2025年高三物理高考實驗教學(xué)無限模擬試題一、力學(xué)實驗?zāi)K（一）探究勻變速直線運動的規(guī)律實驗器材：電火花計時器（220V交流電）、一端帶滑輪的長木板、小車（質(zhì)量約500g）、紙帶（帶墨粉紙盤）、鉤碼（50g×5）、毫米刻度尺、坐標(biāo)紙、電源開關(guān)。實驗步驟與數(shù)據(jù)處理實驗操作某同學(xué)的操作步驟如下，請指出兩處錯誤并改正：①將長木板平放在桌面上，滑輪伸出桌面，把打點計時器固定在木板左端并連接6V低壓交流電源；②把紙帶穿過打點計時器限位孔，一端固定在小車尾部，小車停靠在打點計時器附近；③先釋放小車，再接通電源，待小車到達滑輪處立即關(guān)閉電源；④取下紙帶，在點跡清晰處選取計數(shù)點，每3個點取一個計數(shù)點（打點周期T=0.02s）。錯誤及改正：錯誤1：電火花計時器應(yīng)連接220V交流電源（原步驟①中“6V低壓”錯誤）；錯誤2：應(yīng)先接通電源，待計時器穩(wěn)定后再釋放小車（原步驟③中“先釋放后接通”錯誤）。數(shù)據(jù)處理圖1為實驗得到的紙帶，0為起始點，相鄰計數(shù)點間的距離依次為x?=1.20cm、x?=1.99cm、x?=2.80cm、x?=3.61cm、x?=4.40cm，相鄰計數(shù)點時間間隔T=0.1s（每5個點取一個計數(shù)點）。（1）用逐差法計算加速度：根據(jù)公式(a=\frac{(x_3+x_4+x_5)-(x_0+x_1+x_2)}{9T^2})（其中x?=0），代入數(shù)據(jù)得：(a=\frac{(2.80+3.61+4.40)-(0+1.20+1.99)}{9\times(0.1)^2}\times10^{-2},\text{m/s}^2=0.847,\text{m/s}^2)（保留3位有效數(shù)字）。（2）若實驗中未平衡摩擦力，加速度測量值小于真實值（摩擦力導(dǎo)致合力減?。?。創(chuàng)新拓展若用頻閃照相法替代打點計時器，已知頻閃儀閃光頻率為50Hz，某次拍攝的小車運動照片中相鄰像點間距依次為2.50cm、3.50cm、4.50cm、5.50cm。則小車在第3個像點時的瞬時速度為：(v=\frac{x_3+x_4}{2T}=\frac{(4.50+5.50)\times10^{-2}}{2\times0.02},\text{m/s}=2.00,\text{m/s})。（二）驗證動量守恒定律實驗裝置：氣墊導(dǎo)軌（帶光電門）、滑塊A（質(zhì)量m?=0.2kg）、滑塊B（質(zhì)量m?=0.3kg）、數(shù)字計時器、游標(biāo)卡尺（精度0.02mm）、配重片。實驗原理與誤差分析實驗設(shè)計讓滑塊A以初速度v?碰撞靜止的滑塊B，通過光電門測量碰撞前后的速度。若碰撞過程中動量守恒，則滿足(m_1v_0=m_1v_1+m_2v_2)（v?、v?為碰撞后速度）。數(shù)據(jù)記錄與處理用游標(biāo)卡尺測量滑塊A遮光片寬度d=1.002cm，碰撞前通過光電門的時間Δt?=0.010s，碰撞后滑塊A、B通過光電門的時間分別為Δt?'=0.020s、Δt?=0.015s。（1）計算碰撞前后的速度：(v_0=\fracr5f9tz9{\Deltat_1}=\frac{1.002\times10^{-2}}{0.010},\text{m/s}=1.002,\text{m/s})，(v_1=\fracdvxhbzv{\Deltat_1'}=0.501,\text{m/s})，(v_2=\fracdp33tn5{\Deltat_2}\approx0.668,\text{m/s})。（2）驗證動量守恒：左式(m_1v_0=0.2\times1.002=0.2004,\text{kg·m/s})，右式(m_1v_1+m_2v_2=0.2\times0.501+0.3\times0.668=0.2006,\text{kg·m/s})，誤差(\frac{|0.2006-0.2004|}{0.2004}\times100%\approx0.1%)，在允許范圍內(nèi)，動量守恒成立。誤差來源系統(tǒng)誤差：氣墊導(dǎo)軌未調(diào)水平（導(dǎo)致滑塊受重力分力）；偶然誤差：遮光片寬度測量不準、光電門計時延遲。二、電學(xué)實驗?zāi)K（一）測定金屬的電阻率實驗器材：螺旋測微器、毫米刻度尺、金屬絲（長度約1m）、直流電源（3V）、電流表（0~0.6A，內(nèi)阻約0.1Ω）、電壓表（0~3V，內(nèi)阻約3kΩ）、滑動變阻器（0~10Ω）、開關(guān)、導(dǎo)線若干。核心考點與例題儀器使用與電路設(shè)計（1）用螺旋測微器測量金屬絲直徑，某次讀數(shù)如圖所示（固定刻度0mm，可動刻度49.8格），則直徑d=0.498mm（固定刻度0mm+可動刻度49.8×0.01mm）。（2）金屬絲電阻約5Ω，電流表應(yīng)采用外接法（因(R_x\llR_V)，滿足“小外偏小”），滑動變阻器應(yīng)采用限流法（阻值10Ω與5Ω接近，調(diào)節(jié)范圍足夠）。數(shù)據(jù)處理與誤差分析測得金屬絲長度L=50.0cm，電壓表示數(shù)U=0.80V，電流表示數(shù)I=0.16A。