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2026届人教版高考物理第一轮复习：高考物理实验分类基础练习1
一、力学实验（本大题共12小题）
1．某同学想做“验证力的平行四边形定则”的实验,现有如下实验器材:一重物、木板、白纸、图钉、刻度尺、细绳和一个弹簧测力计。
（1） 为了完成实验,他找来一根轻弹簧,用刻度尺和弹簧测力计测量轻弹簧的长度和弹力,作出如图（a）所示图像,根据图像,求得该弹簧的劲度系数______（计算结果保留两位有效数字）;
（2） 为“验证力的平行四边形定则”,又进行了如下实验:
①将贴有白纸的木板竖直固定,弹簧测力计上端悬挂于固定点,下端用细绳挂重物,测出重物的重力,如图（b）所示;
② 将轻弹簧的右端用细绳系于点,手拉轻弹簧的左端,使结点静止在某位置,如图（c）所示。测量轻弹簧的__________________并读出弹簧测力计的示数,在白纸上记录点的位置和三条细绳的方向;
③根据图（a）求出轻弹簧的弹力,在白纸上作出各力的图示,验证力的平行四边形定则是否成立;
④ 改变弹簧的拉力,进行多次实验，下列操作正确的是____；（ ）
A. 细绳方向应与木板平面平行
B. 弹簧可以贴在木板上
C. 改变拉力进行多次实验时,每次都要使点静止在同一位置
⑤ 改变弹簧的拉力时，发现两次结点的位置与刚好在同一直线上,如图（d）所示,则下列说法中正确的是。（ ）
A. 第二次弹簧测力计示数较大 B. 两次弹簧测力计示数相同
C. 第二次弹簧的长度一定更长 D. 第二次弹簧的长度可能不变
2．义乌某中学的学生准备选用以下四种方案来完成“探究加速度与合外力的关系”的实验，绳子和滑轮均为轻质，请回答下列问题：
（1）四种方案中，需要进行“补偿阻力”的方案是 。（选填甲、乙、丙、丁）
（2）四种方案中，需要满足重物或钩码质量远小于小车的质量的方案是 。（选填甲、乙、丙、丁）
（3）某一小组同学用图乙的装置进行实验，得到如图所示的一条纸带（相邻两计数点间还有四个点没有画出），已知打点计时器使用的是频率为50Hz的交流电。根据纸带可求出小车在E点的瞬时速度为 ，加速度为 。（计算结果保留三位有效数字）
（4）另一组学生用图乙的装置测量小车的质量，及小车与木板的动摩擦因数，通过增减悬挂钩码的数目进行多次实验，通过分析纸带求出相应实验时小车的加速度，得到多组拉力传感器示数和小车加速度的数据，作出如图所示的图像。由图像可求得小车的质量 kg，小车与长木板间的动摩擦因数 。（计算结果保留2位有效数字）
3．物理兴趣小组利用手机中“声学秒表”软件测量当地的重力加速度。如图甲所示，他们将铁架台放在水平台面上，上端固定电磁铁,闭合电磁铁的开关后能吸住小球，打开手机软件，断开开关，小球下落撞击挡板,手机接收到断开开关的声音和小球撞击挡板的声音，算出时间间隔,改变小球距离挡板的高度及对应的时间间隔,测量多组数据。
(1)某次记录下声音振幅随时间变化曲线如图乙，第一、第二个尖峰的横坐标分别对应断开开关的声音和撞击挡板的声音，小球下落的时间 。
(2)作出如图丙所示的图线，可得到重力加速度 。(结果保留两位有效数字)
(3)在实验中，将手机置于以下哪个位置可减小误差？
A．靠近开关，远离挡板
B．靠近挡板，远离开关
C．开关和挡板之间的中央
(4)若某同学将电磁铁的下端与挡板的距离作为做上述实验，测出的重力加速度为,则 。（填“>”“=”“<”）
4．（6分）某实验小组用轻杆、小球和硬纸板等制作一个简易加速度计,如图（a）所示。在轻杆上端装上转轴,固定于竖直放置的标有角度的纸板上的点,轻杆下端固定一小球,杆可在竖直纸板平面内自由转动。将此装置固定于运动小车上,可粗略测量小车的加速度。主要操作如下:
图（a） 图（b）
（1） 若轻杆摆动稳定时与竖直方向的夹角为 ,则小车的加速度________________（用 ,表示）,该加速度测量仪的刻度__________（填“均匀”或“不均匀”）;
（2） 为了准确标出刻度,还需要测出当地重力加速度,利用重锤连接纸带做自由落体运动,打点计时器在纸带上打出一系列点,选取一条较理想的纸带,纸带上计数点的间距如图（b）所示，相邻两个计数点间的时间间隔为。根据数据求出当地重力加速度____________（保留三位有效数字）。
5．拓展实验原理与方法 为测量弹簧劲度系数，探究小组设计了如下实验，实验装置如图1所示，角度传感器固定在可转动的“”形竖直螺杆上端，可显示螺杆转过的角度。“”形螺杆中部套有螺母，螺母上固定力传感器。所测弹簧上端挂在力传感器上，下端固定在铁架台底座上，力传感器可显示弹簧弹力大小。“”形螺杆转动时，力传感器会随着“”形螺杆旋转而上下平移，弹簧长度随之发生变化。
图1 图2
（1） 该探究小组操作步骤如下：
①旋转螺杆使弹簧初始长度等于原长，对应的角度传感器示数调为0；
②旋转“”形螺杆使弹簧长度增加，记录力传感器示数及角度传感器示数 ；
③多次旋转“”形螺杆，重复步骤②的操作，记录多组对应、 值；
④用所测数据作出 图像，图2已描出5个点，请在图2中画出图像。
（2） 若螺杆的螺距（螺杆转动一周杆沿轴线前进的距离）为，则角度传感器示数为 时弹簧的伸长量__________。
（3） 由 图像可知弹力与弹簧的伸长量____成正比（填“”“”或“”），结合图像算出弹簧的劲度系数。
6．某实验小组利用如图甲所示装置以及频闪照相机（图中未画出）研究平抛运动规律。
(1)关于该实验，下列说法正确的是_____（填字母）；
A．斜槽轨道必须光滑
B．斜槽轨道末端必须调节至水平
C．应使小球每次从斜槽上相同的位置由静止释放
D．实验前不需要用重垂线检查方格纸上的竖线是否竖直
(2)该实验中，在取下白纸前，应确定坐标原点O的位置，并建立直角坐标系，下列图像中坐标原点和坐标系的建立正确的是______（填字母）；
A． B． C．
(3)频闪照相机每隔相同时间曝光一次，某次拍摄得到的照片，a、b、c、d为轨迹上4个点，如图乙所示。已知图中每个方格的边长为2.45cm，当地重力加速度的大小为。则图中a点 （填“是”或“不是”）小球平抛运动的抛出点，小球平抛运动的初速度大小为 m/s。
7．(1)电火花计时器使用 （选填“直流”或“交流”）电源，工作电压为 V。
(2)在某次用打点计时器（工作频率为50Hz）测定做匀变速直线运动物体的加速度实验中，所获得的纸带如图所示。选好0点后，每5个点取一个计数点（相邻两计数点中间的4个点图中未画出），依次取得1、2、3、4点，测得的数据如图所示。
则纸带的加速度大小为 ，“1”这一点的速度大小为 m/s。（结果均保留三位有效数字）
8．用已有的知识与方法解决新问题 冰墩墩小巧玲珑可爱，某同学用如图甲所示的装置确定冰墩墩重心位置，实验如下：
甲
将冰墩墩用不可伸长的细线固定在竖直平面内的点，点有拉力传感器，将拉力传感器与计算机相连接（重力加速度为）。
（1） 先让冰墩墩做小角度摆动，计算机显示曲线如图乙所示，则冰墩墩摆动的周期为______________。
乙
（2）将宽度为的遮光条固定在冰墩墩的下方，当冰墩墩静止时，在冰墩墩下方的遮光条处安装有光电门（图中未画出），将冰墩墩拉到不同位置由静止释放，测出遮光条经过光电门的挡光时间。
（3） 改变冰墩墩释放的位置，测得多组力传感器的示数和挡光时间，画出图像，如图丙所示。已知该图线的斜率为，纵截距为，则冰墩墩的质量为______，冰墩墩的重心位置到悬挂点的距离为__________。
丙
9．改变测量手段与测量技术 小明做“用单摆测量重力加速度”的实验。
（1）如图甲所示，细线的上端固定在铁架台上，下端系一个小钢球（下方吸附有小磁片），做成一个单摆；
甲
（2） 使小球在竖直平面内做小角度摆动，打开手机的磁传感器软件。某次采集到的磁感应强度的大小随时间变化的图像如图乙所示，则单摆的振动周期__________________________________（结果保留3位有效数字）；
乙
（3） 改变线长，重复上述步骤，实验测得数据如下表所示（实验前已测得小球半径），请根据表中的数据，在图丙上作出图像；
丙
0.40 1.276 1.628
0.60 1.555 2.418
0.80 1.801 3.244
1.00 2.010 4.040
1.20 2.208 4.875
（4） 测得当地的重力加速度__（结果保留3位有效数字）；
（5） 有同学认为，根据公式，小明在实验中未考虑小磁片对摆长的影响，的测量值小于真实值，所以实验测得的重力加速度偏小。请判断该观点是否正确，简要说明理由：______。
10．某同学用如图1所示的装置验证轻弹簧和物块（带有遮光条）组成的系统机械能守恒。图中光电门安装在铁架台上且位置可调。物块释放前，细线与弹簧和物块的拴接点，在同一水平线上，且弹簧处于原长。滑轮质量和一切摩擦均不计，细线始终伸直。物块连同遮光条的总质量为，弹簧的劲度系数为，弹性势能为弹簧形变量)，重力加速度为，遮光条的宽度为，物块释放点与光电门之间的距离为远远小于。现将物块由静止释放，记录物块通过光电门的时间。
(1)改变光电门的位置，重复实验，每次物块均从点静止释放，记录多组和对应的时间，作出图像如图2所示，若要验证轻弹簧和物块组成的系统机械能守恒，则在误差允许的范围内，需要验证正确的关系式是 。
A． B．
(2)在(1)中的条件下，和时，物块通过光电门时弹簧具有的弹性势能分别为和，则 (用，表示)。
(3)在(1)中的条件下，取某个值时，可以使物块通过光电门时的速度最大，速度最大值
为 (用表示)。
11．（7分）小附同学为测算长沙当地重力加速度，组装了如图甲所示的实验装置，细线下悬挂一个倒锥形容器，容器内装上墨汁，容器下方有一张纸板。当容器在竖直面内做小角度(小于摆动时，打开电机，电机控制纸板沿着垂直于容器的摆动方向向右匀速运动，容器流出的墨水在纸板上形成了如图乙所示的曲线。
甲 乙
（1） 图乙中、处点迹密集，处点迹稀疏，试说明原因：____________________________________________________。
（2） 已知纸板匀速运动的速度为，乙图中、两点之间的距离为，则容器摆动的周期____________（用题中所给字母表示）。
（3） 已知连接容器的单边细线长度为，双线之间夹角为 ，忽略容器的形状和大小，则在满足第（1）问的前提下，当地重力加速度为________________________________（用、、、 表示）。
（4） 忽略容器的形状和大小会影响测算结果，按第（2）问的方法，测得的重力加速度相对于真实值________（填“偏大”或“偏小”）。
12．在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中：小车拖着穿过打点计时器的纸带做匀变速直线运动，下图是经打点计时器打出纸带的一段，打点顺序是A、B、C、D、E，已知交流电频率为50Hz，纸带上每相邻两个计数点间还有四个点未画出。现把一刻度尺放在纸带上，其零刻度线和计数点A对齐。请回答以下问题：
（1）由图可读出AC之间距离为 cm；
（2）打B这个计数点时小车的瞬时速度 m/s；（保留两位有效数字）
（3）打CE段的过程中小车的平均速度 m/s；（保留两位有效数字）
（4）小车运动的加速度大小是 。（保留两位有效数字）
二、电学实验（本大题共12小题）
13．某同学欲测量某未知电阻的阻值。除了待测电阻、多用电表之外，实验室还准备了如下器材：
A．电源E（电动势，内阻r约为）；
B．滑动变阻器（最大阻值）；
C．滑动变阻器（最大阻值）;
D．电阻箱（阻值范围）；
E．电阻箱（阻值范围）；
F．毫安表（量程，内阻为）；
G．电压表V（量程，内阻为）；
H．开关1个，导线若干。
(1)用多用电表粗略测量金属丝的电阻，当选择“”倍率的电阻挡，欧姆调零后再进行测量，多用电表的示数如图甲所示，测量结果为 ；
(2)实验电路图如图乙所示，他把电压表量程扩大为原来的2倍，图乙中的电阻箱应选择 （填对应器材前的序号），并将该电阻箱的阻值调为 。
(3)为了调节方便，图乙中的滑动变阻器应选择 （填对应器材前的序号），且在开关闭合前将滑片滑到最 （填“左”或“右”）端。
(4)调节滑动变阻器的滑片到某一位置，电压表和毫安表的示数如图丙、图丁所示，可知未知电阻的阻值为 Ω。（结果保留整数）
14．有一个待测电压表V，其内阻r未知（约）、量程在12V~15V之间，共有N个均匀小格，但刻度数值已经模糊。为了测量其量程及其内阻并重新标刻度值，实验室提供下列器材选用：
标准电压表V1（量程为3V，内阻）；
标准电压表V2（量程为15V，内阻约为）；
滑动变阻器R：最大阻值为；
直流电源E：电动势为15V，内阻不能忽略，开关、导线若干。
（1）用多用电表的欧姆挡粗略测量待测电压表的内阻，多用电表刻度盘上电阻刻度中间值为20。实验时应将选择开关拨至倍率“× ”（填“1”、“10”或“1k”）。
（2）为了让电表指针均偏转到满偏的三分之一以上，且能较精确地测出待测电压表V的量程和内阻r，请在如图所示的虚线方框内将电路图补充完整，并将所选用的器材用相应的符号表示。

（3）根据设计的电路图进行实验，调节滑动变阻器，并让待测电压表V的指针恰好偏转了n格，为了得到待测电压表V1的量程，读出标准电压表V1的示数，标准电压表V2的示数，待测电压表V1的量程为 ，内阻为 。（均用测得的物理量和题中已知量的符号表示）
15．某物理学习小组利用如图甲所示电路来测定电源的电动势和内电阻。
为待测电源；电动势为,内电阻较小
为电流表：量程为
为滑动变阻器
为的定值电阻
灵敏电流计满偏电流,内阻。
电阻箱最大阻值
为开关
(1)将灵敏电流计和电阻箱连接改装成量程为的电压表，在图甲虚线框中应将表与电阻箱 (填“串”或“并”)联；并将电阻箱阻值调整为 。
(2)闭合开关前，将的滑片滑至最 (填“左”或“右”)端。闭合开关,将滑动变阻器滑片从初始位置滑向另一端的过程中，小组同学发现开始电流表示数变化很小，当滑片即将滑至另一端点时电流表示数突然变大超过量程，造成这样的原因可能是
A．滑动变阻器最大阻值太小 B．滑动变阻器最大阻值太大
C．电流表A量程太小 D．电流表A量程太大
(3)更换适当的滑动变阻器后，正确实验得到多组电流表示数及对应的灵敏电流计的示数如下表：
次数 1 2 3 4 5 6
0.10 0.20 0.30 0.40 0.50 0.60
0.79 0.67 0.57 0.45 0.35 0.20
根据表中数据在图乙上描点，绘制关系图线。
(4)根据绘制关系图线，求得电源的电动势为,内电阻为 。(保留2位有效数字)
(5)写出一条该实验中定值电阻在电路中的作用：
16．（10分）某同学利用如图（a）所示电路测量多用电表电阻挡内部电阻和电池的电动势。使用的器材有:多用电表,电压表（量程、内阻为）,滑动变阻器（最大阻值）,导线若干。请完善以下步骤:
图（a） 图（b） 图（c） 图（d）
（1） 将多用电表的选择开关调到电阻“”挡,再将红、黑表笔短接，________（填“机械”或“欧姆”）调零;
（2） 将图（a）中多用电表的红表笔接端,黑表笔接端,那么电压表的左端应为________（填“”或“-”）接线柱;
（3） 电阻表内部电路可等效为一个电池、一个理想电流表和一个电阻串联而成的电路,如图（b）所示,电池的电动势为,多用电表电阻“”挡内部电路的总电阻为,调节滑动变阻器,测得电阻表的读数和电压表读数,某次测量电压表的示数如图（c）所示,读数为________________________,根据图线如图（d）所示,求得电动势________________________,内部电路的总电阻________________________ （结果均保留两位小数）。
17．某学习小组进行精确测量电阻Rx的阻值的实验，有下列器材供选用。
A．待测电阻Rx（约300Ω）
B．电压表V（3V，内阻约3kΩ）
C．电流表A1（10mA，内阻约10Ω）
D．电流表A2（20mA，内阻约5Ω）
E．滑动变阻器R1（0～20Ω，额定电流2A）
F．滑动变阻器R2（0～2000Ω，额定电流0.5A）
G．直流电源E（3V，内阻约1Ω）
H．开关、导线若干
(1)甲同学根据以上器材设计了用伏安法测量电阻的电路，并能满足Rx两端电压从零开始变化并进行多次测量。则电流表应选择 （填“A1”或“A2”）；滑动变阻器应选择 （填“R1”或“R2”）；请在虚线框中帮甲同学画出实验电路原理图 。
(2)乙同学经过反复思考，利用所给器材设计出了如图所示的测量电路，具体操作如下：
①按图连接好实验电路，闭合开关S1前调节滑动变阻器R1、R2的滑片至适当位置；
②闭合开关S1，断开开关S2，调节滑动变阻器R1、R2的滑片，使电流表A1的示数恰好为电流表A2的示数的一半；
③闭合开关S2并保持滑动变阻器R2的滑片位置不变，读出电压表V和电流表A1的示数，分别记为U、I；
④待测电阻的阻值Rx= ，比较甲、乙两同学测量电阻Rx的方法，你认为哪个同学的方法更有利于减小系统误差？ （填“甲”或“乙”）同学的。
18．实验室有一个灵敏电流计G1，满偏刻度为30格。某兴趣小组想要较精确地测出它的满偏电流Ig和内阻Rg，实验室中可供利用的器材有：
待测灵敏电流计G1
灵敏电流计G2
电流表A：（量程为1mA、内阻约为100Ω）
定值电阻R1：（阻值为200Ω）
定值电阻R2：（阻值为400Ω）
电阻箱R：（0～9999.9Ω，最小调节量0.1Ω）
滑动变阻器R3：（最大电阻2000Ω，额定电流1.5A）
直流电源：电动势1.5V，内阻不计；开关一个，导线若干。
该小组设计的实验电路图如图，连接好电路，并进行下列操作。
（1）闭合开关调节滑动变阻器使电流表A示数适当。
（2）若灵敏电流计G2中的电流由a流向b，再调节电阻箱，使电阻箱R的阻值 （选填“增大”或“减小”），直到G2中的电流为0。
（3）读出电阻箱连入电路的电阻为1000Ω，电流表A的示数为0.7mA，灵敏电流计G1的指针指在20格的刻度处，则灵敏电流计满偏电流Ig= μA，内阻Rg= Ω。（保留三位有效数字）
19．如图1所示为某兴趣小组测量电池组的电动势和内阻的实验原理图，已知电池组的电动势约为，内阻约为。现提供的器材如下：
A．电池组
B．电压表（量程，内阻约为）
C．电压表（量程，内阻约为）
D．电阻箱
E．定值电阻
F．定值电阻
G．开关和导线若干
（1）如果要准确测量电源的电动势和内阻，电压表V应选择 （选填“B”或“C”），定值电阻应选择 （选填“E”或“F”）。
（2）改变电阻箱的阻值，记录对应电压表的读数，作出的图像如图2所示，图线与横、纵坐标轴的截距分别为，定值电阻的阻值用表示，则可得该电池组的电动势为 ，内阻为 （用字母表示）。
（3）该实验测得的电动势与真实值相比 （选填“偏大”“偏小”或“不变”），内阻的测量值与真实值相比 （选填“偏大”“偏小”或“不变”）。
20．（10分）某实验小组通过查阅课外书了解到在如图（a）所示的电路中,当两个电池的电动势相等,即时,灵敏电流计示数为0。受此启发,他们从实验室中找来一些器材,设计了如图（b）所示电路来测量一待测电源的电动势。图（b）中,标准电源的电动势和定值电阻的阻值均为已知量,为灵敏电流计,为一根粗细均匀的电阻线,为滑动触头,可在电阻线上移动,触点为。请回答下列问题:
图（a） 图（b）
（1） 查询教材可知电阻线的电阻率为 ,用螺旋测微器测量电阻线的横截面直径如图（c）所示,则____________________________；
图（c）
（2） 按图（b）连接实物电路。单刀多掷开关从“0”挡调到“1”挡,再调节滑动变阻器的滑片,使灵敏电流计示数为0,此时,标准电源的内阻两端电压是______,定值电阻两端电压是____________,通过定值电阻的电流是________________;
（3） 保持滑动变阻器的滑片不动,将置于“2”挡,调节__________________,使灵敏电流计示数为0,并用刻度尺测量________________________________。用已知量和测量量的符号表示待测电源的电动势为________________________。
21．（9分）如图甲所示，小钟同学利用铜片、锌片和柠檬制作了水果电池，该电池可以使小灯泡发光。为了测量该电池的电动势和内阻，他找来了如下器材：
电流表：量程，内阻约为 ；
电压表：量程，内阻约为 ；
滑动变阻器： ，；
开关、导线若干。
（1） 在现有器材的条件下，要尽可能准确地测量电池的电动势和内阻，实验电路图应选择乙图中的________（填“A”或“B”）。
（2） 根据实验中电流表和电压表的示数得到了如图丙所示的图像，测得自制水果电池的电动势____________。
丙
（3） 本实验中，由于电流表和电压表内阻的影响，测量结果存在误差，该误差属于________误差（填“系统”或“偶然”）。
（4） 为消除电表内阻带来的误差，小钟同学反复研究设计出如图丁所示的电路，图中是辅助电源，、两点间有一灵敏电流表。实验步骤为：
丁
①闭合开关、，调节和使得灵敏电流表的示数为零，读出电流表A的示数和电压表的示数。
②改变滑动变阻器和的阻值，重新使得灵敏电流表的示数为零，读出电流表A的示数和电压表的示数。
③由上述步骤可以测得自制水果电池的内阻________________ 。
（5） 在第（4）问的第②步中，实际上有极少的从到的电流通过灵敏电流计，而小钟同学观察不仔细，误以为灵敏电流表的示数为零。因此，小钟同学测得的自制水果电池的内阻________真实值（填“大于”“小于”或“等于”）。
22．（9分）某同学要测量一段电阻丝的电阻率，实验过程中的几个主要步骤如下：
（1）先用螺旋测微器测量电阻丝的直径，如图甲所示，则其示数为　　　　mm。
甲
（2）测量好电阻丝的直径与长度后，再用多用电表粗测其阻值，当用“×10”挡位测量其阻值时指针偏转角度很大，则应改变挡位测量；多用电表欧姆挡改变挡位后　　　　（填“需要”或“不需要”）欧姆调零；如果按正确方式操作后多用电表示数如图乙所示，则电阻丝阻值为　　　　Ω。
乙
（3）该同学采用伏安法测量电阻丝的准确阻值，未完全完成连接的电路实物图如图丙所示，已知滑动变阻器采用限流接法，请用笔画线代替导线完成连接。
丙
（4）该同学正确连接电路，若所有操作都正确，则测出的电阻值　　　　（填“大于”“小于”或“等于”）真实值，该误差的来源是　　　　，这种误差属于　　　　误差。
（5）实验测出电阻丝的电阻为R，电阻丝横截面的直径为D，长度为L，则电阻丝电阻率为ρ＝　　　　（用D、L、R表示，单位均已为国际单位）。
23．（10分）学习了测电阻的方法后,物理兴趣小组欲设计实验测量未知电阻的阻值。
（1） 先用多用电表电阻挡粗测电阻,使用多用电表前要先进行____________，然后将换挡开关扳至电阻挡倍率后,两表笔短接,进行欧姆调零,使指针指到________（填“电流”或“电阻”）刻度的最大处,测量电阻后指针指向为如图所示虚线位置,更换__________（填“”或“”）倍率后，________（填“需要”或“不需要）重新欧姆调零,指针指到如图所示实线位置。
（2） 实验室提供的器材有:
直流电源,内阻不计；
电压表,量程为,内阻为 ；
电压表,量程为,内阻为 ；
电流表,量程为,内阻约为 ；
电流表,量程为,内阻约为 ；
定值电阻为 ；
定值电阻为 ；
滑动变阻器,最大阻值约为 ,允许通过的最大电流为；
开关和导线若干。
① 根据以上器材,在下方虚线框中设计出测的实验电路图,要求测量误差尽可能小并标明所选器材;
② 某次小组同学记录的电压表的示数为,电流表的示数为,则由此可得未知电阻的阻值为____________ （结果保留三位有效数字）。
24．（9分）为了探究可变电阻约的电阻值变化规律，某同学在下列器材中选择合适器材设计了如图1所示电路：
图1 图2
A.直流电源，内阻不计
B.滑动变阻器最大阻值 ，允许通过的最大电流
C.滑动变阻器最大阻值 ，允许通过的最大电流
D.直流电压表量程，内阻约为
E.直流电流表量程，内阻为
F.定值电阻阻值 ，允许通过的最大电流
G.定值电阻阻值 ，允许通过的最大电流
H.开关，导线若干
（1） 该同学连接好电路后，为了更精确地测定的电阻值，该同学最终应将电压表的接线端接______接线柱（填“1”或“2”）。
（2） 电路中应选用滑动变阻器为________，定值电阻为________（均填写器材前字母）。
（3） 经过多次测量后，该同学以电流表读数为纵坐标，以电压表读数为横坐标建立如图2所示图像，通过对图像进行分析可知，当电压为时，电阻的阻值是________________ （保留整数）。
三、其他实验（本大题共2小题）
25．小星学习了光的干涉后，用激光笔和双缝组件（如图甲所示）做双缝干涉实验，并测量激光的波长。他按如下步骤组装好设备：先将激光笔打开，让激光垂直照到墙壁上，在墙壁上形成一个小光斑。然后将双缝组件固定在激光笔前方，让激光垂直通过双缝后在远处墙壁上形成干涉图样，如图乙所示。
(1)小星做实验时，双缝组件到墙壁距离为，两次所用双缝间距分别为和，用刻度尺测量干涉图样的数据分别如图丙和图丁所示，则图丙是采用间距为 mm的双缝测得的结果。根据图丁的测量结果，计算得出激光笔所发出的激光波长为 nm（结果保留三位有效数字）。
(2)若实验过程中保持激光笔与双缝组件的位置不变，用光屏在离墙壁处承接干涉图样，光屏上的图样与原来的干涉图样相比，会出现的现象是（　　）
A．条纹间距变大
B．条纹间距不变
C．条纹间距变小
D．条纹消失
26．（6分）利用数字化实验研究“一定质量的气体在温度不变时,压强与体积关系”的实验装置如图（a）所示。
（1） 小明同学组装好实验装置,进行多次实验，每次实验测出6组数据,进行两次实验后,他根据两组实验数据画出图像，如图（b）所示,但是仍然得不到压强与体积关系,你认为他应该作出和__________图像；
（2） 小明同学作出正确的图像后,发现该图像与纵轴有截距,你认为原因是________________________________________________；
（3） 小明解决上述问题后，重新作图得到了一条过原点的直线，通过实验图像,我们可以得出结论:______________________________________________________________。
四、创新实验（本大题共4小题）
27．（6分）某同学利用智能手机研究木块在水平木板上的运动，进而计算木块与木板间的动摩擦因数。实验装置如图（a）所示，带滑轮的长木板水平放置，轻绳跨过固定在长木板末端的滑轮，一端连接重物，另一端连接木块，具有加速度测量功能的手机固定在木块上，调节滑轮的位置使轻绳与长木板平行，重物离地面足够远。实验时，先用天平测出木块和手机的总质量。按图（a）安装好实验装置，先打开手机的“加速度传感器”小程序，再释放重物，轻绳带动木块运动，直至木块碰到缓冲器后结束测量(已知当地重力加速度。
（1） 在智能手机上显示的加速度图像如图（b）所示。由图像知，在误差允许的范围内，木块在内可认为做________________运动（填“匀速直线”“匀加速直线”或“匀减速直线”），根据图像可求得木块与缓冲器碰撞前瞬间的速度大小约为________________________________（计算结果保留两位有效数字）；
（2） 根据手机记录的木块运动加速度，要计算出木块与木板间的动摩擦因数，还需要测量的物理量是____________________（填物理量及相应的符号），计算动摩擦因数的表达式为____________________（用所测物理量的字母表示）。
28．（8分）用如图甲所示的装置来完成“验证动量守恒定律”的实验。
甲
（1）关于实验中需要满足的条件及实验现象，下列说法错误的是　　　　。
A．斜槽轨道的末端切线必须水平
B．斜槽轨道必须光滑
C．小球1每次必须从同一高度由静止释放
D．两球质量应满足m1＞m2
E．两球半径应满足r1＝r2
F． M、P、N三点一定分别对应小球1碰撞后、小球1碰撞前、小球2碰撞后的落点
（2）图甲中O点是小球抛出点在水平地面上的竖直投影，实验时先让入射小球多次从斜槽上位置S由静止释放，通过白纸和复写纸找到其平均落地点的位置P，测出平抛射程，然后把半径相同的被碰小球静置于轨道的水平部分末端，仍将入射小球从斜槽上位置S由静止释放，与被碰小球发生正碰，并多次重复该操作，两小球平均落地点位置分别为M、N。实验中还需要测量的物理量有　　　　（填选项前的字母）。
A．入射小球和被碰小球的质量m1、m2
B．入射小球开始的释放高度h
C．小球抛出点距地面的高度H
D．两球相碰后的平抛射程OM、ON
（3）在实验误差允许范围内，若满足关系式　　　　（用所测物理量的字母表示），则可以认为两球碰撞前、后动量守恒。
（4）历史上关于“运动”量度有两种观点：一种观点认为应该用物理量mv来量度运动的强弱；另一种观点认为应该用物理量mv2来量度运动的强弱。牛顿用如图乙所示的实验研究碰撞，并记录了自己的实验：“摆长取10英尺……若物体A以9份运动撞到静止的物体B，损失掉7份，碰撞后以2份运动继续前进，则物体B将以7份运动弹起。如果两物体从反方向相撞，撞前A以12份运动，B以6份运动，撞后A以2份后退，B将以8份后退，双方各减14份。”牛顿由此找到了碰撞中的运动守恒量。你认为牛顿所指的量度“运动”的物理量是　　　　（填“mv”或“mv2”）。
乙
29．实验器材创新和数据处理物理实验小组搭建如图所示气垫导轨和光电门的装置，准备验证“系统机械能守恒”，设计的实验步骤如下：
.测量遮光片宽度，滑块到光电门的距离，选用标准质量均为的砝码个，已知重力加速度为；
.先将砝码全部放置在滑块上，然后夹走一个砝码放置于砝码盘，从静止释放滑块，记录下遮光片通过光电门的时间，由此得出通过光电门的速度；
.依次改变砝码盘中砝码个数，每次将砝码从滑块上取走并放置于砝码盘，重复步骤，得到一系列和的数据；
.以为纵轴，为横轴，若数据满足一次函数形式，则完成验证“系统机械能守恒”。
（1） 在进行实验之前，下列选项中必须操作的是____（填标号）。（ ）
A. 静止释放时滑块尽量靠近光电门，以防止滑块运动速度过快
B. 动滑轮右侧的细绳应尽量竖直，以有效减少实验误差
C. 滑块质量必须远远大于砝码质量，以有效减少实验误差
（2） 滑块通过光电门时，砝码盘中砝码的速度为____________（用和表示）。
（3） 若所绘制的图像斜率为，则滑块的质量__________________（用、、、和表示）。
（4） 由于未测量动滑轮和砝码盘的质量，则得出的滑块的质量与实际值相比将会________（填“偏小”“偏大”或“相同”）。
30．（8分）某学习小组的同学用如图（a）的装置验证竖直面内的圆周运动过程中机械能守恒。轻细杆一端连接在光滑固定转轴处,另一端连接一小球。在转轴点的正上方和正下方轨道半径处分别安装光电门,测出杆长、杆的宽度和小球的直径。现使小球在竖直面内做圆周运动,读出轻杆经过点正上方光电门的时间为,经过点正下方光电门的时间为。已知当地重力加速度为,不考虑空气阻力。
（1） 该同学用游标卡尺测小球直径时,示数如图（b）所示,则______________;
（2） 如果要验证小球在竖直面内做圆周运动机械能守恒,需要满足的方程为______________________________________
（用题中的、、、、、等符号表示）;
（3） 某位同学误把光电门安装在轻杆的中点,已知小球质量为,则用原来的方法计算小球从最高点到最低点过程中动能的增量时会出现测________真（填“ ”“ ”或“”）;
（4） 另一位同学光电门安装正确,他让小球由任意位置静止释放,测出多组释放点到最低点的距离,以及对应小球运动到最低点光电门的遮光时间,作出了图像。若图像是一条过坐标原点的直线,且直线斜率________________（用题中的、、、等符号表示）,则说明小球运动过程中机械能守恒。
参考答案
1．【答案】（1） 15（2分）
（2） ② 长度（或伸长量）（2分）
④ A
⑤ AD
【详解】（1） 根据胡克定律可知图像的斜率表示劲度系数，有；
（2） ② 为了获得轻弹簧的拉力，需要测量其长度（或伸长量）；
④ 弹簧测力计、细绳、弹簧都应与木板平面平行，可以减少由于摩擦带来的误差，正确；弹簧如果贴在木板上，弹簧和木板之间存在摩擦等因素的干扰，影响弹簧弹力的测量结果，错误；改变拉力进行多次实验时，弹簧弹力与弹簧测力计的拉力合成后的合力，其大小和方向总是与重物的重力等大反向，则不需要使点静止在同一位置，错误；
⑤ 改变弹簧的拉力时，发现两次结点的位置与刚好在同一直线上，因第二次结点的位置离点更远，则弹簧测力计有更长的伸长量，其弹力比第一次更大，正确，错误；对两次平衡时的结点受力分析，重物的重力恒定，弹簧测力计的方向不变，力的大小变大，由动态平衡的特点可知，轻弹簧的弹力大小和方向均不能确定，则第二次轻弹簧的拉力可能变大，变小或不变，即长度可能不变，错误，正确。
2．【答案】甲、乙、丙，丙，1.01，2.00，0.29，0.14
【详解】（1）四种方案中，甲、乙、丙三个方案中小车均受到比较大的摩擦阻力作用，都需要进行“补偿阻力”，丁方案中由于滑块与气垫导轨间的摩擦力可以忽略不计，则不需要进行“补偿阻力”。四种方案中，需要进行“补偿阻力”的方案是：甲、乙、丙。
（2）四种方案中，甲方案可以通过弹簧测力计测得绳子拉力，乙、丁方案都可以通过力传感器测得绳子拉力，而丙方案需要用重物的重力近似等于绳子拉力，为了减小误差，丙方案需要满足重物质量远小于小车的质量。
（3）相邻两计数点间还有四个点没有画出，可知相邻计数点时间间隔为，根据匀变速直线运动中间时刻速度等于该段过程的平均速度，则小车在E点的瞬时速度为，根据逐差法可得，小车的加速度为
（4）以小车为对象，根据牛顿第二定律可得，可得，可知图像的斜率为，解得小车的质量为图像的纵轴截距为，解得小车与长木板间的动摩擦因数为。
3．【答案】
(1)0.40 (2)9.5或9.6或9.7 (3)C (4)
【解析】(1)从乙图可知小球下落的时间。
(2)由得,可知重力加速度等于直线的斜率。
(3)因为声音传播需要时间，当手机置于开关和挡板之间的中央时，两次声音传播到手机的时间相等，故可减小误差。
(4)若某同学将电磁铁的下端与挡板的距离作为做上迷实验，不会改变直线斜率，故。
4．【答案】（1） （2分）；不均匀（2分）
（2） （2分）
【详解】
（1） 若轻杆摆动稳定时与竖直方向的夹角为 ，以小球为研究对象，小球受重力和轻杆的拉力，根据牛顿第二定律有，可得 ，则小车加速度为 ，由此可知加速度不随角度均匀变化，即该加速度测量仪的刻度不均匀。
（2） 根据逐差法可得当地重力加速度为，代入数据解得。
5．【答案】（1） 见解析
（2）
（3） ；15
【详解】
（1） 图像如图所示。
（2） 根据“”形螺杆转动的角度与“”形螺杆沿轴线移动的距离之间的关系有，解得。
（3） 因为“”形螺杆沿轴线转动的角度与弹簧的伸长量成正比，根据图像可知，“”形螺杆沿轴线转动的角度与弹簧弹力成正比，所以弹力与弹簧的伸长量成正比。由 图像可知，当“”形螺杆转动的角度为 时，弹力为，设此时弹簧的形变量为，则，解得，弹簧的劲度系数。
6．【答案】(1)BC；(2)A；(3)不是，0.98
【详解】（1）斜槽不必光滑，只要每次从斜槽上同一位置由静止释放，到达斜槽末端时的速度相等即可，C正确，A错误；斜槽轨道末端必须保持水平，小球才能做平抛运动，落地时间才会相同，B正确；实验前要用重垂线检查方格纸上的竖线是否竖直，D错误。
（2）该实验中坐标原点的位置，应该在小球在斜槽末端时球心的投影点，选A。
（3）因各点水平位移相等，则时间相等，竖直方向位移之比为1:2:3，不是1:3:5，根据初速度为零的匀加速直线运动推论可知图中a点不是小球平抛运动的抛出点；
竖直方向，根据，可得，小球平抛水平初速度大小为。
7．【答案】(1)交流；220，(2)0.800 ；0.461
【详解】（1）[1][2]电火花计时器使用交流电源，工作电压为220V。
（2）[1]每5个点取一个计数点，则相邻计数点的时间间隔为，据逐差法可得纸带的加速度大小为
[2]根据匀变速直线运动中间时刻速度等于该段过程的平均速度，则“1”这一点的速度大小为
8．【答案】（1）
（3） ；
【详解】
（1） 根据题图乙可知，冰墩墩摆动的周期为。
（3） 遮光条经过光电门的速度，根据牛顿第二定律有，联立可得，可知图像的斜率，纵截距，解得冰墩墩的质量为，冰墩墩的重心位置到悬挂点的距离为。
9．【答案】（2） （之间均可）
（3） 见解析
（4） 9.78
（5） 见解析
【详解】
（2） 小球经过最低点时磁感应强度最大，相邻两次磁感应强度最大值的时间间隔为半个周期，由题图乙可知单摆的振动周期约为。
（3） 根据表格中数据描点连线如图所示。
（4） 根据可得，则图线斜率，由图可得，解得。
（5） 该同学的观点错误。由题意和以上分析可知本题中根据图像的斜率求重力加速度，摆长只影响图像在轴上的截距，不影响图像的斜率，故小磁片对摆长的影响不影响本实验中测得的重力加速度的大小。
10．【答案】(1)B；(2)；(3)
【解析】(1)小球经过光电门的速度为
若系统机械能守恒，则有
整理得
故选B。
(2)当和时，物块通过光电门的时间相等，即物块经过光电门的速度相等，故动能也相等，根据机械能守恒定律分别有
整理可得
(3)小物块经过光电门的速度越大，则小物块经过光电门所用时间越短，故由(1)可知，当时，小物块通过光电时的速度最大时，且此时小物块的加速度为零。对其进行受力分析有解得
代入(1)中可得最大速度为
11．【答案】（1） 越衡位置速度越大，落到纸板上的墨汁就越少（2分）
（2） （1分）
（3） （2分）
（4） 偏小（2分）
【详解】
（1） 由于单摆在运动过程中越衡位置速度越大，落到纸板上的墨汁就越少，所以、处点迹密集，处点迹稀疏。
（2） 纸板匀速运动，所以乙图中、两点间有四个周期，容器摆动的周期为。
（3） 根据单摆周期公式，其中单摆的有效摆长为，整理可得当地重力加速度为。
（4） 考虑容器的形状和大小，则实际单摆的摆长大于测得的摆长，有效摆长测量值偏小，则重力加速度的测量值也偏小。
12．【答案】 3.60 0.18 0.30 0.60
【详解】（1）[1]该刻度尺的分度值为0.1cm，所以由图可读出AC之间距离为3.60cm。
（2）[2]相邻两个计数点的时间间隔为
则打B这个计数点时纸带的瞬时速度
（3）[3]打CE这段时纸带的平均速度
（4）[4]根据可得小车运动的加速度大小是
13．【答案】(1)500
(2) E 1200.0
(3) B 左
(4)450
【详解】（1）多用电表的读数为
（2）[1][2]设将电压表量程改装到所需串联的电阻的阻值为，有
可得
结合电阻箱的最大阻值可知，图乙中的电阻箱应选择，即E。
（3）[1]结合分压电路的特点可知，为了调节方便，应选最大阻值较小的滑动变阻器，即选B；
[2]在开始实验时需要使待测电阻两端的电压最小，开关闭合前滑片应滑到最左端。
（4）由电压表读数规则可知，电压表的读数为，则未知电阻和电流表两端的总电压为
毫安表的读数为
未知电阻的电阻值
14．【答案】 1k
【详解】（1）[1]用多用电表测电阻时，应尽量使指针指向中央附近，所以欧姆挡的倍率应选“”。
（2）因为电压表内阻较大，可将标准电压表V1当电流表使用,电路图如下所示。

（3）[3]调节滑动变阻器，让待测电压表V的指针恰好偏转n格，记录标准电压表V1的示数和标准电压表V2的示数，假设待测电压表V的量程为U，则有
解得
[4]由
解得
15．【答案】(1)串 4000.0
(2)右
(3)如下图
(4)均给分)
均给分)
(5)增大了图线的斜率绝对值，减小了测量误差。（或填“保护”等也可给分）
【解析】(1)将灵敏电流计和电阻箱连接改装成量程为的电压表，在图甲虚线框中应将表与电阻箱串联，并将电阻箱阻值调整为.
