2025年高三物理高考實(shí)驗(yàn)教學(xué)攜手前行模擬試題一、力學(xué)實(shí)驗(yàn)（共45分）（一）探究勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的規(guī)律（15分）實(shí)驗(yàn)器材：電火花計(jì)時(shí)器（220V交流電）、一端帶滑輪的長(zhǎng)木板、小車(chē)、紙帶（帶復(fù)寫(xiě)紙）、鉤碼（50g×5）、毫米刻度尺、坐標(biāo)紙。實(shí)驗(yàn)步驟補(bǔ)充與糾錯(cuò)某同學(xué)操作步驟如下，請(qǐng)指出兩處錯(cuò)誤：①將長(zhǎng)木板平放在桌面上，滑輪伸出桌面，把打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在木板左端并連接6V低壓交流電源；②把紙帶穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器限位孔，一端固定在小車(chē)尾部，小車(chē)停靠在打點(diǎn)計(jì)時(shí)器附近；③先釋放小車(chē)，再接通電源，待小車(chē)到達(dá)滑輪處立即關(guān)閉電源；④取下紙帶，在點(diǎn)跡清晰處選取計(jì)數(shù)點(diǎn)，每3個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)（打點(diǎn)周期T=0.02s）。錯(cuò)誤1：電火花計(jì)時(shí)器應(yīng)使用220V交流電（原步驟①中“6V低壓交流電源”錯(cuò)誤）；錯(cuò)誤2：應(yīng)先接通電源再釋放小車(chē)（原步驟③中“先釋放小車(chē)，再接通電源”錯(cuò)誤）。數(shù)據(jù)處理與誤差分析圖1為某次實(shí)驗(yàn)得到的紙帶，0為起始點(diǎn)，相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)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(jì)數(shù)點(diǎn)時(shí)間間隔T=0.1s。①用逐差法計(jì)算加速度a=________m/s2（保留3位有效數(shù)字）。解析：根據(jù)逐差法公式(a=\frac{(x_3+x_4+x_5)-(x_0+x_1+x_2)}{9T^2})，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}=0.847\\text{m/s}^2)。②若實(shí)驗(yàn)中未平衡摩擦力，加速度測(cè)量值________真實(shí)值（選填“大于”“小于”或“等于”）。解析：未平衡摩擦力時(shí)，小車(chē)所受合力偏小，加速度測(cè)量值小于真實(shí)值。創(chuàng)新拓展若用頻閃照相法替代打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，已知頻閃儀閃光頻率為50Hz，某次拍攝的小車(chē)運(yùn)動(dòng)照片中相鄰像點(diǎn)間距依次為2.50cm、3.50cm、4.50cm、5.50cm。則小車(chē)在第3個(gè)像點(diǎn)時(shí)的瞬時(shí)速度v=________m/s。解析：中間時(shí)刻速度等于平均速度，(v=\frac{(3.50+4.50)\times10^{-2}}{2\times0.02}=2.00\\text{m/s})。（二）驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律（15分）實(shí)驗(yàn)裝置：斜槽軌道（末端水平）、兩個(gè)半徑相同的小球A（質(zhì)量m?=0.1kg）和B（質(zhì)量m?=0.2kg）、重垂線(xiàn)、復(fù)寫(xiě)紙、白紙、天平、刻度尺。實(shí)驗(yàn)原理通過(guò)測(cè)量?jī)尚∏蚺鲎睬昂蟮乃轿灰?，?yàn)證碰撞過(guò)程中系統(tǒng)動(dòng)量守恒，即(m_1v_1=m_1v_1'+m_2v_2')（其中v?、v?'、v?'分別為A球碰前速度、碰后速度及B球碰后速度）。數(shù)據(jù)記錄與計(jì)算實(shí)驗(yàn)測(cè)得：A球單獨(dú)釋放時(shí)的平均落點(diǎn)為P，OP=20.0cm；A球與靜止B球碰撞后，A球落點(diǎn)為M，OM=10.0cm；B球落點(diǎn)為N，ON=30.0cm。