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第107頁(共107頁)2026年高考物理解密之實驗題一.實驗題(共25小題)1.(2025?贛州二模)某實驗小組利用木質(zhì)量角器、一段電阻絲、電阻箱及靈敏電流計設(shè)計了一個測量電阻(待測電阻為Rx)的方案,實驗電路如圖甲所示。主要實驗步驟如下:①將電阻絲緊貼量角器弧邊彎曲成型,并依量角器直徑端點裁剪好;②按圖甲所示的電路原理圖連接好各元件;③將電阻箱的阻值調(diào)至R1,并使金屬夾K從A端沿弧形電阻絲向B移動,當靈敏電流計的示數(shù)為零時,停止移動金屬夾,此時從量角器上讀出OA與OK間的夾角θ1(用弧度制表示);④改變電阻箱的阻值,重復步驟③,測得多組(θ,R)值;⑤整理數(shù)據(jù)并在坐標紙上描點繪圖,所得圖像如圖乙所示。根據(jù)分析,試回答下列問題:(1)關(guān)于實驗對電阻絲規(guī)格的要求,粗細(選填“必須”或“無須”)均勻。(2)若考慮電流計的內(nèi)阻,Rx的測量值(選填“有”或“無”)系統(tǒng)誤差。(3)已知圖乙的斜率為k,由此可求得Rx=。(4)實驗時,當金屬夾K調(diào)至某位置時,實驗小組的同學因為觀察不仔細認為靈敏電流計的讀數(shù)已經(jīng)為零,實際上,靈敏電流計仍有從K到P的微小電流,則此時R(π﹣θ)Rxθ(選填“>”、“=”或“<”),可以通過以下哪些操作使靈敏電流計的讀數(shù)變?yōu)榱?。A.增大電阻箱R的阻值B.適當減小電阻箱R的阻值C.適當增大θ角D.適當減小θ角2.(2025?重慶模擬)某實驗小組通過如圖甲所示的對稱雙線擺實驗裝置測定當?shù)氐闹亓铀俣?。實驗中保持兩懸點A、B在同一高度處,A、B兩點距離為l。兩根擺線的長度也均為l。(1)用20分度的游標卡尺測量擺球直徑,正確操作后,游標卡尺示數(shù)如圖乙所示,則擺球直徑d=mm;(2)將擺球垂直于紙面向外拉開一個小角度(小于5°),隨后靜止釋放擺球,實驗中觀測到從擺球第1次經(jīng)過最低點到第201次經(jīng)過最低點的時間間隔為389s,則擺球運動的周期T=s(結(jié)果保留三位有效數(shù)字);(3)已知實驗中小球的直徑遠小于擺線的長度,則當?shù)氐闹亓铀俣萭=(用l、T表示);(4)小天同學制作了如圖丙所示的非對稱雙線擺實驗裝置進行實驗,兩支架間的距離為|AA′|=s,兩懸點A、B之間距離|AB|=b,懸點B到擺球球心距離為c,實驗中,保持s、b和c不變,改變OB和AB之間夾角β(同時調(diào)整AO長度),將擺球垂直于紙面向外拉開一個小角度(小于5°),測出多組sinβ和擺球運動的周期T,作出如圖丁所示的T2﹣sinβ的圖像,已知圖像斜率為k,則由上述數(shù)據(jù)可得重力加速度g=(用s、b、c、k表示)。3.(2025?重慶模擬)某實驗小組準備設(shè)計核心元件為熱敏電阻的溫控報警系統(tǒng),為實現(xiàn)溫度升高至60℃時啟動報警系統(tǒng),該小組成員研究了60℃時某熱敏電阻的伏安特性曲線。(1)某成員將熱敏電阻放置于60℃的恒溫槽中,先利用多用電表歐姆“×10”擋進行阻值粗測,示數(shù)如圖甲所示,則該溫度下熱敏電阻阻值約為Ω;(2)小南同學設(shè)計了如圖乙所示的電路研究60℃時該熱敏電阻的伏安特性曲線。所用實驗器材有:A.直流電源E(5V內(nèi)阻忽略不計);B.電壓表V(量程0~4V,內(nèi)阻約3kΩ);C.電流表A1(量程0~0.6A,內(nèi)阻約0.5Ω);D.電流表A2(量程0~50mA,內(nèi)阻約1.0Ω);E.滑動變阻器R1(最大阻值10kΩ);F.滑動變阻器R2(最大阻值10Ω);待測熱敏電阻(Rt),恒溫槽,開關(guān),導線等。實驗時閉合開關(guān),逐次改變滑動變阻器的阻值,記錄相應(yīng)電流表示數(shù)I和電壓表示數(shù)U。實驗中電流表應(yīng)選?。ㄌ睢癆1”或“A2”);滑動變阻器應(yīng)選取(填“R1”或“R2”);②根據(jù)實驗數(shù)據(jù)繪制待測熱敏電阻的伏安特性曲線如圖丙所示;③由圖可知,60℃時待測熱敏電阻的阻值Rt=Ω(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)。4.(2025?佛山模擬)請完成《普通高中物理課程標準》中以下必做實驗的部分操作和計算。(1)“探究兩個互成角度的力的合成規(guī)律”的實驗的主要步驟有:①通過兩個彈簧測力計共同拉動小圓環(huán),小圓環(huán)受到拉力F1、F2的共同作用,靜止于O點,如圖甲。記錄O點位置以及F1、F2的大小和方向,并作出它們的圖示;②撤去F1、F2,改用一個彈簧測力計拉小圓環(huán),仍使它靜止于O點,此時測力計的示數(shù)為F,如圖乙所示。記錄F的大小和方向,并作出圖示;接下來,兩名同學對以下兩個實驗方案產(chǎn)生了爭執(zhí):③方案A:用虛線把拉力F的箭頭端分別與F1、F2的箭頭端連接,觀察所圍成的形狀(圖丙),并多次實驗;方案B:以F1、F2為鄰邊做平行四邊形,并作出平行四邊形的對角線,記為F',觀察F'與F的關(guān)系(圖?。┎⒍啻螌嶒?。你認為更加符合探究性實驗?zāi)康牡氖牵ㄟx填“方案A”、“方案B”)。(2)關(guān)于此實驗,下列敘述正確的有。A.進行圖乙的實驗操作時,F(xiàn)1、F2的夾角越大越好B.通過描點確定拉力方向時,所描的點到O點的距離應(yīng)適當大一些C.重復實驗時,小圓環(huán)到達的平衡位置O可以與前一次不同5.(2025?西安模擬)某同學要測量一未知電阻Rx的阻值,進行如下操作:(1)該同學先用歐姆表“×10”倍率粗測電阻Rx,結(jié)果發(fā)現(xiàn)歐姆表指針的偏轉(zhuǎn)角度過小,為了測量結(jié)果比較準確,應(yīng)將選擇開關(guān)撥到(填“×1”或“×100”)倍率,再將紅、黑表筆短接進行歐姆調(diào)零,再次測量電阻Rx,歐姆表指針所指位置如圖所示,則被測電阻Rx的阻值為Ω;(2)為精確測量電阻Rx的阻值,該同學又準備了以下器材:A.電源E,電動勢為3V,內(nèi)阻可忽略不計B.電壓表V,量程為0~3V,內(nèi)阻約5kΩC.電流表A1,量程為0~3mA,內(nèi)阻r1約為2ΩD.電流表A2,量程為0~30mA,內(nèi)阻r2約為0.2ΩE.滑動變阻器R1,最大阻值為10ΩF.滑動變阻器R2,最大阻值為1000ΩG.單刀單擲開關(guān)S、導線若干①該同學利用現(xiàn)有器材完成實驗,要求盡量減小誤差,并使電壓從零開始變化,電流表應(yīng)選擇(A1或A2),滑動變阻器應(yīng)選(R1或R2),請在虛線方框中畫出實驗電路圖,并在圖中標出所用器材。②若某次測量的電壓表其示數(shù)如下圖所示,讀數(shù)為,電流表的示數(shù)為1.21mA,則Rx=Ω(小數(shù)點后保留兩位)。6.(2025?海淀區(qū)校級三模)在“測量金屬絲的電阻率”實驗中,金屬絲的電阻Rx約為5Ω。(1)用螺旋測微器測量金屬絲直徑,如圖1所示,測量值d=mm。(2)張同學用圖2所示的電路測量一段金屬絲Rx的電阻。為測量金屬絲的電阻,實驗中提供的器材有開關(guān)、若干導線及下列器材:A.電源(電動勢為3V)B.電壓表(量程0~3V,內(nèi)阻約3kΩ)C.電流表(量程0~0.6A,內(nèi)阻約0.125Ω)D.滑動變阻器(最大阻值約為5Ω)為使測量結(jié)果盡量準確,應(yīng)將c點與一點(選填“a”、“b”)連接,不考慮偶然誤差,設(shè)金屬絲電阻的真實值為R0,測量值為R測,推導寫出測量值與真實值之間的關(guān)系式(結(jié)果中可能用到的物理量有:電壓表內(nèi)阻為RV,電流表內(nèi)阻為RA)。7.(2025?佛山模擬)某實驗小組利用實驗室提供的器材測量一螺線管兩接線柱之間金屬絲長度。(1)用螺旋測微器測得金屬絲的直徑如圖甲所示,則該金屬絲的直徑D=mm。(2)接著測量兩接線柱間的電阻Rx。實驗室可選用的器材如下:A.待測螺線管L:阻值Rx(8~12Ω);B.電壓表V(量程3V,內(nèi)阻3kΩ);C.電流表A(量程0.6A,內(nèi)阻約0.5Ω):D.固定電阻R(阻值1000Ω);E.滑動變阻器R0(0~2.0Ω);F.電源E(電動勢4V,內(nèi)阻不計);G.開關(guān)S,導線若干。①為了確保電表使用安全(滑動觸頭在AB間移動,電表均安全),并盡可能準確的測量Rx。小明同學設(shè)計了如圖乙所示的電路圖進行測量,指出該電路圖的不合理之處:。②請你在他的基礎(chǔ)上進行優(yōu)化,在圖丙中畫出測量的電路圖,并標明所用器材的代號。