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实验题精选高频考点 押题练
2025年高考物理三轮复习备考
1．某探究小组想利用如图甲所示的装置来验证机械能守恒定律。实验步骤如下：
（i）按图甲所示安装好实验器材，在框架上装上可上下移动位置的光电门A和固定不动的光电门B；
（ii）在框架左侧竖直部分紧贴一刻度尺，零刻度线在上端；
（iii）调节框架水平部分的电磁铁，使其吸住小铁球时，小铁块的球心所在高度恰好与刻度尺零刻度线水平对齐，并与两光电门的中心在同一竖直线上；
（iv）用刻度尺测出小球的直径d（如图乙所示），记录光电门A、B的位置xA、xB；
（v）切断电磁铁线圈中的电流，小铁块由静止释放，记录小铁块先后经过光电门A、B的时间、和；
（vi）多次改变光电门A的位置，得到多组xA、、的数据；
（vii）进行数据处理、分析。
据此回答以下问题：（除第一小题外，其余小题中所给物理量的字母表示）
(1)小球直径d= cm。
(2)小球经过光电门A的速度大小为 。
(3)小球的质量用m表示，当地重力加速度g表示，则小球从光电门A运动到光电门B的过程增加的动能 ，减少的重力势能 。
(4)若以为纵轴、为横轴建立坐标系，则该图像的斜率在误差允许范围内约等于 时，亦可认为机械能守恒。
2．图甲所示为“观察电容器的充、放电现象”的实验电路，其中E为电源，C为电容器，R为定值电阻，S为单刀双掷开关，电流表A的零刻线在中央。
(1)根据电路图，将图乙中的实物连线补充完整 。
(2)开关S接1时，给电容器充电；开关S接2时，电容器对电阻R放电。下列说法正确的是（　　）
A．充电过程中，电压表示数先迅速增大，然后逐渐增大并稳定在某一数值
B．充电过程中，电流表示数先迅速增大，然后逐渐增大并稳定在某一数值
C．放电过程中，电压表的示数均匀减小至零
D．放电过程中，电流表中的电流方向从左到右
(3)用上述电路还可以粗测电容器的电容：开关S接1，给电容器充电；一段时间后开关S接0，记下此瞬间电压表的示数，并以此时为计时起点，利用手机的秒表功能，电压表示数U每减小1V或0.5V记录一次对应的时间t。
实验中，所用电压表的量程为15V，内阻为。实验数据所对应的点已描绘在如图所示的图中，则可知该电容器的电容值约是 。
3．如图，小明利用家中物品制作了一个研究平抛运动规律的装置。在水平桌面上用硬练习本做成一个斜面，使小钢球从斜面上某一位置滚下，钢球沿桌面飞出后做平抛运动。实验步骤如下：
a.将贴好白纸的案板竖直放置于P处；
b.将小钢球沾上墨水后由静止释放，小球飞出后碰到案板并在白纸上留下痕迹B；
c.将案板从P处靠近书桌平移0.1m，重复步骤b，留下痕迹A；
d.将案板从P处远离书桌平移0.1m，重复步骤b，留下第三点痕迹；
e.用刻度尺量出A、B、C三点的距离，，通过以上数据即可粗略求出小球离开书桌时初速度的大小。重力加速度g取。回答下列问题：
(1)关于实验操作，下列说法正确的是__________（多选）
A．书桌要调整水平 B．小球每次都从同一位置由静止释放
C．所用练习本上表面必须光滑 D．案板可以不竖直放置
(2)根据实验数据，可得小球离开桌面时初速度的大小v0= ；以及小球碰撞B点前瞬间的速度大小 （结果可以用根号表示）
(3)若因为操作不当，把案板从P处靠近书桌平移0.1m时，案板没有竖直，向左倾斜一较小角度，其他操作无误，则求出的离开桌面时初速度比实际值 （填“偏大”、“偏小”、“不变”）。
4．某物理兴趣小组的同学利用量角器、一段均匀电阻丝、电阻箱及灵敏电流计设计了一个测量电阻的方案，实验电路如图甲所示。

①将电阻丝紧贴量角器弧边弯曲成型，并依量角器直径两端点裁剪好；
