碰撞后兩滑塊運動方向相反，應選

取質量為kg的滑塊作為A。

⑶調節(jié)B的位置，使得A與3接觸時A的左端到左邊擋板的距離si與3的右端到右邊擋

板的距離S2相等。

⑷使A以一定的初速度沿氣墊導軌運動，并與B碰撞，分別用傳感器記錄A和B從碰撞時

刻開始到各自撞到擋板所用的時間h和d

⑸將5放回到碰撞前的位置，改變A的初速度大小，重復步驟(4)。多次測量的結果如表所

Zj\O

12345

tl/s0.490.671.011.221.39

tils0.150.210.330.400.46

萼

k0.31k20.330.330.33

V2

(6)表中的近=(保留2位有效數(shù)字)。

⑺也的平均值為_______(保留2位有效數(shù)字)。

v2

(8)理論研究表明，對本實驗的碰撞過程，是否為彈性碰撞可由幺判斷。若兩滑塊的碰撞為彈

性碰撞，則幺的理論表達式為_____(用mi和m表示)，本實驗中其值為______(保留2位有

v2

效數(shù)字);若該值與(7)中結果間的差別在允許范圍內,則可認為滑塊A與滑塊3在導軌上的

碰撞為彈性碰撞。

20.(2023屆廣東高考預測,13)用如圖甲所示的裝置驗證“動量守恒定律”。

實驗步驟如下：

①用繩子將質量為mA和mB的小球A和3懸掛在天花板上,兩繩長相等；

②在A、B兩球之間放入少量炸藥，引爆炸藥，兩球向反方向擺起，用量角器記錄兩球偏離豎

直方向的最大角度分別為a、仗,

③多次改變炸藥的量，使得小球擺起的最大角度發(fā)生變化，記錄多組a、4值，以1-cosa為

縱軸,1-cosB為橫軸，繪制（1-cosa）-（1-cos為圖像，如圖乙所示。

回答下列問題：

⑴若兩球動量守恒，應滿足的表達式為（用HU、"％、a、夕表示）。

（2）圖乙中（1-coscos為圖線的斜率為匕則A、B兩球的質量的比值為。

⑶若本次實驗存在一定的誤差,請分析可能的原因:

實驗九用單擺測量重力加速度的大小

21.（2023重慶,11,7分）某實驗小組用單擺測量重力加速度。所用實驗器材有擺球、長度可

調的輕質擺線、刻度尺、50分度的游標卡尺、攝像裝置等。

圖甲圖乙

⑴用游標卡尺測量擺球直徑心當量爪并攏時，游標尺和主尺的零刻度線對齊。放置擺球

后游標卡尺示數(shù)如圖甲所示，則擺球的直徑d為mmo

⑵用擺線和擺球組成單擺,如圖乙所示。當擺線長度/=990.1mm時,記錄并分析單擺的振

動視頻，得到單擺的振動周期T=2.00s,由此算得重力加速度g為m/s、保留3位有

效數(shù)字）。

⑶改變擺線長度/,記錄并分析單擺的振動視頻，得到相應的振動周期。他們發(fā)現(xiàn),分別用I

和/+?作為擺長，這兩種計算方法得到的重力加速度數(shù)值的差異大小Ag隨擺線長度I的變

化曲線如圖丙所示。由圖可知，該實驗中，隨著擺線長度I的增加,Ag的變化特點

22.（2023新課標,23,12分）一學生小組做“用單擺測量重力加速度的大小”實驗。

⑴用實驗室提供的螺旋測微器測量擺球直徑。首先，調節(jié)螺旋測微器,擰動微調旋鈕使測微

螺桿和測砧相觸時，發(fā)現(xiàn)固定刻度的橫線與可動刻度上的零刻度線未對齊，如圖（a）所示，該

示數(shù)為mm；螺旋測微器在夾有擺球時示數(shù)如圖（b）所示，該示數(shù)為mm,則擺球

的直徑為mmo

晝45

圖（a）圖（b）

圖（c）

⑵單擺實驗的裝置示意圖如圖（C）所示，其中角度盤需要固定在桿上的確定點。處,擺線在

角度盤上所指的示數(shù)為擺角的大小。若將角度盤固定在。點上方，則擺線在角度盤上所指

的示數(shù)為5。時，實際擺角5。（填“大于”或“小于”）。

⑶某次實驗所用單擺的擺線長度為81.50cm,則擺長為cm。實驗中觀測到從擺球

第1次經(jīng)過最低點到第61次經(jīng)過最低點的時間間隔為54.60s,則此單擺周期為s,

該小組測得的重力加速度大小為m/s2o（結果均保留3位有效數(shù)字,7?取9.870）

電學實驗

實驗過關練

實驗十觀察電容器的充、放電現(xiàn)象

1.（2023新課標,22,6分）在“觀察電容器的充、放電現(xiàn)象”實驗中，所用器材如下:電池、電容

器、電阻箱、定值電阻、小燈泡、多用電表、電流表、秒表、單刀雙擲開關以及導線若

干。

⑴用多用電表的電壓擋檢測電池的電壓。檢測時,紅表筆應該與電池的（填“正極”

或“負極”）接觸。

⑵某同學設計的實驗電路如圖（a）所示。先將電阻箱的阻值調為R,將單刀雙擲開關S與“1

端相接，記錄電流隨時間的變化。電容器充電完成后，開關S再與“2”端相接，相接后小燈泡

亮度變化情況可能是。（填正確答案標號）

A.迅速變亮，然后亮度趨于穩(wěn)定

B.亮度逐漸增大，然后趨于穩(wěn)定

C.迅速變亮，然后亮度逐漸減小至熄滅

⑶將電阻箱的阻值調為此（&>R）,再次將開關5與“1”端相接，再次記錄電流隨時間的變化

情況。兩次得到的電流I隨時間t變化如圖（b）中曲線所示，其中實線是電阻箱阻值為

（填“R”或“及”）時的結果，曲線與坐標軸所圍面積等于該次充電完成后電容器上的

（填“電壓”或“電荷量”）。

2.（2023山東,14,8分）電容儲能已經(jīng)在電動汽車，風、光發(fā)電，脈沖電源等方面得到廣泛應用。

某同學設計圖甲所示電路，探究不同電壓下電容器的充、放電過程，器材如下：

圖甲

電容器C（額定電壓10V,電容標識不清）；

電源E（電動勢12V,內阻不計）；

電阻箱Ri（阻值0~99999.9Q）;

滑動變阻器&（最大阻值20Q最大電流2A）;