(2)闭合开关前，将的滑片滑至最右端以保护电路。当滑动变阻器最大阻值太大时，会出现将滑动变阻器滑片从初始位置滑向另一端的过程中，电流表示数变化很小，当滑片即将滑至另一端点时电流表示数突然变大超过量程”的现象，
(3)要求描点作直线。
(4)根据作出的直线可知纵轴截距约为.对应电源的电动势为;由直线斜率可求得约,故内电阻约为.
(5)定值电阻在电路中的作用主要是增大了图线的斜率绝对值，减小了测量误差。
16．【答案】（1） 欧姆（2分）
（2） （2分）
（3） （2分）；（2分）；（2分）
【详解】
（1） 根据电阻表的使用方法，将红、黑表笔短接之后应欧姆调零。
（2） 根据多用电表电流方向“红入黑出”可得，电压表左端应为“-”接线柱。
（3） 电压表的读数为；根据题意可知，滑动变阻器接入电路的电阻和电压表内阻之和为，根据闭合电路欧姆定律可得，上式整理得，上式结合图（d）可得，，将 代入以上两式可得 ，。
【易错警示】使用多用电表电阻挡时，每次换挡都要欧姆调零。连接电路时注意电表接线柱的连接，电压表正接线柱接高电势。利用图像求解电动势和内阻时，根据闭合电路欧姆定律推导函数关系，准确读取图像信息。
17．【答案】 A1 R1 乙
【详解】(1)[1]由题意得，流过待测电阻的最大电流约为
所以电流表选用A1。
[2]实验要求Rx两端电压从零开始变化并进行多次测量，则滑动变阻器有采用分压式接法，即滑动变阻器选用相对Rx较小的R1。
[3]待测电阻阻值约为电压表内阻的，待测电阻阻值约为电流表内阻的30倍，所以相对来说电流表的分压影响较小，则测量电路采用电流表的内接法，所以实验电路如图。
(2)[4]闭合开关S1，断开开关S2，调节滑动变阻器R1、R2的滑片，使电流表A1的示数恰好为电流表A2的示数的一半，则待测电阻的阻值等于电流表A1的内阻与滑动变阻器R2连入电路的阻值之和。闭合开关S2（将电流表A2短路）并保持滑动变阻器R2的滑片位置不变，读出电压表V和电流表A1的示数，分别记为U、I，则可计算出电流表A1的内阻与滑动变阻器R2连入电路的阻值之和。综上
[5]方案乙采用了等效法测电阻，方案甲中由于电流表的分压会造成系统误差，所以乙同学的方法更有利于减小系统误差。
18．【答案】 增大 300 500
【详解】（2）[1]灵敏电流计G2中的电流由a流向b，说明a点电势比b点电势高，R2的阻值大于电阻箱接入电路的阻值，增大电阻箱R接入电路的阻值，当a、b两点电势相等时，流过G2的电流为0。
（3）[2][3]流过G2的电流为零，由图示电路图可知
即
解得
流过两支路电流之比为
由图示电路图可知
已知有
IA=0.7mA得
IG1=0.2mA灵敏电流计G1满偏刻度30格，灵敏电流计的指针指在20格的刻度处，则灵敏电流计满偏电流为
19．【答案】 C E 偏小 偏小
【详解】（1）[1]电源电动势约为3V，电压表应选择C；
[2]为方便实验操作，定值电阻应选择E。
（2）[3][4]由图示电路图可知，电源电动势
解得
可知图像的斜率
纵截距
解得电源电动势
电源内阻
（3）[5]考虑到电压表的分流作用，根据图示电路图由闭合电路的欧姆定律得
解得
可知图像的纵截距
计算时认为，电动势的测量值小于真实值。
[6]图像的斜率
电源内阻
电动势的测量值小于真实值，所以内阻的测量值小于真实值。
20．【答案】（1） （1分）
（2） 0（1分）；（1分）；（1分）
（3） 滑动触头（2分）；电阻线段长度（2分）；（2分）
【详解】
（1） 电阻线的横截面直径；
（2） 单刀多掷开关从“0”挡调到“1”挡，再调节滑动变阻器的滑片，使灵敏电流计示数为0，此时，标准电源的内阻两端电压为0；定值电阻两端电压是；通过定值电阻的电流为；
（3） 保持滑动变阻器的滑片不动，将调到“2”挡，调节滑动触头，测量电阻线段长度为。
设长度为，由电压规律，，其中,
解得待测电源的电动势为。
21．【答案】（1） A（2分）
（2） （2分）
（3） 系统（1分）
（4） （2分）
（5） 大于（2分）
【详解】
（1） 水果电池内阻较大，为减小电压表分流的影响，应选择。
（2） 根据闭合电路欧姆定律则有，图像的纵截距表示电源的电动势，由图丙可知，电动势。
（3） 该误差是仪器本身带来的，不可以通过多次测量取平均值的办法来减少，故该误差属于系统误差。
（4） 根据实验原理可知，当电流计的示数为零时，说明、两点的电势相等，有，则可知电流表所测电流即为干路电流，电压表所测电压即为路端电压，根据闭合电路欧姆定律有，，两式联立可得，代入数据有。
（5） 第②步中，灵敏电流表有从到的电流，所以通过待测电源的电流比测得的电流大，所以真实的电流，根据内阻，小钟同学测得的自制水果电池的内阻大于真实值。
22．【答案】（1）2．050（2．049～2．051均可）（1分）
（2）需要（1分）　6．0（1分）
（3）见解析（2分）
（4）小于（1分）　电压表的分流（1分）　系统（1分）
（5）（1分）
【解析】（1）由题图甲知，螺旋测微器的示数为D＝2 mm＋5．0×0．01 mm＝2．050 mm。
（2）用多用电表“×10”挡测电阻，指针偏转角度很大，说明电阻偏小，则应改为小倍率，即“×1”挡，多用电表欧姆挡改变挡位后需要重新欧姆调零；由题图乙知，电阻丝阻值为6．0 Ω。
（3）由于电压表内阻远大于待测电阻丝阻值，故电流表采用外接法，滑动变阻器采用限流接法，实物图如图所示。
（4）电流表采用外接法，由于电压表的分流，电流表读数I比通过电阻丝的实际电流I实大，由R测＝＜R真＝知，测出的电阻值小于真实值；该误差是由于电压表分流，故该误差属于系统误差。
（5）根据电阻定律R＝ρ，解得电阻丝电阻率为ρ＝＝。
【技巧必背】电流表连接方式的判断及误差分析
若＞，则电流表采用外接法，若＜，则电流表采用内接法，简记为“大内偏大，小外偏小”，即采用内接法电阻测量值偏大，采用外接法电阻测量值偏小。
23．【答案】（1） 机械调零（1分）；电流（1分）；（1分）；需要（1分）
（2） ① 见解析（4分）
② （2分）
【详解】
（1） 用电阻挡测量电阻时，先进行机械调零，然后选倍率，再进行欧姆调零，两表笔短接，调节欧姆调零旋钮，使指针指示在电阻为零（电流最大）处。选倍率时，指针指示在虚线处，说明电阻较小，需换用更小倍率挡，换挡后需要重新进行欧姆调零。
（2） ① 当选倍率时，电阻测量读数约为 ，电源电动势为，需将电压表与定值电阻串联，改装为最大量程的电压表，电路的电流最大值约为，则电流表选，电压表内阻已知，电流表采用外接法，滑动变阻器阻值小于未知电阻的阻值，采用分压接法，电路图如图所示（点拨：电压表改装1分，分压接法1分，电流表外接1分，电表选对1分）。
② 电压表示数为时，未知电阻的电压为，电流表示数为，未知电阻的电流为 （易错：改装电压表内阻已知，其分流可求，则流过未知电阻的电流等于电流表示数减去流过电压表电流，电阻测量没有系统误差），未知电阻测量值为 。
24．【答案】（1） 2（2分）
（2） B（2分）；（2分）
（3） （3分）
【详解】
（1） 因电流表内阻、定值电阻阻值均明确，故改装后的电流表内阻已知，用内接法可计算出真实值，故接2接线柱。
（2） 滑动变阻器分压式连接，故滑动变阻器选（点拨：允许通过的最大电流符合条件时，分压式电路滑动变阻器的选取应满足“小控大”即小阻值滑动变阻器变控制大阻值电路）；电流表改装时，，若用定值电阻，则量程改为，而用定值电阻则可将量程改为，由于通过的电流可能大于，为了确保电流表不被损坏，定值电阻应选。
（3） 电压表读数为时，电流表读数，则流过电阻的电流值为（点拨：电流表与定值电阻为并联关系，阻值之比为，故电流之比为，流过电阻的电流属该部分干路电流，故流过电阻的电流值为电流表读数的3倍），又因为改装后的电流表内阻为 ，故 。
25．【答案】(1) 0.45 675
(2)C
【详解】（1）[1]由双缝干涉条纹间距公式可知，本实验中条纹间距较小的图丙对应的应为双缝间距较大的双缝，即图丙所对应的双缝的间距为0.45mm。
[2] 由双缝干涉条纹间距公式
可知
（2）由双缝干涉条纹间距公式可知，当双缝与屏的间距减小时，条纹间距也减小。
故选C。
26．【答案】（1） （2分）
（2） 未考虑注射器与压强传感器连接部位的气体体积（2分）
（3） 一定质量的气体，温度不变时，气体的压强与气体的体积成反比（2分）
【详解】
（1） 一定质量的气体在温度不变时，由图（b）猜想和体积成反比，为验证猜想可以作和的关系图像，若的图像是过原点的直线，说明一定质量的气体在温度不变时，压强与体积成反比；
（2） 设注射器与压强传感器连接部位的气体体积为，注射器内的气体体积为，则，得，小明同学发现该图像在纵轴上有截距，原因是未考虑注射器与压强传感器连接部位的气体体积；
（3） 若的图像是过原点的直线，我们可以得出结论：一定质量的气体，温度不变时，气体的压强与气体的体积成反比。
27．【答案】（1） 匀加速直线（1分）；均可给分)（2分）
（2） 重物的质量（1分）；（2分）
【详解】
（1） 由题图（b）可知，在误差允许的范围内，木块在内加速度恒定不变，可以认为做匀加速直线运动，根据变形得，可知图像与时间轴围成的面积表示速度的变化量。整体从静止开始运动，在木块与缓冲器碰撞前，整体一直向左加速，则加速度为正值，所以在正半轴的图线与时间轴围成的面积即为碰前木块的速度，由图知每小格表示的速度大小为，根据数格子的方法可知，大约有48个小格，则碰前木块的速度为。
（2） 根据牛顿第二定律，对重物有，对手机和木块有，联立解得，可知还需要测量的物理量是重物的质量。
28．【答案】（1）BF（2分）　（2）AD（2分）　（3）m1OP＝m1OM＋m2ON（2分）　（4）mv（2分）
【解析】（1）斜槽轨道的末端切线必须水平，以保证小球做平抛运动，A正确；小球1每次必须从同一高度由静止释放，以保证到达底端时速度相同，不需要轨道光滑，B错误，C正确；为保证两球正碰，则两球必须半径相等，即r1＝r2，为防止小球1碰后反弹，小球1的质量应大于小球2的质量，即m1＞m2，D、E正确；M点一定是小球1碰后的落点，N点、P点不定，F错误；本题选错误的，故选BF。
（2）取水平向右为正方向，根据动量守恒定律有m1v0＝m1v1＋m2v2，小球抛出后做平抛运动，竖直方向做自由落体运动，由于高度相同，因此落地时间t相同，表达式两边乘以t可得m1v0t＝m1v1t＋m2v2t，即m1OP＝m1OM＋m2ON，故还需要测量入射小球和被碰小球的质量m1、m2以及两球相碰后的平抛射程OM、ON，A、D正确。
（3）由以上分析可知，在实验误差允许范围内，若满足关系式m1OP＝m1OM＋m2ON，则可以认为两球碰撞前、后动量守恒。
（4）牛顿所指的量度“运动”的物理量是mv，设一份运动mv为p，则p为矢量，根据牛顿的第一次实验数据可知，碰撞前、后系统的mv相等，即9p＝2p＋7p，同理，根据第二次实验数据，碰撞前、后系统的mv也相等，即12p－6p＝－2p＋8p，而若设一份运动mv2为E，则E为标量，根据第二次实验数据可知，碰撞前、后系统的mv2不相等，即12E＋6E≠2E＋8E，因此牛顿所指的量度“运动”的物理量是mv。
29．【答案】（1） B
（2） （2分）
（3） （2分）
（4） 偏小（2分）
【详解】
（1） 滑块释放时若靠近光电门，则通过光电门时的速度很小，速度测量值误差较大，错误；动滑轮右侧的细绳应尽量竖直，以有效减少砝码盘下落高度的测量误差，正确；本实验不需要测量细绳上的拉力（点拨：通过实验的目的分析要测量的数据），滑块质量不需要远远大于砝码质量，错误。
（2） 滑块通过光电门时的速度大小为，砝码盘中砝码的速度为（点拨：砝码盘通过动滑轮连接，则滑块速度为砝码
盘中砝码速度的两倍）。
（3） 根据机械能守恒定律可知，系统重力势能的减少量等于系统动能的增加量，即，解得（关键：找出对应的函数关系式），
所绘制的图像斜率为，则，解得滑块的质量为。
（4） 本实验中系统机械能守恒，动滑轮、砝码盘以及砝码盘中砝码的机械能的减小量等于滑块和滑块上砝码增加的动能，即，由于未测量动滑轮和砝码盘的质量，所以实验减小的机械能偏小，则得出的滑块的质量与实际值相比将会偏小。
【试题亮点】本题在选择器材、设计实验以及数据处理上均有创新，比如用图像处理数据等。
30．【答案】（1） （2分）
（2） （2分）
（3） （2分）
（4） （2分）
【详解】
（1） 由题图乙可知，小球的直径为。
（2） 根据题意可知，细杆的挡光时间较短，可用平均速度代替瞬时速度，由可知，小球经过最低点的线速度大小是细杆在光电门处线速度大小的两倍，为，小球经过最高点的线速度大小为，若小球从最高点到最低点满足机械能守恒，则有，化简得。
（3） 把光电门安装在轻杆的中点，则小球真实的线速度，，用原来的方法计算动能的增加量时会出现。
（4） 由图可知，小球由任意位置静止释放运动到最低点过程，若机械能守恒，有，又，，，可得，故斜率，则可说明小球运动过程中机械能守恒。
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第 page number 页，共 number of pages 页2026届人教版高考物理第一轮复习：高考物理实验分类基础练习2
一、力学实验（本大题共13小题）
1．某实验小组做“探究物体质量一定时加速度与力的关系”的实验。实验装置如图甲所示。
甲
乙
（1）为准确完成实验，以下操作必要的是　　　　。
A．把木板的右端适当垫高以平衡摩擦力
B．调节滑轮的高度，使牵引物块的细线与长木板保持平行
C．为减小误差，实验中一定要保证托盘和砝码的总质量远远小于物块和传感器的总质量
D．实验时物块应靠近打点计时器，先接通电源再释放物块
E．实验中需要用天平称量物块和传感器的总质量
（2）已知电源频率为50 Hz，实验中打出的一条纸带如图乙所示，则物块的加速度a=　　　　m/s2。
2．（7分） 某同学用如图（a）所示的装置做“探究弹簧弹力与弹簧伸长量关系”的实验。用刻度尺测出弹簧水平放置时的自然长度L0＝15 cm，然后将弹簧的上端挂在铁架台上使弹簧处于竖直状态，将钩码逐个挂在弹簧的下端，改变弹簧下端所挂钩码的个数，可改变弹簧的弹力大小，每次都测出相应的弹簧总长度L，再算出弹簧伸长量x＝L－ L0。他记录了实验数据并作出了弹簧下端所挂钩码的重力F随弹簧伸长量x变化的图像，如图（b）所示。
图（a） 图（b）
（1）图（b）中的直线没过坐标原点，其可能的原因是　　　　；
A．图（b）中坐标标度选取不合理
B．每次钩码重力的测量值都偏大
C．弹簧自身重力的影响
D．悬挂钩码时没有待钩码静止后再读数
（2）弹簧的劲度系数为　　　　N/m；（结果保三两位有效数字）
（3）该同学用实验中的弹簧做成了一个弹簧秤（竖直放置且未悬挂任何物体时，指针指零刻度），某次使用该弹簧秤测量某物体的重力时示数如图（c）所示，此时弹簧的总长度为　　　　cm。（结果保留三位有效数字）
图（c）
3．某实验小组要探究弹簧弹力的大小与伸长量之间的关系。用铁架台、毫米刻度尺以及若干个相同钩码组成如图甲所示的装置，一轻弹簧竖直悬挂在铁架台的水平横杆上，指针固定在弹簧下端，刻度尺竖直固定在弹簧一侧，刻度尺零刻度线与弹簧上端点对齐。重力加速度大小为。
(1)在弹簧下依次挂上钩码，得到悬挂钩码的质量m与弹簧伸长量x的关系如图乙所示，则弹簧的劲度系数 。
(2)若实验中刻度尺的零刻度略高于弹簧上端，则由实验数据得到的劲度系数值将 （选填“偏小”“偏大”或“不受影响”）；若再多挂几个钩码，发现作出的图像向下弯曲，其原因是 。
(3)若将原弹簧截去一半再做实验，将实验得到的多组悬挂钩码质量m及对应的弹簧伸长量x在图乙坐标系中作图，则作出的图像斜率 （选填“大于”“小于”或“等于”）原弹簧图像的斜率。
4．（7分）为了探究平抛运动的特点，某同学进行了如下实验：如图甲所示，离地面某高度的处有点光源（未画出），小球从点水平抛出，在抛出点的正前方竖直放置一块毛玻璃，点与毛玻璃水平距离，小球初速度与毛玻璃平面垂直，小球抛出后在毛玻璃上有小球运动的投影点，利用闪光频率为的频闪相机记录投影点的位置，各投影点实际间距如图乙所示。
甲 乙
（1） 分析频闪照片，在误差允许范围内，投影点在竖直方向做________________运动，投影点在竖直方向的速度大小为________（计算结果保留三位有效数字）。
（2） 如果投影点的速度用表示，重力加速度为，则小球平抛初速度的表达式为__________________（用、、表示）大小为________，计算结果保留三位有效数字。
5．（7分）为验证机械能守恒定律，某小组同学设计的实验装置如图所示，细线的一端拴一个金属小球，另一端连在天花板O处的拉力传感器上。先用水平作用力将小球从最低点A处缓慢拉至B点，然后由静止释放，B、A的竖直高度为h，记录小球通过A处时光电门的遮光时间t，金属小球的直径为d（d h），整个过程中细线都处于绷直状态，已知当地重力加速度为g。
（1）小球从A移至B点过程中，拉力传感器的示数可能　　　　。
A．一直变大 B．一直变小 C．保持不变
（2）小球通过最低点的速度大小为　　　　。
（3）小球从静止释放到最低点的过程中，满足机械能守恒的关系式为　　　　。
6．某同学将力传感器固定在小车上，然后把绳的一端固定在传感器拉钩上，用来测量绳对小车的拉力，探究在小车及传感器总质量不变时加速度跟它们所受拉力的关系，根据所测数据在坐标系中作出了如图所示的a-F图像。
(1)图线不过坐标原点的原因是 。
(2)由图像求出小车和传感器的总质量为 kg。
(3)本实验中若将力传感器去掉，重新完成实验，为保证实验的精度，则要求砂和桶的总质量 （选填“远大于”或“远小于”）小车质量，从理论上分析，实验图线的斜率将 （选填“变大”或“变小”）。
7．某同学用如图甲所示的装置验证机械能守恒定律。用细线把钢制的圆柱挂在架子上，架子下部固定一个小电动机，电动机轴上装一支软笔。电动机转动时，软笔尖每转一周就在钢柱表面画上一条痕迹。（忽略软笔尖对钢柱运动的影响，已知当地重力加速度为g）
(1)实验操作时，应该______。（填正确答案标号）
A．先打开电源使电动机转动，后烧断细线使钢柱自由下落
B．先烧断细线使钢柱自由下落，后打开电源使电动机转动
(2)如图乙所示是某次实验得到的钢柱痕迹图像，其中痕迹O为画出的第一个痕迹，从痕迹O开始选取5条连续的痕迹A、B、C、D、E，测得它们到痕迹O的距离分别为、、、、。若钢柱的质量为m，电动机每秒转动n圈，则画出痕迹D时，钢柱下落的速度 ，此时钢柱的重力势能比开始下落时减少了 。（用题中所给物理量的字母表示）
(3)该同学测量出各痕迹到第一个痕迹O的距离h及各痕迹对应钢柱的下落速度v，然后以h为横轴、以为纵轴作出了如图丙所示的图线。若钢柱下落过程中机械能守恒，则图线的斜率近似等于 。（用题中所给物理量的字母表示）
8．（6分）某课外实验小组周末到城南公园郊游，并利用如图甲所示单摆测量该地的重力加速度大小。
甲 乙
（1）实验小组的同学用游标卡尺测量摆球的直径，其示数如图乙所示，则摆球的直径为　　　　cm，把摆球用细线悬挂在铁架台上，用毫米刻度尺测得摆线长。
（2）实验小组测出多组单摆的摆长L和周期T。根据实验数据作出如图丙所示的T2－L图像，由图像可得重力加速度的值是　　　　m/s2。（结果保留两位有效数字，π2取9．86）
丙
（3）实验小组的同学根据实验测得的数据，结合单摆周期公式计算出当地的重力加速度大小g。查询所在地的重力加速度大小后，发现测量值偏小，其原因可能是　　　　。
A．开始计时时，停表过早按下
B．以摆线长与摆球直径之和作为摆长进行计算
C．摆线上端悬点未固定，摆动中出现松动，使摆线的长度增加
9．（7分）实验小组学习平行四边形定则后想要利用平行四边形定则求解绳中张力。请帮他们完成下列问题，当地重力加速度为。
实验器材：台秤、物块、一个弹簧测力计、两条细绳。
图1 图2
实验步骤：
步骤1：将物块放在台秤上静止，测得质量为；
步骤2：用细绳连接物块，细绳左端连接在竖直的固定杆上，绳伸直但恰好不拉伸；再用一根细绳一端连接物块，一端连接弹簧测力计，缓慢调整弹簧测力计位置，当台秤的示数恰好为0时记为甲位置（如图1所示）；
步骤3：利用三角板和量角器在图2中方框内记录结点位置，弹簧测力计的示数,细绳、方向,并测得 。
（1） 作平行四边形时表示力用的是____________（填“力的图示”或“力的示意图”）。
（2） ，请在图2的方框内完成平行四边形并求出细绳上拉力的理论值____________（结果保留一位小数）。
（3） 保持细绳方向不变，缓慢逆时针转动细绳至竖直方向，始终保持台秤示数刚好为0，则变化过程中弹簧测力计示数________________，细绳的拉力____________。（均填“一直增大”“一直减小”“先增大后减小”或“先减小后增大”）
10．如图所示，某实验小组的同学将长木板沿倾斜方向固定，来验证动量守恒定律，并进行了如下的操作：
a．将斜槽固定在水平桌面上，调整斜槽末端水平且与长木板上端对齐；
b．在长木板上由下往上依次铺有白纸和复写纸；
c．先让入射小球A多次从斜槽上的某位置由静止释放，并落到长木板上的某一点，然后把被碰小球B静置于斜槽的末端点，再将入射小球A从斜槽上同一位置由静止释放，与小球B相撞；
d．多次重复c步骤，用最小圆圈法分别找到碰撞前后小球在长木板上的平均落点，测量出，其中点为小球A单独运动的落点。
（1）为了防止小球A碰撞时被反弹，则应满足小球A的质量 （填“大于”“等于”或“小于”）小球B的质量。
（2）若A、B两球质量分别为、，碰撞的过程中动量守恒，则关系式 （用、、、、表示）成立；若该碰撞为弹性碰撞，则关系式 （用、、表示）成立。
11．（6分）某实验小组为了探究碰撞中的不变量，在气垫导轨中央放置一个滑块Q，另一个滑块P压缩导轨左端弹簧片后被锁定，滑块P上安装有遮光片C，其右端粘上橡皮泥，导轨上适当位置安装两个光电门A、B，用于记录滑块上遮光片C分别通过两光电门的时间，如图（a）所示。解除滑块P的锁定，滑块P被弹出与滑块Q相碰后粘合在一起运动。
图（a）
（1）实验小组用游标卡尺测得遮光片的宽度如图（b）所示，遮光片的宽度d＝　　　　mm。
图（b）
（2）实验先调节气垫导轨成水平状态，然后解除滑块P的锁定，测得P通过光电门A的遮光时间为tA＝0．02 s，P与Q相碰后，P和Q一起经过光电门B的遮光时间为tB，则碰前P的速度大小vA＝　　　　m/s（结果保留两位有效数字）。
（3）在实验误差允许的范围内，若满足关系式　　　　（用mP、mQ、tA、tB或d表示），则可认为系统总动量为不变量。
12．（8分）某次实验课上，为测量重力加速度，小组设计了如下实验：如图甲所示，细绳一端连接金属小球，另一端固定于O点，O点处有力传感器（图中未画出）可测出细绳的拉力大小。将小球拉至图示位置处，由静止释放，发现细绳的拉力大小在小球摆动的过程中做周期性变化如图乙所示。由图乙可读出拉力大小的变化周期为T，拉力的最大值为F1，最小值为F2。就接下来的实验，小组内展开了讨论。
甲 乙
（1）小王同学认为：若小球摆动的角度较小，则还需测量摆长L，结合拉力大小的变化周期T，算出重力加速度g＝　　　　（用L、T表示）；
（2）小王同学用刻度尺测量了摆线长，用游标卡尺测量了小球直径如图丙所示，小球直径为　　　　mm；
丙
（3）小李同学认为：无论小球摆动的角度大小，都只需测量小球的质量m，再结合拉力的最大值F1、最小值F2，算出重力加速度g＝　　　　（用m、F1、F2表示）；
（4）小李同学测量出m＝40．0 g，F1＝0．56 N，F2＝0．30 N，可计算出重力加速度g＝　　　　m/s2（结果保留两位有效数字）。
13．（7分）为了测定某小区新安装的电梯在运行时的加速度，某实验小组制作了一个“竖直加速度测量仪”，其构造如图甲所示，将轻质弹簧上端固定在支架横梁上，当弹簧下端悬吊1．6 N的重物，静止时弹簧下端的指针指在刻度为A的位置，当下端悬吊2 N的重物，静止时弹簧下端的指针指在刻度为D的位置，现将质量为0．2 kg的小球固定在弹簧下端，和竖直刻度尺构成一个竖直加速度测量仪。
甲 乙
（1）该小组先利用图乙装置测量当地的重力加速度，已知打点计时器打点频率为50 Hz，打出的部分纸带如图丙所示，测得的重力加速度大小为　　　　m/s2（结果保留两位有效数字）。
丙
（2）若图甲中刻度尺的最小刻度为1 mm，则该弹簧的劲度系数为　　　　N/m。
（3）该小组结合（1）中测得的数据，利用图甲装置测量电梯运行的加速度，指针指在刻度为C的位置时电梯的加速度为　　　　m/s2，指针指在刻度为B的位置时电梯的加速度为　　　　m/s2（取竖直向上为正方向，结果均保留两位有效数字）。
二、电学实验（本大题共11小题）
14．某同学要做“测金属丝的电阻率”实验。
甲 乙
丙
（1）用游标卡尺测量金属丝长度示数如图甲所示，其值为l=　　　　cm；用螺旋测微器测量其直径示数如图乙所示，其值为d=　　　　mm；
（2）先用多用电表欧姆挡的“×1”倍率粗测金属丝的电阻，示数如图丙所示，其电阻值为R=　　　　Ω；
（3）实验电路如图丁所示，根据电路图完成图戊中的实物连线；
丁 戊
（4）从实验原理上看，待测电阻测量值　　　　（填“大于”“小于”或“等于”）其真实值。如果测得的金属丝长度为l、直径为d、电阻为R，都采用国际单位制单位，则它的电阻率ρ=　　　　。（用l、d、R字母表示）
15．（9分）为了测量由两节干电池组成的电源的电动势和内阻，某同学设计了如图甲所示的实验电路，其中R为电阻箱，保护电阻R0＝5 Ω。
甲 乙
（1）按照图甲所示的电路图，将图乙所示的实物连接成实验电路。
（2）调整电阻箱的阻值，读取并记录电压表的示数及电阻箱接入电路中的阻值。多次重复上述操作，可得到多组电压值U及电阻值R。以为纵轴、为横轴作出－关系图像，图线为一直线，如图丙所示。由图线可求得电池组的电动势E＝　　　　V，内阻r＝　　　　Ω（结果均保留两位有效数字）。
丙
（3）本实验中，若考虑电压表对电路的影响，则该电池电动势的测量值与真实值相比　　　　，内阻的测量值与真实值相比　　　　（均填“偏大”“偏小”或“相等”）。
16．（9分）某同学利用如图甲所示的电路测量一待测电阻（约为200 Ω）的阻值。可使用的器材有：滑动变阻器R1（0～20 Ω），滑动变阻器R2（0～500 Ω），电阻箱R0（最大阻值为999．9 Ω），灵敏电流计G，电阻丝，电源E，开关S，导线若干。
甲 乙
（1）按原理图甲将实物图乙中的连线补充完整。
（2）完成下列填空。
①滑动变阻器R应选用　　　　（填“R1”或“R2”）。
②将电阻箱R0的阻值置于225．0 Ω，将R的滑片置于适当位置，接通S，再反复调节电阻丝上滑动触头P的接入位置。某次调节时发现电流计G中有从A流向B的电流，应将触头P向　　　　（填“左”或“右”）移动，直至电流计示数为零。
③将电阻箱R0和待测电阻Rx位置对调，其他条件保持不变，发现将R0的阻值置于196．0 Ω时，在接通S后，电流计的示数也为零。则待测电阻的阻值为　　　　Ω。
④某同学在对调电阻箱和待测电阻时，不小心将滑动电阻器的滑片移动了少许，对实验结果　　　　（填“有”或“无”）影响。
17．（9分）某同学研究小灯泡的伏安特性，所使用的器材有：小灯泡（额定电压，额定电流）；电压表（量程，内阻）；电流表A（量程，内阻约为）；定值电阻（阻值）；滑动变阻器（阻值）；电源（电动势，内阻不计）；开关；导线若干。
（1） 实验要求能够实现在的范围内对小灯泡的电压进行测量，请在下面虚线框中画出实验电路原理图。
（2） 实验测得该小灯泡伏安特性曲线如图（a）所示。由实验曲线可知，随着电流的增加，小灯泡的电阻________（填“增大”“不变”或“减小”），灯丝的电阻率________（填“增大”“不变”或“减小”）。（忽略灯丝长度和横截面积的变化）
图（a）
（3） 用另一电源（电动势，内阻）和题给器材连接成图（b）所示的电路，调节滑动变阻器的阻值，可以改变小灯泡的实际功率。闭合开关，在的变化范围内，小灯泡的最小功率为____________（结果保留两位小数）。
图（b）
18．某国产新能源汽车电池采用的是刀片电池技术，现将其中一块电芯拆解出来，测量该电芯的电动势E（约3 V）和内阻r（约1 Ω），小南同学设计了如图1、2所示的实验电路图。已知电流表的内阻为，电压表的内阻约，滑动变阻器最大电阻为、额定电流为，定值电阻。请回答下列问题：
（1）闭合开关S前，滑动变阻器的滑片P应移至最 （填“左”或“右”）端。
（2）闭合开关S后，移动滑片P改变变阻器的接入阻值，记录几组电压表示数和对应的电流表示数，将实验记录的数据在坐标系内描点作出图像。
（3）若用图1的电路进行实验，则作出图像如图3中的 （填“I”或“Ⅱ”）图线所示。
（4）从减少系统误差角度考虑，该实验宜选用图 （填“1”或“2”）实验电路；用该实验电路测得的电源电动势 ，电源内阻 （用、中的部分字母表示）。
19．（10分）随着技术创新和产业升级，我国新能源汽车强势崛起实现“换道超车”，新能源汽车对温度控制有非常高的要求，控制温度时经常要用到热敏电阻。物理实验小组找到两个热敏电阻，一个是热敏电阻，其电阻值随温度的升高而增大;另一个是热敏电阻，其电阻值随温度的升高而减小。该实验小组想利用下列器材来探究这两个热敏电阻（常温下阻值约为）的电学特性及作用。
A.电源（电动势，内阻可忽略）
B.电流表（满偏电流，内阻）
C.电流表（量程，内阻约为）
D.滑动变阻器（最大阻值为）
E.滑动变阻器（最大阻值为）
F.定值电阻
G.单刀单掷开关、单刀双掷开关各一个，导线若干
（1） 若要求热敏电阻两端的电压可以从零开始比较方便地进行调节，应选择接入电路中的滑动变阻器为________（填器材前的字母），请在图甲中将电路图补充完整。
（2） 物理实验小组用表示电流表的示数，表示电流表的示数，通过实验画出两个热敏电阻接入电路时的图线如图乙中、所示。若将图线所代表的元件直接接在一个电动势、内阻 的电源两端，则该元件的实际功率为______________________________（结果保留2位有效数字）。