②按甲图所示的电路原理图连接好各元件；
③将电阻箱的阻值调至，并使金属夹K从A端沿弧形电阻丝向B移动，当灵敏电流计的示数为零时，停止移动金属夹，此时从量角器上读出OA与OK间的夹角（单位为弧度）；
④改变电阻箱的阻值，重复步骤③，测得多组（，R）值；
⑤整理数据并在坐标纸上描点绘图，所得图像如图乙所示。
根据分析，试回答下列问题：
（1）某次调节电阻箱的示数如丙图所示，则此时电阻箱接入电路的电阻为 ；
（2）已知乙图中图像与纵轴的截距为，由此可求得 ，若考虑电流计的内阻，的测量值 （填“有”或“无”）系统误差；
（3）实验时，当金属夹K调至某位置时，该小组的同学因为观察不仔细，认为灵敏电流计的读数已经为零，实际上，灵敏电流计还有从K到P的电流，那么此时测出的值与真实值相比 （填“偏小”、“相等”或“偏大”）。
5．我国清洁能源设备生产规模居世界首位。太阳能电池板在有光照时，可以将光能转化为电能，在没有光照时，可以视为一个电学器件。某实验小组根据测绘小灯泡伏安特性曲线的实验方法，探究一个太阳能电池板在没有光照时（没有储存电能）的特性。所用的器材包括：太阳能电池板，电源、电流表、电压表V、滑动变阻器、开关及导线若干。该实验小组根据实验得到的数据，描点绘出了如图乙的图像。
（1）为了达到上述目的，实验电路应选用图甲中的图 （填“”或“”）。
（2）已知电压表的量程为3V、内阻为，若要将该电压表改装成量程为4V的电压表，该电表需串联一个 的电阻。
（3）当有光照射时，太阳能电池板作为电源，其路端电压与总电流的关系如图丙所示，若把它与阻值为的电阻连接构成一个闭合电路，在有光照射情况下，该电池板的效率是 。（结果保留两位有效数字）
（4）由图乙可知，太阳能电池板在没有光照时（没有储存电能）的伏安特性曲线，太阳能电池板没有光照时（没有储存电能）用符号表示，将两个这样同规格的电池板接入电路如丁图所示，已知电源电动势，内阻，定值电阻，可得每个电池板消耗的功率 （保留三位有效数字）。
6．某同学利用图甲所示的装置进行“验证动量守恒定律”的实验。在水平地面上依次铺上白纸、复写纸，记下小球抛出点在记录纸上的垂直投影点O。实验时，先调节轨道末端水平，使A球多次从斜轨上位置P静止释放，根据白纸上小球多次落点的痕迹找到其平均落地点的位置E。然后，把半径相同的B球静置于水平轨道的末端，再将A球从斜轨上位置P静止释放，与B球相碰后两球均落在水平地面上，多次重复上述A球与B球相碰的过程，根据小球在白纸上多次落点的痕迹（图乙为B球多次落点的痕迹）分别找到碰后两球落点的平均位置D和F。用刻度尺测量出水平射程。用天平测得A球的质量为，B球的质量为。
（1）关于实验器材，下列说法正确的是 ；
A．实验轨道必须光滑
B．该实验不需要秒表计时
C．A球的质量可以小于B球的质量
（2）关于实验操作，下列说法正确的是 ；
A．实验过程中白纸和复写纸可以随时调整位置
B．A球每次必须从同一位置由静止释放
C．B球的落点并不重合，说明该同学的实验操作出现了错误
（3）若满足关系式 ，则可以认为两球碰撞前后动量守恒（用所测物理量表示）。
（4）该同学做实验时所用小球的质量分别为，丙图所示的实验记录纸上已标注了该实验的部分信息，若两球碰撞为弹性碰撞，请将碰后B球落点的位置标注在丙图中 。
（5）完成上述实验后，某实验小组对上述装置进行了改装，如图所示，在水平槽末端与水平地面间放置了一个斜面，斜面的顶点与水平槽等高且无缝连接，使小球A仍从斜槽上S点由静止滚下，多次实验，得到两球落在斜面上的平均落点。用刻度尺测量斜面顶点到三点的距离分别为、、。则验证两球碰撞过程中动量守恒的表达式为 （用所测物理量的字母表示）。