電壓表V（量程15V,內阻很大）；

發(fā)光二極管Di、D2,開關Si、S2,電流傳感器,計算機，導線若干。

回答以下問題：

⑴按照圖甲連接電路，閉合開關Si,若要升高電容器充電電壓,滑動變阻器滑片應向

端滑動（填七”或?"）。

⑵調節(jié)滑動變阻器滑片位置，電壓表表盤如圖乙所示,示數(shù)為V（保留1位小數(shù)）。

⑶繼續(xù)調節(jié)滑動變阻器滑片位置,電壓表示數(shù)為8.0V時，開關S2擲向1,得到電容器充電過

程的圖像,如圖丙所示。借鑒“用油膜法估測油酸分子的大小”實驗中估算油膜面積的

方法，根據(jù)圖像可估算出充電結束后，電容器存儲的電荷量為C（結果保留2位有

效數(shù)字）。

//mA

3

2

02468t/s

圖丙

⑷本電路中所使用電容器的電容約為F（結果保留2位有效數(shù)字）。

（5）電容器充電后，將開關S2擲向2,發(fā)光二極管（填“Di”或“D2”）閃光。

3.（2023屆廣東六校聯(lián)考,12）電流傳感器可以在電腦端記錄電流隨時間變化的圖線,探究實

驗小組設計了如圖甲所示的實驗電路，探究電容器在不同電路中的充、放電現(xiàn)象。

⑴第一次探究中先將開關接1,待電路穩(wěn)定后再接2。探究電容器充電及通過電阻放電的

電流規(guī)律。

①已知電流從右向左流過電流傳感器時，電流為正值，則與本次實驗相符的I-t圖像

是。

②從/圖像的面積可以計算得出電容器電荷量的大小。關于本次實驗探究，下列判斷正

確的是。

A.若只增大電阻箱R的阻值，電容器放電的時間將變短

B.若只增大電阻箱R的阻值圖像的面積將增大

C.在誤差允許的范圍內，放電和充電圖像的面積應大致相等

⑵第二次探究中，該同學先將開關接1給電容器充電彳寺電路穩(wěn)定后再接3,探究LC振蕩電

路的電流變化規(guī)律。

①探究實驗小組得到了振蕩電路電流波形圖像,選取了開關接3之后的LC振蕩電流的部

分圖像如圖乙所示，根據(jù)圖像中記錄的坐標信息可知，振蕩電路的周期T=s（結果

保留2位有效數(shù)字）。

//mA

②如果使用電動勢更大的電源給電容器充電，則LC振蕩電路的頻率將（填“增

大”“減小”或“不變”）。

③已知電源電動勢E,測得充電過程圖像的面積為S,以及振蕩電路的周期T,可以得到

電感線圈的電感表達式為L=。（以上物理量的單位均為國際單位制單位）

實驗十一測量電阻的幾種方法

4.（2022重慶,11,6分）某興趣小組研究熱敏電阻在通以恒定電流時，其阻值隨溫度的變化關

系。實驗電路如圖所示,實驗設定恒定電流為50.0piA,主要實驗器材有「恒壓直流電源E、

加熱器、測溫儀、熱敏電阻RT、可變電阻用、電流表A、電壓表V。

⑴用加熱器調節(jié)RT的溫度后，為使電流表的示數(shù)仍為50.0piA,須調節(jié)（選填一

種給定的實驗器材）。當RT兩端未連接電壓表時，電流表示數(shù)為50.0piA;連接電壓表后，電

流表示數(shù)顯著增大,須將原電壓表更換為內阻（選填“遠大于”“接近”“遠小于”）RT

阻值的電壓表。

⑵測得RT兩端的電壓隨溫度的變化如圖所示，由圖可得溫度從35.0℃變化到40.0℃的過

程中,RT的阻值隨溫度的平均變化率是（保留2位有效數(shù)字）。

5.[2018天津,9（3）]某同學用伏安法測定待測電阻尺的阻值（約為10kO）,除了R、開關S、

導線外，還有下列器材供選用：

A.電壓表（量程0~1V,內阻約10kQ）

B.電壓表（量程0~10V,內阻約100kQ）

C.電流表（量程0~1mA,內阻約30Q）

D.電流表（量程0~0.6A,內阻約0.05Q）

E.電源（電動勢1.5V,額定電流0.5A,內阻不計）

F.電源（電動勢12V,額定電流2A,內阻不計）

G.滑動變阻器Ro（阻值范圍額定電流2A）

①為使測量盡量準確，電壓表選用，電流表選用，電源選用。（均

填器材的字母代號）

②畫出測量尺阻值的實驗電路圖。

③該同學選擇器材、連接電路和操作均正確，從實驗原理上看防測電阻測量值會其

真實值（填“大于”、“小于”或“等于”），原因是o

6.（2023海南,15,14分）用如圖甲所示的電路測量一個量程為100piA,內阻約為2000C的

微安表頭的內阻，所用電源的電動勢約為12V,有兩個電阻箱可選用（0~9999.9。）段（0~99

999.9Q)

（網(wǎng)應選.,RN應選.

⑵根據(jù)電路圖甲，請把實物圖乙連線補充完整;

⑶下列操作順序合理排列是:;