③利用正確的電路圖進行測量,根據(jù)測量得到的電壓表和電流表的數(shù)據(jù),得到圖線如圖丁所示,則金屬絲的電阻Rx=(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)。(3)查表得到金屬絲的電阻率ρ=6.8×10﹣8Ω?m。由已知量和測得的量計算金屬絲長度的表達式為(用題中所給的字母表示),測得該金屬絲的長度L=m(π取3,結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)。8.(2025?西安模擬)如圖為探究“加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的實驗裝置。(1)實驗時,下列說法及操作正確的是;A.需測出滑塊運動的時間B.重物質(zhì)量需遠小于滑塊質(zhì)量C.需測出滑塊所受合力及質(zhì)量,根據(jù)牛頓第二定律計算出加速度D.不需要測出重物的質(zhì)量(2)如甲圖所示,測得遮光條寬度為d=cm,遮光條遮光時間為Δt,則滑塊經(jīng)過光電門的速度v=(用d、Δt表示),滑塊靜止釋放位置與光電門之間的距離為L,多次改變滑塊與光電門間的距離,并計算出經(jīng)過光電門的速度,以v2為縱軸,距離L為橫軸建立直角坐標系,并描點作圖,如圖乙所示,由圖可得滑塊的加速度為(用b、c表示);(3)測得傳感器的示數(shù)為F,若滑塊的質(zhì)量為(用b、c、F表示),則加速度和力成正比,與質(zhì)量成反比。9.(2025?洛陽三模)某實驗小組通過如圖甲所示的實驗裝置來測量當?shù)氐闹亓铀俣?。小組同學用游標卡尺測量小鋼球的直徑d,閉合電磁鐵電源,將小鋼球置于電磁鐵下方,調(diào)節(jié)裝置,使小鋼球位于光電門正上方,然后測出小鋼球球心到光電門的距離H。切斷電磁鐵電源,小鋼球下落,計時器記錄小鋼球經(jīng)過光電門的時間t。(1)游標卡尺示數(shù)如圖乙所示,則小鋼球的直徑d=mm。(2)實驗小組測得的當?shù)氐闹亓铀俣萭=(用題中所給物理量的字母表示)。(3)請寫出一種減小實驗誤差的方法:。10.(2025?貴陽模擬)如圖為一種利用氣墊導軌“驗證機械能守恒定律”的實驗裝置,已知當?shù)氐闹亓铀俣却笮間。主要實驗步驟如下:A.將氣墊導軌放在水平桌面上,并將導軌調(diào)至水平。B.在滑塊上裝上遮光條并測出遮光條的寬度d。C.將滑塊移至圖示位置,測出遮光條到光電門的距離L。D.釋放滑塊,讀出遮光條通過光電門的遮光時間t。E.用天平稱出托盤和砝碼的總質(zhì)量m、滑塊(含遮光條)的質(zhì)量M。(1)從靜止釋放滑塊到遮光條運動至光電門的過程中,系統(tǒng)的重力勢能減少量為,系統(tǒng)的動能增加量為。若在誤差允許的范圍內(nèi)兩者相等,則系統(tǒng)機械能守恒。(用題中已知量和測量量表示)(2)若在調(diào)節(jié)導軌的實際操作中,未能將其調(diào)至水平,導致實驗時發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)的重力勢能減少量總是略小于系統(tǒng)的動能增加量,可判斷此時導軌的左端(滑輪端)比右端(選填“高”或“低”)。11.(2025?洛陽三模)某實驗小組先將表頭改裝為電壓表,然后對改裝后的電表進行校準。實驗器材如下:電源(電動勢為3V,內(nèi)阻不計);表頭G(量程為0~1mA,所標注內(nèi)阻為500Ω);電阻箱a(阻值范圍為0~9999Ω);電阻箱b(阻值范圍為0~99.9Ω);定值電阻R0(阻值為20Ω);開關(guān)、導線若干。(1)該小組同學按照表頭G標注的內(nèi)阻將表頭改裝為量程為0~3V的電壓表,并標出所選器材的如圖甲所示,請在如圖甲所示的虛線框中將電路補充完整,并標出所選器材的字母代號。(2)連接好電路并將電阻箱a調(diào)整到合適的阻值后,小組同學將電阻箱b的阻值調(diào)整為30.0Ω,閉合開關(guān)S,表頭指針如圖乙所示,則表頭示數(shù)為mA;根據(jù)表頭示數(shù),改裝的電壓表測得b兩端電壓為V;電阻箱b兩端的實際電壓應(yīng)為V(忽略改裝電表的分流)。(3)由(2)可知表頭G的實際內(nèi)阻為Ω,則為使改裝后的電壓表能正常使用,應(yīng)將電阻箱a的示數(shù)調(diào)整為Ω。12.(2025?河南校級模擬)某同學用如圖甲所示裝置做“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”實驗,小車后面固定一條紙帶,穿過電火花打點計時器,細線一端連著小車,另一端通過光滑的定滑輪和動滑輪與掛在豎直面內(nèi)的拉力傳感器相連,拉力傳感器用于測小車受到拉力的大小。(1)下列說法中正確的是(多選)。A.調(diào)整長木板上滑輪的高度使細線與長木板平行B.打點計時器應(yīng)使用工作電壓為6V的交流電源C.實驗前,把木板的一端抬高,以平衡小車與紙帶受到的阻力D.實驗條件必須滿足鉤碼與動滑輪的總質(zhì)量遠小于小車的質(zhì)量(2)該同學根據(jù)實驗數(shù)據(jù)作出了小車的加速度a與拉力傳感器示數(shù)F的關(guān)系圖像如圖乙所示,圖像不過原點的原因是。(3)若圖乙中圖線在縱軸上的截距為a0,直線斜率為k,則小車的質(zhì)量M=。13.(2025?涪城區(qū)校級模擬)如圖甲所示是某同學設(shè)計的測圓周運動向心力大小的實驗裝置原理圖。一輕質(zhì)細繩下端懸掛質(zhì)量為m的小球,上端固定在力傳感器上,再在小球的下方連接一輕質(zhì)的遮光片,讓小球先靜止,在小球正下方適當位置固定一個光電門,兩裝置連接到同一數(shù)據(jù)采集器上,可以采集小球經(jīng)過光電門的遮光時間和此時細繩拉力的大小,重力加速度為g。實驗過程如下:①用刻度尺測量出懸掛點到球心的距離L;②將小球拉升到一定高度(細繩始終伸直)后釋放,記錄小球第一次經(jīng)過最低點時遮光片的遮光時間Δt和力傳感器示數(shù)F;③改變小球拉升的高度,重復步驟②,測6~10組數(shù)據(jù);④根據(jù)測量得到的數(shù)據(jù)在坐標紙上繪制圖像;⑤改變懸掛點到球心的距離L,重復上述步驟,繪制得到的圖像如圖乙所示?;卮鹣铝袉栴}:(1)已知遮光片的寬度為d,某次遮光時間為Δt1,則該次遮光片通過光電門的速度v=(用已知物理量字母表示);(2)圖乙中圖像橫坐標表示的物理量為(填“Δt”“1Δt”或“1(Δt)(3)理想情況下,圖乙中各圖像的延長線是否交于縱軸上的同一點?(填“是”或“否”);(4)圖乙中A組實驗所用細繩的長度與B組實驗所用細繩長度之比為;(5)由于遮光片位于小球的下方,圖乙中的斜率與理論值相比(填“偏大”“偏小”或“不變”)。14.(2025?莊河市校級模擬)為了測量汽車行駛的加速度,可取一長方形木板,畫上橫縱坐標,O為坐標原點,在坐標軸上均勻畫上相同的刻度線,將O點右側(cè)第5條刻度線標度為1,左側(cè)第5條刻度線標度為﹣1。在O點上方第5條刻度線處釘一小釘子,用紅色細線拴一重物掛在釘子上,把細線作為指針。再在板上畫上向左的箭頭表示行進方向,這樣就做成一個簡單的加速度測量計。將此測量計保持在豎直面內(nèi),底邊水平放在沿平直公路行進的車中固定好,其中箭頭指向與車的行進方向一致,已知重力加速度為g。(1)當細線能穩(wěn)定在O點右側(cè)第2條刻度線處,表示車的加速度為,車正在做運動。(2)當細線能穩(wěn)定在O點,表示車處于狀態(tài)。(3)此裝置能不能用來測量電梯在豎直方向上的加速度(選填“能”或“不能”)。15.(2025?洮北區(qū)校級模擬)小明利用某手機中的加速度傳感器測量手機的速率,如圖甲所示,在水平實驗桌上用兩鐵架臺水平固定兩輕桿AB、CD。繃緊細線,將手機拉開某一角度后由靜止釋放,使之繞桿AB擺動至最低點,細線碰到桿CD后繼續(xù)擺動,在手機軟件上觀察記錄細線碰CD桿后瞬間手機的向心加速度大小a,測量手機上邊緣到桿CD的距離l。改變CD的高度,將手機拉開到同一角度后由靜止釋放,重復實驗。(1)某次實驗測量l時,毫米刻度尺的0刻度對齊CD桿的下邊緣,手機上邊緣對應(yīng)刻度尺位置如圖乙所示,則l=cm。(2)根據(jù)得到的數(shù)據(jù)由電腦描點作出1a-l圖如圖丙所示,已知該圖線斜率為k,則手機經(jīng)過最低點的速率為(3)圖像不過原點的原因可能是(填字母)。A.空氣阻力的影響B(tài).手機中加速度傳感器位置在手機上邊緣的下方C.重復實驗時未從同一高度由靜止釋放16.(2025?云南模擬)小婷同學在做“用單擺測定重力加速度”的實驗。(1)該同學先用游標卡尺測量小鐵球的直徑如圖甲所示,則小鐵球的直徑d=cm。(2)該同學用秒表計時,記錄了單擺全振動50次所用的時間如圖乙所示,秒表讀數(shù)為s。