7．某实验小组想尽量准确地测量一节旧电池的电动势E和内阻r，实验器材有：待测旧电池E；标准电池（电动势与内阻r。均已知）；电压表（内阻未知）；单刀双掷开关S；电阻箱R；导线若干。设计的电路图如图甲所示。
主要实验步骤如下：
①根据电路图甲，连接实物图；
②将开关S拨到a，调节电阻箱R取不同的值，记录对应的电压表的示数U，画出的图象如图丙中的图线1所示，已知图线1的纵截距为b；
③将开关S拨到b，调节电阻箱R取不同的值，记录对应的电压表的示数U，画出的图象如图丙中的图线2所示，已知图线2的斜率为k，纵截距为b。
回答下列问题：
（1）根据电路图甲所示，在图乙中用笔画线代替导线连接实物图 。
（2）由图丙中图线1可得电压表的内阻为 （用、b、来表示）。
（3）由图丙中图线2可得旧电池的电动势E= ，内阻r= （以上两空均用、b、、k来表示）。
8．某同学用如图甲所示的装置验证牛顿第二定律，两块材质相同、长度均为L的薄木板饺接在一起，饺链上方连有一个轻小滑轮，饺链固定在一个高度可以调节的支架上，A、B两个相同的凹槽用跨过滑轮的细线连接，两凹槽上安装有宽度相同的遮光条，细线绷直时与两木板平行，两遮光条到滑轮的距离之和正好也是L，在两板上离滑轮处有两个光电门。

实验步骤如下：
（1）用游标卡尺测量遮光条的宽度d，如图乙所示，读数为 mm；

（2）若测出某遮光条挡光时间为t，可得到遮光条通过光电门的速度为 （用字母表示）；
（3）两个凹槽里面分别装上10个质量均为m的砝码，让A凹槽靠近滑轮，B凹槽靠近右侧木板底端，细线伸直，给光电门通电，现从B凹槽里拿n＝1个砝码放在A凹槽里面，给A凹槽一个向下的初速度，调节支架的高度，使得两光电门记录的时间，测出高度h；
（4）保持支架高度h不变，重新在两个凹槽里面分别装上10个质量均为m的砝码，让A凹槽靠近滑轮，B凹槽靠近木板底端，细线伸直，给光电门通电，现从B凹槽里拿n＝2个砝码放在A凹槽里面，给A凹槽一个向下的初速度，记录A、B两凹槽上的遮光条通过光电门的时间分别为、，则可以得到两凹槽加速度的大小为a＝ ；
（5）重复第4个步骤，取n＝3，4，…，并测出两凹槽对应的加速度；
（6）现在要用图像法验证牛顿第二定律，图像的纵坐标为a，要使得图像是如图丙所示的过原点的直线，则图像的横坐标应为 ；

A． B． C． D．
（7）若选择正确的横坐标后，得到图像的斜率为k，则可以得到A凹槽和A凹槽上遮光条的总质量为 。（重力加速度大小为g）
参考答案
1．(1)0.65/0.64/0.66
(2)
(3)
(4)
（1）由图乙可知小球直径为
（2）小球经过光电门A的速度大小为
（3）[1]小球经过光电门B的速度大小为
则小球从光电门A运动到光电门B的过程增加的动能为
[2]减少的重力势能为
（4）根据机械能守恒可得
整理可得
以为纵轴、为横轴建立坐标系，则该图像的斜率在误差允许范围内约等于时，亦可认为机械能守恒。
2．(1)
(2)AD
(3)2300（2000~2600）
（1）根据电路图，连接实物图如下
（2）A．充电过程中，电流逐渐减小，并减小得越来越慢，电容器的电荷量增加得越来越慢，由电压表示数先迅速增大，然后逐渐稳定为某一数值，A正确；
B．充电过程中，由于电容器两端的电压越来越高，电源与电容器间的电势差越来越小，电流表示数逐渐减小，B错误；
C．放电过程中，电压表的示数是逐渐变小的，但不是均匀减小的，C错误；
D．放电过程中，电流表中的电流方向从左到右，D正确。
故选AD。
（3）电容器的电荷量
故电容器的电容
其中即为图线与坐标轴围成的面积，故
联立解得
3．(1)AB
(2) 1.0/1
(3)偏大
（1）A．要保证小球做平抛运动，书桌要调整水平，A正确；
B．由于要记录小球的运动轨迹，必须重复多次，才能画出几个点，因此为了保证每次平抛的轨迹相同，所以要求小球每次从同一高度释放，B正确；