（1）計算電阻(R=\frac{U}{I}=\frac{0.80}{0.16}=5.0,\Omega)；（2）計算電阻率(\rho=\frac{\pid^2R}{4L}=\frac{3.14\times(0.498\times10^{-3})^2\times5.0}{4\times0.500}\approx1.95\times10^{-6},\Omega·m)；（3）若實驗中通電時間過長，金屬絲溫度升高，電阻率測量值偏大（金屬電阻率隨溫度升高而增大）。（二）描繪小燈泡的伏安特性曲線實驗原理：通過分壓電路調(diào)節(jié)小燈泡兩端電壓，測量多組（U，I）數(shù)據(jù)，繪制U-I圖像，分析其非線性特性（電阻隨溫度升高而增大）。實驗設(shè)計與數(shù)據(jù)處理電路連接如圖2所示，滑動變阻器采用分壓式接法（確保電壓從0開始連續(xù)可調(diào)），電流表采用外接法（小燈泡電阻較小，外接法誤差更?。?。數(shù)據(jù)記錄與圖像繪制測得數(shù)據(jù)如下表：電壓U/V0.51.01.52.02.53.0電流I/A0.10.180.250.300.340.36（1）根據(jù)數(shù)據(jù)在坐標(biāo)紙上繪制U-I圖像（圖略），應(yīng)平滑連接各點（反映非線性關(guān)系）；（2）當(dāng)U=2.0V時，小燈泡電阻(R=\frac{2.0}{0.30}\approx6.67,\Omega)，此時燈泡功率P=UI=0.60W。誤差分析系統(tǒng)誤差：電壓表分流導(dǎo)致電流測量值偏大；偶然誤差：電表讀數(shù)時視線未垂直刻度盤（估讀誤差）。三、光學(xué)實驗?zāi)K（一）測定玻璃的折射率（插針法）實驗器材：長方形玻璃磚、白紙、大頭針（4枚）、量角器、直尺、鉛筆。實驗操作與數(shù)據(jù)處理實驗步驟（1）將白紙固定在木板上，玻璃磚平放在白紙上，用鉛筆描出其邊界ab（入射面）和cd（出射面）；（2）在ab一側(cè)插兩枚大頭針P?、P?（間距5cm以上），確定入射光線；（3）在cd一側(cè)通過玻璃磚觀察P?、P?的像，插P?、P?使四枚大頭針在同一直線上；（4）取下玻璃磚，連接P?P?并延長交ab于O點，連接P?P?并延長交cd于O'點，過O點作法線NN'，測量入射角i和折射角r。數(shù)據(jù)處理某次實驗中，測得入射角i=45°，折射角r=30°，則玻璃折射率(n=\frac{\sini}{\sinr}=\frac{\sin45°}{\sin30°}=\sqrt{2}\approx1.41)。誤差分析若玻璃磚厚度不均勻，會導(dǎo)致折射光線偏折角度測量不準；入射角過?。?lt;30°）會增大角度測量的相對誤差。（二）探究凸透鏡成像規(guī)律實驗器材：光具座、凸透鏡（焦距f=10cm）、蠟燭、光屏、刻度尺。典型例題實驗操作調(diào)整燭焰、凸透鏡、光屏中心在同一高度（確保像成在光屏中央）。當(dāng)物距u=15cm時，移動光屏找到清晰的像，像距v=30cm（根據(jù)(\frac{1}{u}+\frac{1}{v}=\frac{1}{f})，解得v=30cm），此時成倒立、放大的實像。創(chuàng)新拓展若用發(fā)光二極管（LED）替代蠟燭，其優(yōu)點是亮度高、成像穩(wěn)定、無燭焰晃動誤差。四、熱學(xué)實驗?zāi)K（選考）用油膜法估測分子的大小實驗原理：將油酸酒精溶液滴入水中，形成單分子油膜，通過測量油膜面積S和油酸體積V，計算分子直徑(d=\frac{V}{S})。關(guān)鍵步驟與誤差分析操作要點（1）配置油酸酒精溶液（濃度1:500），用滴管滴入1滴溶液（體積約0.05mL），則純油酸體積(V=\frac{0.05}{500}=1\times10^{-4},\text{mL}=1\times10^{-10},\text{m}^3)；（2）在淺盤水中均勻撒痱子粉，滴入油酸溶液后待油膜穩(wěn)定，用坐標(biāo)紙測量油膜面積（估算格數(shù)，不足半格舍去，超過半格算1格）。誤差分析若油酸未完全擴散成單分子層，會導(dǎo)致d測量值偏大；若痱子粉撒得過厚，油膜面積測量值偏小，d偏大。五、設(shè)計性實驗拓展探究彈簧彈性勢能與形變量的關(guān)系實驗?zāi)康模候炞C彈簧彈性勢能(E_p=\frac{1}{2}kx^2)（k為勁度系數(shù)，x為形變量）。實驗方案原理設(shè)計將彈簧一端固定，另一端連接滑塊，壓縮彈簧后釋放，滑塊在水平氣墊導(dǎo)軌上滑行，通過光電門測量滑塊最大速度v，由動能定理(E_p=\frac{1}{2}Mv^2)（M為滑塊質(zhì)量）計算彈性勢能，與理論值比較。數(shù)據(jù)處理測得彈簧勁度系數(shù)k=100N/m，壓縮量x=0.10m，滑塊質(zhì)量M=0.5kg，滑塊通過光電門的速度v=1.41m/s。理論彈性勢能(E_p^{\text{理}}=\frac{1}{2}\times100\times(0.10)^2=0.50,\text{J})，實驗動能(E_k^{\text{實}}=\frac{1}{2}\times0.5\times(1.41)^2\ap