（3） 在汽车电路中常用热敏电阻与其他元件串联起来接入电路，用于防止其他元件两端的电压过大，从而保护电路和设备，你认为应该选用____________（填“”或“”）热敏电阻，请简述该热敏电阻防止电流过大的原因：________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
20．电学创新实验弹性电阻绳是一种具有弹性和导电性的材料，通常应用于应变传感器中。某同学利用的恒压电源（内阻不计）、量程为的电流表（内阻不计）、定值电阻和电阻箱等器材设计出如图甲所示的电路，探究弹性电阻绳伸长量与其电阻增加量的关系。
甲 乙 丙
（1） 装置安装、电路连接、测量初始值。
如图乙所示，在水平桌面上放置支架和测量尺，弹性电阻绳的一端固定在支架顶端，另一端作为拉伸端，两端分别用带有金属夹、的导线接入电路中；在弹性电阻绳左侧放置测量尺。先将弹性电阻绳竖直悬挂，测出弹性电阻绳的原长，并用多用电表测出此时弹性电阻绳阻值，若选用“”倍率的电阻挡测量，发现多用电表指针偏转角度过大，为了提高测量的精确度，应将选择开关拨至__________（填“”或“”）电阻挡，后将两表笔短接，进行____________。若操作正确，多用电表的示数如图丙所示，测量结果为______ 。
（2） 探究弹性电阻绳伸长量与其电阻增量的关系。在弹性绳的拉伸端系着一带有指针的托盘。通过在托盘上放置不同数量的钩码拉伸改变弹性电阻绳的长度。
①连接好电路，断开开关，将电阻箱的阻值调整至________；
②闭合开关，调节电阻箱的阻值使得电流表指针有大角度偏转，记录读数为，读出电阻箱的示数，并观察托盘上的指针在测量尺上的位置，记录、间的距离，即为弹性电阻绳拉伸后的长度;
③断开开关，在托盘上放置一钩码，稳定后再次记录、间的距离，再闭合开关，调节电阻箱的阻值使得电流表读数为，记录此时电阻箱阻值，则说明弹性电阻绳拉伸量增加时，弹性电阻绳电阻增加量为________________。
21．（9分）某实验小组为探究某金属材料的导电性能，需测定该金属材料的电导率（电导率是电阻率的倒数）。现有一根由该金属材料制成的粗细均匀的电阻丝，该实验小组先用多用电表粗测其阻值Rx约为200 Ω，为进一步精确测定其电导率，实验室除了螺旋测微器、游标卡尺外，还给出了以下器材：
①电流表G1（量程0～5 mA，内阻r1＝3 Ω）
②电流表G2（量程0～10 mA，内阻r2＝1 Ω）
③定值电阻R1（阻值为200 Ω）
④定值电阻R2（阻值为20 Ω）
⑤滑动变阻器R（最大阻值为5 Ω）
⑥干电池（电动势1．5 V，内阻不计）
⑦开关S及导线若干
（1）该实验小组用螺旋测微器和游标卡尺分别测量特制金属丝的直径D和长度L，如图甲、乙所示，螺旋测微器读数为　　　　mm，游标卡尺读数为　　　　cm。
甲 乙
（2）根据现有器材，该实验小组设计了如图丙所示的电路图，其中B为被测电阻，A为定值电阻，则定值电阻A应选　　　　（填“R1”或“R2”）。
丙
（3）若某次测得电流表G1、G2的示数分别为I1、I2，则该金属材料的电导率的大小为　　　　（用已知和测量物理量的符号表示）。
22．（10分）电池长时间使用后其电动势和内阻都可能发生变化，为了探究某电池的实际电动势和内阻，某同学设计方案对其进行测量。
A．待测电池（电动势约9 V，内阻未知）
B．电压表（量程0～5 V，内阻为6 000 Ω）
C．电流表（量程0～20 mA，内阻较小，约为1 Ω）
D．电阻箱
E．滑动变阻器
F．开关、导线若干
（1）实验时需要对电表进行改装，若将电压表量程扩大为0～9 V，则应该串联R0的阻值为　　　　Ω；将电流表的量程扩大为0～60 mA，该同学采用了以下的操作：按图甲连接好实验器材，检查电路无误后，将S、S1、S2断开，将R的滑片移至　　　　（填“最左端”或“最右端”），将电阻箱R1调为最大，闭合S，适当移动R的滑片，使电流表示数为18 mA，保持R接入电路中的阻值不变，再闭合S2，改变电阻箱R1的阻值，当电流表示数为　　　　mA时，完成扩大量程。
甲 乙
（2）保持电阻箱R1的阻值不变，闭合S、S1、S2，调节R为不同的阻值，读出两个电表的读数U、I，并作出U－I图像如图乙所示，可测得该电池的电动势E测＝　　　　V，内阻r测＝　　　　Ω。（结果保留两位有效数字）
23．（10分）某实验小组为了测量某种材料制成的电阻丝的电阻Rx，实验室提供的器材有：
A．电流表G1（内阻Rg1＝100 Ω，满偏电流Ig1＝20 mA）
B．电流表G2（内阻Rg2＝100 Ω，满偏电流Ig2＝10 mA）
C．定值电阻R0（50 Ω，允许通过的最大电流1 A）
D．电阻箱R1（阻值范围0～9 999 Ω，允许通过的最大电流1 A）
E．滑动变阻器R2（最大阻值100 Ω，允许通过的最大电流1 A）
F．电源E（电动势30 V，内阻不计）
G．多用电表
H．开关S和导线若干
某同学进行了以下操作：
　
甲　　　　　乙
（1）用多用电表粗测电阻丝的阻值，当用“×10”挡测量时，发现指针偏转角度过小，为了更准确地测量该电阻丝的阻值，将多用电表的欧姆挡位换到“　　　　”（填“×1”或“×100”）挡再次测量，并重新进行　　　　（填“机械调零”或“欧姆调零”），若测量时指针位置如图甲所示，则示数为　　　　Ω。
（2）为测量电阻丝阻值，该同学设计电路图如图乙所示。为采集到多组数据，应尽可能让电表同时接近满偏状态。所以图乙中，A1处应选择　　　　（填“G1”或“G2”）与电阻箱串联，改装成量程为0～30 V的电压表。
（3）调节滑动变阻器的滑片到合适位置，测得电流表G1的示数为I1，电流表G2的示数为I2，则该种材料制成的电阻丝的电阻Rx＝　　　　（用题中所给的符号表示）。
24．（10分）某实验小组的同学研究一个标有“”字样的灯泡的电压随电流的变化特点,实验室提供的器材如下:
A.电源（电动势,内阻很小）；
B.电压表（量程为,内阻）；
C.电流表A（量程为,内阻约为）；
D.小灯泡；
E.定值电阻 ；
F.定值电阻 ；
G.定值电阻 ；
H.滑动变阻器（阻值范围为 ,额定电流为）；
I.滑动变阻器（阻值范围为 ,额定电流为）；
.开关、导线若干。
（1） 实验前改装时，电压表与定值电阻______（填“串”或“并”）联,该同学选用的定值电阻应为____________（填“”“”或“”）;
（2） 实验器材中备有两个滑动变阻器，该实验应选用的是____________（填“”或“”）,实验要求能够较准确地画出灯泡的曲线,请在虚线框中帮助该同学画出实验电路原理图;
（3） 在研究小灯泡电压随电流的变化特点时,若某次读取电流、电压分别为、，流经电压表的电流忽略不计,则在如图甲所示坐标纸上描点时对应坐标为__________________（用、表示）,依次描点绘图得到如图乙所示曲线;
（4） 直接将该灯泡接到电动势为、内阻为 的电源两端时,灯泡消耗的电功率为________________________________（保留3位有效数字）。
三、其他实验（本大题共2小题）
25．（6分）小星学习了光的干涉后，用激光笔和双缝组件〔如图（a）所示〕做双缝干涉实验，并测量激光的波长。他按如下步骤组装好设备：先将激光笔打开，让激光垂直照到墙壁上，在墙壁上形成一个小光斑。然后将双缝组件固定在激光笔前方，让激光垂直通过双缝后在远处墙壁上形成干涉图样，如图（b）所示。
（1） 小星做实验时，双缝组件到墙壁距离为,两次所用双缝间距分别为和，用刻度尺测量干涉图样的数据分别如图（c）和图（d）所示，则图（c）是采用间距为____________的双缝测得的结果。根据图（d）的测量结果，计算得出激光笔所发出的激光波长为________（结果保留三位有效数字）。
（2） 若实验过程中保持激光笔与双缝组件的位置不变，用光屏在离墙壁处承接干涉图样，光屏上的图样与原来的干涉图样相比，会出现的现象是____。
A．条纹间距变大 B．条纹间距不变
C．条纹间距变小 D．条纹消失
26．（7分）某小组测定长方体玻璃砖折射率的步骤如下：
．水平桌面上铺一张白纸，在纸上画出两条平行直线、。画直线与两直线相交于点和点，过点画垂直于直线的直线。
．将长方体玻璃砖的边与直线对齐放置，在直线上的处竖直插上一枚大头针1。在直线上的合适位置处竖直插上另一枚大头针2，此时透过玻璃砖观察到大头针2恰好能挡住点和大头针1的像。
．直线与相交于，直线与相交于。
．测量出的长度为，的长度为，的长度为。
结合上述步骤，请回答下列问题：
（1） 实验操作规范的前提下，到的距离对实验精度______（填“有”或“无”）影响。
（2） 其他条件不变，直线、间距离越大，误差越______（填“大”或“小”）。
（3） 用测量到的结果表示该玻璃砖的折射率________________________________________。
四、创新实验（本大题共4小题）
27．（8分）用如图甲所示的装置来完成“验证动量守恒定律”的实验。
甲
（1）关于实验中需要满足的条件及实验现象，下列说法错误的是　　　　。
A．斜槽轨道的末端切线必须水平
B．斜槽轨道必须光滑
C．小球1每次必须从同一高度由静止释放
D．两球质量应满足m1＞m2
E．两球半径应满足r1＝r2
F． M、P、N三点一定分别对应小球1碰撞后、小球1碰撞前、小球2碰撞后的落点
（2）图甲中O点是小球抛出点在水平地面上的竖直投影，实验时先让入射小球多次从斜槽上位置S由静止释放，通过白纸和复写纸找到其平均落地点的位置P，测出平抛射程，然后把半径相同的被碰小球静置于轨道的水平部分末端，仍将入射小球从斜槽上位置S由静止释放，与被碰小球发生正碰，并多次重复该操作，两小球平均落地点位置分别为M、N。实验中还需要测量的物理量有　　　　（填选项前的字母）。
A．入射小球和被碰小球的质量m1、m2
B．入射小球开始的释放高度h
C．小球抛出点距地面的高度H
D．两球相碰后的平抛射程OM、ON
（3）在实验误差允许范围内，若满足关系式　　　　（用所测物理量的字母表示），则可以认为两球碰撞前、后动量守恒。
（4）历史上关于“运动”量度有两种观点：一种观点认为应该用物理量mv来量度运动的强弱；另一种观点认为应该用物理量mv2来量度运动的强弱。牛顿用如图乙所示的实验研究碰撞，并记录了自己的实验：“摆长取10英尺……若物体A以9份运动撞到静止的物体B，损失掉7份，碰撞后以2份运动继续前进，则物体B将以7份运动弹起。如果两物体从反方向相撞，撞前A以12份运动，B以6份运动，撞后A以2份后退，B将以8份后退，双方各减14份。”牛顿由此找到了碰撞中的运动守恒量。你认为牛顿所指的量度“运动”的物理量是　　　　（填“mv”或“mv2”）。
乙
28．某同学用如图甲所示的装置测定木质滑块与木板间的动摩擦因数及木板的质量。将力传感器A固定在木质水平桌面上，并与计算机连接，传感器A的读数记为，测力端通过细绳与一滑块相连（调节力传感器高度使细绳水平），滑块起初放在较长的木板的最右端（滑块可视为质点），长木板的左、右两端连接有光电门（图中未画出，质量不计），光电门连接的计时器可记录滑块在两光电门之间的运动时间。测量木板长为L，木板一端连接一根轻绳，并跨过光滑的轻质定滑轮连接一力传感器B和一只空砂桶（调节滑轮使桌面上部轻绳水平），力传感器B的读数记为，初始时整个装置处于静止状态。实验开始后向空砂桶中缓慢倒入砂子。（重力加速度）
(1)缓慢倒入砂子时，的读数缓慢增大到3.5N时突变为3.0N，测出滑块的质量为，则滑块与木板间的动摩擦因数为 ；
(2)已知木质滑块与木板及木板与木质水平桌面间动摩擦因数相同，在木板开始滑动后，测出在砂桶中装有质量不同的砂子时，滑块通过两光电门的时间间隔t，则木板的加速度为 （用L和t表示），在坐标系中作出的图线如图乙所示，若图线的斜率为k，则木板的质量为 （用k和L表示），则图中的纵截距为 （用k和L表示）。
29．（8分）某学习小组的同学用如图甲的装置验证竖直面内的圆周运动过程中机械能守恒。轻细杆一端连接在光滑固定转轴处,另一端连接一小球。在转轴点的正上方和正下方轨道半径处分别安装光电门,测出杆长、杆的宽度和小球的直径。现使小球在竖直面内做圆周运动,读出轻杆经过点正上方光电门的时间为,经过点正下方光电门的时间为。已知当地重力加速度为,不考虑空气阻力。
（1） 该同学用游标卡尺测小球直径时,示数如图乙所示,则______________;
（2） 如果要验证小球在竖直面内做圆周运动机械能守恒,需要满足的方程为______________________________________（用题中的、、、、、等符号表示）;
（3） 某位同学误把光电门安装在轻杆的中点,已知小球质量为,则用原来的方法计算小球从最高点到最低点过程中动能的增量时会出现________（填“ ”“ ”或“”）;
（4） 另一位同学光电门安装正确,他让小球由任意位置静止释放,测出多组释放点到最低点的距离,以及对应小球运动到最低点光电门的遮光时间,作出了图像。若图像是一条过坐标原点的直线,且直线斜率________________（用题中的、、、等符号表示）,则说明小球运动过程中机械能守恒。
30．（9分）如图甲所示，某同学利用光栅板测量滑块和斜面间的动摩擦因数，滑块上方固定光栅板，光栅板上交替排列着等宽度的遮光带和透光带（宽度用表示）。实验时将滑块置于光电传感器上方某高度，使其沿斜面下滑并匀加速穿过光电传感器。光电传感器所连接的计算机可连续记录遮光带、透光带通过光电传感器的时间间隔，已知斜面倾角 ，，重力加速度取。
甲
（1） 如图乙所示，该同学测得遮光带（透光带）的宽度为____________。
乙
（2） 该同学记录时间间隔的数据如表所示：
编号 遮光带1 透光带1 遮光带2 透光带2 遮光带3 透光带3
31.8 26.8 23.6 19.6 18.3
根据上述实验数据，遮光带1通过光电传感器的平均速度大小为____________（结果保留两位有效数字）。
（3） 若滑块初速度不为零，对动摩擦因数的测量______（填“有”或“无”）影响，表中空格处的数字________（填“大于”“等于”或“小于”）。
（4） 若连续遮光带和透光带的时间间隔记为、，则滑块的加速度__________________________________________（用、、表示），根据表中多组数据计算取平均值，滑块与斜面间的动摩擦因数约为____________（结果保留两位有效数字）。
参考答案
1．【答案】（1）ABD（3分，少选得2分，选错不得分）　（2）1.1
【解析】（1）为使物块受到的合外力为细线的拉力，故需要将带滑轮的长木板右端垫高，以平衡摩擦力，A正确；为了减小误差，调节滑轮的高度，使牵引物块的细线与长木板保持平行，让细线的拉力等于物块受到的合力，B正确；本实验可通过拉力传感器直接测得细线拉力，故实验中不需要保证托盘和砝码的总质量远远小于物块和传感器的总质量，C错误；为了充分利用纸带，物块应靠近打点计时器，先接通电源，再释放物块，D正确；因实验探究“物体质量一定时加速度与力的关系”，故不需要用天平称量物块和传感器的总质量，E错误；
（2）打点周期为T==0.02 s，物块的加速度a==1.1 m/s2。
2．【答案】（1）C（2分）　（2）50（2分）　（3）21．5（3分）
【解析】（1）题图（b）中直线与横轴的交点表示所挂钩码的重力为零时弹簧的伸长量，这是弹簧自身重力导致的，C正确。
（2）题图（b）中直线斜率的物理意义为弹簧的劲度系数，故k＝＝ N/m＝50 N/m。
（3）题图（b）中F关于x的函数关系式为F＝50x－0．25（SI），由题图（c）知此时被测物体的重力大小为F1＝3．0 N，则x1＝ m＝6．5 cm，故此时弹簧总长度L1＝L0＋x1＝21．5 cm。
【名师延展】考虑弹簧自重与不考虑弹簧自重，F－x图像斜率的物理意义均为弹簧的劲度系数。
3．【答案】(1)4.9 (2)不受影响；弹簧超出了弹性限度 (3)大于
【详解】（1）由图可知弹簧的劲度系数为；
（2）根据可知，若实验中刻度尺的零刻度略高于弹簧上端，对弹簧伸长量的计算无影响，则由实验数据得到的弹簧的劲度系数将不受影响；若再多挂几个钩码，发现作出的图像向下弯曲，向下弯曲的原因是弹簧超出了弹性限度。
（3）若将原弹簧截去一半再做实验，将实验得到的多组悬挂钩码质量m及对应的弹簧伸长量x在图乙坐标系中作图，由于挂相同钩码，截去一半的弹簧形变量比原来的小，因此图像的斜率比原弹簧的斜率大。
4．【答案】（1） 匀速直线运动（2分）；2．45（1分）
（2） （2分）；2．00（2分）
【解析】
（1） 由频闪照片可知，在误差允许的范围内，相等的时间内走过的位移可视为相等，故投影点在竖直方向上做匀速直线运动；由题可知，故两相邻投影点的时间间隔为，投影点在竖直方向上的速度大小为。
（2） 设、分别为平抛运动的水平位移、竖直位移，设小球运动至点时投影点为点，显然与相似，则有，，，则，由（1）分析可知投影点在竖直方向做匀速直线运动，则，代入解得。
5．【答案】（1）A（2分）　（2）（2分）　（3）gh＝（3分）
【解析】（1）小球从A点缓慢移至B点的过程中，由动态平衡知识可知，拉力传感器的示数一直变大。
（2）金属小球的直径为d，通过光电门的遮光时间为t，则小球通过最低点的速度大小为。
（3）满足机械能守恒的关系式为mgh＝m，题中未给小球的质量，则满足gh＝或2gh＝或＝。
6．【答案】(1)没有平衡摩擦力，或平衡的不够 (2)1/1.0 (3)远小于；变小
【详解】（1）由图像可知，当F≠0时，加速度仍然为零，说明没有平衡摩擦力，或平衡的不够。
（2）a﹣F图像中的斜率表示质量的倒数，由图可知，所以质量。
（3）设小车及传感器总质量为M，砂和桶的重力为mg，由牛顿第二定律得：对M有
对有，联立解得，。则当m<7．【答案】(1)A，(2)；，(3)2g
【详解】（1）实验中，为了使得软笔尖在钢柱表面画第一条痕迹时，钢柱的速度为0，需要先打开电源使电动机转动，后烧断细线使钢柱自由下落。选A。
（2）[1]电动机每秒转动n圈，则相邻痕迹之间的时间间隔为，，由于匀变速直线运动全程的平均速度等于中间时刻的瞬时速度，则有解得
[2]结合上述可知，此时钢柱的重力势能比开始下落时减少值为
（3）根据机械能守恒定律有，变形得，可知，若钢柱下落过程中机械能守恒，则图线的斜率近似等于2g。
8．【答案】（1）2．130（2分）　（2）9．6（2分）　（3）AC（2分）
【解析】（1）游标卡尺的读数为d＝21 mm＋6×0．05 mm＝21．30 mm＝2．130 cm。
（2）根据T＝2π得T2＝L，则＝ s2/cm，解得g≈9．6 m/s2。
（3）根据g＝L，开始计时时，若停表过早按下，则T测量值偏大，重力加速度测量值就会偏小，A正确；以摆线长与摆球直径之和作为摆长，则摆长测量值过大，重力加速度测量值偏大，B错误；摆线上端悬点未固定，摆动中出现松动，使摆线的长度增加，会使得L测量值偏小，重力加速度测量值就会偏小，C正确。
9．【答案】（1） 力的图示（1分）
（2） （1分）；见解析（1分）
（3） 先减小后增大（2分）；一直减小（2分）
【解析】
（1） 平行四边形定则或者三角形定则应用的都是力的图示。
（2） 题图中给出标度表示，向下的重力为，，用三角板和刻度尺作平行四边形如图甲所示，用刻度尺测量可知重力和的合力大小为，根据三力平衡时两个力的合力与第三个力等大反向可知细绳上拉力的理论值为。
甲
（3）物块重力不变，细绳拉力方向不变，细绳逆时针旋转至竖直向上的过程中，动态三角形如图乙所示，可知弹簧测力计示数先减小后增大，细绳的拉力一直减小。
乙
10．【答案】（1）大于；（2），
【详解】（1）为了防止小球A碰撞时被反弹，则应满足小球A的质量大于小球B的质量。
（2）由平抛运动可知，，则，要验证的关系为，即；若该碰撞为弹性碰撞，则关系式为，即或者。
11．【答案】（1）10．70（2分）　（2）0．54（2分）　（3）mP＝（mP＋mQ）（2分）
【解析】（1）遮光片的宽度为d＝10 mm＋14×0．05 mm＝10．70 mm。
（2）碰前P的速度大小vA＝≈0．54 m/s。
（3）在实验误差允许的范围内，若系统动量守恒，则有mPvA＝（mP＋mQ）vB，即有mP＝（mP＋mQ）。
12．【答案】（1）（2分）　（2）21．3（2分）　（3）（2分）　（4）9．7（2分）
【解析】（1）
（2）由题图丙知，小球直径为d＝2．1 cm＋3×0．1 mm＝21．3 mm。
（3）小球在最低点时拉力最大，由牛顿第二定律得F1－mg＝m，小球在最高点时拉力最小，有F2＝mgcos θ，小球从最高点到最低点，根据机械能守恒定律得mgL（1－cos θ）＝mv2，联立解得g＝。
（4）g＝≈9．7 m/s2。
13．【答案】（1）9．8（2分）　（2）40（1分）　（3）－2．8（2分）　1．2（2分）
【解析】（1）由打点计时器打点频率为50 Hz得T＝0．02 s，根据Δx＝aT2，有[12．52－7．05－（7．05－3．14）]×10－2 m＝4gT2，解得g＝9．75 m/s2≈9．8 m/s2。
（2）由ΔF＝kΔx得2 N－1．6 N＝k×10×0．001 m，解得k＝40 N/m。
（3）当指针指在刻度为C的位置时，F1＝1．6 N－k×0．005 N＝1．4 N，由牛顿第二定律得F1－mg＝maC，解得aC＝－2．8 m/s2，当指针指在刻度为B的位置时，F2＝2 N＋k×0．005 N＝2．2 N，由牛顿第二定律得F2－mg＝maB，解得aB＝1．2 m/s2。
14．【答案】（1）23.750　0.247（0.245~0.248）　（2）8
（3）见解析　（4）小于　
【解析】（1）20分度游标卡尺的精确度为0.05 mm，由题图甲知金属丝的长度为L=23.7 cm+10×0.05 mm=23.750 cm；螺旋测微器的精确度为0.01 mm，由题图乙知金属丝的直径为d=0 mm+24.7×0.01 mm=0.247 mm；
（2）金属丝的电阻为R=8×1 Ω=8 Ω；
（3）根据实验电路图连接实物图，如图所示：
（4）电路图采用了电流表外接法，考虑到电压表分流的影响，电流表读数偏大，根据欧姆定律R=知待测电阻测量值小于其真实值。电阻R=ρ，S=πd2，解得ρ=。
15．【答案】（1）见解析（1分）　（2）2．7（2分）　0．51（2分）　（3）偏小（2分）　偏小（2分）
【解析】（1）按照题图甲所示的电路图，将题图乙所示的实物连接成实验电路如下。
（2）根据闭合电路欧姆定律有E＝U＋（R0＋r），变形得＝·＋，则纵截距b＝＝0．37 V－1，直线斜率k＝＝ A－1＝2．04 A－1，解得E≈2．7 V，r≈0．51 Ω。
（3）设电压表内阻为RV，则有E真＝U＋（＋）（R0＋r真），变形得＝·＋，则纵截距b＝，斜率k＝，比较可知E＜E真，r＜r真，即电动势和内阻的测量值与真实值相比均偏小。
16．【答案】（1）见解析（2分）　（2）①R1（2分）　②左（2分）　③210或210．0（2分）　④无（1分）
【解析】（1）如图所示。
（2）①由题图甲知，滑动变阻器采用分压式接法，为方便调节，滑动变阻器选择最大阻值小的R1；
②电流方向从A至B，则A点电势高，故需要增大B点电势，沿电流方向电势逐渐降低，故应将触头向左移动；
③因电流计中示数为零，设电阻丝左、右两部分电阻分别为R'1、R'2，则＝，＝，解得Rx＝＝210 Ω；
④移动滑动变阻器的滑片，不改变电阻丝上的左、右电阻之比，所以对实验结果无影响。
17．【答案】（1） 见解析（3分）
（2） 增大（2分）；增大（2分）
（3） （2分）
【解析】
（1）小灯泡的电压要求从0开始调节，则滑动变阻器采用分压式接法，小灯泡的额定电压超出电压表的量程，需将电压表与定值电阻串联后接入电路，由于电流表内阻约为 ，阻值不确定，而电压表阻值是确定的，所以电流表采用外接法，电路图如图甲所示。
甲
（2）图像中图线上的点与点连线的斜率表示电阻的倒数，由题图（a）可知，随着电流的增大，图线上点与点连线的斜率变小，则小灯泡的电阻增大，根据电阻定律可知灯丝的电阻率增大。
（3）当滑动变阻器连入电路的阻值为最大阻值 时，电路中电流最小，小灯泡功率有最小值。根据闭合电路欧姆定律得，可得，在小灯泡的伏安特性曲线图中画出小灯泡的图线，如图乙所示，图线与小灯泡伏安特性曲线交点的横、纵坐标分别为（点拨：小灯泡的伏安特性曲线与闭合电路的图像交点即为小灯泡的工作点）、，则小灯泡的最小功率为。
乙
18．【答案】（1）左；（3）II（4）2，U1，
【详解】（1）闭合开关S前，滑动变阻器的滑片P应移至最左端。
（2）题图1中满足，题图2中满足，则题图1中对应的U-I图像斜率较小，则对应图线II。
（3）因电流表内阻已知，则从减少系统误差角度考虑，该实验宜选用题图2的实验电路；根据，可得测得的电源电动势，，电源内阻。
19．【答案】（1） D（2分）；见图甲（2分）
（2） 均可（2分）
（3） （2分）；型热敏电阻的阻值随温度升高而增大，当电路中的电流较小时，热敏电阻的阻值较小，串联分得的电压较小；当电路中的电流较大时，热敏电阻的阻值较大，串联分得的电压较大，使得其他元件两端的电压不至于过大，从而防止电压过大（2分）
【详解】
（1）因为要求热敏电阻两端的电压从零开始逐渐增大，所以滑动变阻器采用分压式接法，为了便于调节，应选用最大阻值较小的滑动变阻器，电路图如图甲所示。
甲
（2） 由题意可知，图乙中图线可以对应热敏电阻的图线，纵坐标的对应电压为（关键：电流表所在支路的总电阻为 ，可计算纵坐标电流表示数对应的电压值）。在图乙中作出、内阻 的电源的图像，其与图线的交点坐标的乘积即为所要求的实际功率，。
乙
（3） 型热敏电阻的阻值随温度升高而增大，当电路中的电流较小时，热敏电阻的阻值较小，串联分得的电压较小；当电路中的电流较大时，热敏电阻的阻值较大，串联分得的电压较大，使得其他元件两端的电压不至于过大。
【知识拓展】电源的图像与电阻的图像比较
电源的图像 电阻的图像
图形
截距 与纵轴交点表示电源电动势，与横轴交点表示电源短路电流 过坐标原点，表示电流为零时，电阻两端的电压为零
坐标、的乘积 表示电源的输出功率 表示电阻消耗的功率
坐标、的比值 表示外电阻的大小，不同点对应的外电阻大小不同 表示电阻的大小，每一点对应的比值均等大
斜率的绝对值 电源内阻 电阻大小
20．【答案】（1） （2分）；欧姆调零（1分）；7（1分）
（2） 最大（2分）；（2分）
【详解】
（1） 选用“”倍率的电阻挡测量，发现多用电表指针偏转角度过大，说明所选倍率过大，则应将开关拨至较小的“”电阻挡，然后将两表笔短接，进行欧姆调零；可读出此时多用电表的读数为 。
（2） ①连接好电路，为了保护电路，防止电路中的电流过大，断开开关后，应将电阻箱的阻值调整至最大。
③由于前后两次测量毫安表读数为不变，故回路中的总电阻不变，则弹性电阻绳电阻的增加量必然等于电阻箱阻值的减少量，即弹性电阻绳电阻增加量。
21．【答案】（1）0．900（0．898～0．902）（2分）　1．445（2分）　（2）R1（2分）　（3）（3分）
【解析】（1）D＝0．5 mm＋40．0×0．01 mm＝0．900 mm（0．898～0．902均可）；L＝14 mm＋9×0．05 mm＝14．45 mm＝1．445 cm。
（2）要使电表示数都能达到量程的三分之一以上，定值电阻A应选R1。
（3）根据并联电路特点及欧姆定律可知，被测电阻阻值Rx＝＝ρ，电导率为电阻率的倒数，故＝。
22．【答案】（1）4 800（2分）　最右端（2分）　6（2分）
（2）8．9（2分）　30（2分）
【解析】（1）电压表扩大量程，串联定值电阻R0的阻值为 Ω＝4 800 Ω。为保护电路，闭合开关时，要使滑动变阻器连入电路中的阻值最大，故滑动变阻器的滑片要移至最右端。断开S1、S2，闭合S，移动滑动变阻器的滑片，使电流表读数为18 mA，回路中的总电阻约为R总＝＝500 Ω，滑动变阻器接入电路的阻值远大于电流表的内阻，闭合S2，保持R接入电路中的阻值不变，可认为回路中总电流不变，调节电阻箱的阻值使得电流表读数为6 mA时，即可认为通过电阻箱的电流为通过电流表的2倍，即量程扩大3倍。
（2）根据闭合电路欧姆定律可得＝E测－3Ir测，得U＝E测－r测I，即E测＝4．95 V，r测＝ Ω，解得E测≈8．9 V，r测＝30 Ω。
23．【答案】（1）×100（2分）　欧姆调零（2分）　900（2分）
（2）G2（2分）　（3）（2分）
【解析】（1）用多用电表粗测电阻丝的阻值时，当用“×10”挡测量时，指针偏转角度过小，说明电阻阻值较大，应该换用大倍率，即将多用电表的欧姆挡位换到“×100”挡再次测量，并重新进行欧姆调零；若测量时指针位置如图甲所示，则示数为9×100 Ω＝900 Ω。
（2）根据题意可知，让电表同时接近满偏状态，A1处电表改装后量程为0～30 V，由欧姆定律可知，流过Rx的电流约为I1＝≈33 mA，若A2处选择G2，和R0并联后量程为0～30 mA，不能满足实验要求，则A1处应选择G2，A2处选择G1。
【一题多解】
若A2处选择G1，和R0并联后量程为0～60 mA，能满足实验要求，则A1处应选择G2，A2处选择G1。
（3）调节滑动变阻器的滑片到合适位置，根据欧姆定律有Rx＝，整理可得Rx＝。
24．【答案】（1） 串（1分）；（1分）
（2） （2分）；见解析（2分）
（3） （2分）
（4） 均可（2分）
【详解】
（1） 灯泡的额定电压为，电压表的量程为，可将电压表的量程扩大到，故电压表与定值电阻串联，由串联电路分压规律得，解得，故定值电阻选用。
（2） 本实验需要画灯泡的曲线，电压需要从0开始调节，滑动变阻器采用分压式接法，选用最大阻值较小的，灯泡的电阻约为，，故电流表采用外接法，电路图如图1所示。
（3） 电压表读数为时，灯泡两端电压为，流过灯泡的电流为，故对应坐标为。
（4） 设灯泡两端电压为，电流为，由闭合电路欧姆定律得，即，在题图乙中作出图线，如图2所示，该图线与灯泡的图线交点的横、纵坐标即为灯泡工作电流及电压，由图2知，交点坐标为，功率为。