(3)若擺線的長度為0.98m,該同學由以上數(shù)據(jù)求出重力加速度g=m/s2(結(jié)果保留三位有效數(shù)字,π2≈9.86)。(4)若他測得的g值偏小,可能的原因是(填正確答案標號)。A.測擺線長時擺線拉得過緊B.擺線上端未牢固地系于懸點,振動中出現(xiàn)了松動,使擺線長度增加了C.開始計時時,秒表提前按下D.實驗中誤將49次全振動數(shù)為50次17.(2025?成都模擬)圖(a)為觀察電容器充、放電現(xiàn)象的實驗裝置。實驗中使用了電流傳感器來采集電流隨時間的變化情況。電源輸出電壓恒為8V,S為單刀雙擲開關(guān),C為電容器,R為電阻箱。當開關(guān)S接1,電容器開始充電,電容器充電完畢后,把開關(guān)改接2進行放電,其放電電流隨時間變化關(guān)系如圖(b)所示。(1)開關(guān)接1,電容器開始充電后,電流大?。ㄌ钫_選項前的標號)。A.逐漸增大B.保持不變C.逐漸減?。?)根據(jù)圖(b)可估算出電容器開始放電時所帶的電荷量q=C(保留2位有效數(shù)字)。(3)如果不改變電路其他參數(shù),只增大電阻箱的阻值R并重復上述實驗,實線和虛線分別表示改變前后放電過程電流隨時間變化的曲線,最符合實際情況的圖像為(填正確圖像對應(yīng)的標號)。A.B.C.D.18.(2025?浙江模擬)如圖1所示,用鐵架臺、彈簧和多個質(zhì)量均為m的鉤碼探究在彈性限度內(nèi)彈簧彈力與彈簧伸長量的關(guān)系。(1)為完成該實驗,設(shè)計實驗步驟如下:A.將鐵架臺固定于桌子上,并將彈簧的一端系于橫梁上,在彈簧附近豎直固定一把刻度尺;B.以彈簧伸長量為橫坐標,以彈力為縱坐標,描出各組(x,F(xiàn))對應(yīng)的點,并用平滑的曲線連接起來;C.記下彈簧不掛鉤碼時其下端在刻度尺上的刻度L0;D.以彈簧伸長量為自變量,寫出彈力與伸長量的關(guān)系式,首先嘗試寫成一次函數(shù),如果不行,則考慮二次函數(shù);E.依次在彈簧下端掛上1個、2個、3個、4個…鉤碼,分別記下鉤碼靜止時彈簧下端所對應(yīng)的刻度,記錄在表格內(nèi),然后取下鉤碼;F.解釋函數(shù)表達式中常數(shù)的物理意義;G.整理儀器。請將以上步驟按操作的先后順序排列出來AFG。(2)某同學選了A、B兩根規(guī)格不同的彈簧進行測試,根據(jù)測得的數(shù)據(jù)繪出如圖2所示的圖像。則圖像上端成為曲線是因為,B彈簧的勁度系數(shù)為N/m(結(jié)果保留三位有效數(shù)字),若要制作一個精確度較高的彈簧測力計,應(yīng)選彈簧(選填“A”或“B”)。19.(2025?婁底二模)某同學用如圖(a)所示的裝置驗證機械能守恒定律。不可伸長的輕繩繞過定滑輪,輕繩兩端分別連接物塊P與感光細鋼柱K,兩者質(zhì)量均為m=0.140kg,鋼柱K下端與質(zhì)量為M=0.200kg的物塊Q相連鐵架臺下部固定一個電動機,電動機豎直轉(zhuǎn)軸上裝一支激光筆,電動機帶動激光筆繞轉(zhuǎn)軸在水平面內(nèi)勻速轉(zhuǎn)動,每轉(zhuǎn)一周激光照射在細鋼柱表面時就會使細鋼柱感光并留下痕跡。初始時P、K、Q系統(tǒng)在外力作用下保持靜止,輕繩與細鋼柱均豎直查得當?shù)刂亓铀俣萭為9.8m/s2。(1)開啟電動機,待電動機以ω=40πrad/s的角速度勻速轉(zhuǎn)動后。將P、K、Q系統(tǒng)由靜止釋放,Q落地前,激光器在細鋼柱K上留下感光痕跡。取下K,用刻度尺測出感光痕跡間的距離如圖(b)所示。激光束照射到D點時,細鋼柱速度大小為v1=m/s(計算結(jié)果保留1位有效數(shù)字)。(2)經(jīng)判斷系統(tǒng)由靜止釋放時激光筆光束恰好經(jīng)過O點。參照圖(b),經(jīng)計算,在OD段,系統(tǒng)動能的增加量ΔEk=0.154J,重力勢能的減少量ΔEp=0.157J,該實驗存在一定的誤差,請寫出一條可能的原因:。(3)選取相同的另一感光細鋼柱K,若初始時激光筆對準K上某點,開啟電動機的同時系統(tǒng)由靜止釋放,電動機的角速度按如圖(c)所示的規(guī)律變化,圖像斜率為k,記錄下如圖(d)所示的感光痕跡,其中兩相鄰感光痕跡間距均為d,重力加速度取g。當mM=即可證明系統(tǒng)在運動過程中機械能守恒(用含字母d,k、g、(4)驗證實驗結(jié)束后,該同學突發(fā)奇想:如果系統(tǒng)(物塊P、Q與感光細鋼柱K)的機械能守恒,不斷增大物塊Q的質(zhì)量M,物塊Q的加速度a也將不斷增大,已知重力加速度為g,請你幫該同學寫出a與m、M之間的關(guān)系式:(用題中所給字母表示,下同),當M遠大于m時,a將趨近于。20.(2025?永寧縣校級三模)在“探究兩個互成角度的力的合成規(guī)律”的實驗中。某同學進行實驗的主要步驟是:步驟一:如圖甲所示,橡皮條的一端連接輕質(zhì)小圓環(huán),另一端固定,橡皮條的長度為GE。步驟二:在圖乙中,用手通過兩個彈簧測力計共同拉動小圓環(huán)。小圓環(huán)受到拉力F1、F2的共同作用,處于O點,橡皮條伸長的長度為EO。步驟三:撤去F1、F2,改用一個力F單獨拉住小圓環(huán),仍使它處于O點(圖丙)。力F單獨作用,與F1、F2共同作用的效果是一樣的,都能使小圓環(huán)保持靜止,由于兩次橡皮條伸長的長度相同,即橡皮條對小圓環(huán)的拉力相同,所以F等于F1、F2的合力。(1)本實驗采用的科學方法是。(填正確答案標號)A.控制變量法B.建立物理模型法C.等效替代法D.理想實驗法(2)要探究F與F1、F2的關(guān)系,需要繪制(填“力的圖示”或“力的示意圖”)。(3)丁圖是測量中彈簧測力計的示數(shù),讀出該力大小為N。(4)若兩個彈簧測力計的讀數(shù)均為3.8N,且兩彈簧測力計拉力的方向的夾角為120°,則(填“能”或“不能”)用一個量程為4N的彈簧測力計測量出它們的合力,理由是。21.(2025?泰安二模)某實驗小組利用如圖所示的裝置觀察光的干涉現(xiàn)象。單色光從單縫S射出,一部分直接射到光屏上,另一部分經(jīng)平面鏡反射后投射到光屏上,兩束光在光屏上形成干涉條紋。已知單縫S到平面鏡的豎直距離為h,到光屏的水平距離為D。(1)實驗中觀察到干涉條紋模糊,為使干涉條紋清晰,下列操作正確的是()A.改變平面鏡與單縫的豎直距離B.調(diào)整平面鏡的角度,使之與單縫S平行C.改變平面鏡與單縫的水平距離D.改變平面鏡與光屏的距離(2)若測得第2條亮紋中央到第7條亮紋中央的間距為ΔL,則該單色光的波長λ=(用h、D、ΔL表示);(3)若將平面鏡MN稍向下平移,相鄰兩條亮紋之間的距離將(選填“變大”、“變小”或“不變”)。22.(2025?泰安二模)如圖甲所示,某同學設(shè)計具有“×1”、“×10”和“×100”三種倍率簡易歐姆表的電路,并使改裝后的刻度盤正中央的刻度為15?,F(xiàn)可提供的器材如下:A.干電池(電動勢E=1.5V,內(nèi)阻為1.5Ω)B.電流表G(量程為500μA,內(nèi)阻為180Ω)C.定值電阻R1、R2、R3D.滑動變阻器(0~2000Ω)E.滑動變阻器(0~1000Ω)F.單刀多擲開關(guān)一個,紅、黑表筆各一支,導線若干(1)滑動變阻器R0應(yīng)選擇(選填“D”或“E”);(2)現(xiàn)利用該歐姆表測定一未知電阻Rx的阻值,將開關(guān)S接2,經(jīng)正確操作后,歐姆表的指針位置如圖乙所示,為較準確地測定該電阻的阻值,以下操作正確的是()A.開關(guān)S接1B.開關(guān)S接3C.將紅、黑表筆短接,調(diào)節(jié)滑動變阻器R0使指針指在電阻的0刻線D.將紅、黑表筆短接,調(diào)節(jié)滑動變阻器R0使指針指在電阻的∞刻線(3)上述操作完成后,重新測量電阻Rx的阻值,歐姆表示數(shù)如圖丙所示,則Rx=Ω;(4)若該歐姆表使用一段時間后,電源的電動勢變小,內(nèi)阻變大,但仍能歐調(diào)零,按正確操作再測上述Rx的阻值,其測量結(jié)果與原結(jié)果相比將(選填“偏大”、“偏小”或“不變”)。23.(2025?湘潭三模)高二的某同學在化學中了解到水果可以作為電池使用,在電學中學習了測量電池電動勢和內(nèi)阻的相關(guān)知識。于是他利用銅片、鋅片和一個橙子來進行實驗探究。(1)實驗室中有以下儀器可供選擇:靈敏電流計:量程為0~1mA,內(nèi)阻Rg=50Ω;電阻箱R阻值的變化范圍為0~9999.Ω;開關(guān)、導線若干。