①將滑動變阻器滑片P移至最左端，將Rv調至最大值；

②閉合開關S2,調節(jié)RM,使微安表半偏，并讀出RM的阻值；

③斷開S2,閉合Si,調節(jié)滑片P至某位置再調節(jié)Rv使表頭滿偏；

④斷開Si、S2,拆除導線，整理好器材

⑷如圖丙是RM調節(jié)后的面板，則待測表頭的內阻為，該測量值(填“大

于,，“小于,，或“等于真實值。

(5)將該微安表改裝成量程為2V的電壓表后，某次測量指針指在圖丁所示位置，則待測電

壓為Vo

(6)某次半偏法測量表頭內阻的實驗中,S2斷開，電表滿偏時讀出Rv的值,在滑片P不變的情

況下,S2閉合后調節(jié)電阻箱使電表半偏時讀出RM若認為OP間電壓不變，則微安表內

阻為(用RM、Rv表示)。

7.(2023湖南」2,9分)某探究小組利用半導體薄膜壓力傳感器等元件設計了一個測量微小

壓力的裝置，其電路如圖(a)所示,用、及、及為電阻箱,族為半導體薄膜壓力傳感器,C、D

⑴先用歐姆表“xlOO”擋粗測RF的阻值，示數(shù)如圖(b)所示,對應的讀數(shù)是。；

⑵適當調節(jié)Ri、R2、&,使電壓傳感器示數(shù)為0,此時,RF的阻值為(用R、R2、&

表示)；

⑶依次將0.5g的標準祛碼加載到壓力傳感器上(壓力傳感器上所受壓力大小等于祛碼重

力大小),讀出電壓傳感器示數(shù)U,所測數(shù)據(jù)如表所示：

次數(shù)123456

硅碼質量m/g0.00.51.01.52.02.5

電壓U/mV057115168220280

根據(jù)表中數(shù)據(jù)在圖(c)上描點，繪制U-機關系圖線;

（4）完成前面三步的實驗工作后，該測量微小壓力的裝置即可投入使用。在半導體薄膜壓力

傳感器上施加微小壓力所,電壓傳感器示數(shù)為200mV,則所大小是N（重力加速度

取9.8m/s2,保留2位有效數(shù)字）；

⑸若在步驟（4）中換用非理想毫伏表測量C、D間電壓，在半導體薄膜壓力傳感器上施加微

小壓力見此時非理想毫伏表讀數(shù)為200mV,則Fi尺（填“>”"=”或

8.（2023屆深圳富源學校四模,12）某物理興趣小組欲將電流表Ai改裝成量程為15V的電

壓表。小組同學先用如圖甲所示的電路測量電流表Ai的內阻，提供的實驗器材有：

A.電流表Ai（量程為1mA,內阻約為290Q）;

B.電流表A2（量程為1.5mA,內阻約為200Q）;

C.定值電阻（阻值為600Q）;

D.定值電阻（阻值為60Q）;

E.滑動變阻器R;

F.一節(jié)新的干電池E;

G.開關S及導線若干。

1.0"mA

丙

⑴圖甲中的電阻R）應選用（填“C”或"D”）。

⑵根據(jù)圖甲，用筆畫線代替導線，補充完成圖乙中實物間的連線。

⑶正確連接線路后，閉合開關S,調節(jié)滑動變阻器的滑片，獲得多組Ai的示數(shù)/1和A2的示

數(shù)/2,將對應的數(shù)據(jù)在/2-/1坐標系中描點，作出/2-/1圖像如圖丙所示,A1的內阻為

。（結果保留3位有效數(shù)字）。

⑷給Ai串聯(lián)一個阻值為k。（結果保留3位有效數(shù)字）的定值電阻，可將Ai改裝成

量程為15V的電壓表V。

⑸用標準電壓表Vo與V并聯(lián)進行校準。當Vo的示數(shù)為12.4V時,Ai的示數(shù)為0.80mA,

則V的實際量程為V（結果保留3位有效數(shù)字）。

實驗十二描繪小燈泡的伏安特性曲線

9.（2023全國甲,22,5分）某同學用伏安法測繪一額定電壓為6V、額定功率為3W的小燈

泡的伏安特性曲線，實驗所用電壓表內阻約為6k。,電流表內阻約為1.5。。實驗中有圖（a）

和（b）兩個電路圖供選擇。

圖(a)圖(b)