【技巧必背】
（1）滑动变阻器采用分压式接法的情况：①实验要求电压从零开始或要求多测几组数据；②滑动变阻器的最大阻值过小；③若采用限流式接法，电路中的最小电流或电压超过了电表的量程。
（2）电流表连接方式的判断：若，则电流表采用外接法，若，则电流表采用内接法，简记为“大内小外”。
25．【答案】（1） （2分）；675（2分）
（2） C
【详解】
（1） 根据，双缝间距越大，条纹间距越小。相比图（d）,图（c）条纹间距更小，可知采用的是较大的双缝间距，即的双缝间距。图（d）对应双缝间距，条纹间距，双缝组件到墙壁距离，则波长。
（2） 用光屏在墙壁前承接干涉图样，相当于减小，根据，可得条纹间距变小，正确。
26．【答案】（1） 有（2分）
（2） 小（2分）
（3） （3分）
【解析】
（1）实验操作规范的前提下，到的距离过小，测量误差较大，故该距离对实验精度有影响。
（2）直线、间距离越小，作图及测量误差越大，故其他条件不变，直线、间距离越大，误差越小。
（3）光路图如图所示，，折射率为。
27．【答案】（1）BF（2分）　（2）AD（2分）　（3）m1OP＝m1OM＋m2ON（2分）　（4）mv（2分）
【解析】（1）斜槽轨道的末端切线必须水平，以保证小球做平抛运动，A正确；小球1每次必须从同一高度由静止释放，以保证到达底端时速度相同，不需要轨道光滑，B错误，C正确；为保证两球正碰，则两球必须半径相等，即r1＝r2，为防止小球1碰后反弹，小球1的质量应大于小球2的质量，即m1＞m2，D、E正确；M点一定是小球1碰后的落点，N点、P点不定，F错误；本题选错误的，故选BF。
（2）取水平向右为正方向，根据动量守恒定律有m1v0＝m1v1＋m2v2，小球抛出后做平抛运动，竖直方向做自由落体运动，由于高度相同，因此落地时间t相同，表达式两边乘以t可得m1v0t＝m1v1t＋m2v2t，即m1OP＝m1OM＋m2ON，故还需要测量入射小球和被碰小球的质量m1、m2以及两球相碰后的平抛射程OM、ON，A、D正确。
（3）由以上分析可知，在实验误差允许范围内，若满足关系式m1OP＝m1OM＋m2ON，则可以认为两球碰撞前、后动量守恒。
（4）牛顿所指的量度“运动”的物理量是mv，设一份运动mv为p，则p为矢量，根据牛顿的第一次实验数据可知，碰撞前、后系统的mv相等，即9p＝2p＋7p，同理，根据第二次实验数据，碰撞前、后系统的mv也相等，即12p－6p＝－2p＋8p，而若设一份运动mv2为E，则E为标量，根据第二次实验数据可知，碰撞前、后系统的mv2不相等，即12E＋6E≠2E＋8E，因此牛顿所指的量度“运动”的物理量是mv。
28．【答案】(1)0.2，(2) ； ；
【详解】（1）缓慢地向砂桶内倒入砂子，的读数缓慢增大到3.5N时突变为3.0N，即滑动摩擦力，动摩擦因数
（2）[1]根据题意，由公式可得
[2][3]对木板，由牛顿第二定律有，，因此，图线斜率，则木板的质量为，纵截距为
29．【答案】（1） （2分）
（2） （2分）
（3） （2分）
（4） （2分）
【详解】
（1） 由题图乙可知，小球的直径为。
（2） 根据题意可知，细杆的挡光时间较短，可用平均速度代替瞬时速度，由可知，小球经过最低点的线速度大小是细杆在光电门处线速度大小的两倍，为，小球经过最高点的线速度大小为，若小球从最高点到最低点满足机械能守恒，则有，化简得。
（3） 把光电门安装在轻杆的中点，则小球真实的线速度，，用原来的方法计算动能的增加量时会出现。
（4） 由图可知，小球由任意位置静止释放运动到最低点过程，若机械能守恒，有，又，，，可得，故斜率，则可说明小球运动过程中机械能守恒。
30．【答案】（1） （1分）
（2） （1分）
（3） 无（1分）；小于（2分）
（4） （2分）；（2分）
【详解】
本题主要考查动摩擦因数的测量，物理模型为匀变速直线运动，通过给定连续相等位移和时间来求解加速度，通过受力分析和牛顿第二定律找出加速度和动摩擦因数间的关系；高考常考查的测量读数问题、逻辑推理、计算、有效数字的保留，在本题中均有考查。
（1） 毫米刻度尺应估读到毫米刻度的下一位，读出宽度为。
（2） 遮光带1通过光电传感器的平均速度。
（3） 滑块通过光电传感器的过程中做匀加速直线运动，计算动摩擦因数与滑块的初速度无关，故对结果的测量无影响；滑块沿斜面向下做匀加速直线运动，经过相邻两个相同位移的时间减小，速度增加量减小，平均速度的增加量减小，通过连续两个相等位移的时间间隔减少，即，，。【赋值法定性快速判断时间间隔】滑块做匀加速直线运动，经过相等位移的时间之比为，连续两段相等位移的时间间隔越来越接近，故。
（4） 相邻遮光带和透光带做匀加速直线运动通过光电传感器，遮光带通过传感器的平均速度为，透光带通过传感器的平均速度为，匀变速直线运动时间中点的瞬时速度等于平均速度，两个时间中点的时间间隔为，根据匀变速直线运动速度与时间关系，，而加速度，代入数据取平均值得。
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第 page number 页，共 number of pages 页2026届人教版高考物理第一轮复习：高考物理实验分类基础练习3
一、电学实验（本大题共11小题）
1．实验室有一个灵敏电流计G1，满偏刻度为30格。某兴趣小组想要较精确地测出它的满偏电流Ig和内阻Rg，实验室中可供利用的器材有：
待测灵敏电流计G1
灵敏电流计G2
电流表A：（量程为1mA、内阻约为100Ω）
定值电阻R1：（阻值为200Ω）
定值电阻R2：（阻值为400Ω）
电阻箱R：（0～9999.9Ω，最小调节量0.1Ω）
滑动变阻器R3：（最大电阻2000Ω，额定电流1.5A）
直流电源：电动势1.5V，内阻不计；开关一个，导线若干。
该小组设计的实验电路图如图，连接好电路，并进行下列操作。
（1）闭合开关调节滑动变阻器使电流表A示数适当。
（2）若灵敏电流计G2中的电流由a流向b，再调节电阻箱，使电阻箱R的阻值 （选填“增大”或“减小”），直到G2中的电流为0。
（3）读出电阻箱连入电路的电阻为1000Ω，电流表A的示数为0.7mA，灵敏电流计G1的指针指在20格的刻度处，则灵敏电流计满偏电流Ig= μA，内阻Rg= Ω。（保留三位有效数字）
2．小郴同学通过高中物理学习知道，指针式电流表、电压表和欧姆表都是由灵敏电流计改装而成，于是他利用实验室的器材组装了一个多用电表，电路如图甲所示，G是量程为0~250μA、内阻为300Ω的灵敏电流计，O为旋钮，A、B为两插孔，旋钮扳到位置1时为量程0~1mA的电流表，旋钮扳到位置2时为“×1K”挡位的欧姆表，旋钮扳到位置3时为量程0~3V的电压表；并通过激光刻画将表盘面板刻画如图乙所示，若小郴同学的所有操作都是正确的，请你根据所学的知识回答下列问题：
(1)用该改装表测电阻R的阻值时，将旋钮扳到位置2，图甲中的插孔A应与 （填“红”或“黑”）表笔相连接；
(2)测量电阻时，表盘如图乙所示，则该电阻R的阻值约为 Ω；
(3)图甲中，两定值电阻的阻值分别为R1= Ω、R3= Ω。
3．如图所示，回答下列题
（1）如图甲，是多用电表简化电路图，作为欧姆表使用时，电流一定从 端流入多用电表（填A或B）。
（2）利用多用电表和电阻箱测量电源的电动势和内阻的电路如图乙。调节电阻箱，记录多组电阻箱示数R和多用电表示数I，作出的图线如图丙。由图丙可求得电动势 V，内阻 。（结果均保留2位有效数字）
（3）忽略偶然误差，本实验测得的、与真实值比较： ， 。（选填“<”、“=”或“>”）
4．（9分）同学们学习了测绘小灯泡伏安特性曲线的知识，又通过资料了解了发光二极管的特性。某一实验小组想通过实验室器材，自己设计电路测绘某发光二极管的伏安特性曲线，假如你就是他们小组内的一员，请完成以下任务：
（1）利用多用电表欧姆挡判断二极管的正负极。如图a所示，发光二极管有长、短两根引脚，将多用电表选择开关旋转到电阻挡的“×1”位置，先经过　　　　之后，再把红表笔接在二极管的短引脚上，把黑表笔接在长引脚上，发现二极管发出了明亮的光芒；将两表笔的位置互换以后，发现二极管不发光。这说明二极管的正极与　　　　（填“长引脚”或“短引脚”）直接连接。
图a
（2）查看厂家提供的发光二极管加正向电压时的伏安特性曲线（如图b所示）。你想自己动手重新测量并描绘此发光二极管在正向电压下的伏安特性曲线，可供选择的器材有：
A．直流电源E1：电动势5 V，内阻不计
B．直流电源E2：电动势3 V，内阻不计
C．滑动变阻器R1：阻值范围0～20 Ω
D．滑动变阻器R2：阻值范围0～200 Ω
E．电压表V1：量程0～3 V，内阻约20 kΩ
F．电压表V2：量程0～15 V，内阻约100 kΩ
G．电流表A1：量程0～0．6 A，内阻约1．0 Ω
H．电流表A2：量程0～50 mA，内阻约10 Ω
I．待测发光二极管
J．单刀单掷开关
K．导线若干
图b
①为了提高测量结果的准确度，选用器材　　　　（填器材前的序号）；
②为了达到测量目的，请在图c所示的虚线框内画出电路原理图；
图c
③你通过采集数据，描绘出了该二极管加正向电压时的伏安特性曲线，和厂家提供的完全相同。你又将该二极管与阻值为50 Ω的定值电阻串联后接到电动势为3 V、内阻不计的电源两端，如图d所示，此时该发光二极管的电功率为　　　　W（结果保留两位有效数字）。
图d
5．如图1所示为某兴趣小组测量电池组的电动势和内阻的实验原理图，已知电池组的电动势约为，内阻约为。现提供的器材如下：
A．电池组
B．电压表（量程，内阻约为）
C．电压表（量程，内阻约为）
D．电阻箱
E．定值电阻
F．定值电阻
G．开关和导线若干
（1）如果要准确测量电源的电动势和内阻，电压表V应选择 （选填“B”或“C”），定值电阻应选择 （选填“E”或“F”）。
（2）改变电阻箱的阻值，记录对应电压表的读数，作出的图像如图2所示，图线与横、纵坐标轴的截距分别为，定值电阻的阻值用表示，则可得该电池组的电动势为 ，内阻为 （用字母表示）。
（3）该实验测得的电动势与真实值相比 （选填“偏大”“偏小”或“不变”），内阻的测量值与真实值相比 （选填“偏大”“偏小”或“不变”）。
6．某实验小组为了测量一节干电池的电动势及内阻，设计了如图1所示电路。实验所用的器材有：电流表（量程0～300mA，内阻未知）；电流表（量程0～0.6A，内阻约1Ω）；定值电阻；电阻箱R（阻值0～99.99Ω）；开关三个和导线若干。
(1)请根据电路图将图2中的实物图连接完整。
(2)断开开关、闭合开关，将电阻箱R接入电路的电阻调到最大，闭合开关，调节电阻箱，使两电流表指针偏转均较大，记录两电流表的示数、及电阻箱接入电路的电阻，断开开关，根据数据求得电流表的内阻 （用、、、表示）。
(3)将电阻箱接入电路的电阻调到最大，将开关闭合、断开，闭合开关，多次调节电阻箱的阻值，测得多组电阻箱接入电路的电阻R及对应电流表的示数I，作出图像，得到图像的纵截距为b，斜率为k，则电池的电动势E＝ ，内阻r＝ （结果用b、k、表示）。
7．（9分）某同学要测量一段电阻丝的电阻率，实验过程中的几个主要步骤如下：
（1）先用螺旋测微器测量电阻丝的直径，如图甲所示，则其示数为　　　　mm。
甲
（2）测量好电阻丝的直径与长度后，再用多用电表粗测其阻值，当用“×10”挡位测量其阻值时指针偏转角度很大，则应改变挡位测量；多用电表欧姆挡改变挡位后　　　　（填“需要”或“不需要”）欧姆调零；如果按正确方式操作后多用电表示数如图乙所示，则电阻丝阻值为　　　　Ω。
乙
（3）该同学采用伏安法测量电阻丝的准确阻值，未完全完成连接的电路实物图如图丙所示，已知滑动变阻器采用限流接法，请用笔画线代替导线完成连接。
丙
（4）该同学正确连接电路，若所有操作都正确，则测出的电阻值　　　　（填“大于”“小于”或“等于”）真实值，该误差的来源是　　　　，这种误差属于　　　　误差。
（5）实验测出电阻丝的电阻为R，电阻丝横截面的直径为D，长度为L，则电阻丝电阻率为ρ＝　　　　（用D、L、R表示，单位均已为国际单位）。
8．某同学用图甲所示的电路测量电阻的阻值。实验步骤如下：
i.按照电路图连接好电路，将滑片置于电阻丝上的适当位置，闭合开关；
ii.将双刀双掷开关（中间连杆为绝缘材料）掷于触点、，调节电阻箱，使灵敏电流计G的指针指零，读出电阻箱阻值，记为；
iii.保持滑片的位置不动，将掷于触点、，调节电阻箱，仍使灵敏电流计的指针指零，读出电阻箱阻值，记为；
iv.断开开关，整理器材。
回答下列问题：
(1)实验过程中， （填“需要”或“不需要”）测量滑片两侧电阻丝的长度；
(2)关于实验对电阻丝规格的要求，下列说法正确的是_____；
A．总电阻必须已知，粗细必须均匀
B．总电阻必须已知，粗细无须均匀
C．总电阻无须已知，粗细必须均匀
D．总电阻无须已知，粗细无须均匀
(3)某次测量中，，如图乙是电阻箱指示的的阻值，则待测电阻的测量值 ；
(4)若在步骤ii后、步骤iii之前，误将滑片P向右移动了少许，继续进行测量，则的测量值 （填“大于”“小于”或“等于”）真实值。
9．某校举行了一次物理实验操作技能比赛，其中一项比赛为选用合适的电学元件设计合理的电路，并能较准确地测量同一电池组的电动势及其内阻。提供的器材如下：
A．电流表G（满偏电流10mA，内阻为10Ω）
B．电流表A（0~0.6A~3A，内阻未知）
C．电压表V（0~5V~10V，内阻未知）
D．滑动变阻器R（0~20Ω，1A）
E．定值电阻（阻值为990Ω）
F．开关与导线若干
（1）图（a）是小李同学根据选用的仪器设计的测量该电池组电动势和内阻的电路图。根据该实验电路测出的数据绘制的图线如图（b）所示（为电流表G的示数，为电流表A的示数），则由图线可以得到被测电池组的电动势E= V，内阻r= Ω。（结果均保留2位有效数字）
（2）另一位小张同学则设计了图（c）所示的实验电路对电池组进行测量，记录了单刀双掷开关分别接1、2对应电压表的示数U和电流表的示数I；根据实验记录的数据绘制图线如图（d）中所示的A、B两条图线。可以判断图线A是利用单刀双掷开关接 （选填“1”或“2”）中的实验数据描出的；分析A、B两条图线可知，此电池组的电动势为E= ，内阻r= 。（用图中、、、表示）
10．某同学想设计一个测量金属棒电阻率的实验方案，实验室提供的器材有：
A．电流表A1（内阻，满偏电流
B．电流表A2（内阻约为，量程为）
C．定值电阻（）
D．滑动变阻器（最大电阻为）
E．两节干电池
F．一个开关和导线若干
G．螺旋测微器，游标卡尺
（1）如图1，用螺旋测微器测金属棒直径为 mm；如图2用20分度游标卡尺测金属棒长度为 cm。
（2）用多用电表粗测金属棒的阻值：当用“”挡时发现指针偏转角度过大，他应该换用 挡（填“”或“”），换挡并进行一系列正确操作后，指针静止时如图3所示，则金属棒的阻值约为 。
（3）请根据提供的器材，设计一个实验电路，要求尽可能精确测量金属棒的阻值。( )
（4）若实验测得电流表A1示数为，电流表A2示数为，则金属棒电阻的表达式为 。（用，，，表示）
11．某实验小组在“测定金属的电阻率”实验中，所用测量仪器均已校准。
（1）该小组的同学用螺旋测微器测量金属丝的直径d，其中某一次测量结果如图甲所示，其读数应为 mm。
（2）已知该金属丝的阻值约为5 Ω。现用伏安法测量其阻值Rx，要求测量结果尽量准确，使待测金属丝两端的电压能从零开始变化，现备有以下器材：
A．电池组（3 V，内阻不计）
B．电流表（0～3 A，内阻约为0.1 Ω）
C．电流表（0～0.6 A，内阻约为0.2 Ω）
D．电压表（0～3 V，内阻约为3 kΩ）
E．电压表（0～15 V，内阻约为15 kΩ）
F．滑动变阻器（0～20 Ω）
G．滑动变阻器（0～2000 Ω）
H．开关、导线
上述器材中，电流表应选 ，电压表应选 ，滑动变阻器应选 。
（3）请按要求在下面方框中画出实验原理图 。
二、力学实验（本大题共16小题）
12．在做“测定匀变速直线运动加速度”的实验中，取下一段如图所示的纸带研究其运动情况．设O点为计数的起始点，在四个连接的计数点中，相邻两计数点间的时间间隔为0.1s，若物体做理想的匀加速直线运动，则计数点A与起始点O之间的距离x1为 cm，打计数点A时物体的瞬时速度为 m/s，物体的加速度为 m/s2（结果均保留3位有效数字）。
13．（6分）为了验证碰撞过程遵循动量守恒，某同学设计了如图装置。在离地面高度为的光滑水平桌面上，放置两个半径相同的小球和，其中，与轻弹簧紧挨着但不拴接，弹簧左侧固定，自由长度时离桌面右边缘足够远，起初弹簧被压缩一定长度并锁定。放置于桌面边缘，球心在地面上的投影点为点。实验时，先将球移开，弹簧解除锁定，沿桌面运动后水平飞出。再将球放置于桌面边缘，弹簧重新锁定。解除锁定，球与球发生碰撞后，两球均向前水平飞出。重复实验10次。实验中，小球落点记为、、。
（1） 若球质量为，球质量为，球与球发生碰撞后，均向前水平飞出，则________。（填“ ”“ ”或“”）
（2） 关于本实验的实验操作，下列说法中不正确的是____。（ ）
A. 重复操作时，弹簧每次被锁定的长度应相同
B. 仅调节桌面的高度,桌面越高，线段的长度越长
C. 用半径尽量小的圆把10个落点圈起来，这个圆的圆心可视为小球落点的平均位置
D. 重复操作时发现小球的落点并不完全重合，说明实验操作中一定出现了错误
（3） 已知小球的质量和小球的质量，小球飞出的水平距离分别为、、，在实验误差允许的范围内，当所测物理量满足表达式________________________________,即说明碰撞过程遵循动量守恒。
14．某实验小组用如图所示的实验装置测量当地的重力加速度。电磁铁、小钢球和光电门处于同一竖直线上，小球吸在电磁铁上时测量出小球球心到光电门中心的竖直距离为h。
(1)电磁铁用的铁芯可分为硬磁性材料和软磁性材料，硬磁性材料在磁场撤去后还会有很强的磁性，而软磁性材料在磁场撤去后就没有明显的磁性了，本实验中的电磁铁的铁芯应该用 （选填“硬”或“软”）磁性材料制作；
(2)本实验 （选填“需要”或“不需要”）测量小球的质量；
(3)调整小球的下落高度h，断开电磁铁电源，记录计时装置显示的挡光时间t，多次重复上述过程，作出随h的变化图像如图所示。已知图线的斜率为k，则当地的重力加速度为 （用表示）；
(4)小明每次测量h时均测量的是电磁铁下端到光电门下端的距离，仍作出图像，他是否可以通过图像求得重力加速度？请简要说明理由 。
15．在“探究平抛运动的规律”的实验中，根据频闪照片得到小球的运动轨迹如图所示。为连续拍照记录下的四个位置，其中为抛出点。已知坐标纸上每个小正方形的边长为，重力加速度为， 则
(1)小球在水平方向做直线运动 （选填“匀速”“匀加速”或“匀减速”)；
(2)由匀变速直线运动的推论可得，则小球做平抛运动的初速度大小为 ；(用表示)
(3)在研究平抛运动实验中，为减小空气阻力对小球运动的影响，应采用
A．实心小铁球
B．空心小铁球
C．实心小木球
D．以上三种小球都可以
(4)在做“探究平抛运动”的实验时，让小球多次从同一高度释放沿同一轨道运动，通过描点法画小球做平抛运动的轨迹，为了能较准确地描绘运动轨迹，下面列出了一些操作要求，将你认为正确的选项前面的字母填在横线上
A．调节斜槽的末端保持水平
B．每次释放小球的位置必须不同
C．记录小球位置用的木条（或凹槽）每次必须严格地等距离下降
D．小球运动时不应与木板上的白纸（或方格纸）相接触
16．某同学在研究小车的运动实验中，获得一条点迹清楚的纸带，如图所示，已知打点计时器每隔打一个点，该同学选择了A、、、、、、六个计数点，测量数据如图所示，单位是。
(1)试计算瞬时速度、各多大？
(2)计算小车的加速度多大？
17．某实验小组采用如图甲所示的实验装置做“验证动量守恒定律”实验。在桌面上放置气垫导轨，安装光电计时器1和光电计时器2，放置带有遮光片的滑块、质量分别为、，导轨末端装有位移传感器（图中未画出）。
(1)在调节气垫导轨水平时，开启充气泵，将一个滑块轻放在导轨上，发现它向右加速运动。此时，应调节旋钮使其高度 （选填“升高”或“降低”）。
(2)实验室有Ⅰ，Ⅱ两组滑块装置，如图乙所示，若实验中研究完全非弹性碰撞中的动量守恒，应选择 （填“Ⅰ”或“Ⅱ”）组的滑块装置。
(3)某次实验中，使滑块静置于两光电计时器之间，将置于光电计时器1右侧。用手轻推一下，使其向左运动，与发生碰撞。滑块两次经过光电计时器1记录的遮光时间分别为、，滑块通过光电计时器2时，记录的遮光时间为，已知两挡光片宽度相同，若、、、、满足关系式 ，则可验证滑块、组成的系统碰撞前后动量守恒。
(4)某次实验中，让滑块获得初速度后与静止的滑块发生碰撞，规定碰前的速度方向为正方向。根据传感器记录的数据，得到它们在碰撞前后的位移与时间的关系图像如图丙所示，则滑块、质量之比为 。
18．如图所示为某实验小组研究小车做匀变速直线运动规律打出的纸带，已知打点计时器使用的交流电频率为50Hz，0、1、2、3、4、5、6为纸带上选取的计数点，相邻两计数点间还有4个打点未画出。从纸带上测出，，，，则打出1点时小车速度为 m/s，小车加速度大小 m/s2。（结果保留三位有效数字）
19．某实验小组利用“探究弹力与弹簧伸长量的关系”实验装置测量弹簧的劲度系数。
将弹簧悬挂在铁架台上，将刻度尺固定在弹簧一侧。弹簧自然悬挂，待弹簧静止时，读出弹簧长度，记为；弹簧下端挂上砝码盘时，读出弹簧长度，记为；在砝码盘中每次增加一个10g的砝码，弹簧长度依次记为至，数据如下表：
代表符号
数值（cm） 24.35 27.35 29.35 31.33 33.36 35.35 37.37 39.35
(1)由表中数据可以看出，所用刻度尺的最小分度为 （选“1mm”或“0.1mm”）；
(2)如图是根据表中数据做图像，纵轴是砝码的质量，横轴是弹簧长度与 的差值（填“”或“”）；
(3)通过图像可得弹簧的劲度系数为 N/m（取重力加速度）
20．在“研究小球做平抛运动的规律”的实验中：
(1)如图甲所示的实验中，用锤子敲弹片后A球作自由落体运动，我们观察到两球同时落地，说明作平抛运动的B球在竖直方向做 运动；如图乙所示的实验：将两个光滑斜轨道固定在同一竖直面内，滑道末端水平，把两个质量相等的小钢球，从斜面的相同高度由静止同时释放，球2的轨道的水平部分也是光滑的，释放后，球2到达水平轨道后作匀速直线运动，我们观察到球1落到水平板上并击中球2，这说明作平抛运动的球1在水平方向做 运动；
(2)该同学用频闪照相机拍摄到如图丙所示的小球平抛运动的照片，照片中小方格的边长，小球在平拋运动中的几个位置如图中的a、b、c、d所示，如果我们把平抛运动分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动，则由图可知：照相机每隔 s曝光一次，小球平拋初速度为 （当地重力加速度大小）。
21．在做“研究匀变速直线运动”的实验中：
（1）实验室提供了以下器材：打点计时器、一端附有滑轮的长木板、小车、纸带、细绳、钩码、刻度尺、导线、天平、交流电源、复写纸。其中在本实验中不需要的器材是 。
（2）如图所示，是某同学由打点计时器得到的表示小车运动过程的一条清晰纸带，纸带上两相邻计数点间还有四个点没有画出，打点计时器打点的时间间隔，其中、、、、、。
下表列出了打点计时器打下B、C、F时小车的瞬时速度，请在表中填入打点计时器打下D、E两点时小车的瞬时速度。
位置 B C D E F
速度 0.737 0.801 0.994
（3）以A点为计时起点，在坐标图中画出小车的速度-时间关系图线
22．义乌某中学的学生准备选用以下四种方案来完成“探究加速度与合外力的关系”的实验，绳子和滑轮均为轻质，请回答下列问题：
（1）四种方案中，需要进行“补偿阻力”的方案是 。（选填甲、乙、丙、丁）
（2）四种方案中，需要满足重物或钩码质量远小于小车的质量的方案是 。（选填甲、乙、丙、丁）
（3）某一小组同学用图乙的装置进行实验，得到如图所示的一条纸带（相邻两计数点间还有四个点没有画出），已知打点计时器使用的是频率为50Hz的交流电。根据纸带可求出小车在E点的瞬时速度为 ，加速度为 。（计算结果保留三位有效数字）
（4）另一组学生用图乙的装置测量小车的质量，及小车与木板的动摩擦因数，通过增减悬挂钩码的数目进行多次实验，通过分析纸带求出相应实验时小车的加速度，得到多组拉力传感器示数和小车加速度的数据，作出如图所示的图像。由图像可求得小车的质量 kg，小车与长木板间的动摩擦因数 。（计算结果保留2位有效数字）
23．某同学用平抛和碰撞实验器材可以完成“探究平抛运动规律”和“验证动量守恒定律”两个实验。实验装置分别如图（a）和（b）所示。
(1)在“探究平抛运动规律”实验中
①为使钢球能水平抛出，必须调整斜槽，使其末端的切线成水平方向，检查切线是否水平的方法是 。每次都 （选填“需要”或者“不需要”）从斜槽上在相同的位置无初速度释放钢球。
②为定量研究钢球的平抛运动，建立以水平向右为x轴、竖直向下为y轴的坐标系。
（a）取平抛运动的起始点为坐标原点，将钢球静置于斜槽末端Q点，钢球的球心对应白纸上的位置即为原点：在确定y轴时需要y轴与重锤线平行。
（b）若遗漏记录平抛轨迹的起始点，也可按下述方法处理数据：在如图（c）所示的轨迹上取A、B、C三点，测得AB和BC的水平间距均为x，AB和BC的竖直间距分别是y1和y2，已知当地重力加速度为g，可求得钢球平抛的初速度大小为 （用字母x、y1、y2和g表示）。
(2)在“验证动量守恒定律”实验中
①如图（b）所示，固定挡板位置，实验时先让钢球从斜槽上某一固定位置由静止开始滚下，落到挡板处，在下面的白纸上留下痕迹，若图（d）为多次实验钢球落在白纸上留下的痕迹点，在图（d）中画出钢球落点的平均位置（要求保留作图痕迹）。
②用天平分别测出钢球和靶球质量分别为m1和m2，将重锤线放于槽口，通过重锤在挡板上的投影确定O点，如图（b）所示，M、P、N为钢球和靶球落点的平均位置，用刻度尺测出点P、M、N与点O的距离分别为s、s1、s2，在实验误差允许范围内，若m1、m2和s、s1、s2满足关系 （用题中字母表示），就验证了两球碰撞前后总动量守恒。
(3)下列关于实验操作的说法正确的是_____（填选项前的字母）。
A．两个实验中均需测量钢球直径
B．两个实验中均需用天平测出钢球的质量
C．两个实验中均需保证斜槽轨道末端切线水平
D．两个实验中均需尽量减小钢球与斜槽之间的摩擦力
24．某兴趣小组设计了一个“探究碰撞中的不变量”的实验：在小车A的前端粘有橡皮泥，推动小车A使之做匀速直线运动（做匀速运动时已撤去推力），然后与原来静止在前方的小车B相碰并粘合成一体，继续做匀速直线运动。他设计的具体装置如图a所示，在小车A后连着纸带，电磁打点计时器的电源频率为50Hz，长木板下垫着薄木片以平衡摩擦力。
（1）若已测得打点纸带如图（b）所示，并测得各计数点间距（已标在图b上）。A为运动的起点，则应选 段来计算A碰前的速度，应选 段来计算A和B碰后的共同速度（以上两空选填“AB”“BC”“CD”或“DE”）。
（2）已测得小车A的质量，小车B的质量，则碰前两小车的总动量为 kg·m/s，碰后两小车的总动量为 kg·m/s。（结果均保留三位有效数字）
（3）如果打点计时器连接交流电工作时，A和B碰后交流电的频率突然变小了，该小组同学仍按50Hz计算，则碰后两小车的总动量计算结果 （选填“大于”或“小于”或“等于”）真实值。
25．如图甲所示是用“落体法”验证机械能守恒定律的实验装置。（g取9.80 m/s2）
(1)选出一条清晰的纸带如图乙所示，其中O点为打点计时器打下的第一个点，A、B、C为三个计数点，打点计时器通以频率为50 Hz的交变电流。用分度值为1 mm的刻度尺测得OA＝12.41 cm，OB＝18.90 cm，OC＝27.06 cm，在计数点A和B、B和C之间还各有一个点，重锤的质量为1.00 kg。甲同学根据以上数据算出：当打点计时器打到B点时重锤的重力势能比开始下落时减少了 J；此时重锤的速度vB＝ m/s，此时重锤的动能比开始下落时增加了 J。（结果均保留三位有效数字）
(2)某同学利用他自己实验时打出的纸带，测量出了各计数点到打点计时器打下的第一个点的距离h，算出了各计数点对应的速度v，然后以h为横轴、以v2为纵轴作出了如图丙所示的图线，图线的斜率近似等于 ；
A．19.6 B．9.8 C．4.90
图线未过原点O的原因是 。
26．如图是利用橡皮条、弹簧测力计、轻质小圆环、细绳套等仪器完成的“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验示意图，该实验将橡皮条的一端固定于G点，另一端挂上轻质小圆环。图甲表示橡皮条处于原长；图乙表示通过细绳套在两个弹簧测力计互成角度拉力F1、F2的共同作用下，使小圆环处于O点；图丙表示通过细绳套用个弹簧测力计施加拉力F使小圆环处于O点；图丁是在白纸上根据实验记录进行猜想后画出的力的合成图示。
（1）关于此实验，下列叙述正确的是 （填字母序号）。
A．在进行图乙的实验操作时，F1、F2的夹角越大越好
B．用两个测力计互成角度拉橡皮条，拉力大小一定都小于只用一个测力计时拉力大小
C．重复实验再次进行验证时，结点O的位置可以与前一次不同
D．本实验采用的科学方法为等效替代法
（2）图丁中F'是以F1、F2为邻边构成的平行四边形的对角线，一定沿GO方向的是 （选填“F”或“F'”）。
（3）若在图中，若F'与F的偏差的夹角很小，且F'与F的长短大致相等，在实验误差允许的范围内，总结出互成角度的力的合成运算规律： 。
27．某实验小组利用图（a）所示的实验装置探究空气阻力与速度的关系，实验过程如下：
（1）首先将未安装薄板的小车置于带有定滑轮的木板上，然后将纸带穿过打点计时器与小车相连。
（2）用垫块将木板一端垫高，调整垫块位置，平衡小车所受摩擦力及其他阻力。若某次调整过程中打出的纸带如图（b）所示（纸带上的点由左至右依次打出），则垫块应该 （填“往左移”“往右移”或“固定不动”）。
（3）在细绳一端挂上钩码，另一端通过定滑轮系在小车前端。