(2)該同學設(shè)計了如甲圖所示的電路:(3)實驗操作:調(diào)節(jié)電阻箱R,改變電路中的電流I,利用測量數(shù)據(jù)在圖乙中作出U﹣I圖像(c),其中電壓U為電阻箱兩端電壓;由圖乙可知,該次測量對應(yīng)的水果電池電動勢E=V,內(nèi)阻r=Ω(結(jié)果均保留3位有效數(shù)字)。(4)改變條件:該同學還發(fā)現(xiàn),當銅片、鋅片兩電極在插入深度不變時,改變電極間的距離,測量的結(jié)果會出現(xiàn)變化。按距離逐漸增大的次序,多次調(diào)節(jié)距離后,將所得數(shù)據(jù)進行處理,在同一個圖像中依次描繪出(a)、(b)、(c)、(d)四條直線。由圖乙可知,在該實驗中,隨電極間距的增大,該水果電池的電動勢,內(nèi)阻(均填“增大”“減小”或“不變”)。后來該同學又使用如丙圖所示的電路進行重新測量,由原理分析可知,本次所得電動勢將前次所得電動勢(填“大于”、“小于”或“等于”)。24.(2025?貴陽模擬)某實驗小組通過如圖的裝置來驗證“機械能守恒定律”。(1)實驗小組先測出鉤碼的質(zhì)量m和滑塊的質(zhì)量M,以及遮光條的寬度d。然后在組裝裝置時,甲同學認為應(yīng)將滑塊置于水平氣墊導軌上進行操作,乙同學認為將滑塊置于長木板上,再平衡滑塊滑動的摩擦力后進行操作,你認為操作正確的是(填“甲”或“乙”)同學。(2)實驗裝置組裝后,該實驗小組測出了滑塊靜止釋放時的位置到光電門中心的距離s,以及遮光條通過光電門的時間t,通過不斷改變滑塊釋放的位置,測出多組s和t,描點畫出s-1t2圖像。已知重力加速度為g,則當s-1t2圖像的斜率k=(用m、(3)該實驗(填“需要”或“不需要”)滿足鉤碼質(zhì)量m遠小于滑塊質(zhì)量M。25.(2025?婁底模擬)“探究力的平行四邊形定則”的實驗裝置如圖甲所示,其中A為固定橡皮筋的圖釘,O為橡皮筋與細線的結(jié)點,OB和OC為細繩。如圖乙所示是在白紙上根據(jù)實驗結(jié)果畫出的圖。(1)第一次用兩個彈簧測力計將橡皮筋拉至O點,第二次用一個彈簧測力計將橡皮筋(填“必須”或“不必”)同樣拉至O點。(2)圖乙中的(填“F”或“F′”)是力F1和F2的合力的實際測量值。
2026年高考物理解密之實驗題一.實驗題(共25小題)1.(2025?贛州二模)某實驗小組利用木質(zhì)量角器、一段電阻絲、電阻箱及靈敏電流計設(shè)計了一個測量電阻(待測電阻為Rx)的方案,實驗電路如圖甲所示。主要實驗步驟如下:①將電阻絲緊貼量角器弧邊彎曲成型,并依量角器直徑端點裁剪好;②按圖甲所示的電路原理圖連接好各元件;③將電阻箱的阻值調(diào)至R1,并使金屬夾K從A端沿弧形電阻絲向B移動,當靈敏電流計的示數(shù)為零時,停止移動金屬夾,此時從量角器上讀出OA與OK間的夾角θ1(用弧度制表示);④改變電阻箱的阻值,重復步驟③,測得多組(θ,R)值;⑤整理數(shù)據(jù)并在坐標紙上描點繪圖,所得圖像如圖乙所示。根據(jù)分析,試回答下列問題:(1)關(guān)于實驗對電阻絲規(guī)格的要求,粗細必須(選填“必須”或“無須”)均勻。(2)若考慮電流計的內(nèi)阻,Rx的測量值無(選填“有”或“無”)系統(tǒng)誤差。(3)已知圖乙的斜率為k,由此可求得Rx=πk(4)實驗時,當金屬夾K調(diào)至某位置時,實驗小組的同學因為觀察不仔細認為靈敏電流計的讀數(shù)已經(jīng)為零,實際上,靈敏電流計仍有從K到P的微小電流,則此時R(π﹣θ)<Rxθ(選填“>”、“=”或“<”),可以通過以下哪些操作使靈敏電流計的讀數(shù)變?yōu)榱鉇D。A.增大電阻箱R的阻值B.適當減小電阻箱R的阻值C.適當增大θ角D.適當減小θ角【考點】用電橋法測電阻.【專題】實驗題;實驗探究題;定量思想;實驗分析法;恒定電流專題;實驗探究能力.【答案】(1)必須;(2)無;(3)πk;(4)<,AD【分析】(1)根據(jù)電阻定律和電路的分壓原理判斷;(2)分析電流計內(nèi)阻對電路的影響判斷;(3)根據(jù)電橋法測電阻的原理推導,結(jié)合圖像計算;(4)根據(jù)電橋法測電阻的原理分析判斷?!窘獯稹浚?)設(shè)電阻絲總電阻為R總,根據(jù)電阻定律R=ρ當靈敏電流計示數(shù)為零時,由電路的分壓原理得R電阻絲粗細才能使RAO與ROB的比值只與對應(yīng)的弧長(角度)有關(guān)。(2)當靈敏電流計示數(shù)為零,說明P、K兩點電勢相等,此時電流計中無電流通過,即電流計內(nèi)阻對電路無影響,所以Rx的測量值無系統(tǒng)誤差。(3)由題意可知,此方法是電橋法測電阻,當電流表示數(shù)為零時,R與Rx串聯(lián),R與AK并聯(lián);同時Rx與BK并聯(lián),所以有I1R=I2RAK,I1Rx=I2RBK化簡可得I1I聯(lián)立解得被測電阻的阻值為R整理得1在1R-(4)靈敏電流計有從K到P的微小電流,說明K點電勢高于P點電勢,即R所以R(π﹣θ)<Rxθ;要使靈敏電流計讀數(shù)變?yōu)榱?,即要R可知適當增大電阻箱R的阻值或者減小θ故AD正確,BC錯誤。故選:AD。故答案為:(1)必須;(2)無;(3)πk;(4)<,AD【點評】本題關(guān)鍵掌握電橋法測電阻的原理和利用圖像處理問題的方法。2.(2025?重慶模擬)某實驗小組通過如圖甲所示的對稱雙線擺實驗裝置測定當?shù)氐闹亓铀俣?。實驗中保持兩懸點A、B在同一高度處,A、B兩點距離為l。兩根擺線的長度也均為l。(1)用20分度的游標卡尺測量擺球直徑,正確操作后,游標卡尺示數(shù)如圖乙所示,則擺球直徑d=10.70mm;(2)將擺球垂直于紙面向外拉開一個小角度(小于5°),隨后靜止釋放擺球,實驗中觀測到從擺球第1次經(jīng)過最低點到第201次經(jīng)過最低點的時間間隔為389s,則擺球運動的周期T=3.89s(結(jié)果保留三位有效數(shù)字);(3)已知實驗中小球的直徑遠小于擺線的長度,則當?shù)氐闹亓铀俣萭=23π2T2l(4)小天同學制作了如圖丙所示的非對稱雙線擺實驗裝置進行實驗,兩支架間的距離為|AA′|=s,兩懸點A、B之間距離|AB|=b,懸點B到擺球球心距離為c,實驗中,保持s、b和c不變,改變OB和AB之間夾角β(同時調(diào)整AO長度),將擺球垂直于紙面向外拉開一個小角度(小于5°),測出多組sinβ和擺球運動的周期T,作出如圖丁所示的T2﹣sinβ的圖像,已知圖像斜率為k,則由上述數(shù)據(jù)可得重力加速度g=4π2bcsk(用s、b、【考點】用單擺測定重力加速度.【專題】實驗題;實驗探究題;定量思想;實驗分析法;單擺問題;實驗探究能力.【答案】(1)10.70;(2)3.89;(3)23π2T2【分析】(1)先確定游卡尺的最小分度值再讀數(shù);(2)根據(jù)全振動的次數(shù)和時間計算;(3)根據(jù)單擺周期公式計算;(4)根據(jù)幾何知識和單擺的周期公式推導,結(jié)合圖像計算?!窘獯稹拷猓海?)20分度游標卡尺的精確值為0.05mm,由圖乙可知擺球直徑為d=10mm+14×0.05mm=10.70mm(2)擺球第1次經(jīng)過最低點到第201次經(jīng)過最低點的時間間隔為389s,則389s內(nèi)經(jīng)歷了100次全振動,因此擺球運動周期為T=(3)已知實驗中小球的直徑遠小于擺線的長度,由幾何關(guān)系可得擺長為L=根據(jù)單擺周期公式可得T=2π聯(lián)立可得當?shù)氐闹亓铀俣葹間=(4)如圖所示該不對稱雙線擺的等效擺長l′為OC,作OD⊥AB,則有l(wèi)'=|OD|cosθ可得T2﹣sinβ圖像的斜率為k=解得g=故答案為:(1)10.70;(2)3.89;(3)23π2T2【點評】本題關(guān)鍵掌握用對稱雙線擺實驗裝置測定當?shù)刂亓铀俣鹊膶嶒炘?、利用圖像處理問題的方法和游標卡尺的讀數(shù)方法。3.(2025?重慶模擬)某實驗小組準備設(shè)計核心元件為熱敏電阻的溫控報警系統(tǒng),為實現(xiàn)溫度升高至60℃時啟動報警系統(tǒng),該小組成員研究了60℃時某熱敏電阻的伏安特性曲線。(1)某成員將熱敏電阻放置于60℃的恒溫槽中,先利用多用電表歐姆“×10”擋進行阻值粗測,示數(shù)如圖甲所示,則該溫度下熱敏電阻阻值約為110Ω;(2)小南同學設(shè)計了如圖乙所示的電路研究60℃時該熱敏電阻的伏安特性曲線。所用實驗器材有:A.直流電源E(5V內(nèi)阻忽略不計);B.電壓表V(量程0~4V,內(nèi)阻約3kΩ);C.電流表A1(量程0~0.6A,內(nèi)阻約0.5Ω);D.電流表A2(量程0~50mA,內(nèi)阻約1.0Ω);E.滑動變阻器R1(最大阻值10kΩ);F.滑動變阻器R2(最大阻值10Ω);待測熱敏電阻(Rt),恒溫槽,開關(guān),導線等。