①請(qǐng)根據(jù)上述數(shù)據(jù)驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律（重力加速度g=9.8m/s2，斜槽末端距地面高度h=1.225m）。解析：小球做平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間(t=\sqrt{\frac{2h}{g}}=\sqrt{\frac{2\times1.225}{9.8}}=0.5\\text{s})。則(v_1=\frac{OP}{t}=0.4\\text{m/s})，(v_1'=\frac{OM}{t}=0.2\\text{m/s})，(v_2'=\frac{ON}{t}=0.6\\text{m/s})。左側(cè)動(dòng)量：(m_1v_1=0.1\times0.4=0.04\\text{kg·m/s})；右側(cè)動(dòng)量：(m_1v_1'+m_2v_2'=0.1\times(-0.2)+0.2\times0.6=0.10\\text{kg·m/s})（注：A球反彈，v?'取負(fù)值）。結(jié)論：因?qū)嶒?yàn)誤差，左右兩側(cè)動(dòng)量近似相等，可認(rèn)為動(dòng)量守恒。（三）用單擺測(cè)定重力加速度（15分）實(shí)驗(yàn)器材：?jiǎn)螖[（擺長(zhǎng)約1m）、秒表、毫米刻度尺、游標(biāo)卡尺。實(shí)驗(yàn)步驟①用游標(biāo)卡尺測(cè)量擺球直徑d=2.00cm，擺線(xiàn)長(zhǎng)l?=98.00cm，則擺長(zhǎng)l=________cm。解析：擺長(zhǎng)(l=l_0+\fracdzznlzb{2}=98.00+1.00=99.00\\text{cm})。②測(cè)量單擺完成50次全振動(dòng)的時(shí)間t=99.0s，則周期T=________s。解析：(T=\frac{t}{50}=\frac{99.0}{50}=1.98\\text{s})。③計(jì)算重力加速度g=________m/s2（保留3位有效數(shù)字）。解析：由(T=2\pi\sqrt{\frac{l}{g}})得(g=\frac{4\pi^2l}{T^2}=\frac{4\times(3.14)^2\times0.99}{(1.98)^2}\approx9.86\\text{m/s}^2)。誤差分析若實(shí)驗(yàn)中誤將49次全振動(dòng)記為50次，則測(cè)得的g值________真實(shí)值（選填“偏大”“偏小”或“不變”）。解析：周期測(cè)量值偏小，根據(jù)(g=\frac{4\pi^2l}{T^2})，g值偏大。二、電學(xué)實(shí)驗(yàn)（共40分）（一）測(cè)定電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻（20分）實(shí)驗(yàn)器材：待測(cè)電源（電動(dòng)勢(shì)約3V，內(nèi)阻約1Ω）、電壓表（0~3V，內(nèi)阻約3kΩ）、電流表（0~0.6A，內(nèi)阻約0.1Ω）、滑動(dòng)變阻器（0~20Ω）、開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線(xiàn)若干。實(shí)驗(yàn)電路采用伏安法測(cè)量，電路圖如圖所示（電壓表并聯(lián)在電源兩端，電流表串聯(lián)在電路中）。數(shù)據(jù)處理調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，記錄多組U、I數(shù)據(jù)，繪制U-I圖線(xiàn)，圖線(xiàn)與縱軸交點(diǎn)坐標(biāo)為（0，2.90V），與橫軸交點(diǎn)坐標(biāo)為（0.58A，0）。①電源電動(dòng)勢(shì)E=________V，內(nèi)阻r=_______Ω（保留2位有效數(shù)字）。解析：E=2.9V（縱軸截距），(r=\frac{E}{I{\text{短}}}=\frac{2.9}{0.58}\approx5.0\\Omega)（注：此處因未考慮電表內(nèi)阻，內(nèi)阻測(cè)量值偏大）。誤差分析若考慮電壓表分流，真實(shí)內(nèi)阻r?與測(cè)量值r的關(guān)系為_(kāi)_______（選填“r?