C．本实验测量小球轨迹即可，所用练习本上表面无需必须光滑，C错误；
D．案板必须竖直放置，以防止打到案板上的点之间的水平位移不同，D错误。
故选AB。
（2）[1]竖直方向做自由落体运动，有
水平方向做匀速直线运动
解得小球离开桌面时初速度的大小
[2]点竖直速度
小球碰撞点前瞬间的速度大小为
（3）案板没有竖直，向左倾斜一较小角，导致A与B两点间的间距变大，时间偏大，但是计算所用时间偏小，根据
可知，计算的初速度偏大。
4． 596.0 无 偏小
（1）[1]电阻箱的读数为
（2）[2][3]由题意可知，此方法是电桥法测电阻，当电流表示数为零时，R与串联，R与AK并联；同时与BK并联，所以有
化简可得
最后，得被测电阻的阻值为
整理得
由此可求得
则与灵敏电流计的内阻无关，故若考虑电流计的内阻，测量值无系统误差。
（3）[4] 若使灵敏电流计示数为零，则需减小θ（或增大电阻箱阻值R），由
知，此时测出Rx的值小于真实值。
5． a 10 80（78~82） 2.62（2.55~2.70）
（1）[1]根据特性曲线可知，电流需要从零开始，因此滑动变阻器采用分压式接法，可知，实验电路应选用图甲中的图a。
（2）[2]将小量程电压表改装成大量程电压表，需要串联一个分压电阻，则有
解得
（3）[3]在图丙中，作出电阻的图像，如图所示
交点为工作状态，则电池板效率
（4）[4]把电阻与电源等效为一个新电源，则等效内电阻
等效电源电动势为
设每个两端的电压为，每个电流为，由闭合电路欧姆定律可得
则有
作出等效电源的图像，如图所示
可得，每个电池板消耗的功率约为
6． B B 见解析
（1）[1] A．实验轨道是否光滑对实验无影响，故A错误；
B．该实验应用平抛运动的原理表示碰撞的速度，不需要秒表计时，故B正确；
C．为使A球碰后可以落在D点，A球的质量必须大于B球的质量，故C错误；
故选B。
（2）[2] A．实验过程中白纸和复写纸不可以随时调整位置，故A错误；
B．A球每次必须从同一位置由静止释放，以保证碰撞时的速度相等，故B正确；
C．B球的落点并不重合，是正常的误差范围内，不能说明该同学的实验操作出现了错误，故C错误；
故选B。
（3）[3]两球离开斜槽后做平抛运动，由于抛出点的高度相等，它们做平抛运动的时间t相等，碰撞前A球的速度大小
碰撞后A的速度大小
碰撞后B球的速度大小
如果碰撞过程系统动量守恒，则碰撞前后系统动量相等，则
整理得
（4）[4] 若两球碰撞为弹性碰撞，则根据能量守恒定律得
联立解得
所以B球落点到O点的距离与OE之间的距离之比为12：7，标注的位置如图所示：
（5）[5]碰撞前小球A落点为，碰撞后小球A落点为，小球B落点为，设斜面倾角为，由平抛规律得
解得
同理可得
，
根据动量守恒表达式
可得
7．
（1）[1]根据电路图甲，连接实物图如图所示。
（2）[2]由闭合电路欧姆定律可得
整理可得
则题图丙中图线1的纵截距
解得
（3）[3][4]同理题图丙中的图线2的表达式为
则题图丙中图线2的纵截距
斜率为
又
解得
8． 5.60 A
（1）[1]游标卡尺的精度为0.05mm，读数为5mm+120.05mm=5.60mm；
（2）[2]遮光条经过光电门的时间较短，则速度为
（4）[3]同（3）可知B、A经过光电门的速度分别为
，
根据速度—位移的公式有
解得
（6）[4]设A、B两凹槽和遮光条的质量均M，从B凹槽拿一个砝码到A凹槽，有
若从B凹槽拿n个砝码到A凹槽，由牛顿第二定律有
解得
变形得
图像的纵坐标为a，横坐标应为（n-1）。
故选A。
（7）[5]根据斜率可得A凹槽和A凹槽上遮光条的总质量
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