實驗時閉合開關(guān),逐次改變滑動變阻器的阻值,記錄相應(yīng)電流表示數(shù)I和電壓表示數(shù)U。實驗中電流表應(yīng)選取A2(填“A1”或“A2”);滑動變阻器應(yīng)選取R2(填“R1”或“R2”);②根據(jù)實驗數(shù)據(jù)繪制待測熱敏電阻的伏安特性曲線如圖丙所示;③由圖可知,60℃時待測熱敏電阻的阻值Rt=107Ω(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)。【考點】研究熱敏、光敏、壓敏等可變電阻的特性.【專題】實驗題;實驗探究題;定量思想;實驗分析法;恒定電流專題;實驗探究能力.【答案】(1)110;(2)A2,R2,107?!痉治觥浚?)歐姆表的讀數(shù)等于指針所指示數(shù)乘以倍率;(2)估算電路中的最大電流選擇電流表;根據(jù)滑動變阻器采用分壓式連接,為方便調(diào)節(jié)選擇滑動變阻器;根據(jù)歐姆定律計算。【解答】解:(1)用電表歐姆“×10”擋進行阻值粗測,示數(shù)如圖甲所示,則該溫度下熱敏電阻阻值約為11×10Ω=110Ω(2)電路中的最大電流I為了減小誤差,則電流表應(yīng)選取A2;根據(jù)題圖可知,滑動變阻器采用分壓式連接,為了方便調(diào)節(jié),所以滑動變阻器選用最大阻值較小的R2;由圖可知,60℃時待測熱敏電阻的阻值R故答案為:(1)110;(2)A2,R2,107?!军c評】本題關(guān)鍵掌握伏安法測電阻的實驗原理和器材的選擇方法。4.(2025?佛山模擬)請完成《普通高中物理課程標準》中以下必做實驗的部分操作和計算。(1)“探究兩個互成角度的力的合成規(guī)律”的實驗的主要步驟有:①通過兩個彈簧測力計共同拉動小圓環(huán),小圓環(huán)受到拉力F1、F2的共同作用,靜止于O點,如圖甲。記錄O點位置以及F1、F2的大小和方向,并作出它們的圖示;②撤去F1、F2,改用一個彈簧測力計拉小圓環(huán),仍使它靜止于O點,此時測力計的示數(shù)為F,如圖乙所示。記錄F的大小和方向,并作出圖示;接下來,兩名同學對以下兩個實驗方案產(chǎn)生了爭執(zhí):③方案A:用虛線把拉力F的箭頭端分別與F1、F2的箭頭端連接,觀察所圍成的形狀(圖丙),并多次實驗;方案B:以F1、F2為鄰邊做平行四邊形,并作出平行四邊形的對角線,記為F',觀察F'與F的關(guān)系(圖?。┎⒍啻螌嶒?。你認為更加符合探究性實驗?zāi)康牡氖欠桨窤(選填“方案A”、“方案B”)。(2)關(guān)于此實驗,下列敘述正確的有BC。A.進行圖乙的實驗操作時,F(xiàn)1、F2的夾角越大越好B.通過描點確定拉力方向時,所描的點到O點的距離應(yīng)適當大一些C.重復實驗時,小圓環(huán)到達的平衡位置O可以與前一次不同【考點】探究兩個互成角度的力的合成規(guī)律.【專題】實驗題;定量思想;推理法;平行四邊形法則圖解法專題;推理論證能力.【答案】(1)方案A;(2)BC?!痉治觥浚?)根據(jù)本實驗的目的,結(jié)合在實驗探究過程中建議用虛線把拉力F的箭頭端分別與F1、F2的箭頭端連接,觀察所圍成的四邊形分析求解;(2)根據(jù)實驗步驟,結(jié)合同一次實驗,必須保證位置O相同分析求解?!窘獯稹拷猓海?)本實驗的目的是探究兩個互成角度的力的合成規(guī)律,即在實驗過程中大家是不知道合力與分力的關(guān)系,因此在實驗探究過程中建議用虛線把拉力F的箭頭端分別與F1、F2的箭頭端連接,觀察所圍成的四邊形,并多次實驗總結(jié)所圍成四邊形的共性:所圍成的是平行四邊形。故選方案A。(2)A.F1、F2的夾角太大,不利于實驗數(shù)據(jù)的記錄以及后面的作圖,故F1、F2的夾角應(yīng)該適當大些,故A錯誤;B.通過描點確定拉力方向時,所描的點到O點的距離應(yīng)適當大一些,可以減小因作圖產(chǎn)生的誤差,故B正確;C.同一次實驗,必須保證位置O相同,重復實驗時,小圓環(huán)到達的平衡位置O可以與前一次不同,故C正確;故選:BC。故答案為:(1)方案A;(2)BC?!军c評】本題考查了探究兩個互成角度的力的合成規(guī)律實驗,理解實驗?zāi)康?、步驟、數(shù)據(jù)處理以及誤差分析是解決此類問題的關(guān)鍵。5.(2025?西安模擬)某同學要測量一未知電阻Rx的阻值,進行如下操作:(1)該同學先用歐姆表“×10”倍率粗測電阻Rx,結(jié)果發(fā)現(xiàn)歐姆表指針的偏轉(zhuǎn)角度過小,為了測量結(jié)果比較準確,應(yīng)將選擇開關(guān)撥到×100(填“×1”或“×100”)倍率,再將紅、黑表筆短接進行歐姆調(diào)零,再次測量電阻Rx,歐姆表指針所指位置如圖所示,則被測電阻Rx的阻值為1000Ω;(2)為精確測量電阻Rx的阻值,該同學又準備了以下器材:A.電源E,電動勢為3V,內(nèi)阻可忽略不計B.電壓表V,量程為0~3V,內(nèi)阻約5kΩC.電流表A1,量程為0~3mA,內(nèi)阻r1約為2ΩD.電流表A2,量程為0~30mA,內(nèi)阻r2約為0.2ΩE.滑動變阻器R1,最大阻值為10ΩF.滑動變阻器R2,最大阻值為1000ΩG.單刀單擲開關(guān)S、導線若干①該同學利用現(xiàn)有器材完成實驗,要求盡量減小誤差,并使電壓從零開始變化,電流表應(yīng)選擇A1(A1或A2),滑動變阻器應(yīng)選R1(R1或R2),請在虛線方框中畫出實驗電路圖,并在圖中標出所用器材。②若某次測量的電壓表其示數(shù)如下圖所示,讀數(shù)為1.20V,電流表的示數(shù)為1.21mA,則Rx=991.74Ω(小數(shù)點后保留兩位)?!究键c】伏安法測電阻.【專題】定量思想;推理法;恒定電流專題;推理論證能力.【答案】(1)×100;1000(2)①A1;R1;電路圖如圖所示:②1.20V;991.74【分析】(1)歐姆表測電阻,指針在中值電阻附近,讀數(shù)較準確;歐姆表指針的偏轉(zhuǎn)角度過小,說明歐姆表指針所指示數(shù)過大,由于電阻測量值=歐姆表指針所指示數(shù)×倍率,要減小示數(shù),應(yīng)該增大倍率;(2)①根據(jù)最大電流選擇電流表,為了便于調(diào)節(jié)滑動變阻器,使電表讀數(shù)變化明顯,滑動變阻器應(yīng)選擇最大阻值較小的電阻,要求電壓從零開始變化,則滑動變阻器應(yīng)采用分壓式接法,電流表內(nèi)接法;②根據(jù)電壓表讀數(shù)規(guī)則讀數(shù),根據(jù)歐姆定律求解電阻大小?!窘獯稹拷猓海?)歐姆表指針的偏轉(zhuǎn)角度過小,表明通過歐姆表的電流較小,即所測電阻阻值較大,為了減小讀數(shù)誤差,需要使得指針指在歐姆表的中央刻線附近,則需要換用高倍率擋位,即應(yīng)將選擇開關(guān)撥到“×100”倍率;根據(jù)歐姆表的讀數(shù)規(guī)律,該讀數(shù)為10×100Ω=1000Ω。(2)①電源電動勢為3V,待測電阻1000Ω,可知流經(jīng)待測電阻的最大電流為I則電流表應(yīng)選擇量程為0~3mA的A1;為了便于調(diào)節(jié)滑動變阻器,使電表讀數(shù)變化明顯,滑動變阻器應(yīng)選擇最大阻值為10Ω的滑動變阻器R1;實驗要求電壓從零開始變化,則滑動變阻器應(yīng)采用分壓式接法,且由于待測電阻的阻值遠大于電流表的內(nèi)阻,為了減小實驗誤差,測量電路應(yīng)采用電流表內(nèi)接法,故該實驗電路圖如圖所示②圖中電壓表讀數(shù)為1.20V,電流表的示數(shù)為1.21mA,則R故答案為:(1)×100;1000(2)①A1;R1;電路圖如圖所示:②1.20V;991.74【點評】本題考查多用電表的使用、選擇恰當?shù)碾娐窚y量電阻的問題,會根據(jù)題意進行綜合分析解答。6.(2025?海淀區(qū)校級三模)在“測量金屬絲的電阻率”實驗中,金屬絲的電阻Rx約為5Ω。(1)用螺旋測微器測量金屬絲直徑,如圖1所示,測量值d=0.366mm。(2)張同學用圖2所示的電路測量一段金屬絲Rx的電阻。為測量金屬絲的電阻,實驗中提供的器材有開關(guān)、若干導線及下列器材:A.電源(電動勢為3V)B.電壓表(量程0~3V,內(nèi)阻約3kΩ)C.電流表(量程0~0.6A,內(nèi)阻約0.125Ω)D.滑動變阻器(最大阻值約為5Ω)為使測量結(jié)果盡量準確,應(yīng)將c點與a一點(選填“a”、“b”)連接,不考慮偶然誤差,設(shè)金屬絲電阻的真實值為R0,測量值為R測,推導寫出測量值與真實值之間的關(guān)系式R測=R0RVR0+【考點】導體電阻率的測量.【專題】實驗題;實驗探究題;定量思想;實驗分析法;恒定電流專題;實驗探究能力.