（4）把小车靠近打点计时器，接通电源，将小车由静止释放。小车拖动纸带下滑，打出的纸带一部分如图（c）所示。已知打点计时器所用交流电的频率为，纸带上标出的每两个相邻计数点之间还有4个打出的点未画出。打出F点时小车的速度大小为 （结果保留2位小数）。
（5）保持小车和钩码的质量不变，在小车上安装一薄板。实验近似得到的某时刻起小车v-t图像如图（d）所示，由图像可知小车加速度大小 （填“逐渐变大”“逐渐变小”或“保持不变”）。据此可以得到的实验结论是 。
三、其他实验（本大题共1小题）
28．利用双缝干涉测量光的波长实验中，双缝相距d，双缝到光屏的距离L，用某种单色光照射双缝得到干涉条纹如图所示，分划板在图中A、B位置时游标卡尺读数如图所示，则：
（1）分划板在图中A、B位置时游标卡尺读数分别为 mm， mm，相邻两条纹间距 mm；
（2）波长的表达式 （用、L、d表示）；
（3）若将滤光片由红色换为绿色，得到的干涉条纹间距将 （选填“变大”“不变”或“变小”）；
（4）若仅将屏向远离双缝的方向移动。可以 （填“增加”或“减少”）从目镜中观察到的条纹个数。
四、创新实验（本大题共2小题）
29．在研究平抛运动规律时，让小钢球多次从斜槽上的挡板处由静止释放，从轨道末端抛出，落在水平地面上。某学习小组为了测量小球在轨道上损失的机械能，他们准备了一块木板，设计了如图所示的实验方案。已知木板的下端放在水平地面上且可以在地面上平移，木板与水平地面的夹角为45°。

（1）请完善下列实验步骤：
①调整轨道末端沿 方向；
②轨道末端重垂线的延长线与水平地面的交点记为O点；
③让小球多次从轨道上滚下，平移木板使小球与木板刚好不相碰，此时木板与地面接触点记为C点；
（2）用刻度尺测量小球在轨道上初位置A时到地面的高度H、小球在轨道末端B时到地面的高度h、C点到O点距离s，用天平测出小球质量m，已知当地重力加速度为g。若小球可视为质点，则小球离开B点时的速度为 ，小球在轨道上损失的机械能为 ；（用题中所给的物理量表示）
（3）实际操作中，木板与水平地面的夹角大于，实验者未察觉，那么根据（2）中的实验结论得到的机械能损失量 真实值（选填“大于”“小于”或“等于”）。
30．某兴趣小为了用弹簧测力计测定两物块A和B间的动摩擦因数，某同学设计了如图所示的实验方案。用水平力F向右拉物块B，使其向右运动。已知物块A质量，物块B质量，水平力，重力加速度。
(1)弹簧测力计示数稳定后的放大情况如图所示，弹簧测力计的示数为 N；（保留两位小数）
(2)该同学拉动物块B时__________；
A．只能匀速拉动 B．只能加速拉动 C．匀速拉动或加速拉动都可以
(3)AB间的动摩擦因数 。（保留两位小数）
参考答案
1．【答案】 增大 300 500
【详解】（2）[1]灵敏电流计G2中的电流由a流向b，说明a点电势比b点电势高，R2的阻值大于电阻箱接入电路的阻值，增大电阻箱R接入电路的阻值，当a、b两点电势相等时，流过G2的电流为0。
（3）[2][3]流过G2的电流为零，由图示电路图可知
即
解得
流过两支路电流之比为
由图示电路图可知
已知有
IA=0.7mA得
IG1=0.2mA灵敏电流计G1满偏刻度30格，灵敏电流计的指针指在20格的刻度处，则灵敏电流计满偏电流为
2．【答案】(1)黑
(2)18000
(3) 100 2925
【详解】（1）用该改装表测电阻R的阻值时，将旋钮扳到位置2，图甲中的插孔A与内部电源的正极连接，则应与黑表笔相连接；
（2）该电阻R的阻值约为18×1000Ω=18000Ω；
（3）[1]由电路可知
[2]改装后的电流表内阻
3．【答案】 A 2.8 2.9 1.1 1.3 = >
【详解】（1）[1]由图甲可知，电流从欧姆表内电源正极经B端黑表笔流出，从A端红表笔流入多用电表。
（2）[2][3]根据闭合电路欧姆定律得
E=IR+Ir
解得
可知图线斜率表示电动势E，纵轴截距的绝对值表示内阻r，则有
内阻为
r=1.2Ω
（3）[4][5]将多用电表的内阻等效到电源的内部，则有
则可知测量的内阻等于电源的实际内阻与多用电表的内阻之和，测量值偏大，电流表内阻对图象的斜率没有影响，故电动势准确。即
，
4．【答案】（1）欧姆调零（1分）　长引脚（2分）　（2）①BCEHIJK（2分）　②见解析（2分）　③0．043（0．041～0．045均可）（2分）
【解析】（1）在用多用电表测量电阻时，选择欧姆挡位后要先进行欧姆调零；欧姆挡的黑表笔与电源正极相连，接二极管长引脚使其发光，说明二极管处于正向导通状态，故二极管的正极与长引脚直接连接。
（2）①根据厂家提供的发光二极管加正向电压时的伏安特性曲线知，正向电压不到3 V，最大电流不到50 mA，故电源选用B，电压表选用E，电流表选用H，由于电压从零开始测量，故滑动变阻器采用分压式接法，选用最大阻值较小的滑动变阻器C，还需要待测发光二极管、开关、导线等元件，故选择BCEHIJK；
②二极管的电压要从零开始测量，故滑动变阻器采用分压式接法；电压表、二极管、电流表的阻值关系为＜RARV，故电流表采用外接法，电路图如图甲所示；
甲
③设发光二极管两端的电压为U，电路电流为I，定值电阻阻值为R0，由闭合电路欧姆定律得U＝E－IR0，当U1＝1．0 V时I1＝40 mA；当U2＝2．0 V时I2＝20 mA。如图乙所示，过这两点坐标描绘图线，两图线的交点U＝1．82 V、I＝23．6 mA，则此时发光二极管的电功率为P＝UI＝1．82×23．6×10－3 W≈0．043 W。
乙
【技巧必背】电流表连接方式的选择
若＞，则电流表采用外接法；若＜，则电流表采用内接法，简记为“大内小外”。
5．【答案】 C E 偏小 偏小
【详解】（1）[1]电源电动势约为3V，电压表应选择C；
[2]为方便实验操作，定值电阻应选择E。
（2）[3][4]由图示电路图可知，电源电动势
解得
可知图像的斜率
纵截距
解得电源电动势
电源内阻
（3）[5]考虑到电压表的分流作用，根据图示电路图由闭合电路的欧姆定律得
解得
可知图像的纵截距
计算时认为，电动势的测量值小于真实值。
[6]图像的斜率
电源内阻
电动势的测量值小于真实值，所以内阻的测量值小于真实值。
6．【答案】(1)；(2)；(3)，
【详解】（1）实物连线如图
（2）由电路可知电阻R1两端电压，则电阻性负载和电流表A1电压之和为，则
（3）由电路可知，可得，则，，解得，
7．【答案】（1）2．050（2．049～2．051均可）（1分）
（2）需要（1分）　6．0（1分）
（3）见解析（2分）
（4）小于（1分）　电压表的分流（1分）　系统（1分）
（5）（1分）
【解析】（1）由题图甲知，螺旋测微器的示数为D＝2 mm＋5．0×0．01 mm＝2．050 mm。
（2）用多用电表“×10”挡测电阻，指针偏转角度很大，说明电阻偏小，则应改为小倍率，即“×1”挡，多用电表欧姆挡改变挡位后需要重新欧姆调零；由题图乙知，电阻丝阻值为6．0 Ω。
（3）由于电压表内阻远大于待测电阻丝阻值，故电流表采用外接法，滑动变阻器采用限流接法，实物图如图所示。
（4）电流表采用外接法，由于电压表的分流，电流表读数I比通过电阻丝的实际电流I实大，由R测＝＜R真＝知，测出的电阻值小于真实值；该误差是由于电压表分流，故该误差属于系统误差。
（5）根据电阻定律R＝ρ，解得电阻丝电阻率为ρ＝＝。
【技巧必背】电流表连接方式的判断及误差分析
若＞，则电流表采用外接法，若＜，则电流表采用内接法，简记为“大内偏大，小外偏小”，即采用内接法电阻测量值偏大，采用外接法电阻测量值偏小。
8．【答案】(1)不需要
(2)D
(3)198
(4)大于
【详解】（1）本题采用阻值比较法求电阻，不需要知道电阻丝的具体阻值，故不需要测量滑片两侧电阻丝的长度。
（2）本题采用阻值比较法求电阻，通过比例求阻值，保持滑片的位置不动，设电阻丝左侧电阻为，右侧阻为，将双刀双掷开关掷于触点1、2，当灵敏电流计G示数为零时，电阻箱的阻值为，此时有
将掷于触点3、4，则电阻箱与交换位置，电阻箱的阻值为，此时有
联立解得
可知与电阻丝的阻值没有关系，故不需要知道电阻丝的具体阻值，即总电阻无须已知，粗细无须均匀。
故选D。
（3）由图可知，电阻箱的读数为
代入数值可得
（4）若在步骤ii后、步骤ii之前，误将滑片向右移动了少许，继续进行测量，则有
联立可知
即测量值大于真实值。
9．【答案】7.5；5.0 ；1 ； ；
【详解】（1）[1][2]电流表G和定值电阻串联，其可看成一个电压表，则根据闭合电路的欧姆定律有，整理可得，设该图像的方程为将坐标（0.1，7），（0.5，5）代入可得，则图线与纵轴会相交于的位置，则有，，联立可得，
（2）[3][4][5]由图（c）分析可知，单刀双掷开关接1和2时，只是电流表的内接与外接差别：当接1时，是电流表的内接法（相对于电源），从图（d）可以看出，当电流表的示数为零时，即电源的外电路断开，而对电源来说断路电压就是电动势，根据实验原理知：图像的纵截距，由于电流表内阻的影响，则短电流，即横截距（即短路电流）小于真实值。当接2时，电流表相对于电源外接，同理可以看出，当电流的示数为零时，但由于电压表与电源仍构成通路，则此时路端电压小于电动势，根据实验原理知：图像的纵截距，由于电流表的测量值就是通过电源的电源，则，即图像的横截距是真实值。总结以上两点可知，图像中纵截距小的是接2的数据所绘。图线A是接1时中的实验数据描出，则电源电动势，电源内阻
10．【答案】6.123/6.124/6.122；；；；见解析；
【详解】（1）[1]由图示螺旋测微器可知，其示数为
[2]由图示游标卡尺可知，其示数为
（2）[3]用欧姆表“”挡时发现指针偏转角度过大，说明所选挡位太大，应该换用挡，并进行一系列正确操作。
[4]由图3所示可知，则金属棒的阻约为
（3）[5]由题意可知，没有电压表，可以用电流表A1与定值电阻串联组成电压表测电压，用电流表A2测电流，由于改装后电压表内阻为，电流表内阻约为，待测电阻阻值约为，滑动变阻器最大阻值为，为测多组实验数据，滑动变阻器应采用分压接法，电压表内阻远大于电阻阻值，电流表应采用外接法，实验电路图如图所示：
（4）[6]金属棒电阻阻值
11．【答案】（1）0.398/0.399/0.400/0.401 （2）C；D；F
（3）
【详解】（1）金属丝直径为d=0＋40.0×0.01 mm=0.400 mm。
（2）正确连接后通过金属丝最大的电流约为I=≈0.6 A，为了使结果更精确，安全的前提下，我们选择量程较小的电流表，所以电流表选择C；由于电源电动势为3 V，所以电压表选择D；要求电压从0开始变化，滑动变阻器应采用分压式接法，为方便实验操作，滑动变阻器应选择总阻值较小的F。
（3）由于，所以金属丝为小电阻，应采用电流表外接法，实验原理图如图所示。
12．【答案】 4.00 0.500 2.00
【详解】[1]由匀变速直线运动的特点可得
xAB-x1=xBC-xAB
即
（10.00-x1）-x1=（18.00-10.00）-（10.00-x1）
解得
x1=4.00cm
[2]打计数点A时物体的瞬时速度
vA==m/s=0.500m/s
[3]打计数点B时物体的瞬时速度
vB==m/s=0.700m/s.
故物体的加速度
a==m/s2=2.00m/s2
13．【答案】（1） （2分）
（2） D
（3） （2分）
【详解】
（1） 、球碰撞后均向前飞出，由动量守恒定律列式，，其中、均大于0，则。
（2） 重复操作时，弹簧每次被锁定的长度应相同，正确，不符合题意；，由能量守恒定律知，，仅调节桌面的高度，桌面越高，线段的长度越长（点拨：平抛运动的运动时间只与下落高度有关），正确，不符合题意；用半径尽量小的圆把10个落点圈起来，这个圆的圆心可视为小球落点的平均位置，正确，不符合题意；重复操作时发现小球的落点并不完全重合的原因是实验过程中存在误差，错误，符合题意。
（3） 由动量守恒可列式，小球下落时间相同，则动量守恒时所测物理量满足的表达式为。
14．【答案】(1)软；(2)不需要；(3)；(4)可以；因为每次h的测量误差相等，图像斜率不变
【解析】(1)电磁铁的工作要求，当没有电流时，要让铁芯失去磁性，当通电时，要有磁性，所以本实验中的电磁铁的铁芯应该用软磁性材料制作。
(2)某实验小组用实验装置测量当地的重力加速度，则让小球做自由落体运动即可，不需要测量小球质量。
(3)小球经过光电门速度为，小球做自由落体运动，有，整理解得，其中，解得。
(4)因为每次h的测量误差相等，图像斜率不变，则重力加速度大小不变，所以可以通过图像求得重力加速度。
15．【答案】(1)匀速，(2)，(3)A ，(4)AD
【解析】(1)由题图可知，小球在水平方向有，即在相等时间内通过的位移相等，因此小球在水平方向做匀速直线运动。
(2)由匀变速直线运动的推论可得，，小球做平抛运动的初速度大小为
(3)在研究平抛运动实验中，为减小空气阻力对小球运动的影响，应采用实心小铁球，实心小铁球体积较小，质量较大，受空气阻力的影响相对较小。选A。
(4)在做探究平抛运动”的实验时，要确保小球的初速度水平，且每次抛出初速度要相同，则调节斜槽的末端保持水平，每次释放小球的位置必须相同，每次必须由静止释放小球，A正确，错误；记录小球位置用的木条(或凹槽)每次不必严格地等距离下降，错误；确保小球运动时不会受到摩擦力作用，则小球运动时不应与木板上的白纸（或方格纸）相接触，D正确；选AD。
16．【答案】(1)0.415m/s，0.495m/s，(2)2m/s2
【详解】（1）由图可知，，，，，，由以上数据可得相邻的位移差为，为一常数，小车做匀加速直线运动。由题知，相邻计数点的时间间隔为，根据匀变速直线运动的规律，可知B点的瞬时等于AC段的平均速度，则有，根据匀变速直线运动的规律，可知C点的瞬时等于BD段的平均速度，则有
（2）根据逐差法，可得小车的加速度大小为
17．【答案】(1)降低
(2)Ⅱ
(3)
(4)
【详解】（1）开启充气泵，将一个滑块轻放在导轨上，发现它向右加速运动，说明左高右低，则应调节左方旋钮使其高度降低。
（2）研究完全非弹性碰撞，两滑块碰撞后成一整体不再分开，应选Ⅱ组的滑块装置。
（3）设挡光片宽度为，滑块经过光电计时器1的速度大小分别为、，滑块经过光电计时器2的速度为，若动量守恒，有，即。
（4）根据图像的斜率表示速度，可知碰撞前滑块的速度为，碰撞后瞬间滑块、的速度分别为，，由碰撞动量守恒得，解得。
18．【答案】 0.143 0.750
【详解】[1]电源频率为50Hz，相邻两计数点间还有4个打点未画出，则计数点间的时间间隔
则打出1点时小车速度为
[2]由匀变速直线运动规律可得
即
19．【答案】(1)1mm，(2)，(3)4.9
【详解】（1）用刻度尺测量长度时要估读到分度值的下一位，记录数据的最后一位是估读位，刻度尺的最小分度为1mm。
（2）弹簧下端挂上砝码盘时，根据胡克定律可得，在砝码盘中增加砝码，根据胡克定律可得，可得，可知横轴是弹簧挂砝码后弹簧长度与弹簧挂砝码盘时弹簧长度的差值。
（3）根据胡克定律，弹簧的劲度系数为
20．【答案】(1)自由落体；匀速直线；(2) 0.02；0.4
【详解】（1）[1][2]用小锤打击弹性金属片，B球就水平飞出，同时A球被松开，做自由落体运动，两球同时落到地面，则说明平抛运动竖直方向是自由落体运动；因为观察到的现象是球1落到水平木板上击中球2，可知球1在水平方向上的运动规律与球2相同，即平抛运动在水平方向上做匀速直线运动。
（2）在竖直方向上，根据匀变速直线运动的规律可得，得照相机的曝光时间为，在水平方向有，得
21．【答案】 天平
【详解】（1）[1]在本实验中不需要测量物体的质量，因此不需要天平；
（2）[2][3]根据匀变速直线运动某时刻的瞬时速度等于一段时间内的平均速度，所以有
（3）[4]利用描点法可画出速度时间图像
22．【答案】甲、乙、丙，丙，1.01，2.00，0.29，0.14
【详解】（1）四种方案中，甲、乙、丙三个方案中小车均受到比较大的摩擦阻力作用，都需要进行“补偿阻力”，丁方案中由于滑块与气垫导轨间的摩擦力可以忽略不计，则不需要进行“补偿阻力”。四种方案中，需要进行“补偿阻力”的方案是：甲、乙、丙。
（2）四种方案中，甲方案可以通过弹簧测力计测得绳子拉力，乙、丁方案都可以通过力传感器测得绳子拉力，而丙方案需要用重物的重力近似等于绳子拉力，为了减小误差，丙方案需要满足重物质量远小于小车的质量。
（3）相邻两计数点间还有四个点没有画出，可知相邻计数点时间间隔为，根据匀变速直线运动中间时刻速度等于该段过程的平均速度，则小车在E点的瞬时速度为，根据逐差法可得，小车的加速度为
（4）以小车为对象，根据牛顿第二定律可得，可得，可知图像的斜率为，解得小车的质量为图像的纵轴截距为，解得小车与长木板间的动摩擦因数为。
23．【答案】(1) 将钢球放在斜槽末端，如果钢球静止，表明斜槽末端的切线水平 需要
(2)
(3)C
【详解】（1）①[1]为使钢球能水平抛出，必须调整斜槽，使其末端的切线成水平方向，检查切线是否水平的方法是：将钢球放在斜槽末端，如果钢球静止，表明斜槽末端的切线水平。
[2]为了使平抛运动的初速度不变，每次都需要从斜槽上在相同的位置无初速度释放钢球。
②（b）[3]根据 得
水平方向
解得
（2）②根据动量守恒定律得
解得
满足，就验证了两球碰撞前后总动量守恒。
（3）A．两个实验中均不需测量钢球直径，只需要保证两球大小相同，A错误；
B．“探究平抛运动规律”不用测出钢球的质量，“验证动量守恒定律”需用天平测出钢球的质量，B错误；
C．两个实验中均需保证斜槽轨道末端切线水平，C正确；
D．两个实验中均不需尽量减小钢球与斜槽之间的摩擦力，D错误。
故选C。
24．【答案】 BC DE 0.210 0.209 大于
【详解】（1）[1]因为碰撞之后共同匀速运动的速度小于碰撞之前A独自运动的速度，故AC应在碰撞之前，DE应在碰撞之后。推动小车由静止开始运动，故小车有个加速过程，在碰撞前做匀速直线运动，即在相同的时间内通过的位移相同，故BC段为匀速运动的阶段，所以BC是正确的计算碰前的速度；
[2]碰撞过程是一个变速运动的过程，而A和B碰后的共同运动是匀速直线运动，故在相同的时间内通过相同的位移，故应选DE段来计算碰后共同的速度。
（2）[3]碰前系统的动量即A的动量，则有
[4]碰后总动量
（3）[5]交流电的频率变小，则打点周期变大，计算时间时代入周期偏小，速度计算结果变大。
25．【答案】1.85；1.83；1.68 ；B；先释放了纸带，后合上打点计时器的开关
【详解】(1)[1]当打点计时器打到B点时，重锤的重力势能减小量ΔEp＝mg·OB＝1.00×9.80×18.90×10－2 J≈1.85 J
[2]打B点时重锤的速度vB＝
[3]此时重锤的动能增加量ΔEk＝＝×1.00×1.8312 J≈1.68 J
(2)[4]由机械能守恒定律有mv2＝mgh，可得v2＝gh，由此可知图线的斜率近似等于重力加速度g，所以B正确；ACD错误；选B。
[5]由图线可知，h＝0时，重锤的速度不等于零，原因是该同学做实验时先释放了纸带，然后才合上打点计时器的开关。
26．【答案】 CD/DC F 两个力的合成，满足平行四边形定则
【详解】（1）[1] A．F1、F2两个力的夹角尽量合适，尽量大一些导致分力过大，容易超过量程，也不容易作图，故A错误；
B．用两个测力计互成角度拉橡皮条，拉力大小可以大于、小于和等于只用一个测力计时拉力大小，故B错误；
C．重复实验再次进行验证时，结点O的位置可以与前一次不同，但是每一次完整的实验必须保证结点位置相同，故C正确；
D．本实验的原理是，采用力的图示法，用平行四边形作出两个分力的合力理论值，再作出合力的实验值，对比理论值与实验值，若在误差允许的范围内，则说明平行四边形定则是正确的，故本实验采用的科学方法为等效替代法，故D正确。
故选CD。
（2）[2] 经平行四边形作出的合力理论值不一定沿GO方向，而合力的实验值由一个弹簧测力计测得，故一定沿GO方向，故填：F。
（3）[3] 若F'与F的偏差的夹角很小，且F'与F的长短大致相等，在实验误差允许的范围内，总结出互成角度的力的合成运算规律：两个力的合成，满足平行四边形定则。
27．【答案】往右移；0.15；逐渐变小；空气阻力随速度增大而增大
【详解】（2）[1]由题图（b）可知从左往右点间距逐渐增大，说明小车做加速运动，即平衡摩擦力过度，应减小木板的倾角，即将垫块往右移。
（4）[2]打F点时小车的速度大小等于打E、G两点之间小车的平均速度大小，即
（5）[3]v-t图像的斜率表示加速度，所以由图像可知小车加速度大小逐渐变小。
[4]小车加速度随速度的增大而变小，根据牛顿第二定律可知小车和钩码组成的系统所受合外力F随速度的增大而变小。装上薄板后，设小车所受空气阻力大小为f，则，而钩码重力mg不变，由此得到的结论是空气阻力随速度增大而增大。
28．【答案】11.1；15.6；0.75；；变小 ；减少
【详解】（1）[1][2]游标卡尺读数分别为，
[3]相邻两条纹间距
（2）[4]由，得
（3）[5]由，知频率高的单色光波长短，所以根据，判断出干涉条纹间距将变小。
（4）[6]若仅将屏向远离双缝的方向移动，根据可知条纹间距变大，则从目镜中观察到的条纹个数减少。
29．【答案】 水平 大于
【详解】（1） ①[1]调整轨道末端沿水平方向；
（2）[2][3]设从B点抛出的小球，经过时间t与板相切，可知此时小球的水平速度和竖直速度均为v0，由几何关系
解得
小球在轨道上损失的机械能为
（3）[4]实际操作中，木板与水平地面的夹角为θ，且，则表达式变为
可得
当tanθ变大时 E减小，即根据（2）中的实验结论得到的机械能损失量大于真实值。
30．【答案】(1)4.00；(2)C；(3)0.40
【详解】（1）弹簧测力计的最小刻度为0.1N，则示数为4.00N；
（2）该同学拉动物块B时匀速拉动或加速拉动都可以，选C；
（3）AB间的动摩擦因数
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第 page number 页，共 number of pages 页2026届人教版高考物理第一轮复习：高考物理实验分类基础练习4
一、实验知识与常用测量仪器（本大题共1小题）
1．有一游标卡尺，主尺的最小分度是1mm，游标上有20个小的等分刻度．用它测量一小球的直径，如图甲所示的读数是 mm；用螺旋测微器测量一根金属丝的直径，如图乙所示的读数是 mm。
二、力学实验（本大题共15小题）
2．某同学在“验证力的平行四边形定则”的实验中，根据实验数据、按照一定标度画出如图所示的力的图示。
（1）图中的力F1、F，、F、F'不是由弹簧测力计测得的是 ；（填字母）
（2）在该实验中需要记录F1、F2的大小和方向及观察F、F'的大小和方向是否在误差允许范围内相同。
（3）本实验采用的科学方法是 。
A．理想实验法 B．等效替代法 C．控制变量法 D．放大微小形变法
3．“验证机械能守恒定律”的实验采用重物自由下落的方法（取g=10m/s2）
(1)用公式=mgh时，对纸带上起点的要求是初速度为 ，为达到此目的，选择的纸带第一、第二两点间距应接近 mm。
(2)若实验中所用重锤质量m=1kg打点纸带如图所示，打点纸带如图所示,打点时间间隔为0.02s，则记录B点时、重锤速度= ，重锤的动能= ，从开始下落起至B点，重锤的重力势能减少量是 J（保留两位有效数字），因此可得出的结论是 。
4．某学习小组利用图示装置探究加速度与力、质量的关系，主要操作步骤如下：
a.按图甲所示完成装置安装，木板左端用铰链连接在桌面上，将1个钩码通过跨过定滑轮的细绳连接到小车上；
b.调整木块位置，使小车获得一定初速度后，遮光片通过两光电门的遮光时间相等；
c.取下钩码，由静止释放小车，记录小车通过上、下两个光电门时遮光片的遮光时间，分别记为和；
d.依次增加悬挂的钩码（完全相同）个数n，重复步骤b、c、d。
请完成以下问题：
(1)两光电门中心间的距离为s，遮光片的宽度d用螺旋测微器测量如图乙，读得 mm。由计算出小车加速度。
(2)要探究小车加速度与所受合外力的关系，以加速度a为纵轴，以 （选填“n”“”“”或“”）为横轴描点作图，当所作图像是一条过坐标原点的倾斜直线时，则说明：在小车质量不变的情况下，小车的加速度与所受合外力成正比。
(3)下列做法能减小本实验误差的是______。
A．减小两光电门之间的距离 B．要确保小车的质量远大于钩码的质量
C．挑选遮光片时，选宽度比较小的 D．挑选表面比较光滑的木板进行实验
5．探究向心力的大小F与质量m、角速度ω和半径r之间的关系的向心力演示器如图甲所示，转动手柄，可使塔轮、长槽和短槽随之匀速转动。如图乙所示是演示器部分原理示意图：两转臂上黑白格的长度相等，A、B、C为三根固定在转臂上的挡板（长槽的长度为短槽的2倍，挡板A在长槽正中间），可与转臂上做圆周运动的实验球产生挤压，从而提供向心力。根据图甲中向心力演示器标尺上露出的红白相间等分标记，可以粗略计算出两个球所受向心力的比值。已知塔轮①和塔轮④的半径相等，塔轮②和塔轮⑤的半径之比为2∶1，塔轮③和塔轮⑥的半径之比为3∶1。由于皮带长度和传动效果的限制，皮带只能同时套在同一层的塔轮上，即同时套在塔轮①和塔轮④、塔轮②和塔轮⑤或塔轮③和塔轮⑥上。
(1)在该实验中应用了 来探究向心力的大小F与质量m、角速度ω和半径r之间的关系。
A．理想实验法 B．控制变量法 C．等效替代法 D．演绎法
(2)探究向心力与角速度之间的关系时，应选择半径 （填“相同”或“不同”）的两个塔轮；同时应将质量相同的小球分别放在 处。
A．挡板A与挡板B B．挡板A与挡板C C．挡板B与挡板C
(3)某同学用质量为3m和m的两个小球进行探究实验，他分别把两小球同时放在左右转臂上的合适位置，通过调整皮带套在塔轮的位置，转动手柄，得到两个标尺上示数差别最大的结果，此时标尺的最大示数和最小示数之比为 。
6．某同学用如图所示装置“验证动能定理”，重力加速度为g。
（1）实验前先平衡摩擦力，平衡摩擦力时 （选填“需要”“不需要”）悬挂钩码；实验过程中为了保证细线对小车的拉力近似等于悬挂钩码的重力，需要满足的条件是 。
（2）按实验要求安装、调整好装置，按正确的操作进行实验，某次实验悬挂钩码的质量为m，打出的纸带如图乙所示，O点为刚释放钩码时打下的点， A、B、C、D是四个连续点，各点与O点间的距离图中已标出，已知打点计时器所用交流电的频率为f，小车质量为M，则打下C点时，小车的速度表达式为 （用物理量符号表示），从打O点到打C点过程中，如果表达式 （用物理量符号表示）在误差允许的范围内成立，则动能定理得到验证。
（3）由于细线对小车的拉力近似等于悬挂钩码的重力，因此求得的合外力的功 （填“大于”或“小于”）小车动能的增量。
7．某同学利用如图所示的实验装置，探究物块在水平桌面上的运动规律，物块在重物的牵引下开始运动，重物落地后，物块再运动一段距离停在桌面上（尚未到达滑轮处）。从纸带上便于测量的点开始，每5个点取1个计数点，相邻计数点间的距离如下图所示。打点计时器电源的频率为50Hz。
（1）由打点计时器打出的纸带，不用运动学公式计算就可以直接得出的物理量是 ；
A．平均速度 B．瞬时速度 C．加速度 D．时间间隔
（2）通过分析纸带数据，可判断物块在两相邻计数点 和 之间某时刻开始减速；
（3）计数点5对应的速度大小为 m/s，物块减速运动过程中加速度的大小为a= m/s2。（结果均保留三位有效数字）
8．在“探究向心力大小的表达式”实验中，用如图甲所示的装置，已知小球在挡板A、B、C处做圆周运动的轨迹半径之比为1：2：1，变速塔轮自上而下按如图乙所示三种组合方式，左右每层半径之比由上至下分别为1：1，2：1和3：1。回答以下问题：
(1)本实验所采用的实验探究方法与下列哪些实验是相同的______。
A．探究小车速度随时间变化的观律
B．探究平抛运动的特点
C．探究两个互成角度的力的合成规律
D．探究加速度与物体受力、物体质量的关系
(2)在某次实验中，把两个质量相等的钢球放在B、C位置，探究向心力的大小与半径的关系，则需要将传动皮带调至第 层塔轮（填“一”、“二”或“三”）；
(3)在某次实验中，把两个质量相等的钢球放在B、C位置，将传动皮带调至第二层塔轮，则标尺的刻度之比为 。
9．在“研究小球做平抛运动的规律”的实验中：
(1)如图甲所示的实验中，用锤子敲弹片后A球作自由落体运动，我们观察到两球同时落地，说明作平抛运动的B球在竖直方向做 运动；如图乙所示的实验：将两个光滑斜轨道固定在同一竖直面内，滑道末端水平，把两个质量相等的小钢球，从斜面的相同高度由静止同时释放，球2的轨道的水平部分也是光滑的，释放后，球2到达水平轨道后作匀速直线运动，我们观察到球1落到水平板上并击中球2，这说明作平抛运动的球1在水平方向做 运动；
(2)该同学用频闪照相机拍摄到如图丙所示的小球平抛运动的照片，照片中小方格的边长，小球在平拋运动中的几个位置如图中的a、b、c、d所示，如果我们把平抛运动分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动，则由图可知：照相机每隔 s曝光一次，小球平拋初速度为 （当地重力加速度大小）。
10．(6分)小圆同学用橡皮筋、同种一元硬币、刻度尺、塑料袋、支架等，设计了如图(a)所示的实验装置，测量冰墩墩玩具的质量。主要实验步骤如下：
图(a)
图(b) 图(c)
(1)查找资料，得知每枚硬币的质量为6.05 g；
(2)将硬币以5枚为一组逐次加入塑料袋，测量每次稳定后橡皮筋的长度l，记录数据如下表：
序号 1 2 3 4 5
硬币数量n/枚 5 10 15 20 25
长度l/cm 10.51 12.02 13.54 15.05 16.56
(3)根据表中数据在图(b)上描点，绘制图线；
(4)取出全部硬币，把冰墩墩玩具放入塑料袋中，稳定后橡皮筋长度的示数如图(c)所示，此时橡皮筋的长度为　　　　cm；
(5)由上述数据计算得冰墩墩玩具的质量为　　　　g (计算结果保留3位有效数字)。
11．在“验证动量守恒定律”的实验中,请回答下列问题.