>r”“r?<r”或“r?=r”）。解析：電壓表分流導(dǎo)致電流測(cè)量值偏小，圖線(xiàn)斜率絕對(duì)值偏小，故r?**>**r。（二）測(cè)量金屬絲的電阻率（20分）實(shí)驗(yàn)器材：金屬絲（電阻約5Ω）、螺旋測(cè)微器、米尺、電流表（0~0.6A）、電壓表（0~3V）、滑動(dòng)變阻器（0~10Ω）、電源（3V）、開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線(xiàn)。實(shí)驗(yàn)步驟①用螺旋測(cè)微器測(cè)量金屬絲直徑d，示數(shù)如圖所示，d=________mm。解析：螺旋測(cè)微器固定刻度1.5mm，可動(dòng)刻度20.0×0.01mm=0.200mm，d=1.5+0.200=1.700mm。②測(cè)量金屬絲長(zhǎng)度L=50.00cm，電壓表示數(shù)U=2.50V，電流表示數(shù)I=0.50A。③計(jì)算電阻率ρ=________Ω·m（保留2位有效數(shù)字）。解析：電阻(R=\frac{U}{I}=5.0\\Omega)，橫截面積(S=\frac{\pid^2}{4}=\frac{\pi\times(1.700\times10^{-3})^2}{4}\approx2.27\times10^{-6}\\text{m}^2)，電阻率(\rho=\frac{RS}{L}=\frac{5.0\times2.27\times10^{-6}}{0.50}\approx2.3\times10^{-5}\\Omega·m)。三、熱學(xué)與光學(xué)實(shí)驗(yàn)（共15分）（一）用單分子油膜法估測(cè)分子大?。?0分）實(shí)驗(yàn)器材：油酸酒精溶液（濃度1/500）、淺盤(pán)、痱子粉、滴管、量筒（1mL）、坐標(biāo)紙、刻度尺。實(shí)驗(yàn)步驟①用滴管滴入1mL油酸酒精溶液，共滴出50滴，則每滴溶液體積V?=________mL。解析：(V_0=\frac{1}{50}=0.02\\text{mL})。②在淺盤(pán)中倒入水，撒上痱子粉，滴入一滴溶液，形成單分子油膜，測(cè)得油膜面積S=350cm2。③估算油酸分子直徑d=________m（保留1位有效數(shù)字）。解析：純油酸體積(V=V_0\times\frac{1}{500}=0.02\times10^{-6}\times\frac{1}{500}=4\times10^{-11}\\text{m}^3)，(d=\frac{V}{S}=\frac{4\times10^{-11}}{350\times10^{-4}}\approx1\times10^{-9}\\text{m})。（二）測(cè)定玻璃的折射率（5分）實(shí)驗(yàn)原理：利用光的折射定律(n=\frac{\sini}{\sinr})，通過(guò)測(cè)量入射角i和折射角r計(jì)算折射率。數(shù)據(jù)記錄某次實(shí)驗(yàn)中，測(cè)得入射角i=30°，折射角r=19°，則玻璃折射率n=________（保留2位有效數(shù)字）。解析：(n=\frac{\sin30^\circ}{\sin19^\circ}=\frac{0.5}{0.3256}\approx1.5)。四、創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)（15分）（一）利用智能手機(jī)測(cè)量重力加速度（15分）實(shí)驗(yàn)?zāi)康模河檬謾C(jī)內(nèi)置加速度傳感器測(cè)量自由落體運(yùn)動(dòng)的加速度。實(shí)驗(yàn)器材：智能手機(jī)（安裝加速度傳感器APP）、米尺、支架。實(shí)驗(yàn)步驟①將手機(jī)固定在支架上，開(kāi)啟APP，設(shè)置采樣頻率為100Hz；②讓手機(jī)從高度h=1.00m處自由下落，記錄下落過(guò)程中的加速度-時(shí)間圖像；③從圖像中提取自由下落階段的加速度平均值，即為g的測(cè)量值。誤差分析若手機(jī)下落過(guò)程中存在空氣阻力，測(cè)得的g值________真實(shí)值（選填“偏大”“偏小”或“不變”）。解析：空氣阻力導(dǎo)致加速度減小，測(cè)量值偏小。參考答案：力學(xué)實(shí)驗(yàn)（一）：2.①0.847；②小于；3.2.00（二）：2.①見(jiàn)解析；（三）：1.①99.00；②1.98；③9.86；2.偏