【答案】(1)0.366;(2)a,R測【分析】(1)螺旋測微器的讀數(shù)為固定刻度與可動刻度讀數(shù)之和;(2)根據(jù)誤差分析選擇電流表的接法;根據(jù)歐姆定律計算。【解答】解:(1)由甲圖可知,該金屬絲直徑的測量值d=0mm+36.6×0.01mm=0.366mm;(2)因為Rx=5Ω<RV根據(jù)歐姆定律有R故答案為:(1)0.366;(2)a,R測【點評】本題關(guān)鍵掌握測量金屬絲電阻率的實驗原理和螺旋測微器的讀數(shù)方法。7.(2025?佛山模擬)某實驗小組利用實驗室提供的器材測量一螺線管兩接線柱之間金屬絲長度。(1)用螺旋測微器測得金屬絲的直徑如圖甲所示,則該金屬絲的直徑D=0.700mm。(2)接著測量兩接線柱間的電阻Rx。實驗室可選用的器材如下:A.待測螺線管L:阻值Rx(8~12Ω);B.電壓表V(量程3V,內(nèi)阻3kΩ);C.電流表A(量程0.6A,內(nèi)阻約0.5Ω):D.固定電阻R(阻值1000Ω);E.滑動變阻器R0(0~2.0Ω);F.電源E(電動勢4V,內(nèi)阻不計);G.開關(guān)S,導線若干。①為了確保電表使用安全(滑動觸頭在AB間移動,電表均安全),并盡可能準確的測量Rx。小明同學設(shè)計了如圖乙所示的電路圖進行測量,指出該電路圖的不合理之處:電壓表量程較小且使用了內(nèi)接法。②請你在他的基礎(chǔ)上進行優(yōu)化,在圖丙中畫出測量的電路圖,并標明所用器材的代號。③利用正確的電路圖進行測量,根據(jù)測量得到的電壓表和電流表的數(shù)據(jù),得到圖線如圖丁所示,則金屬絲的電阻Rx=10.3Ω(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)。(3)查表得到金屬絲的電阻率ρ=6.8×10﹣8Ω?m。由已知量和測得的量計算金屬絲長度的表達式為πRxD24ρ(用題中所給的字母表示),測得該金屬絲的長度L=55m【考點】伏安法測電阻;螺旋測微器的使用與讀數(shù).【專題】定量思想;推理法;恒定電流專題;推理論證能力.【答案】(1)0.700;(2)①電壓表量程較小且使用了內(nèi)接法;②電路圖如圖所示:③10.3Ω(3)πRx【分析】(1)根據(jù)螺旋測微器讀數(shù)規(guī)則讀數(shù),讀數(shù)精確到千分之一毫米;(2)①電壓表量程較小,待測電阻阻值較小,電流表內(nèi)阻不知道,內(nèi)接法不太合理;②串聯(lián)電阻增大電壓表量程,電流表外接,滑動變阻器采用分壓式電路;③電壓表量程變?yōu)樵瓉淼?3倍(3)由電阻定律求解分析。【解答】解:(1)螺旋測微器讀數(shù)等于固定刻度加上可動刻度讀數(shù),讀數(shù)精確到千分之一毫米,則讀數(shù)為0.5mm+0.01mm×20.0=0.700mm(2)①電壓表量程較小,指針偏轉(zhuǎn)不夠;因電壓表內(nèi)阻精確已知電流表內(nèi)阻只有大約值,使用內(nèi)接法,不能盡可能準確測量電阻Rx②電路圖如圖所示:③電壓表量程變?yōu)樵瓉淼?3倍,在圖形上取相距較遠兩點金屬絲的電阻Rx=10.3Ω(10.2Ω或者10.4Ω也對)(3)由電阻定律R可得金屬絲長度L=代入數(shù)據(jù)可得該金屬絲的長度L=55m(56m或者57m也對)故答案為:(1)0.700;(2)①電壓表量程較小且使用了內(nèi)接法;②電路圖如圖所示:③10.3Ω(3)πRx【點評】本題考查電表的改裝、選擇恰當?shù)碾娐窚y量電阻的問題,會根據(jù)題意進行綜合分析解答。8.(2025?西安模擬)如圖為探究“加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的實驗裝置。(1)實驗時,下列說法及操作正確的是CD;A.需測出滑塊運動的時間B.重物質(zhì)量需遠小于滑塊質(zhì)量C.需測出滑塊所受合力及質(zhì)量,根據(jù)牛頓第二定律計算出加速度D.不需要測出重物的質(zhì)量(2)如甲圖所示,測得遮光條寬度為d=0.440cm,遮光條遮光時間為Δt,則滑塊經(jīng)過光電門的速度v=dΔt(用d、Δt表示),滑塊靜止釋放位置與光電門之間的距離為L,多次改變滑塊與光電門間的距離,并計算出經(jīng)過光電門的速度,以v2為縱軸,距離L為橫軸建立直角坐標系,并描點作圖,如圖乙所示,由圖可得滑塊的加速度為c2b(用b、(3)測得傳感器的示數(shù)為F,若滑塊的質(zhì)量為2Fbc(用b、c、F【考點】探究加速度與力、質(zhì)量之間的關(guān)系.【專題】實驗題;定量思想;推理法;牛頓運動定律綜合專題;推理論證能力.【答案】(1)CD;(2)0.440;dΔt;c2b;(3)【分析】(1)根據(jù)實驗需要能夠測出滑塊質(zhì)量與運動的加速度,以及需要測量滑塊的質(zhì)量和合力分析求解;(2)根據(jù)游標卡尺的測量原理,結(jié)合光電門測速原理分析求解;(3)根據(jù)牛頓第二定律分析求解?!窘獯稹拷猓海?)A.探究“加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的實驗,需要能夠測出滑塊質(zhì)量與運動的加速度,題中給出光電門,可以測量通過光電門時的瞬時速度,進而通過公式v2=2aL求解加速度,不需要測量小滑塊運動的時間,故A錯誤;BCD.探究“加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的實驗中,需要測量滑塊的質(zhì)量和合力,其中合力由力傳感器測得,不需要測得重物的質(zhì)量,故B錯誤,CD正確。故選:CD。(2)根據(jù)游標卡尺的測量原理,d=0.4cm+0.05mm×8=0.440cm由于遮光條比較窄,遮光條通過光電門的平均速度可以近似看成是瞬時速度,即v=小滑塊從靜止開始做勻加速直線運動,有運動學公式v2=2aL可知,v2﹣L的圖像中斜率k=2a=可解得a=(3)由牛頓第二定律可知F=ma,所以滑塊的質(zhì)量m=故答案為:(1)CD;(2)0.440;dΔt;c2b;(3)【點評】本題考查了加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系的實驗,理解實驗?zāi)康?、步驟、數(shù)據(jù)處理以及誤差分析是解決此類問題的關(guān)鍵。9.(2025?洛陽三模)某實驗小組通過如圖甲所示的實驗裝置來測量當?shù)氐闹亓铀俣?。小組同學用游標卡尺測量小鋼球的直徑d,閉合電磁鐵電源,將小鋼球置于電磁鐵下方,調(diào)節(jié)裝置,使小鋼球位于光電門正上方,然后測出小鋼球球心到光電門的距離H。切斷電磁鐵電源,小鋼球下落,計時器記錄小鋼球經(jīng)過光電門的時間t。(1)游標卡尺示數(shù)如圖乙所示,則小鋼球的直徑d=7.50mm。(2)實驗小組測得的當?shù)氐闹亓铀俣萭=d22Ht(3)請寫出一種減小實驗誤差的方法:使用體積更小的鋼球?!究键c】測定自由落體運動的加速度.【專題】實驗題;實驗探究題;定量思想;實驗分析法;自由落體運動專題;實驗探究能力.【答案】(1)7.50;(2)d22Ht【分析】(1)20分度游標卡尺的精確度為0.05mm,根據(jù)游標卡尺的讀數(shù)規(guī)則讀數(shù);(2)根據(jù)自由落體運動規(guī)律求解作答;(3)小球的直徑越小,小球通過光電門的平均速度越接近瞬時速度,據(jù)此分析作答;【解答】解:(1)20分度游標卡尺的精確度為0.05mm,小球直徑d=7mm+10×0.05mm=7.50mm(2)小球經(jīng)過光電門的速度為v=小球做自由落體運動,根據(jù)自由落體運動規(guī)律v2=2gH聯(lián)立解得g=(3)小球的直徑越小,小球通過光電門的平均速度越接近瞬時速度,使用體積更小的鋼球來減小實驗誤差。故答案為:(1)7.50;(2)d22Ht【點評】本題主要考查了測量利用自由落體運動規(guī)律測量當?shù)氐闹亓铀俣鹊膶嶒灒鞔_實驗原理,掌握游標卡尺的讀數(shù)規(guī)則,掌握自由落體運動規(guī)律的運用。10.(2025?貴陽模擬)如圖為一種利用氣墊導軌“驗證機械能守恒定律”的實驗裝置,已知當?shù)氐闹亓铀俣却笮間。主要實驗步驟如下:A.將氣墊導軌放在水平桌面上,并將導軌調(diào)至水平。B.在滑塊上裝上遮光條并測出遮光條的寬度d。C.將滑塊移至圖示位置,測出遮光條到光電門的距離L。D.釋放滑塊,讀出遮光條通過光電門的遮光時間t。E.用天平稱出托盤和砝碼的總質(zhì)量m、滑塊(含遮光條)的質(zhì)量M。