(1)实验记录如图(甲)所示，则A球碰前做平抛运动的水平位移是图中的 ，B球被碰后做平抛运动的水平位移是图中的 ；(两空均选填“OM”“OP”或“ON”)
(2)小球A下滑过程中与斜槽轨道间存在摩擦力，这对实验结果 (选填“会”或“不会”)产生误差.；
(3)在“验证动量守恒定律”的实验中，某同学用如图(乙)所示的装置进行了如下的操作：
①先调整斜槽轨道,使末端的切线水平，在一块平木板表面先后钉上白纸和复写纸，并将该木板竖直立于靠近槽口处，使小球a从斜槽轨道上某固定点处由静止释放，撞到木板并在白纸上留下痕迹O；
②将木板向右平移适当的距离，再使小球a从原固定点由静止释放,撞在木板上并在白纸上留下痕迹B；
③把半径相同的小球b静止放在斜槽轨道水平段的最右端,让小球a仍从原固定点由静止释放,和小球b相碰后,两球撞在木板上并在白纸上留下痕迹A和C；
④用天平测量a、b两小球的质量分别为, ,用刻度尺测量白纸O点到A、B、C三点的距离分别为、和用本实验中所测得的量来验证两球碰撞过程动量守恒,其表达式为 。
12．某组同学在图a所示装置的基础上再增加一个速度传感器，如图b所示，将摆球拉开一小角度使其做简谐运动，速度传感器记录了摆球振动过程中速度随时间变化的关系，如图c所示的图线。

（1）由图c可知，该单摆的周期 s；
（2）摆线长度L为单摆悬点至小球上端的距离，更换摆线长度后，多次测量，根据实验数据，利用计算机作图线，并根据图线拟合得到方程。由此可以得出当地的重力加速度 （取，结果保留3位有效数字）。若其他测量、计算均无误，则用上述方法算得的g值和真实值相比是 （选填“偏大”“ 偏小”或“不变”）的。
13．某同学利用如图甲所示的装置验证牛顿第二运动定律，装置如图所示，物块1质量为，物块2质量为；物块1、2由跨过轻质定滑轮的细绳连接，物块2下端与打点计时器纸带相连。初始时，托住物块1，两物块保持静止，且纸带竖直绷紧，接通打点计时器的电源，释放物块1，两物块开始运动，打点计时器打出的纸带如图乙所示，已知打点计时器所用的交流电源频率为，每相邻的两个点之间还有四个点未画出。回答下列问题：
(1)对于该实验，下列哪些操作是正确的 。(选填选项前的字母)
A．物块1选用质量和密度较小的物体
B．两限位孔在同一竖直线上
C．实验时，先释放物块1，后接通电源
(2)根据图乙中的数据可知，物块1匀加速下落时的加速度大小 。(保留三位有效数字)
(3)通过该实验可计算出当地的重力加速度大小。 (保留两位有效数字)
(4)由于空气阻力及纸带的影响，重力加速度的测量值 (填“大于”或“小于”)真实值。
14．11 ．（7分）某同学探究弹簧振子振动周期与质量的关系，实验装置如图（a）所示，轻质弹簧上端悬挂在铁架台上，下端挂有钩码，钩码下表面吸附一个小磁铁，其正下方放置智能手机，手机中的磁传感器可以采集磁感应强度实时变化的数据并输出图像，实验步骤如下：
图（a）
（1）测出钩码和小磁铁的总质量m；
（2）在弹簧下端挂上该钩码和小磁铁，使弹簧振子在竖直方向做简谐运动，打开手机的磁传感器软件，此时磁传感器记录的磁感应强度变化周期等于弹簧振子振动周期；
（3）某次采集到的磁感应强度 B 的大小随时间t 变化的图像如图（b） 所示，从图中可以算出弹簧振子振动周期T＝　　　　（用“t0”表示）；
图（b）
（4）改变钩码质量，重复上述步骤；
（5）实验测得数据如表所示，分析数据可知，弹簧振子振动周期的平方与质量的关系是　　　　（填“线性的”或“非线性的”）；
m/kg 10T/s T/s T2/s2
0．015 2．43 0．243 0．059
0．025 3．14 0．314 0．099
0．035 3．72 0．372 0．138
0．045 4．22 0．422 0．178
0．055 4．66 0．466 0．217
（6）设弹簧的劲度系数为k，根据实验结果并结合物理量的单位关系，弹簧振子振动周期的表达式可能是　　　　（填正确答案标号）；
A．2π B．2π C．2π D．2πk
（7）除偶然误差外，写出一条本实验中可能产生误差的原因：　　　　。
15．如图甲所示是某同学使用打点计时器研究匀变速直线运动的实验装置。请回答下面的问题：
(1)实验中，必要的措施是（　　）
A．小车停止运动后，应立即关闭电源，再取下纸带
B．先接通电源再释放小车
C．小车靠近滑轮，远离打点计时器释放
D．本实验要求瞬时速度，因此需要记录时间的仪器-秒表
(2)该同学获得一条点迹清晰的纸带，如图所示，已知打点计时器每隔打一个点，纸带左端与小车连接，该同学选择A、B、C、D、E、F六个计数点，对计数点进行测量的结果记录在下图中。
①根据实验数据可以判断小车做 直线运动。（选填“匀加速”或“匀减速”）
②打下C点时小车的瞬时速度大小为 。（结果保留一位小数）
③小车运动的加速度大小为 。（结果保留一位小数）
16．如图甲所示是用“落体法”验证机械能守恒定律的实验装置。（g取9.80 m/s2）
(1)选出一条清晰的纸带如图乙所示，其中O点为打点计时器打下的第一个点，A、B、C为三个计数点，打点计时器通以频率为50 Hz的交变电流。用分度值为1 mm的刻度尺测得OA＝12.41 cm，OB＝18.90 cm，OC＝27.06 cm，在计数点A和B、B和C之间还各有一个点，重锤的质量为1.00 kg。甲同学根据以上数据算出：当打点计时器打到B点时重锤的重力势能比开始下落时减少了 J；此时重锤的速度vB＝ m/s，此时重锤的动能比开始下落时增加了 J。（结果均保留三位有效数字）
(2)某同学利用他自己实验时打出的纸带，测量出了各计数点到打点计时器打下的第一个点的距离h，算出了各计数点对应的速度v，然后以h为横轴、以v2为纵轴作出了如图丙所示的图线，图线的斜率近似等于 ；
A．19.6 B．9.8 C．4.90
图线未过原点O的原因是 。
三、电学实验（本大题共9小题）
17．某实验小组用电压表和电阻箱测量溶液电池的电动势E和内阻r，实验室中有一种特殊电源，可以把电压表接在靠近电源正、负极M、N旁的两探针P、Q上，来采集溶液电池的内电压，并在实验的过程中测量和记录了电压表示数随电阻的变化情况。请回答下列问题：
(1)在实验的过程中，逐渐调节电阻箱的电阻，让R的阻值逐渐增加，电压表的示数如何变化 （选填“增大”“不变”或“减少”）。
(2)通过作图来测量电源的电动势和内阻，以R为横坐标，以为纵坐标．在坐标系中，图线的斜率为k，纵截距为b，则电源的电动势 ，内阻 。
(3)内阻的测量值 （选填“大于”“等于”或“小于”）真实值。
18．某实验小组在测量电源电动势和内阻的实验中，采用如图甲所示的电路进行实验，待测电源的电动势约2V，内阻约2Ω。
(1)按电路图连接电路后，在闭合开关S前，滑动变阻器滑片应置于 （填“a”或“b”）端；
(2)根据实验数据绘出U-I图像如图乙，由图像可得电源电动势为 V。
19．（9分）小华制作了一个水果电池，要测量其电动势和内阻。
（1）小华先用电压表直接测量水果电池两极间的电压，发现电压表指针位置如图甲所示，读数为　　　　V；
甲
（2）小华又用这个电压表和一个电阻箱，设计了图乙所示的电路，测得多组U、R的值，并做出－图像，如图丙所示，已知电压表内阻等于3 kΩ，考虑电压表的分流影响，那么水果电池的电动势E＝　　　　V，内阻r＝　　　　kΩ；（计算结果均保留两位有效数字）
乙 丙
（3）查资料发现，由图像计算得到的水果电池电动势符合实际，那么用电压表直接测量水果电池两极间电压与电动势有明显偏差的原因是　　　　。
20．(9分)小梦同学自制了一个两挡位(“×1”“×10”)的欧姆表，其内部结构如图所示，R0为调零电阻(最大阻值为R0m)，Rs、Rm、Rn为定值电阻(Rs＋R0m＜Rm＜Rn)，电流计 的内阻为RG(Rs RG)。用此欧姆表测量一待测电阻的阻值，回答下列问题：
(1)短接①②，将单刀双掷开关S与m接通，电流计 示数为Im；保持电阻R0滑片位置不变，将单刀双掷开关S与n接通，电流计 示数变为In，则Im　　　　In(填“大于”或“小于”)；
(2)将单刀双掷开关S与n接通，此时欧姆表的挡位为　　　　(填“×1”或“×10”)；
(3)若从“×1”挡位换成“×10”挡位，调整欧姆零点(欧姆零点在电流计 满偏刻度处)时，调零电阻R0的滑片应该　　　　调节(填“向上”或“向下”)；
(4)在“×10”挡位调整欧姆零点后，在①②间接入阻值为100 Ω的定值电阻R1，稳定后电流计 的指针偏转到满偏刻度的；取走R1，在①②间接入待测电阻Rx，稳定后电流计 的指针偏转到满偏刻度的，则Rx＝　　　　Ω。
21．用图所示的电路．测定一节旧干电池的电动势和内阻。除电池、开关和导线外，可供使用的实验器材还有：双量程电流表：A（量程0~0.6A，0~3A）；双量程电压表：V（量程0~3V，0~15V）；滑动变阻器：R1（阻值范0~20Ω，额定电流2A）；滑动变阻器：R2（阻值范0~1000Ω，额定电流1A）
(1)为了调节方便，测量精度更高，实验中应选用电流表的量程为 A，电压表的量程为 V，应选用滑动变阻器 （填写滑动变阻器符号）；
(2)根据图正确连接图中的实物电路，注意闭合开关时滑动变阻器的滑片P应处于正确的位置并选择正确的电表量程进行连接 ；
(3)通过多次测量并记录对应的电流表示数I和电压表示数U，利用这些数据在图中画出了U-I图线。由图象可以得出，此干电池的电动势E= ，内阻r= Ω；
(4)引起该实验的系统误差的主要原因是 。
A．由于电流表的分流作用造成电流表读数总是比电源实际输出的电流小
B．由于电压表的分流作用造成电流表读数总是比电源实际输出的电流小
C．由于电流表的分压作用造成电压表读数总是比路端电压小
D．由于电流表的分压作用造成电压表读数总是比路端电压大
22．某同学想设计一个测量金属棒电阻率的实验方案，实验室提供的器材有：
A．电流表A1（内阻，满偏电流
B．电流表A2（内阻约为，量程为）
C．定值电阻（）
D．滑动变阻器（最大电阻为）
E．两节干电池
F．一个开关和导线若干
G．螺旋测微器，游标卡尺
（1）如图1，用螺旋测微器测金属棒直径为 mm；如图2用20分度游标卡尺测金属棒长度为 cm。
（2）用多用电表粗测金属棒的阻值：当用“”挡时发现指针偏转角度过大，他应该换用 挡（填“”或“”），换挡并进行一系列正确操作后，指针静止时如图3所示，则金属棒的阻值约为 。
（3）请根据提供的器材，设计一个实验电路，要求尽可能精确测量金属棒的阻值。( )
（4）若实验测得电流表A1示数为，电流表A2示数为，则金属棒电阻的表达式为 。（用，，，表示）
23．（10分）某同学为了测电流表A1内阻的精确值，准备了如下器材：
A．电流表A1（量程0～300 mA，内阻约为5 Ω）；
B．电流表A2（量程0～600 mA，内阻约为1 Ω）；
C．电压表V（量程0～15 V，内阻约为3 kΩ）；
D．定值电阻R0（阻值为5 Ω）；
E．滑动变阻器R1（阻值范围0～5 Ω，额定电流为1 A）；
F．滑动变阻器R2（阻值范围0～50 Ω，额定电流为0．01 A）；
G．电源E（电动势为3 V，内阻较小）；
H．导线、开关若干。
（1）实验要求电流表A1的示数从零开始变化，且多测几组数据，尽可能地减少误差，以上给定的器材中滑动变阻器应选　　　　。（填器材前的序号）
（2）实验电路图如图所示，应选用的仪器1为　　　　，2为　　　　，3为　　　　。（填器材前的序号）
（3）利用上述电路图测得电流表A1的内阻　　　　真实值。（填“大于”“小于”或“等于”）
24．（10分）某实验小组为了测量某种材料制成的电阻丝的电阻Rx，实验室提供的器材有：
A．电流表G1（内阻Rg1＝100 Ω，满偏电流Ig1＝20 mA）
B．电流表G2（内阻Rg2＝100 Ω，满偏电流Ig2＝10 mA）
C．定值电阻R0（50 Ω，允许通过的最大电流1 A）
D．电阻箱R1（阻值范围0～9 999 Ω，允许通过的最大电流1 A）
E．滑动变阻器R2（最大阻值100 Ω，允许通过的最大电流1 A）
F．电源E（电动势30 V，内阻不计）
G．多用电表
H．开关S和导线若干
某同学进行了以下操作：
　
甲　　　　　乙
（1）用多用电表粗测电阻丝的阻值，当用“×10”挡测量时，发现指针偏转角度过小，为了更准确地测量该电阻丝的阻值，将多用电表的欧姆挡位换到“　　　　”（填“×1”或“×100”）挡再次测量，并重新进行　　　　（填“机械调零”或“欧姆调零”），若测量时指针位置如图甲所示，则示数为　　　　Ω。
（2）为测量电阻丝阻值，该同学设计电路图如图乙所示。为采集到多组数据，应尽可能让电表同时接近满偏状态。所以图乙中，A1处应选择　　　　（填“G1”或“G2”）与电阻箱串联，改装成量程为0～30 V的电压表。
（3）调节滑动变阻器的滑片到合适位置，测得电流表G1的示数为I1，电流表G2的示数为I2，则该种材料制成的电阻丝的电阻Rx＝　　　　（用题中所给的符号表示）。
25．某实验小组为了测量某种材料制成的电阻丝的电阻，实验室提供的器材有：
A．电流表（内阻，满偏电流）
B．电流表（内阻，满偏电流）
C．定值电阻（100Ω，1A）
D．电阻箱（，1A）
E．滑动变阻器（100Ω，1A）
F．电源（36V，内阻不计）
G．多用电表
H．开关S和导线若干
某同学进行了以下操作：
（1）用多用电表粗测电阻丝的阻值，当用“×10”挡测量时，发现指针偏转角度过小，为了更准确地测量该电阻丝的阻值，将多用电表的欧姆挡位换到 （填“×1”或“×100”）进行再次测量，并重新进行 （填“机械调零”或“欧姆调零”），若测量时指针位置如图甲所示，则示数为 。

（2）测量电阻丝阻值，某同学设计电路图如图乙所示。为采集到多组数据，应尽可能让电表同时接近满偏状态。所以图乙中，处应选择 （填“”或“”）与电阻箱串联，改装成量程为36 V的电压表
（3）调节滑动变阻器的滑片到合适位置测得电流表的示数为，电流表的示数为，则该种材料的电阻
四、其他实验（本大题共3小题）
26．在“研究电磁感应现象”实验中，将灵敏电流计G与线圈L连接，线圈上导线绕法，如图所示．已知当电流从电流计G左端流入时，指针向左偏转．
（1）将磁铁N极向下从线圈L上方竖直插入L时，灵敏电流计的指针将 偏转（选填“向左”“向右”或“不”）．
（2）当条形磁铁从图中虚线位置向右远离L时，a点电势 b点电势（填“高于”、“等于”或“低于”）．
27．在“用油膜法估测分子大小”的实验中，所用油酸酒精溶液的浓度为每体积溶液中有纯油酸体积，用注射器和量筒测得体积上述溶液有n滴，把一滴该溶液滴入盛水的撒有痱子粉的浅盘中，待水面稳定后，得到油酸薄膜的轮廓形状和尺寸如图所示，图中每个小正方形格的边长为a，则可求得：
(1)油酸薄膜的面积S= ；
(2)每滴溶液中含有纯油酸的体积为 ；油酸分子的直径是 ；（用、、、n、S表示）
(3)某同学实验中最终得到的油酸分子直径数据偏大，可能是由于________。
A．油膜中含有大量未溶解的酒精
B．计算油膜面积时，舍去了所有不足一格的方格
C．水面上痱子粉撒得太多，油膜没有充分展开
D．用注射器和量筒测体积溶液滴数时多记录了几滴
28．利用双缝干涉测量光的波长实验中，双缝相距d，双缝到光屏的距离L，用某种单色光照射双缝得到干涉条纹如图所示，分划板在图中A、B位置时游标卡尺读数如图所示，则：
（1）分划板在图中A、B位置时游标卡尺读数分别为 mm， mm，相邻两条纹间距 mm；
（2）波长的表达式 （用、L、d表示）；
（3）若将滤光片由红色换为绿色，得到的干涉条纹间距将 （选填“变大”“不变”或“变小”）；
（4）若仅将屏向远离双缝的方向移动。可以 （填“增加”或“减少”）从目镜中观察到的条纹个数。
五、创新实验（本大题共2小题）
29．如图所示，某同学设计了一种验证机械能守恒定律的实验方案，将一量角器固定在铁架台的水平横杆上，在量角器的圆心位置固定一光滑的钉子，并使量角器直径与水平横杆平行。将不可伸长的轻绳一端系在钉子上，另一端与一密度较大的小铁球相连。钉子正下方放置一光电门。实验时，先使小球自由下垂并且小球球心对准光电门中心，然后握住铁球使轻绳拉直，且在与量角器平行的竖直平面内让小球从静止释放，光电门测得小球通过光电门的时间为。
(1)若要验证机械能守恒定律，还需要测量以下哪些物理量__________（填标号）。
A．小球质量m B．小球直径D
C．轻绳的长度L D．轻绳与水平方向的夹角
(2)根据题干和（1）中的测量量，得出能够验证机械能守恒定律的表达式为 。
(3)若轻绳自由下垂时小球的球心略高于光电门的中心，小球在最低点处的动能的测量值将 （填“偏大”、“偏小”或“不变”）。
30．（7分）2023年9月21日在中国空间站的“天宫课堂”中，“神舟十六号”航天员做的钢球碰撞实验给大家留下深刻印象。如图甲所示，其中大钢球质量为M，小钢球质量为m，在空间站中钢球的自由运动可以看成匀速直线运动。
甲
（1）用两个相同的大钢球做实验，一个运动的钢球碰另一个静止的钢球，碰后二者刚好交换速度，说明此碰撞为　　　　（填“弹性碰撞”或“完全非弹性碰撞”）。
（2）用小钢球去碰静止的大钢球，二者发生正碰，发现小钢球能被弹回。通过视频逐帧播放，可测量在相同运动时间内碰前小钢球的位移大小为L1、碰后小钢球的位移大小为L2和大钢球的位移大小为L3，若上述物理量满足关系式　　　　，就可验证此碰撞过程中两球的总动量守恒。
（3）用大钢球去碰静止的小钢球，发现碰撞前后两球的运动方向不在同一直线上，如图乙所示，此碰撞过程中两球的总动量　　　　（填“仍然守恒”或“不再守恒”）。
乙
参考答案
1．【答案】10.50；1.731
【详解】[1]游标卡尺的主尺读数为10mm，游标读数为：0.05mm×10=0.50mm，所以最终读数为：10mm +0.50mm =10.50mm；
[2]螺旋测微器的固定刻度读数为1.5mm，可动刻度读数为：0.01mm×23.1=0.231mm，所以最终读数为：1.5mm+0.231mm= 1.731mm。
2．【答案】；B
【详解】（1）[1]F1、F2是用两个弹簧秤拉橡皮条时的读数，F是用一个弹簧秤拉橡皮条时的读数，是F1、F2的理论值，则图中的力F1、F2、F、不是由弹簧测力计测得的是。
（3）[2]本实验采用的科学方法是等效替代法。选B。
3．【答案】0 ；2mm ；0.59；0.174 ；0.176；误差允许的范围内，机械能守恒
【详解】(1)[1]用公式=mgh来验证机械能守恒定律时，对纸带上起点的要求是重锤是从初速度为零开始；
[2]打点计时器的打点频率为50Hz，打点周期为0.02s，重物开始下落后，在第一个打点周期内重物下落的高度所以所选的纸带最初两点间的距离接近
(2)[3]利用匀变速直线运动的推论
[4]重锤的动能
[5]从开始下落至B点，重锤的重力势能减少量
[6]得出的结论是在误差允许范围内，重物下落的机械能守恒
4．【答案】(1)3.108/3.107/3.109/3.106
(2)n
(3)C
【详解】（1）根据螺旋测微器的读数规律，该读数为
（2）令一个钩码的质量为m，小车的质量为M，依次增加悬挂的钩码（完全相同）个数n，重复步骤b、c、d，在步骤b中，根据平衡条件有
在步骤c中，对小车进行分析，根据牛顿第二定律有
则有
可知，要探究小车加速度与所受合外力的关系，以加速度a为纵轴，以n为横轴描点作图，当所作图像是一条过坐标原点的倾斜直线时，则说明：在小车质量不变的情况下，小车的加速度与所受合外力成正比。
（3）A．根据光电门测速原理有
当光电门之间间距大一些时，挡光时间短一些，测速更加精确一些，可知，为了减小测速误差，实验中应增大两光电门之间的距离，A错误；
B．结合上述可知，实验中能够精确测得小车所受外力的合力，实验中，不需要确保小车的质量远大于钩码的质量，B错误；
C．遮光片宽度越小，挡光时间越短，速度测量误差越小，可知，实验中挑选遮光片时，选宽度比较小的，C正确；
D．结合上述可知，木板的摩擦对实验没有影响，即不需要挑选表面比较光滑的木板进行实验，D错误。
选C。
5．【答案】(1)B；(2)不同，B；(3)27∶1
【详解】（1）在该实验中应用了控制变量法，选B。
（2）探究F的大小与ω的关系时，应保持小球质量m和小球做圆周运动的半径r相同，所以应将相同的小球分别放在挡板A处和挡板C处，并将皮带套在两边半径不同的变速塔轮上，选B。
（3）将m的小球放在A处，3m的小球放在C处，皮带套在塔轮③和塔轮⑥上，两物体向心力差别最大，塔轮③和塔轮⑥半径之比为，塔轮③和塔轮⑥边缘的线速度相等，角速度与半径成反比，两小球做圆周运动的向心力之比，此时标尺的最大示数和最小示数之比为27:1。
6．【答案】（1）不需要；钩码的质量远小于小车的质量 （2）； （3）大于
【详解】（1）实验前先平衡摩擦力，平衡摩擦力时不需要悬挂钩码；以小车为对象，根据牛顿第二定律可得以钩码为对象，根据牛顿第二定律可得，联立可得，则实验过程中为了保证细线对小车的拉力近似等于悬挂钩码的重力，需要满足的条件是钩码的质量远小于小车的质量。
（2）根据匀变速直线运动中间时刻速度等于该段过程的平均速度，则打下C点时，小车的速度表达式为，从打O点到打C点过程中，合力对小车做功为，小车的动能变化量为，则如果表达式，在误差允许的范围内成立，则动能定理得到验证。
（3）由于细线对小车的拉力近似等于悬挂钩码的重力，则代入计算的合力偏大，因此求得的合外力的功大于小车动能的增量。
7．【答案】D；6 ；7 ；1.00；2.00
【详解】（1）[1]打点时间间隔为，平均速度、瞬时速度、加速度都需要运动学公式得出，时间间隔不需要运动学公式得出。选D。
（2）[2][3]计数点1～7段，相邻计数点之间的距离逐渐增大，计数点6～11段，相邻计数点之间的距离逐渐减小，可判断物块在两相邻计数点6和7之间某时刻开始减速；
（3）[4]计数点5对应的速度大小为
[5]加速度的大小为
8．【答案】(1)D；(2)一；(3)
【详解】（1）探究向心力的大小与小球质量m、角速度和半径r之间的关系，采用的实验方法是控制变量法。
探究小车速度随时间变化的规律，速度的测量用的是极限法，A错误；探究平抛运动的特点，采用的实验方法是用曲化直的方法，B错误；探究两个互成角度的力的合成规律，采用的是等效替代的实验方法，C错误；探究加速度与物体受力、物体质量的关系，采用的实验方法是控制变量法，D正确。
（2）在某次实验中，把两个质量相等的钢球放在B、C位置，探究向心力的大小与半径的关系，应使两球的角速度相同，则需要将传动皮带调至第一层塔轮。
（3）在某次实验中，把两个质量相等的钢球放在B、C位置，则两球做圆周运动半径之比为；将传动皮带调至第二层塔轮，则两球做圆周运动的角速度之比为，根据，可知标尺的刻度之比为
9．【答案】(1)自由落体；匀速直线；(2) 0.02；0.4
【详解】（1）[1][2]用小锤打击弹性金属片，B球就水平飞出，同时A球被松开，做自由落体运动，两球同时落到地面，则说明平抛运动竖直方向是自由落体运动；因为观察到的现象是球1落到水平木板上击中球2，可知球1在水平方向上的运动规律与球2相同，即平抛运动在水平方向上做匀速直线运动。
（2）在竖直方向上，根据匀变速直线运动的规律可得，得照相机的曝光时间为，在水平方向有，得
10．【答案】(3)见解析(2分)　(4)15.35(2分)　(5)127(2分)
【详解】(3)根据表中数据描点连接，如图所示。
(4)刻度尺的分度值为1 mm，则橡皮筋的长度l'＝15.35 cm。
(5)橡皮筋的弹力与其长度关系为F＝k(l－l0)，图像的斜率大小等于橡皮筋的劲度系数大小，有k＝＝ N/cm＝0.196 N/cm，将k＝0.196 N/cm、n＝25和l＝16.56 cm代入F＝k(l－l0)可得橡皮筋的原长l0＝9.00 cm，挂上冰墩墩时l'＝15.35 cm，由mg＝k(l'－l0)，解得m＝127 g。
11．【答案】 OP ON 不会
【详解】(1)[1][2]A球碰前做平抛运动的水平位移是图中的OP，B球被碰后做平抛运动的水平位移是图中的ON；
(2)[3]小球A下滑过程中与斜槽轨道间存在摩擦力，这对实验结果无影响，只要斜槽末端水平保证小球做平抛运动即可；
(3)[4] 碰撞前a球的速度为
碰撞后a球的速度为
碰撞后b球的速度为
用本实验中所测得的量来验证两球碰撞过程动量守恒，则有
表达式化简为
．
12．【答案】 2.0 9.76 不变
【详解】（1）[1]根据图线知，单摆的周期。
（2）[2]设小球直径为，根据单摆周期公式有
可得
由题中可知
解得
[3]在图像中，未测得摆球的直径，不影响斜率的求解，则算出的g值和真实值相比较是不变的。
13．【答案】(1)B，(2)2.00，(3)9.7，(4)小于
【解析】(1)为了减小空气阻力和摩擦阻力的影响，物块1选用质量和密度较大的物体，A错误；为了减小纸带与打点计时器间的摩擦，两限位孔应在同一竖直线上，正确；为了充分利用纸带，实验时，先接通电源后释放物块，故C错误。选B。
(2)打点计时器所用的交流电源频率为，每相邻的两个点之间还有四个点未画出，相邻计数点间的时间间隔为， 根据逐差法有
(3)根据牛顿第二运动定律有解得
(4)空气阻力及纸带的影响使得通过纸带得到的加速度比理想情况下的加速度小，从而使得重力加速度的测量值小于真实值。
14．【答案】（3）（1分）　（5）线性的（2分）　（6）A（2分）　（7）见解析（2分）
【解析】（3）由题图（b）可知t0时间内完成了10次全振动，故振动周期T＝。
（5）计算表中数据，得出弹簧振子振动周期的平方T2与质量m的比值在误差允许的情况下相等，所以两者的关系是线性的。
（6）根据m与T2呈线性关系可排除B选项，再根据周期T的单位为s，劲度系数k的单位为N/m，即kg·s－2，质量m的单位为kg，由单位制可判断出A正确。
（7）弹簧自身的重力对弹簧振子在竖直方向上做简谐运动有影响，所以在测量周期时会有误差。
15．【答案】(1)AB，(2)匀加速 ；0.7 ；5.0
【详解】（1）A．小车停止运动后，应立即关闭电源，再取下纸带，A正确；
B．为充分利用纸带，实验时应先接通电源然后再释放小车，B正确；
C．为充分利用纸带，实验前小车要远离滑轮，小车要从靠近打点计时器的地方释放，C错误；
D．本实验要求瞬时速度，小车的运动时间通过打点的间隔数计时，不需要记录时间的仪器-秒表，D错误。选AB。
（2）①[1]据题可得，，，，则，可知小车在连续相等时间内的位移增加相等，可知小车做匀加速直线运动。
②[2]点的瞬时速度用段的平均速度来代替，则
③[3]由逐差法求加速度，可得
16．【答案】1.85；1.83；1.68 ；B；先释放了纸带，后合上打点计时器的开关
【详解】(1)[1]当打点计时器打到B点时，重锤的重力势能减小量ΔEp＝mg·OB＝1.00×9.80×18.90×10－2 J≈1.85 J
[2]打B点时重锤的速度vB＝
[3]此时重锤的动能增加量ΔEk＝＝×1.00×1.8312 J≈1.68 J
(2)[4]由机械能守恒定律有mv2＝mgh，可得v2＝gh，由此可知图线的斜率近似等于重力加速度g，所以B正确；ACD错误；选B。
[5]由图线可知，h＝0时，重锤的速度不等于零，原因是该同学做实验时先释放了纸带，然后才合上打点计时器的开关。
17．【答案】(1)减少，(2) ；，(3)小于
【详解】（1）根据闭合电路欧姆定律可知，当外阻增加时，路段电压增加，内电压减少。
（2）[1][2]根据闭合电路欧姆定律可知，，，，解得，