//mA

600

400

200

0246u/\

圖（c）

⑴實驗中得到的電流I和電壓U的關系曲線如圖（c）所示，該同學選擇的電路圖是圖

（）（填“葭或“b”）。

（2）若選擇另一個電路圖進行實驗，在圖（c）上用實線畫出實驗中應得到的/-U關系曲線的

不意圖。

10.（2023屆茂名高州一?！?）某同學想要描繪標有“2.5V,0.3A”字樣小燈泡L的伏安特性

曲線，要求測量數(shù)據(jù)盡量精確,繪制曲線完整，可供該同學選用的器材除了開關，導線外，還

有：

電壓表Vi（量程0-3V,內阻等于3kQ）

電壓表V2（量程0~15V,內阻等于15kQ）

電流表Ai（量程0-200mA,內阻等于10。）

電流表A2（量程0~3A,內阻等于0.1Q）

滑動變阻器7?1（0~10。，最大電流2A）

滑動變阻器7?2（0~1kQ最大電流0.5A）

定值電阻7?4（阻值等于10Q）

定值電阻品（阻值等于IkC）

電源E（E=3V,內阻不計）

⑴該同學設計的電路圖如圖1所示，你認為滑動變阻器應選，定值電阻應

選，電流表應選，電壓表應選。（以上均填可供選用器材的標號）

圖1

I/A

0.30

0.20

0.10

01.02.03.0UN

圖2

⑵該同學描繪出的小燈泡的I-U特性曲線如圖2所示，則可以看出小燈泡的阻值隨著兩

端電壓的增大而，電壓為U=2V時，小燈泡的電阻為。，功率為

W（計算結果均保留兩位小數(shù)）。

實驗十三測量金屬絲的電阻率

11.（2023廣東,12,10分）某興趣小組設計了測量鹽水電導率的實驗。所用器材有:電源E（電

動勢恒定，內阻可忽略）;毫安表超（量程15mA,內阻可忽略）;電阻R（阻值500Q）、及（阻值

500。）、尺（阻值600。）和阻值200Q）;開關Si和S2；裝有耐腐蝕電極板和溫度計的有

機玻璃樣品池;導線若干。請完成下列實驗操作和計算。

(1)電路連接

圖(a)為實驗原理圖。在圖(b)的實物圖中，已正確連接了部分電路，只有心一端的導線還未

連接,該導線應接到R3的(填“左”或“右”)端接線柱。

⑵鹽水電導率和溫度的測量

①測量并記錄樣品池內壁的長寬高。在樣品池中注滿待測鹽水。

②閉合開關Si,開關S2,毫安表的示數(shù)為10.0mA,記錄此時毫安表的示數(shù)。計算

得到流過樣品池的電流h為mAo

③開關S2,毫安表的示數(shù)為15.0mA,記錄此時毫安表的示數(shù)。計算得到流過樣品

池的電流/2為mAo

④斷開開關Si,測量并記錄鹽水的溫度。

⑶根據(jù)上述數(shù)據(jù)，計算得到樣品池兩電極板間待測鹽水的電阻為。，進而可求得

該溫度時待測鹽水的電導率。

12.(2022廣東,12,9分)彈性導電繩逐步成為智能控制系統(tǒng)中部分傳感器的敏感元件。某同

學測量彈性導電繩的電阻與拉伸后繩長之間的關系，實驗過程如下：

⑴裝置安裝和電路連接

如圖(a)所示，導電繩的一端固定，另一端作為拉伸端，兩端分別用帶有金屬夾43的導線接

入如圖(b)所示的電路中。

⑵導電繩拉伸后的長度L及其電阻心的測量

①將導電繩拉伸后用刻度尺測量并記錄A、3間的距離，即為導電繩拉伸后的長度心

②將滑動變阻器R的滑片滑到最右端。斷開開關S2,閉合開關Si,調節(jié)R,使電壓表和電流

表的指針偏轉到合適位置。記錄兩表的示數(shù)。和人。

③閉合S2,電壓表的示數(shù)（選填“變大”或“變小”）。調節(jié)R使電壓表的示數(shù)仍為U,

記錄電流表的示數(shù)上,則此時導電繩的電阻Rx=（用h,h和U表示）。

④斷開Si,增大導電繩拉伸量，測量并記錄A、5間的距離，重復步驟②和③。

⑶該電壓表內阻對導電繩電阻的測量值_______（選填“有”或“無”）影響。

（4