(1)從靜止釋放滑塊到遮光條運動至光電門的過程中,系統(tǒng)的重力勢能減少量為mgL,系統(tǒng)的動能增加量為12(M+m)(dt)(2)若在調(diào)節(jié)導軌的實際操作中,未能將其調(diào)至水平,導致實驗時發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)的重力勢能減少量總是略小于系統(tǒng)的動能增加量,可判斷此時導軌的左端(滑輪端)比右端低(選填“高”或“低”)?!究键c】驗證機械能守恒定律.【專題】定量思想;推理法;機械能守恒定律應(yīng)用專題;推理論證能力.【答案】(1)mgL,12(M+m)(d【分析】(1)根據(jù)重力勢能和動能的表達式進行分析解答。(2)根據(jù)誤差情況進行分析誤差原因?!窘獯稹拷猓海?)滑塊從靜止釋放到通過光電門的過程中,托盤和砝碼下落了L,系統(tǒng)的重力勢能減少量為ΔEp=mgL,滑塊經(jīng)過光電門的時間極短,可以用平均速度替代滑塊經(jīng)過光電門的速度,則有v=dt,系統(tǒng)的動能增加量為(2)若實驗中系統(tǒng)的重力勢能減少量略小于系統(tǒng)的動能增加量,則可能的原因是氣墊導軌沒有調(diào)水平,左端低右端高。故答案為:(1)mgL,12(M+m)(d【點評】考查系統(tǒng)機械能守恒定律的應(yīng)用和誤差問題,會根據(jù)題意進行準確分析解答。11.(2025?洛陽三模)某實驗小組先將表頭改裝為電壓表,然后對改裝后的電表進行校準。實驗器材如下:電源(電動勢為3V,內(nèi)阻不計);表頭G(量程為0~1mA,所標注內(nèi)阻為500Ω);電阻箱a(阻值范圍為0~9999Ω);電阻箱b(阻值范圍為0~99.9Ω);定值電阻R0(阻值為20Ω);開關(guān)、導線若干。(1)該小組同學按照表頭G標注的內(nèi)阻將表頭改裝為量程為0~3V的電壓表,并標出所選器材的如圖甲所示,請在如圖甲所示的虛線框中將電路補充完整,并標出所選器材的字母代號。(2)連接好電路并將電阻箱a調(diào)整到合適的阻值后,小組同學將電阻箱b的阻值調(diào)整為30.0Ω,閉合開關(guān)S,表頭指針如圖乙所示,則表頭示數(shù)為0.50mA;根據(jù)表頭示數(shù),改裝的電壓表測得b兩端電壓為1.5V;電阻箱b兩端的實際電壓應(yīng)為1.8V(忽略改裝電表的分流)。(3)由(2)可知表頭G的實際內(nèi)阻為1100Ω,則為使改裝后的電壓表能正常使用,應(yīng)將電阻箱a的示數(shù)調(diào)整為1900Ω。【考點】電表的改裝和應(yīng)用(實驗).【專題】實驗題;實驗探究題;定量思想;實驗分析法;恒定電流專題;實驗探究能力.【答案】(1)(2)0.50,1.5,1.8;(3)1100,1900?!痉治觥浚?)根據(jù)電流表的改裝原理分析判斷;(2)先確定電流表的最小分度值再讀數(shù);根據(jù)電壓表的改裝原理判斷;根據(jù)串聯(lián)電路的規(guī)律計算;(3)根據(jù)串并聯(lián)電路規(guī)律和歐姆定律計算?!窘獯稹拷猓海?)應(yīng)將電阻箱a與表頭串聯(lián),電路圖如圖所示(2)該表頭分度值為0.02mA,故表頭示數(shù)為0.50mA;電壓表按照0~3V量程改裝,當表頭滿偏時,改裝電壓表測量值為3V,現(xiàn)表頭半偏,可知改裝電表的測量值為1.5V;電阻箱b與R0的電阻之比即其電壓之比,故b兩端實際電壓應(yīng)為U=E?(3)最初電阻箱a的示數(shù)為R表頭實際電阻R故應(yīng)將a的示數(shù)調(diào)整為R故答案為:(1)(2)0.50,1.5,1.8;(3)1100,1900?!军c評】本題關(guān)鍵掌握電表的改裝原理和電流表的讀數(shù)方法。12.(2025?河南校級模擬)某同學用如圖甲所示裝置做“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”實驗,小車后面固定一條紙帶,穿過電火花打點計時器,細線一端連著小車,另一端通過光滑的定滑輪和動滑輪與掛在豎直面內(nèi)的拉力傳感器相連,拉力傳感器用于測小車受到拉力的大小。(1)下列說法中正確的是AC(多選)。A.調(diào)整長木板上滑輪的高度使細線與長木板平行B.打點計時器應(yīng)使用工作電壓為6V的交流電源C.實驗前,把木板的一端抬高,以平衡小車與紙帶受到的阻力D.實驗條件必須滿足鉤碼與動滑輪的總質(zhì)量遠小于小車的質(zhì)量(2)該同學根據(jù)實驗數(shù)據(jù)作出了小車的加速度a與拉力傳感器示數(shù)F的關(guān)系圖像如圖乙所示,圖像不過原點的原因是平衡摩擦力過度。(3)若圖乙中圖線在縱軸上的截距為a0,直線斜率為k,則小車的質(zhì)量M=1k【考點】探究加速度與力、質(zhì)量之間的關(guān)系.【專題】實驗題;實驗探究題;定量思想;實驗分析法;牛頓運動定律綜合專題;實驗探究能力.【答案】(1)AC;(2)平衡摩擦力過度;(3)1k【分析】(1)根據(jù)實驗原理和注意事項分析判斷;(2)根據(jù)平衡摩擦力分析判斷;(3)根據(jù)牛頓第二定律推導圖像對應(yīng)的函數(shù)表達式,結(jié)合圖像計算?!窘獯稹拷猓海?)A.為了使小車受到的合外力等于細線的拉力,應(yīng)調(diào)整長木板上滑輪的高度使細線與長木板平行,故A正確;B.電火花打點計時器應(yīng)使用工作電壓為220V的交流電源,故B錯誤;C.實驗前,把木板的一端抬高,以平衡小車與紙帶受到的阻力,故C正確;D.實驗中力傳感器可以直接測量出細線的拉力,不需要滿足鉤碼與動滑輪的總質(zhì)量遠小于小車的質(zhì)量,故D錯誤。故選:AC。(2)由題圖可知,當F=0時,小車具有一定的加速度,所以圖像不過原點的原因是平衡摩擦力過度。(3)對小車受力分析由牛頓第二定律可得F+Mgsinθ﹣f=Ma可得a=圖乙中圖線在縱軸上的截距為a0,直線斜率為k,則圖像斜率為k=解得小車的質(zhì)量為M=故答案為:(1)AC;(2)平衡摩擦力過度;(3)1k【點評】本題關(guān)鍵掌握探究加速度與力、質(zhì)量關(guān)系的實驗原理和利用圖像處理問題的方法。13.(2025?涪城區(qū)校級模擬)如圖甲所示是某同學設(shè)計的測圓周運動向心力大小的實驗裝置原理圖。一輕質(zhì)細繩下端懸掛質(zhì)量為m的小球,上端固定在力傳感器上,再在小球的下方連接一輕質(zhì)的遮光片,讓小球先靜止,在小球正下方適當位置固定一個光電門,兩裝置連接到同一數(shù)據(jù)采集器上,可以采集小球經(jīng)過光電門的遮光時間和此時細繩拉力的大小,重力加速度為g。實驗過程如下:①用刻度尺測量出懸掛點到球心的距離L;②將小球拉升到一定高度(細繩始終伸直)后釋放,記錄小球第一次經(jīng)過最低點時遮光片的遮光時間Δt和力傳感器示數(shù)F;③改變小球拉升的高度,重復步驟②,測6~10組數(shù)據(jù);④根據(jù)測量得到的數(shù)據(jù)在坐標紙上繪制圖像;⑤改變懸掛點到球心的距離L,重復上述步驟,繪制得到的圖像如圖乙所示?;卮鹣铝袉栴}:(1)已知遮光片的寬度為d,某次遮光時間為Δt1,則該次遮光片通過光電門的速度v=dΔt1(2)圖乙中圖像橫坐標表示的物理量為1(Δt)2(填“Δt”“1Δt”或“(3)理想情況下,圖乙中各圖像的延長線是否交于縱軸上的同一點?是(填“是”或“否”);(4)圖乙中A組實驗所用細繩的長度與B組實驗所用細繩長度之比為1:2;(5)由于遮光片位于小球的下方,圖乙中的斜率與理論值相比偏小(填“偏大”“偏小”或“不變”)?!究键c】探究圓周運動的相關(guān)參數(shù)問題.【專題】定量思想;實驗分析法;勻速圓周運動專題;實驗探究能力.【答案】(1)dΔt1;(2)1(Δt)2;(3)是;(4)1【分析】(1)根據(jù)勻速直線運動公式計算;(2)(3)根據(jù)牛頓第二定律和速度定義推導出相關(guān)表達式,從而得到橫坐標對應(yīng)的物理量以及縱截距對應(yīng)的意義;(4)根據(jù)牛頓第二定律結(jié)合圖像斜率的物理意義求出細繩長度之比;(5)根據(jù)遮光條的位置和測量瞬時速度的原理分析誤差?!窘獯稹浚?)該次遮光片通過光電門的速度v=(2)根據(jù)牛頓第二定律有F-mg=m聯(lián)立解得F=mg+m可知圖像橫坐標表示的物理量為1(Δt)(3)由(1)中F=mg+m可知圖像與縱坐標的交點代表mg,則理想情況下,圖乙中各圖像的延長線交于縱軸上的同一點。(4)根據(jù)F=mg+m可知圖像的斜率為k=圖乙中A組實驗與B組實驗的斜率之比為kA則A組實驗所用細繩的長度與B組實驗所用細繩長度之比為1:2。(5)由于遮光片位于小球的下方,則半徑L變大,圖乙中的斜率與準確值相比偏小。