（3）内阻的测量值是电源内阻与电压表并联总阻值，其大小小于电源真实内阻。
18．【答案】(1)a，(2)1.9
【详解】（1）在闭合开关S前，为防止烧坏电表，滑动变阻器滑片应置于a端。
（2）根据闭合电路的欧姆定律，整理得，可知图像的纵截距表示电源电动势，为
19．【答案】（1）0．40（2分）　（2）1．2（2分）　6．0（2分）　（3）水果电池的内阻过大（3分）
【解析】（1）题图甲中电压表的分度值为0．02 V，由题图甲知，电压表读数为0．40 V。
（2）设电压表的内阻为RV，根据闭合电路欧姆定律得E＝U＋r，整理得＝·＋，则－图像的斜率k＝＝ Ω/V＝5 000 Ω/V，－图像的纵截距为b＝＝2．5 V－1，由题意得RV＝3 kΩ，联立解得E＝1．2 V，r＝6 000 Ω＝6．0 kΩ。
（3）水果电池的内阻过大，内阻分得的电压较大，使得电压表示数明显小于电动势。
20．【答案】(1)大于(2分)　(2)×10(2分)　(3)向上(2分)　(4)400(3分)
【详解】(1)将R0、Rs和电流计内阻RG看作一个整体，分别与Rn和Rm串联，电源电动势不变，I＝，由于Rn＞Rm，所以Im＞In。
(2)将单刀双掷开关S与n接通，电路的总电阻较大，中值电阻较大，能接入待测电阻的阻值较大，此时欧姆表的挡位为“×10”挡位。
(3)从“×1”挡位换成“×10”挡位，即开关S从m拨向n，电路电阻增大，干路电流减小，①②短接时，为了使电流表满偏，则需要增大通过电流计 所在支路的电流，所以需要将R0的滑片向上调节。
(4)设欧姆调零后欧姆表的内阻为RΩ＝，Imax为电流表满偏时电路的总电流。当指针偏转到满偏刻度的时，有Imax＝，当指针偏转到满偏刻度的时，有Imax＝，解得Rx＝400 Ω。
21．【答案】0~0.6A ；0~3V ；R1 ；；1.45V；；B
【详解】(1)[1]分析U-I可知电流小于0.6A，流过干电池电流一般不会超过0.6A，否则很容易损坏电源，电流表选择量程。
[2]由U-I分析可知1节干电流电动势为1.45V，电压表选择量程0~3V。
[3]因干电池内阻较小，所以滑动变阻器选择R1，一是调节较方便，二是额定电流较大。
(2)[4]电压表选0~3V，电流表选，滑动变阻器有效电阻为右部分，补充好的电路图如下所示：
(3)[5]由闭合电路欧姆定律可知，变形可得，分析U-I图像可知纵坐截距为1.45V，说明干电池的电动势为E=1.45V。
[6]由前面的表达式分析可知图像斜率的绝对值在数值上等于电源内阻
(4)[7]分析电路图可知电压表测的是电源路端电压，电流表测的电流小于通过电源的电流，电流没有测准确的原因是电压表分流作用。
22．【答案】6.123/6.124/6.122；；；；见解析；
【详解】（1）[1]由图示螺旋测微器可知，其示数为
[2]由图示游标卡尺可知，其示数为
（2）[3]用欧姆表“”挡时发现指针偏转角度过大，说明所选挡位太大，应该换用挡，并进行一系列正确操作。
[4]由图3所示可知，则金属棒的阻约为
（3）[5]由题意可知，没有电压表，可以用电流表A1与定值电阻串联组成电压表测电压，用电流表A2测电流，由于改装后电压表内阻为，电流表内阻约为，待测电阻阻值约为，滑动变阻器最大阻值为，为测多组实验数据，滑动变阻器应采用分压接法，电压表内阻远大于电阻阻值，电流表应采用外接法，实验电路图如图所示：
（4）[6]金属棒电阻阻值
23．【答案】（1）E（2分）　 （2）A（2分）　D（2分）　B（2分）（或D　A　B）
（3）等于（2分）
【解析】（1）实验要求电流表A1的示数从零开始变化，则采取分压式接法，为保证电路方便实验操作，滑动变阻器选择最大阻值较小的R1。
（2）因为电压表量程太大，所以选用两个电流表，仪器1为A1，仪器2为定值电阻R0（或者仪器1为定值电阻R0，仪器2为A1），R0与待测电流表并联，根据欧姆定律测电压，仪器3为电流表 A2，故选A、D、B。
（3）设电流表A1的读数为I1，电流表A2的读数为I2，根据欧姆定律得＝R0，因为测得的电压为真实值，所以不存在误差，测得电流表A1的内阻等于真实值。
24．【答案】（1）×100（2分）　欧姆调零（2分）　900（2分）
（2）G2（2分）　（3）（2分）
【解析】（1）用多用电表粗测电阻丝的阻值时，当用“×10”挡测量时，指针偏转角度过小，说明电阻阻值较大，应该换用大倍率，即将多用电表的欧姆挡位换到“×100”挡再次测量，并重新进行欧姆调零；若测量时指针位置如图甲所示，则示数为9×100 Ω＝900 Ω。
（2）根据题意可知，让电表同时接近满偏状态，A1处电表改装后量程为0～30 V，由欧姆定律可知，流过Rx的电流约为I1＝≈33 mA，若A2处选择G2，和R0并联后量程为0～30 mA，不能满足实验要求，则A1处应选择G2，A2处选择G1。
【一题多解】
若A2处选择G1，和R0并联后量程为0～60 mA，能满足实验要求，则A1处应选择G2，A2处选择G1。
（3）调节滑动变阻器的滑片到合适位置，根据欧姆定律有Rx＝，整理可得Rx＝。
25．【答案】（1）；欧姆调零；（2）；（3）
【详解】（1）用多用电表粗测电阻丝的阻值时，指针偏转角度过小，说明电阻较大，应该换用大倍率的，即将多用电表的欧姆挡位换到进行再次测量，并重新进行欧姆调零。则图甲的读数为
（2）根据题意可知，让电表同时接近满偏状态，处电表改装后量程为，由欧姆定律可知，流过的电流为，若处选择，和并联后量程为，不能满足实验要求，则应处选择，处选择。
（3）由于与内阻相等，则流过的电流为，则流过的电流为
两端的电压为，由欧姆定律可得
26．【答案】向左；高于
【详解】(1)[1]将磁铁N极向下从线圈上方竖直插入L时，穿过L的磁场向下，磁通量增大，由楞次定律可知，感应电流的磁场方向与原磁场方向相反，感应电流磁场应该向上，由安培定则可知，电流从左端流入电流计，则电流表指针向左偏转；
(2)[2]当条形磁铁从图中虚线位置向右远离L时，穿过L的磁通量向上，磁通量减小，由楞次定律可知，感应电流磁场应向上，由安培定则可知，电流从b流向a，a点电势高于b点电势；
27．【答案】(1)，(2)；，(3)BC
【详解】（1）轮廓包围方格约为71个，一个方格的面积为，油酸薄膜的面积为
（2）[1]每滴溶液中含有纯油酸的体积为
[2]油酸分子的直径是
（3）A．如果油膜中含有大量未溶解的酒精，导致油酸的实际面积比统计面积小，计算时采用统计的油酸面积S偏大，由可知，油酸分子直径d的计算值将比真实值偏小，A错误；
B．如果计算油膜面积时，舍去了所有不足一格的方格，导致统计的油膜面积偏小，由可知，计算结果将偏大，B正确；
C．如果水面上痱子粉撒得较多，油酸没有充分展开，导致统计的油酸面积比充分展开的油酸面积小，由可知，计算结果将偏大，C正确；
D．用注射器和量筒测V0体积溶液滴数时多记录了几滴，则每一滴油酸酒精溶液所含纯油酸的体积的测量值偏小，由可知，计算结果将偏小，D错误。选BC。
28．【答案】11.1；15.6；0.75；；变小 ；减少
【详解】（1）[1][2]游标卡尺读数分别为，
[3]相邻两条纹间距
（2）[4]由，得
（3）[5]由，知频率高的单色光波长短，所以根据，判断出干涉条纹间距将变小。
（4）[6]若仅将屏向远离双缝的方向移动，根据可知条纹间距变大，则从目镜中观察到的条纹个数减少。
29．【答案】(1)BCD；(2)；(3)偏大
【详解】（1）根据机械能守恒定律，可得，则需要测量L，D，的值。选BCD。
（2）根据（1）可知得出能够验证机械能守恒定律的表达式为
（3）若小球的球心略高于光电门的中心，则小球的遮光长度小于小球的直径D，在计算小球速度时仍然借助求解，解得小球速度偏大，小球的动能也偏大。
30．【答案】（1）弹性碰撞（2分）　（2）m（L1＋L2）＝ML3（2分）　（3）仍然守恒（3分）
【解析】（1）设运动的钢球碰前速度为v1，碰后两球的速度分别为v2、v3，由动量守恒定律得Mv1＝Mv2＋Mv3，假如v2＝0，v3＝v1，即满足M＝M＋M，所以此碰撞为弹性碰撞。
（2）设碰前小钢球的速度大小为v01，碰后小钢球、大钢球速度大小分别为v11、v21，由动量守恒定律得mv01＝－mv11＋Mv21，式子两边都乘时间得mL1＝－mL2＋ML3，解得m（L1＋L2）＝ML3。
（3）动量守恒定律的表达式是矢量式，所以用大钢球去碰静止的小钢球，即使发现碰撞前后两球的运动方向不在同一直线上，碰撞过程中两球的总动量仍然守恒。
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第 page number 页，共 number of pages 页2026届人教版高考物理第一轮复习：高考物理实验分类基础练习5
一、实验知识与常用测量仪器（本大题共1小题）
1．有一游标卡尺，主尺的最小分度是1mm，游标上有20个小的等分刻度．用它测量一小球的直径，如图甲所示的读数是 mm；用螺旋测微器测量一根金属丝的直径，如图乙所示的读数是 mm。
二、力学实验（本大题共15小题）
2．某学习小组利用如图甲所示的装置“探究加速度与力、质量的关系”。
（1）下列说法正确的是( )
A．本实验必须让木板倾斜一定的高度，当不挂钩码时小车恰能匀速直线运动
B．本实验必须让木板倾斜一定的高度，当挂钩码时小车恰能匀速直线运动
C．本实验要求所挂钩码的质量远远小于小车的质量
D．本实验可以不平衡摩擦力，钩码的质量也可以大于小车的质量
（2）正确安装好器材后，某次测量得到纸带如图乙所示，若打点计时器的频率为，O点为打出的第一个点，其余各相邻两计数点之间有四个点没有画出；根据纸带测得小车的加速度大小为 。（结果保留两位有效数字）以力传感器的示数F为横坐标，加速度a为纵坐标，画出的图像是一条直线，根据测量数据作出如下图所示的图线，该同学做实验时存在的问题是 。
（3）另一学习小组用弹簧测力计、小车和钩码设计了如图丙所示的探究装置。正确操作得到某次实验中弹簧测力计的示数是力传感器读数的两倍时，两学习小组测得小车的加速度大小相等，则甲、丙两实验装置中，钩码的加速度 （填“相等”或者“不相等”）。若甲装置中小车的质量为，丙装置中小车的质量为（不计传感器和滑轮的质量），则 。
3．某兴趣小组设计了一个“探究碰撞中的不变量”的实验：在小车A的前端粘有橡皮泥，推动小车A使之做匀速直线运动（做匀速运动时已撤去推力），然后与原来静止在前方的小车B相碰并粘合成一体，继续做匀速直线运动。他设计的具体装置如图a所示，在小车A后连着纸带，电磁打点计时器的电源频率为50Hz，长木板下垫着薄木片以平衡摩擦力。
（1）若已测得打点纸带如图（b）所示，并测得各计数点间距（已标在图b上）。A为运动的起点，则应选 段来计算A碰前的速度，应选 段来计算A和B碰后的共同速度（以上两空选填“AB”“BC”“CD”或“DE”）。
（2）已测得小车A的质量，小车B的质量，则碰前两小车的总动量为 kg·m/s，碰后两小车的总动量为 kg·m/s。（结果均保留三位有效数字）
（3）如果打点计时器连接交流电工作时，A和B碰后交流电的频率突然变小了，该小组同学仍按50Hz计算，则碰后两小车的总动量计算结果 （选填“大于”或“小于”或“等于”）真实值。
4．（6分）某实验小组利用图（a）所示装置探究加速度与物体所受合外力的关系.主要实验步骤如下：
　
图（a） 图（b）
（1）用游标卡尺测量垫块厚度h，示数如图（b）所示，h=　　　cm；
（2）接通气泵，将滑块轻放在气垫导轨上，调节导轨至水平；
（3）在右支点下放一垫块，改变气垫导轨的倾斜角度；
（4）在气垫导轨合适位置释放滑块，记录垫块个数n和滑块对应的加速度a；
（5）在右支点下增加垫块个数（垫块完全相同），重复步骤（4），记录数据如下表：
n 1 2 3 4 5 6
a/（m·s-2） 0.087 0.180 0.260 0.425 0.519
根据表中数据在图（c）上描点，绘制图线。
图（c）
如果表中缺少的第4组数据是正确的，其应该是　　　m/s2。（保留三位有效数字）
5．在“研究小车做匀变速直线运动”的实验中，电源频率为50 Hz如图为一次记录小车运动情况的纸带，图中A、B、C、D、E、F、G为相邻的计数点，在相邻计数点之间还有4个点未画出。
（1）根据纸带可知，相邻计数点之间的时间间隔为 s，打C点时小车的瞬时速度为 m/s，小车运动的加速度a= m/s2（后两空结果保留两位有效数字）
（2）若交流电的频率变为51 Hz而未被发觉，则测得的小车的速度值与真实值比较将偏 （选填“大”或“小”）
6．某同学利用图中所示的DIS向心力实验器来探究圆周运动向心力的影响因素。实验时，砝码随旋臂一起做圆周运动，其受到的向心力可通过牵引杆由力传感器测得，旋臂另一端的挡光杆每经过光电门一次，通过力传感器和光电门就同时获得一组向心力F和挡光时间t，换算生成ω。保持砝码的质量和转动半径不变，改变其转速得到多组F、ω的数据后，作出了F-ω2图线如图乙所示。牵引杆的质量和一切摩擦可忽略。
（1）该同学采用的主要实验方法为 。
A．等效替代法 B．控制变量法 C．理想化模型法
（2）实验中，某次挡光杆经过光电门时的挡光时间为t，已知挡光杆到转轴的距离为d，挡光杆的挡光宽度为s，则可得挡光杆转动角速度ω的表达式为 。
（3）根据图乙，得到的实验结论是∶ 。
7．如图甲所示是某同学使用打点计时器研究匀变速直线运动的实验装置。请回答下面的问题：
(1)实验中，必要的措施是（　　）
A．小车停止运动后，应立即关闭电源，再取下纸带
B．先接通电源再释放小车
C．小车靠近滑轮，远离打点计时器释放
D．本实验要求瞬时速度，因此需要记录时间的仪器-秒表
(2)该同学获得一条点迹清晰的纸带，如图所示，已知打点计时器每隔打一个点，纸带左端与小车连接，该同学选择A、B、C、D、E、F六个计数点，对计数点进行测量的结果记录在下图中。
①根据实验数据可以判断小车做 直线运动。（选填“匀加速”或“匀减速”）
②打下C点时小车的瞬时速度大小为 。（结果保留一位小数）
③小车运动的加速度大小为 。（结果保留一位小数）
8．如图是利用橡皮条、弹簧测力计、轻质小圆环、细绳套等仪器完成的“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验示意图，该实验将橡皮条的一端固定于G点，另一端挂上轻质小圆环。图甲表示橡皮条处于原长；图乙表示通过细绳套在两个弹簧测力计互成角度拉力F1、F2的共同作用下，使小圆环处于O点；图丙表示通过细绳套用个弹簧测力计施加拉力F使小圆环处于O点；图丁是在白纸上根据实验记录进行猜想后画出的力的合成图示。
（1）关于此实验，下列叙述正确的是 （填字母序号）。
A．在进行图乙的实验操作时，F1、F2的夹角越大越好
B．用两个测力计互成角度拉橡皮条，拉力大小一定都小于只用一个测力计时拉力大小
C．重复实验再次进行验证时，结点O的位置可以与前一次不同
D．本实验采用的科学方法为等效替代法
（2）图丁中F'是以F1、F2为邻边构成的平行四边形的对角线，一定沿GO方向的是 （选填“F”或“F'”）。
（3）若在图中，若F'与F的偏差的夹角很小，且F'与F的长短大致相等，在实验误差允许的范围内，总结出互成角度的力的合成运算规律： 。
9．如图1所示为验证机械能守恒定律的实验装置。
(1)如图2，释放纸带前的瞬间，重锤和手的位置合理的是 ；
(2)由于受阻力的影响，重锤增加的动能与减少的重力势能的大小关系为 （选填“大于”、“小于”或“等于”）
(3)如图是某次实验中打出的一条纸带，O点是打下的第一个点，打点计时器打点的时间间隔为T，重力加速度为g，要验证O点到B点过程机械能是否守恒，则需要验证等式 是否成立。
10．某同学想用单摆来测重力加速度，设计的实验装置如图甲所示，在摆球的平衡位置处安放一个光电门，连接数字计时器，记录小球经过光电门的次数。
(1)下列说法中正确的是________。
A．质量相同的铁球和软木球，应选用铁球作为摆球
B．可将摆球从平衡位置拉开一个较大角度然后释放摆球
C．在释放摆球的同时开始计时
D．摆长就是绳子的长度
(2)在摆球自然悬垂的情况下，用毫米刻度尺测得从悬点至摆球顶端的长度为L，再用螺旋测微器测量摆球直径（图乙），则摆球直径d = mm。
(3)将摆球从平衡位置拉开一个合适的角度，由静止释放摆球，摆球在竖直平面内稳定摆动后，启动数字计时器，摆球通过平衡位置时从0开始计数，同时开始计时，当摆球第n次通过光电门时停止计时，记录的时间为t，此单摆的周期T = （用t、n表示），重力加速度的大小为 （用L、d和T表示）。
11．某同学利用如图所示的实验装置，探究物块在水平桌面上的运动规律，物块在重物的牵引下开始运动，重物落地后，物块再运动一段距离停在桌面上（尚未到达滑轮处）。从纸带上便于测量的点开始，每5个点取1个计数点，相邻计数点间的距离如下图所示。打点计时器电源的频率为50Hz。
（1）由打点计时器打出的纸带，不用运动学公式计算就可以直接得出的物理量是 ；
A．平均速度 B．瞬时速度 C．加速度 D．时间间隔
（2）通过分析纸带数据，可判断物块在两相邻计数点 和 之间某时刻开始减速；
（3）计数点5对应的速度大小为 m/s，物块减速运动过程中加速度的大小为a= m/s2。（结果均保留三位有效数字）
12．某同学采用如图所示的装置，利用A、B两球的碰撞来验证动量守恒定律。图中MN是斜槽，NR为水平槽。实验时先使A球从斜槽上某一固定位置由静止开始滑下，落到位于水平地面的记录纸上，留下痕迹，得到落点P，再把B球放在斜槽末端，A球从同一位置静止释放，A、B小球碰后落在记录纸上，分别得落点B，F。
(1)A球质量为，半径为；B球质量为，半径为，则应满足（　　）（单选）
A．， B．，
C．， D．，
(2)必须要求的条件是（　　）（多选）
A．斜槽轨道末端的切线必须水平
B．斜槽轨道必须是光滑的
C．必须测量出OB、OP、OF的长度、和
D．必须测出水平槽离地面的高度
(3)写出本实验验证动量守恒定律的表达式 。（用、、、和表示）
13．某学习小组利用不同的实验装置，进行探究平抛运动规律的实验：
(1)甲同学采用如图甲所示的装置，为了验证做平抛运动的小球在竖直方向做自由落体运动，用小锤打击弹性金属片，A球水平抛出，同时B球被松开自由下落。关于该实验，下列说法中正确的有（　　）
A．两球的质量应相等
B．两球同时落地
C．应改变装置的高度，多次实验
D．增大打击力度，则B球先落地
E．该实验也能说明A球在水平方向上做匀速直线运动
(2)乙同学采用频闪摄影的方法拍摄到如图乙所示的小球做平抛运动的照片，图中背景方格的边长均为3.2cm，如果重力加速度g取，则小球平拋的初速度大小为 ，经过b点时的速度方向与水平分向夹角的正切值为 。
14．某同学利用图（a）所示的装置验证碰撞过程中的动量守恒定律。A和B两滑块均带有弹簧片和宽度相同的遮光片，测得滑块A和B（包含弹簧片和遮光片）的质量分别为和。将两滑块放在气垫导轨上，气垫导轨右侧两支点高度固定，左侧支点高度可调。
（1）实验前，该同学用游标卡尺测量遮光条的宽度d，结果如图（b）所示，则 mm。
（2）该同学在调节气垫导轨水平时，开启充气泵，将一个滑块轻放在导轨中部后，发现它向右加速运动。此时，应调节左支点使其高度 （填“升高”或“降低”）。
（3）将气垫导轨调节水平后，给滑块A一向右的初速度，使它与滑块B发生正碰。碰前滑块A通过光电门1的遮光时间为，A和B碰后分别通过光电门1和光电门2，遮光时间分别为和，则该同学所要验证的动量守恒定律的表达式为 （用、、、和表示）。
15．在用打点计时器验证机械能守恒定律的实验中，质量m＝1.00kg的重物自由下落，打点计时器在纸带上打出一系列点。如图所示为选取的一条符合实验要求的纸带，O为第一个点，A、B、C为从合适位置开始选取的三个连续点（其他点未画出）。已知打点计时器每隔0.02s打一次点，当地的重力加速度g＝9.80m/s2。那么：
（1）纸带的 端（选填“左”或“右’）与重物相连；
（2）根据图上所得的数据，应取图中从O点到 点来验证机械能守恒定律；
（3）从O点到所取点，重物重力势能减少量ΔEp＝ J，动能增加量ΔEk＝ J（结果取3位有效数字）。
16．某同学用如图甲所示的实验装置来测量当地的重力加速度，让重物从高处由静止开始下落，打点计时器在重物拖着的纸带上打出一系列的点。实验结束后，选择一条点迹清晰的纸带进行数据测量，用刻度尺只测出如图乙所示的两段距离就可以达到实验目的，交流电的周期为T，回答下列问题：

（1）B点的速度为 ，F点的速度为 。（用题中的、、T来表示）
（2）当地的重力加速度 。（用题中的、、T来表示）
（3）若再测出B、F两点之间的距离为，当地的重力加速度可另表示为 。（用题中的、、、T来表示）
三、电学实验（本大题共8小题）
17．伏安法测电阻是最重要的测量电阻的方法。
(1)常规测量方法如图甲所示，无论将P接a还是接b，考虑到电表内阻的影响，该实验都有系统误差，将P接a时，该误差产生的原因是电压表的 。
(2)①小刘同学改进了测量原理测量待测电阻Rx，电路图如图乙所示。其中A电源的电动势和内阻未知，B电源的电动势为E0，G为灵敏电流计（零刻度线在表盘正中央），当闭合开关S1和S2时，调节滑动变阻器R1，使得灵敏电流计不偏转，则此时a点的电势φa和b点的电势φb的关系为φa φb。（选填“>”“=”或“<”）
②已知灵敏电流计的电流方向从d到b时，电流计向右偏转，当闭合开关S1和S2时，电流计向左偏转，则要使电流计指在正中央，应 。（选填“增大R1”或“减小R1”）
③某次测量，当电流计的读数为0时，电流表的读数为I，则待测电阻为 。
④若电源B的内阻不能忽略，则待测电阻的测量值 真实值。（选填“>”“=”或“﹤”）
18．某同学要做“测金属丝的电阻率”实验。

(1)用游标卡尺测量金属丝长度示数如图甲所示，其值为 ；用螺旋测微器测量其直径示数如图乙所示，其值为 ；
(2)先用多用电表欧姆挡的“”倍率粗测金属丝的电阻，示数如图丙所示，其电阻值为 ；
(3)实验电路如图丁所示，根据电路图完成图戊中的实物连线 。

(4)从实验原理上看，待测电阻测量值 （填“大于”“小于”或“等于”）其真实值。如果测得的金属丝长度为，直径为d，电阻为，都采用国际单位制单位，则它的电阻率 。（用、d、字母表示）
19．（9分）某实验小组需测定电池的电动势和内阻，器材有：一节待测电池、一个单刀双掷开关、一个定值电阻（阻值为R0）、一个电流表（内阻为RA）、一根均匀电阻丝（电阻丝总阻值大于R0，并配有可在电阻丝上移动的金属夹）、导线若干。由于缺少刻度尺，无法测量电阻丝长度，但发现桌上有一个圆形时钟表盘。某同学提出将电阻丝绕在该表盘上，利用圆心角来表示接入电路的电阻丝长度。主要实验步骤如下：
图（a） 图（b） 图（c）
（1）将器材如图（a）连接；
（2）开关闭合前，金属夹应夹在电阻丝的　　　　端（填“a”或“b”）；
（3）改变金属夹的位置，闭合开关，记录每次接入电路的电阻丝对应的圆心角θ和电流表示数I，得到多组数据；
（4）整理数据并在坐标纸上描点绘图，所得图像如图（b）所示，图线斜率为k，与纵轴截距为d，设单位角度对应电阻丝的阻值为r0，该电池电动势和内阻可表示为E＝　　　　，r＝　　　　；（用R0、RA、k、d、r0表示）
（5）为进一步确定结果，还需要测量单位角度对应电阻丝的阻值r0。利用现有器材设计实验，在图（c）方框中画出实验电路图（电阻丝用滑动变阻器符号表示）；
（6）利用测出的r0，可得该电池的电动势和内阻。
20．（10分）某实验小组想要测量某种材料制成的电阻丝的电阻Rx，实验室提供的器材有：
A．电流表G1（内阻Rg1＝100 Ω，满偏电流Ig1＝20 mA）
B．电流表G2（内阻Rg2＝100 Ω，满偏电流Ig2＝10 mA）
C．定值电阻R0（50 Ω，允许通过的最大电流1 A）
D．电阻箱R1（阻值范围0～9 999 Ω，允许通过的最大电流1 A）
E．滑动变阻器R2（最大阻值100 Ω，允许通过的最大电流1 A）
F．电源E（电动势30 V，内阻不计）
G．多用电表
H．开关S和导线若干
某同学进行了以下操作：
（1）用多用电表粗测电阻丝的阻值，当用“×10”挡测量时，发现指针偏转角度过小，为了更准确地测量该电阻丝的阻值，将多用电表的欧姆挡位换到“　　　　”（填“×1”或“×100”）挡再次测量，并重新进行　　　　（填“机械调零”或“欧姆调零”），若测量时指针位置如图甲所示，则示数为　　　　Ω。
甲 乙
（2）为测量电阻丝阻值，该同学设计电路图如图乙所示。为采集到多组数据，应尽可能让电表同时接近满偏状态。所以图乙中，A1处应选择　　　　（填“G1”或“G2”）与电阻箱串联，改装成量程为0～30 V的电压表。
（3）调节滑动变阻器的滑片到合适位置，测得电流表G1的示数为I1，电流表G2的示数为I2，则该种材料制成的电阻丝的电阻Rx＝　　　　（用题中所给的符号表示）。
21．某同学找到一个灵敏电流表G，为测量该电流表的内阻，该同学进行了下列操作：
(1)将灵敏电流表G按如图甲所示的电路连接，闭合开关前，滑动变阻器R的滑片应置于 （填“左端”“右端”或“正中间”）。
(2)先闭合开关，调节滑动变阻器R的滑片，使灵敏电流表G的指针满偏，再闭合开关，保持滑片位置不动，调节电阻箱，使灵敏电流表G的指针半偏，此时电阻箱的示数如图乙所示，则该灵敏电流表的内阻为 Ω。
(3)该实验中电流表内阻的测量值 （填“大于”“等于”或“小于”）真实值。
(4)为提高实验精度，下列措施可行的是______。
A．更换内阻较小的电源
B．更换电动势较大的电源
C．更换阻值较大的滑动变阻器
22．实验室有一卷铜导线，某同学想通过实验测定其实际长度。
（1）该同学首先用螺旋测微器测得导线直径大小为。
（2）根据铜导线的长度，他估计其电阻大约为，随后他设计了一个实验，较为准确地测定了这卷铜导线的电阻，实验室有以下器材供选择：
A．电池组（，内阻约）；
B．电流表（，内阻约）；
C．电流表（，内阻约）；
D．电压表（，内阻约）；
E．电压表（，内阻约）；
F．滑动变阻器（，允许最大电流）；
G．滑动变阻器（，允许最大电流）；
H．保护电阻；
I．开关、导线若干。
（3）①除了选项A、H和I外，电流表应选用 ，电压表应选用 ，滑动变阻器应选用 。（填写器材前的编号）
②为了使测量结果尽量准确，且从零开始多测几组数据，该同学设计了下图所示电路，其中保护电阻与铜导线串联，请用笔画线完成剩余部分的连接 。
③通过上述实验，设测出的铜导线电阻为，查询资料知道铜的电阻率为，若用表示铜导线的直径，请写出计算铜导线长度的表达式 。
23．小明同学在实验室找到一个半导体元件，为测量其电阻，进行如下的操作。
(1)先用多用电表进行测量，他先将红黑表笔插入多用电表的插孔，之后将多用电表开关旋至欧姆挡的“”挡后，接下来的操作是红黑表笔短接，进行 ，再将红黑表笔分别与该半导体元件两端相接，多用电表指针偏转位置如图所示，则该元件的电阻值为 ；
(2)为进一步更为精确的测量该元件的阻值，小明同学又找来了电压表（量程，电阻约）和毫安表（量程，电阻约）以及其他必要实验器材，为了减小实验误差他需要采用电流表 （填“内接法”或“外接法”）测量半导体元件的阻值。
24．（9分）小华制作了一个水果电池，要测量其电动势和内阻。
（1）小华先用电压表直接测量水果电池两极间的电压，发现电压表指针位置如图甲所示，读数为　　　　V；
甲