故答案為:(1)dΔt1;(2)1(Δt)2;(3)是;(4)1【點評】本題主要考查了牛頓第二定律的驗證實驗,根據(jù)實驗原理掌握正確的實驗操作,結(jié)合牛頓第二定律和圖像的物理意義即可完成分析。14.(2025?莊河市校級模擬)為了測量汽車行駛的加速度,可取一長方形木板,畫上橫縱坐標,O為坐標原點,在坐標軸上均勻畫上相同的刻度線,將O點右側(cè)第5條刻度線標度為1,左側(cè)第5條刻度線標度為﹣1。在O點上方第5條刻度線處釘一小釘子,用紅色細線拴一重物掛在釘子上,把細線作為指針。再在板上畫上向左的箭頭表示行進方向,這樣就做成一個簡單的加速度測量計。將此測量計保持在豎直面內(nèi),底邊水平放在沿平直公路行進的車中固定好,其中箭頭指向與車的行進方向一致,已知重力加速度為g。(1)當細線能穩(wěn)定在O點右側(cè)第2條刻度線處,表示車的加速度為0.4g,車正在做勻加速直線運動。(2)當細線能穩(wěn)定在O點,表示車處于靜止或者勻速直線運動狀態(tài)。(3)此裝置能不能用來測量電梯在豎直方向上的加速度不能(選填“能”或“不能”)?!究键c】探究加速度與力、質(zhì)量之間的關(guān)系.【專題】實驗題;定量思想;推理法;牛頓運動定律綜合專題;推理論證能力.【答案】(1)0.4g;勻加速直線;(2)靜止或者勻速直線運動;(3)不能。【分析】(1)根據(jù)牛頓第二定律,對小球分析求解;(2)根據(jù)細線能穩(wěn)定在O點,表示車處于靜止或者勻速直線運動狀態(tài)分析求解;(3)根據(jù)此裝置不能用來測量豎直方向的加速度分析求解。【解答】解:(1)對小球分析可知mgtanθ=ma可得a=gtanθ當細線能穩(wěn)定在O點右側(cè)第2條刻度線處,則tanθ=則表示車的加速度為a=0.4g車正在做勻加速運動。(2)當細線能穩(wěn)定在O點,表示車處于靜止或者勻速直線運動狀態(tài)。(3)此裝置不能用來測量豎直方向的加速度,即不能測量電梯在豎直方向上的加速度。故答案為:(1)0.4g;勻加速直線;(2)靜止或者勻速直線運動;(3)不能?!军c評】本題考查了測量汽車行駛加速度的實驗,理解實驗?zāi)康?、步驟、數(shù)據(jù)處理以及誤差分析是解決此類問題的關(guān)鍵。15.(2025?洮北區(qū)校級模擬)小明利用某手機中的加速度傳感器測量手機的速率,如圖甲所示,在水平實驗桌上用兩鐵架臺水平固定兩輕桿AB、CD。繃緊細線,將手機拉開某一角度后由靜止釋放,使之繞桿AB擺動至最低點,細線碰到桿CD后繼續(xù)擺動,在手機軟件上觀察記錄細線碰CD桿后瞬間手機的向心加速度大小a,測量手機上邊緣到桿CD的距離l。改變CD的高度,將手機拉開到同一角度后由靜止釋放,重復實驗。(1)某次實驗測量l時,毫米刻度尺的0刻度對齊CD桿的下邊緣,手機上邊緣對應(yīng)刻度尺位置如圖乙所示,則l=46.50(46.45~46.55都正確)cm。(2)根據(jù)得到的數(shù)據(jù)由電腦描點作出1a-l圖如圖丙所示,已知該圖線斜率為k,則手機經(jīng)過最低點的速率為1k(3)圖像不過原點的原因可能是B(填字母)。A.空氣阻力的影響B(tài).手機中加速度傳感器位置在手機上邊緣的下方C.重復實驗時未從同一高度由靜止釋放【考點】復雜的運動學圖像問題.【專題】定量思想;推理法;勻速圓周運動專題;推理論證能力.【答案】(1)46.50(46.45~46.55都正確);(2)1k;(3)【分析】(1)根據(jù)刻度尺的讀數(shù)規(guī)則讀數(shù);(2)根據(jù)向心加速度公式a=v(3)結(jié)合加速度表達式分析?!窘獯稹拷猓海?)根據(jù)刻度尺的讀數(shù)規(guī)律,該讀數(shù)為l=46.50cm(2)令手機手機加速度傳感器位置到手機上邊緣間距為d,根據(jù)向心加速度公式有a=整理得1結(jié)合圖像可知,該圖線斜率k=1解得v=(3)圖像如果過原點,根據(jù)向心加速度表達式和圖像函數(shù)關(guān)系式可知d和l都等于零,但是d不可能等于零,所以圖像不過原點的原因是手機中加速度傳感器位置在手機上邊緣的下方,故B正確,ACD錯誤。故選:B。故答案為:(1)46.50(46.45~46.55都正確);(2)1k;(3)【點評】本題主要考查了物理實驗中對向心加速度的研究,涉及到多個物理知識點和實驗技能。有:向心加速度相關(guān)知識、實驗測量與讀數(shù)、圖像分析能力等。16.(2025?云南模擬)小婷同學在做“用單擺測定重力加速度”的實驗。(1)該同學先用游標卡尺測量小鐵球的直徑如圖甲所示,則小鐵球的直徑d=1.58cm。(2)該同學用秒表計時,記錄了單擺全振動50次所用的時間如圖乙所示,秒表讀數(shù)為100s。(3)若擺線的長度為0.98m,該同學由以上數(shù)據(jù)求出重力加速度g=9.74m/s2(結(jié)果保留三位有效數(shù)字,π2≈9.86)。(4)若他測得的g值偏小,可能的原因是BC(填正確答案標號)。A.測擺線長時擺線拉得過緊B.擺線上端未牢固地系于懸點,振動中出現(xiàn)了松動,使擺線長度增加了C.開始計時時,秒表提前按下D.實驗中誤將49次全振動數(shù)為50次【考點】用單擺測定重力加速度;游標卡尺的使用與讀數(shù).【專題】定量思想;推理法;單擺問題;實驗探究能力.【答案】(1)1.58;(2)100;(4)9.74;(4)BC?!痉治觥浚?)游標卡尺主尺與游標尺示數(shù)之和是游標卡尺示數(shù);(2)根據(jù)秒表讀數(shù)的方法讀出;(3)單擺的擺長等于擺線的長度與小球半徑的和,應(yīng)用單擺周期公式變形后代入數(shù)據(jù)求g;(4)根據(jù)實驗步驟、需要的注意事項結(jié)合單擺的周期公式分析誤差;【解答】解:(1)游標卡尺的精度為0.1mm,由圖甲可知小球的直徑:d=15mm+8×0.1mm=15.8mm=1.58cm;(2)分針與秒針的示數(shù)這和為秒表的示數(shù),由秒表可讀出時間為:60s+40s=100s。(3)由單擺周期公式:T=2π整理有:g=其中:T=t50代入數(shù)據(jù)解得:g≈9.74m/s2(4)A、測擺線長時擺線拉得過緊,會使得擺長測量偏大,由g=4π2LTB、擺線上端未牢固地系于懸點,振動中出現(xiàn)了松動,使擺線長度增加了,使得測量的擺長偏小,根據(jù)g=4π2LTC、開始計時時,秒表提前按下,使得測量的周期偏大,由g=4π2LTD、實驗中誤將49次全振動數(shù)為50次,使得測量的周期偏小,由g=4π2LT故選:BC。故答案為:(1)1.58;(2)100;(4)9.74;(4)BC?!军c評】本題考查了用單擺測重力加速度實驗的實驗器材、實驗注意事項與實驗數(shù)據(jù)處理,理解實驗原理、掌握基礎(chǔ)知識是解題的前提;根據(jù)題意應(yīng)用單擺周期公式即可解題;平時要注意基礎(chǔ)知識的學習。17.(2025?成都模擬)圖(a)為觀察電容器充、放電現(xiàn)象的實驗裝置。實驗中使用了電流傳感器來采集電流隨時間的變化情況。電源輸出電壓恒為8V,S為單刀雙擲開關(guān),C為電容器,R為電阻箱。當開關(guān)S接1,電容器開始充電,電容器充電完畢后,把開關(guān)改接2進行放電,其放電電流隨時間變化關(guān)系如圖(b)所示。(1)開關(guān)接1,電容器開始充電后,電流大小C(填正確選項前的標號)。A.逐漸增大B.保持不變C.逐漸減?。?)根據(jù)圖(b)可估算出電容器開始放電時所帶的電荷量q=1.9×10﹣2C(保留2位有效數(shù)字)。(3)如果不改變電路其他參數(shù),只增大電阻箱的阻值R并重復上述實驗,實線和虛線分別表示改變前后放電過程電流隨時間變化的曲線,最符合實際情況的圖像為A(填正確圖像對應(yīng)的標號)。A.B.C.D.【考點】觀察電容器及其充、放電現(xiàn)象.【專題】實驗題;實驗探究題;定量思想;實驗分析法;電容器專題;實驗探究能力.【答案】(1)C;(2)1.9×10﹣2;(3)A。【分析】(1)根據(jù)電容器充放電過程各物理量變化情況判斷;(2)根據(jù)I﹣t圖線與橫軸圍成的面積的物理意義計算;(3)根據(jù)電阻對放點電流的影響判斷。【解答】解:(1)剛開始充電時電流較大,隨著極板上電荷的增多,電容器電勢差增大,回路中的電壓減小,所以電流逐漸減小。(2)根據(jù)電流的定義式I=qq=It所以,I﹣t圖線與橫軸圍成的面積表示電荷量。由圖可得,面積為19個格,即電荷量為q=19×0.5×10﹣3×2C=1.9×10﹣2C(3)只增大電阻R的阻值,放電電流變小,但因開關(guān)接1時,電容器
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