（2）小华又用这个电压表和一个电阻箱，设计了图乙所示的电路，测得多组U、R的值，并做出－图像，如图丙所示，已知电压表内阻等于3 kΩ，考虑电压表的分流影响，那么水果电池的电动势E＝　　　　V，内阻r＝　　　　kΩ；（计算结果均保留两位有效数字）
乙 丙
（3）查资料发现，由图像计算得到的水果电池电动势符合实际，那么用电压表直接测量水果电池两极间电压与电动势有明显偏差的原因是　　　　。
四、其他实验（本大题共3小题）
25．下图为“研究感应电流产生的条件”的实验电路图：
（1）要使螺线管中产生感应电流，请在图中连线，把实验装置连接完整。( )
（2）开始实验时，滑动变阻器滑片P应该放置在 选填“a”或“b”端）；
（3）闭合开关后，请写出两种能使线圈B中产生感应电流的不同方法：
① ；
② ；
26．某同学利用“插针法”测定玻璃的折射率，作出的光路图及测出的相关角度如图所示。
（1）下列那些操作有助于减小测量误差 。
A．选用较粗的大头针，以便大头针的像能看得清晰
B．玻璃砖的前后两个侧面务必平行
C．选用两光学表面间距小的玻璃砖
D．插在玻璃砖同侧的两枚大头针间的距离尽量大些
（2）实验中该同学在插这枚针的时候不小心插得偏右的了一点，此操作会导致折射率的测量值 。（填“偏大”、“不变”或“偏小”）
（3）该同学测得，及平行玻璃砖两光学表面间距D（真空中光速为c），则光通过平行玻璃砖的时间 。（用所测得的物理量表示）
（4）另一同学在纸上正确画出了玻璃砖的两个折射面和。因不慎碰动了玻璃砖，使它向方向平移了一点（如图所示），以后的操作都正确无误，并仍以和为折射面画出了光路图，这样测出的折射率n的值将 （选填“偏大”、“偏小”或“不变”）；
27．现用如图甲所示的双缝干涉实验装置来测量光的波长。

（1）在组装仪器时单缝和双缝应该相互 放置（选填“垂直”或“平行”）。
（2）若想增加从目镜中观察到的条纹个数，该同学可以 。
A．将单缝向双缝靠近 B．将屏向靠近双缝的方向移动
C．将屏向远离双缝的方向移动 D．使用双缝之间的距离更大的双缝
（3）已知测量头主尺的最小刻度是毫米，副尺上有50分度。某同学调整手轮使测量头的分划板中心刻线与某亮纹中心对齐，并将该亮纹定为第1条亮纹，此时测量头上游标卡尺的读数为1.16mm；接着再同方向转动手轮，使分划板中心刻线与第6条亮纹中心对齐，此时测量头上游标卡尺的示数如图乙所示，则读数为 mm。已知双缝间距，测得双缝到毛玻璃屏的距离，所测光的波长 nm（保留3位有效数字）。
（4）为减小误差，该实验并未直接测量相邻亮条纹间的距离，而是先测量n个条纹的间距再求出。下列实验采用了类似方法的有 。
A．“用单摆测重力加速度”的实验中单摆的周期的测量
B．“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验中合力的测量
C．“探究弹簧弹力与形变量的关系”的实验中弹簧形变量的测量
D．“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验中1滴油酸酒精溶液体积的测量
五、创新实验（本大题共3小题）
28．如图甲为测量滑块与水平桌面之间的动摩擦因数的实验装置示意图，实验步骤如下：
①用天平测量滑块和遮光条的总质量M、重物的质量m，用游标卡尺测量遮光条的宽度d；
②安装器材，并调整轻滑轮，使细线水平；
③用米尺测量遮光条与光电门间距x；
④由静止释放滑块，用数字毫秒计测出遮光条经过光电门的时间t；
⑤改变滑块与光电门间距，重复步骤③④。
回答下列问题：
(1)测量d时，某次游标卡尺的示数如图乙所示，其读数为 cm；
(2)根据实验得到的数据，以 （选填“”或“”）为横坐标，以x为纵坐标，可做出如图丙所示的图像，该图像的斜率为k，若实验测得m=2M，重力加速度为g，则滑块和桌面间的动摩擦因数为= （用k、g、d表示）。
29．用如图甲所示的实验装置验证、组成的系统机械能守恒。从高处由静止开始下落，上拖着的纸带打出一系列的点，对纸带上的点迹进行测量，即可验证机械能守恒定律。如图乙给出的是实验中获取的一条纸带：O是打下的第一个点，每相邻两计数点间还有4个点。（图中未标出），所用电源的频率为，计数点间的距离如图乙所示。
已知、，则：（结果均保留两位有效数字）
(1)在纸带上打下计数点 5时的速度 ；
(2)若某同学在实验中取多个点计算速度，并作出的图像，如图丙所示，则该图像的斜率代表的物理意义正确的是 ；
A． B． C．g D．
(3)计算得到当地的重力加速度 ；
30．（7分）2023年9月21日在中国空间站的“天宫课堂”中，“神舟十六号”航天员做的钢球碰撞实验给大家留下深刻印象。如图甲所示，其中大钢球质量为M，小钢球质量为m，在空间站中钢球的自由运动可以看成匀速直线运动。
甲
（1）用两个相同的大钢球做实验，一个运动的钢球碰另一个静止的钢球，碰后二者刚好交换速度，说明此碰撞为　　　　（填“弹性碰撞”或“完全非弹性碰撞”）。
（2）用小钢球去碰静止的大钢球，二者发生正碰，发现小钢球能被弹回。通过视频逐帧播放，可测量在相同运动时间内碰前小钢球的位移大小为L1、碰后小钢球的位移大小为L2和大钢球的位移大小为L3，若上述物理量满足关系式　　　　，就可验证此碰撞过程中两球的总动量守恒。
（3）用大钢球去碰静止的小钢球，发现碰撞前后两球的运动方向不在同一直线上，如图乙所示，此碰撞过程中两球的总动量　　　　（填“仍然守恒”或“不再守恒”）。
乙
参考答案
1．【答案】10.50；1.731
【详解】[1]游标卡尺的主尺读数为10mm，游标读数为：0.05mm×10=0.50mm，所以最终读数为：10mm +0.50mm =10.50mm；
[2]螺旋测微器的固定刻度读数为1.5mm，可动刻度读数为：0.01mm×23.1=0.231mm，所以最终读数为：1.5mm+0.231mm= 1.731mm。
2．【答案】（1）A （2）0.99；平衡摩擦力不够或没有平衡摩擦力 （3）不相等；1∶4
【思路点拨】根据实验步骤和注意事项逐条分析；根据逐差法计算加速度；结合图像分析误差原因；根据实验装置集合牛顿第二定律分析求解。
【详解】（1）AB:因摩擦力无法测出，则本实验需要平衡摩擦力，当不挂钩码时小车恰能匀速直线运动，表示不借助其它外力而用自身的重力分力与滑动摩擦力相平衡，A正确，B错误；CD：本实验一定要平衡摩擦力，而力传感器能准确测出绳的拉力即小车所受合力，故不需要用钩码重力近似替代拉力，则不需要满足所挂钩码的质量远远小于小车的质量，CD错误；选A。
（2）各相邻两计数点之间有四个点没有画出，则打点周期为，根据匀变速直线运动的判别式，结合连续的六段位移采用逐差法可得加速度为，图像为倾斜直线，但有横截距，表示拉力不为零时的加速度为零，原因是平衡摩擦力不够或没有平衡摩擦力；
（3）甲图中钩码和小车直接相连，沿着同一根绳的加速度相同，则甲图中钩码的加速度等于小车的加速度，丙图中钩码和小车用动滑轮连接，在相同的时间内钩码的位移是小车的两倍，则丙图中的钩码的加速度为，则甲、丙两实验装置中，虽然小车的加速度大小相等，但钩码的加速度不相等；对甲、丙两实验的小车由牛顿第二定律有，，联立可得。
3．【答案】 BC DE 0.210 0.209 大于
【详解】（1）[1]因为碰撞之后共同匀速运动的速度小于碰撞之前A独自运动的速度，故AC应在碰撞之前，DE应在碰撞之后。推动小车由静止开始运动，故小车有个加速过程，在碰撞前做匀速直线运动，即在相同的时间内通过的位移相同，故BC段为匀速运动的阶段，所以BC是正确的计算碰前的速度；
[2]碰撞过程是一个变速运动的过程，而A和B碰后的共同运动是匀速直线运动，故在相同的时间内通过相同的位移，故应选DE段来计算碰后共同的速度。
（2）[3]碰前系统的动量即A的动量，则有
[4]碰后总动量
（3）[5]交流电的频率变小，则打点周期变大，计算时间时代入周期偏小，速度计算结果变大。
4．【答案】（1）1.02（2分）　（5）见解析（2分）　0.345（2分）
【详解】（1）由题图（b）可知，游标尺是10分度的，游标尺的精度是0.1 mm，游标卡尺示数10 mm+2×0.1 mm=10.2 mm=1.02 cm；
（5）根据表中数据描点，绘制图像如图所示，根据图像可以得出第4组数据中加速度大小为a=0.345 m/s2。
5．【答案】（1）0.1；0.20；0.50 （2）小
【思路导引】打点计时器是一种用于测量时间间隔的仪器，它通过在纸带上打点来记录物体的运动。这种计时器通常用于物理实验中，以测量物体的速度、加速度等参数。打点计时器可以是机械式的，也可以是电子式的。
【详解】（1）电源频率为50 Hz，则相邻两个点之间的时间间隔为0.02 s，由于相邻计数点之间还有4个点未画出，所以相邻计数点之间的时间间隔为；利用时间中点的速度等于平均速度即可求得；根据逐差法可得加速度为；
（2）当交流电的频率变为51 Hz时，打点的时间间隔减小，所以相邻计数点之间的时间间隔T减小，而此时还是以50 Hz对应的计数周期去计算，则测得的小车的速度值与真实值比较将偏小。
6．【答案】B；；在m、r一定的情况下，向心力大小与角速度的平方成正比
【详解】(1)[1]实验中保持砝码的质量和转动半径不变，改变其转速，所以采用的是控制变量法，选B。
(2)[2] 挡光杆处的线速度为，角速度为
(3)[3] 在m、r一定的情况下，向心力大小与角速度的平方成正比。
7．【答案】(1)AB，(2)匀加速 ；0.7 ；5.0
【详解】（1）A．小车停止运动后，应立即关闭电源，再取下纸带，A正确；
B．为充分利用纸带，实验时应先接通电源然后再释放小车，B正确；
C．为充分利用纸带，实验前小车要远离滑轮，小车要从靠近打点计时器的地方释放，C错误；
D．本实验要求瞬时速度，小车的运动时间通过打点的间隔数计时，不需要记录时间的仪器-秒表，D错误。选AB。
（2）①[1]据题可得，，，，则，可知小车在连续相等时间内的位移增加相等，可知小车做匀加速直线运动。
②[2]点的瞬时速度用段的平均速度来代替，则
③[3]由逐差法求加速度，可得
8．【答案】 CD/DC F 两个力的合成，满足平行四边形定则
【详解】（1）[1] A．F1、F2两个力的夹角尽量合适，尽量大一些导致分力过大，容易超过量程，也不容易作图，故A错误；
B．用两个测力计互成角度拉橡皮条，拉力大小可以大于、小于和等于只用一个测力计时拉力大小，故B错误；
C．重复实验再次进行验证时，结点O的位置可以与前一次不同，但是每一次完整的实验必须保证结点位置相同，故C正确；
D．本实验的原理是，采用力的图示法，用平行四边形作出两个分力的合力理论值，再作出合力的实验值，对比理论值与实验值，若在误差允许的范围内，则说明平行四边形定则是正确的，故本实验采用的科学方法为等效替代法，故D正确。
故选CD。
（2）[2] 经平行四边形作出的合力理论值不一定沿GO方向，而合力的实验值由一个弹簧测力计测得，故一定沿GO方向，故填：F。
（3）[3] 若F'与F的偏差的夹角很小，且F'与F的长短大致相等，在实验误差允许的范围内，总结出互成角度的力的合成运算规律：两个力的合成，满足平行四边形定则。
9．【答案】(1)丙，(2)小于，(3)
【详解】（1）在验证机械能守恒定律的实验装置中，为了保证重锤和纸带下落过程中，尽可能只受到重力的作用，且保证能充分利用纸带打出较多清晰的点，减小实验误差，释放前必须保持提起的纸带处于竖直位置，并且使重物靠近打点计时器，合理的位置为丙图。
（2）由于受阻力的影响，重锤的一部分重力势能转化为内能，导致增加的动能小于减少的重力势能。
（3）重锤下落到B点时的速度大小为，要验证O点到B点过程机械能是否守恒，则需要验证等式，即验证表达式，成立即可。
10．【答案】(1)A
(2)7.882/7.883/7.884
(3)
【详解】（1）A．为了减小空气阻力的影响，质量相同的铁球和软木球，应选用铁球作为摆球，阻力小，故A正确；
B．摆球从平衡位置拉开的角度不能大于5°，否则不能认为是简谐运动，所以不能将摆球从平衡位置拉开一个较大角度然后释放摆球，故B错误；
C．当摆球在最低点时开始计时，误差较小，故C错误；
D．摆长等于绳子的长度与小球半径之和，故D错误。
故选A。
（2）螺旋测微器的精确值为0.01 mm，由图可知摆球直径为
（3）[1][2]由题意可知在时间t内摆球全振动的次数为，则单摆的周期为
由单摆周期公式可得
其中
联立可得重力加速度为
11．【答案】D；6 ；7 ；1.00；2.00
【详解】（1）[1]打点时间间隔为，平均速度、瞬时速度、加速度都需要运动学公式得出，时间间隔不需要运动学公式得出。选D。
（2）[2][3]计数点1～7段，相邻计数点之间的距离逐渐增大，计数点6～11段，相邻计数点之间的距离逐渐减小，可判断物块在两相邻计数点6和7之间某时刻开始减速；
（3）[4]计数点5对应的速度大小为
[5]加速度的大小为
12．【答案】(1)B，(2)AC，(3)
【详解】（1）为保证两球发生对心正碰，则两球半径必须相等，即；为防止碰后入射球反弹，则入射球的质量必须大于被碰球的质量，即；故选B。
（2）A．要保证每次小球都做平抛运动，则轨道的末端的切线必须水平，A正确；
B．只要每次让小球从同一位置滑下即可，斜面不需要光滑，B错误；
C．由于两小球下落高度相同，时间相等，可以用水平位移代替平抛运动的初速度，则必须测量出OB、OP、OF的长度、和，C正确；
D．由于两小球下落高度相同，时间相等，可以用水平位移代替平抛运动的初速度，所以不需要测量水平槽面离地面的高度或小球在空中飞行时间，D错误；选AC。
（3）在小球碰撞过程中水平方向动量守恒定律，则有，在做平抛运动的过程中由于时间是相等的，所以得，即
13．【答案】(1)BC；(2)1.2；
【详解】（1）ABD．该实验中，其A、B两个球的质量不需要等质量，小锤打击弹性金属片后，A球做平抛运动，B球做自由落体运动，A球在竖直方向上的运动情况跟B球相同，所以误差允许范围内两球应同时落地；当增大打击力度，A球水平距离会增大，但在竖直方向上的运动情况不变，所以仍然两球会同时落地，AD错误，B正确；
C．为探究实验的科学性，应改变装置的高度多次实验，从而避免实验偶然性，C正确；
E．该实验只能说明A球做平抛运动，B球做自由落体运动，A球在竖直方向上的运动情况跟B球相同，不能说明A球在水平方向上做匀速直线运动，E错误。选BC。
（2）[1]由图乙可知，在竖直方向上，解得，水平方向，解得，填1.2；
[2]对b点的速度正交分解，经过b点时的速度方向与水平分向夹角的正切值为，填。
14．【答案】（1） （2）降低 （3）
【详解】（1）由图（b）可知，遮光条的宽度为。
（2）开启充气泵，将一个滑块轻放在导轨中部后，发现它向右加速运动，说明左高右低，则应调节左支点使其高度降低。
（3）根据滑块经过光电门的瞬时速度近似等于平均速度可得，滑块A碰前通过光电门1时的速度大小为，方向水平向右，同理可得，滑块A碰后通过光电门1时的速度大小为，方向水平向左，滑块B碰后通过光电门2时的速度大小为，方向水平向右，若碰撞过程动量守恒，取向右为正方向，则有，整理可得。
15．【答案】左；B；1.92；1.84
【详解】（1）[1]由纸带上点迹分布，左密右疏，即左侧速度较小，纸带向左运动，因此纸带左端与重物相连；
（2）[2]根据图上数据，因B点的瞬时速度比较方便测量，应该取O点和B点来验证机械能守恒定律；
（3）[3]从O点下落至B点，重锤的重力势能减少量△Ep=mgh=1×10×0.192J=1.92J；
[4]利用匀变速直线运动的推论，平均速度等于中间时刻的瞬时速度，有：，，重锤的动能。
16．【答案】（1）；
【详解】（1）根据匀变速直线运动中间时刻速度等于该段过程的平均速度，则B点的速度为，F点的速度为
（2）根据匀变速直线运动推论，可得，解得当地的重力加速度为
（3）根据匀变速直线运动位移速度关系可得，解得
17．【答案】(1)分流；(2)>，减小R1 ，，=
【详解】（1）图甲中“P 接 a”时所用的是“外接法”，此时误差的根源正是电压表有有限内阻并且与待测电阻并联，造成了“电压表分流”。简而言之，电压表并未真正做到“只测电压不耗电流”，从而导致系统误差。
（2）当灵敏电流计的读数为0时，说明，但由于电流是自a 端经待测电阻 R 流向 b 端，；灵敏电流计从d 到b时指针向右偏，现实际却向左偏（即电流从b到d），说明b点电势偏高。要使电流计回到中央零点，就需“降低”b点电势，Rx电压要增大，应减小R1。电流计读数为0时，待测电阻上的电压为E0，通过待测电阻的电流为I，待测电阻为；若电源B具有内阻但此时又无电流流出（因G无偏转），则内阻上没有电流通过，也就没有内电压降，测得 R 仍等于其真实值，所以待测电阻的测量值＝真实值。
18．【答案】(1)23.750；0.247（）；(2)8.0或8；(3) ；(4)小于；
【详解】（1）[1]20分度游标卡尺的精确值为，由图甲可知金属丝的长度为
[2]螺旋测微器的精确值为，由图丙可知金属丝的直径为
（2）金属丝的电阻为
（3）根据实验电路图连接实物电路图，如图所示：

（4）[1]电路图采用了电流表外接法，考虑到电压表分流的影响，电流表读数偏大，根据欧姆定律，可知待测电阻测量值小于其真实值。
[2]根据电阻定律有，，解得
19．【答案】（2）b（2分）　（4）（2分）　d－R0－RA（2分）　（5）见解析（3分）
【详解】（2）为了保护电路，开关闭合前，金属夹应夹在电阻丝的b端；
（4）根据闭合电路欧姆定律可得E＝I（R0＋RA＋r＋θr0），整理可得＝＋θ，结合题图（b）可得＝d，＝k，解得该电池电动势为E＝，内阻为r＝d－R0－RA；
（5）利用等效法测量单位角度对应电阻丝的阻值，则有r0＝，实验电路图如图所示。
20．【答案】（1）×100（2分）　欧姆调零（2分）　900（2分）　（2）G2（2分）　（3）（2分）
【解析】（1）用多用电表粗测电阻丝的阻值时，当用“×10”挡测量时，指针偏转角度过小，说明电阻阻值较大，应该换用大倍率，即将多用电表的欧姆挡位换到“×100”挡再次测量，并重新进行欧姆调零；若测量时指针位置如图甲所示，则示数为9×100 Ω＝900 Ω。
（2）根据题意可知，让电表同时接近满偏状态，A1处电表改装后量程为0～30 V，由欧姆定律可知，流过Rx的电流约为I1＝≈33 mA，若A2处选择G2，和R0并联后量程为0～30 mA，不能满足实验要求，则A1处应选择G2，A2处选择G1。
【一题多解】若A2处选择G1，和R0并联后量程为0～60 mA，能满足实验要求，则A1处应选择G2，A2处选择G1。
（3）调节滑动变阻器的滑片到合适位置，根据欧姆定律有Rx＝，整理可得Rx＝。
21．【答案】(1)右端，(2)1893，(3)小于，(4)BC
【详解】（1）滑动变阻器是限流式接法，闭合开关前，滑动变阻器R的滑片应置于右端，使滑动变阻器接入电路中的阻值最大。
（2）设电流表的满偏电流为，内阻为；灵敏电流表G的指针半偏时，通过电流表的电流为，通过的电流为，由，所以该灵敏电流表的内阻为
（3）闭合开关后，电流表与并联，电流表与并联后的总电阻比电流表的内阻变小，电路中的总电阻变小，由，可知电路中的电流变大，当电流表指针半偏时，电阻中的电流大于通过电流表的电流，则接入电路中的阻值实际比电流表的阻值小，所以该实验中电流表内阻的测量值小于真实值。
（4）AC．本实验的误差来自闭合后，电路中因电阻发生减小导致电路中电流变大造成的；设电流表的满偏电流为，内阻为；电源电动势为E，内阻为r， S2闭合前
闭合后，解得，由，可知，当时，即时近似成立。所以更换阻值较大的滑动变阻器，能减小误差。更换内阻较小的电源，增大误差，A错误，C正确；
B．与的相对误差，所以更换电动势较大的电源能减小误差，B正确。选BC。
22．【答案】 C D F
【详解】（3）①[1][2][3]电源电动势为6V，电压表选择D，，内阻约，电路最大电流约为
电流表应选C，量程为0.6A，内阻约，为方便实验操作，滑动变阻器应选F，；
②[4]为了使测量结果尽量准确，且从零开始多测几组数据，则用分压式电路，因待测电阻约为，根据
可知待测电阻阻值偏小，故用电流表外接法；实物电路图如图所示：
③[5]由电阻定律得
解得
23．【答案】(1) 欧姆调零；90；(2)外接法
【详解】（1）[1][2]接下来的操作是红黑表笔短接，进行欧姆调零，再将红黑表笔分别与该半导体元件两端相接，则该元件的电阻值为9×10Ω=90Ω；
（2）因为，可知为了减小实验误差他需要采用电流表外接法测量半导体元件的阻值。
24．【答案】（1）0．40（2分）　（2）1．2（2分）　6．0（2分）　（3）水果电池的内阻过大（3分）
【解析】（1）题图甲中电压表的分度值为0．02 V，由题图甲知，电压表读数为0．40 V。
（2）设电压表的内阻为RV，根据闭合电路欧姆定律得E＝U＋r，整理得＝·＋，则－图像的斜率k＝＝ Ω/V＝5 000 Ω/V，－图像的纵截距为b＝＝2．5 V－1，由题意得RV＝3 kΩ，联立解得E＝1．2 V，r＝6 000 Ω＝6．0 kΩ。
（3）水果电池的内阻过大，内阻分得的电压较大，使得电压表示数明显小于电动势。
25．【答案】 断开开关 插入或拔出线圈A
【详解】（1）[1]探究电磁感应现象实验电路分两部分，电源、开关、滑动变阻器、原线圈组成闭合电路，检流计与副线圈组成另一个闭合电路，电路图如图所示
（2）[2]开始实验时，依据变阻器的接法可知，滑片应该放置a，从而确保接入电路的电阻达到最大
（3）[3][4]根据感应电流产生条件：穿过线圈的磁通量变化；当闭合开关后，能使线圈B中产生感应电流的方法：①断开电开关 移动滑动变阻器的滑片；② 插入或拔出线圈。
26．【答案】D；偏小；；不变
【详解】（1）[1]A．选用较粗的大头针，对确定光线的方向会产生更大的误差，A错误；
B．即使玻璃砖的前后两个侧面不平行，但只要操作正确，也不会产生误差，B错误；
C．应选用两光学表面间距大一点的玻璃砖，因为这样偏折现象更加明显，有助于减小误差，C错误；
D．插在玻璃砖同侧的两枚大头针间的距离尽量大些，因为这样可减小确定光线方向时产生的误差，D正确。选D。
（2）[2]这枚针插得偏右一点，此操作会导致出射光在玻璃砖上的出射点左移，从而导致折射角的测量值偏大，根据，可知，折射率的测量值将偏小；
（3）[3]由几何知识可得，光在玻璃砖中传播的距离为，光在玻璃砖中的速度为，联立可得，光通过平行玻璃砖的时间
（4）[4]用插针法“测定玻璃砖折射率”的实验原理是折射定律，如图所示
实线表示玻璃砖向上平移后实际的光路图，虚线表示作图光路图，由图可看出，画图时的入射角、折射角与实际的入射角、折射角相等，由折射定律可知，测出的折射率没有变化，即测出的n值将不变。
27．【答案】平行；BD；15.02；693；AD
【详解】（1）[1] 在组装仪器时单缝和双缝应该相互平行放置；
（2）[2]根据相邻两亮条纹中心间距的表达式，可知，越小条纹越密，减小双缝到光屏的距离，增大双缝间的宽度，都可以实现条纹变密。选BD。
（3）[3]测量头精度为0.02mm，读数为
[4]由公式可知
（4）[5] A D．“用单摆测重力加速度”的实验中单摆的周期的测量，“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验中1滴油酸酒精溶液体积的测量采用的放大测量取平均值的方法，AD正确；
B．“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验中合力的测量，采用等效替代的方法，B错误；
C．“探究弹簧弹力与形变量的关系”的实验中弹簧形变量的测量，采用多次测量求平均值的方法，C错误。选AD。
28．【答案】(1)0.375，(2)；
【详解】（1）游标卡尺的示数为
（2）[1] [2]滑块经过光电门时速度为，由，可得，即根据实验得到的数据，以为横坐标，以x为纵坐标，可做出如图丙所示的图像，该图像的斜率为k，则，对滑块和物块的系统由牛顿第二定律，因为m=2M，解得滑块和桌面间的动摩擦因数为
29．【答案】(1)2.4；(2)B；(3)9.6
【详解】（1）（1）每相邻两计数点间还有4个点，则相邻计数点的时间间隔T＝0.025s＝0.1s，根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度可知，计数点5的瞬时速度m/s＝2.4m/s
（2）根据系统机械能守恒可知，解得，作出的图像，则该图像的斜率代表。
（3）根据（2）中结论可知m/s2，解得 m/s2
30．【答案】（1）弹性碰撞（2分）　（2）m（L1＋L2）＝ML3（2分）　（3）仍然守恒（3分）
【解析】（1）设运动的钢球碰前速度为v1，碰后两球的速度分别为v2、v3，由动量守恒定律得Mv1＝Mv2＋Mv3，假如v2＝0，v3＝v1，即满足M＝M＋M，所以此碰撞为弹性碰撞。
（2）设碰前小钢球的速度大小为v01，碰后小钢球、大钢球速度大小分别为v11、v21，由动量守恒定律得mv01＝－mv11＋Mv21，式子两边都乘时间得mL1＝－mL2＋ML3，解得m（L1＋L2）＝ML3。
（3）动量守恒定律的表达式是矢量式，所以用大钢球去碰静止的小钢球，即使发现碰撞前后两球的运动方向不在同一直线上，碰撞过程中两球的总动量仍然守恒。
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第 page number 页，共 number of pages 页2026届人教版高考物理第一轮复习：高考物理实验分类基础练习6
一、力学实验（本大题共19小题）
1．某同学利用如图甲所示的实验装置探究“加速度与力、质量的关系”，让小车左端和纸带相连，调节木板左端高度，使小车能拖着纸带匀速向右运动。现将小车右端用细绳跨过定滑轮和钩码相连，钩码下落，带动小车运动，打点计时器在纸带上打出点迹。某次实验得到的纸带和相关数据如图乙所示。
(1)已知打出图乙中相邻两个计数点的时间间隔均为0.1s，则小车的加速度大小为 。（结果保留两位小数）
(2)仅改变钩码的质量m，重复实验，得到多组a、m数据，作出的图像为纵截距为b、斜率为k的直线，如图丙所示，则当地的重力加速度大小为 ，小车的质量为 。
2．某同学用如图所示装置“验证动能定理”，重力加速度为g。
（1）实验前先平衡摩擦力，平衡摩擦力时 （选填“需要”“不需要”）悬挂钩码；实验过程中为了保证细线对小车的拉力近似等于悬挂钩码的重力，需要满足的条件是 。
（2）按实验要求安装、调整好装置，按正确的操作进行实验，某次实验悬挂钩码的质量为m，打出的纸带如图乙所示，O点为刚释放钩码时打下的点， A、B、C、D是四个连续点，各点与O点间的距离图中已标出，已知打点计时器所用交流电的频率为f，小车质量为M，则打下C点时，小车的速度表达式为 （用物理量符号表示），从打O点到打C点过程中，如果表达式 （用物理量符号表示）在误差允许的范围内成立，则动能定理得到验证。
（3）由于细线对小车的拉力近似等于悬挂钩码的重力，因此求得的合外力的功 （填“大于”或“小于”）小车动能的增量。
3．如图甲，用量程为5N的弹簧测力计，测量一个超出其量程的物体的重力：
（1）将表面印有等距圆环的白纸固定在竖直放置的木板上；
（2）三根细线分别与弹簧测力计一端、一个图钉、待测重物相连，弹簧测力计的另一端固定，通过改变图钉在木板的位置调节细线OB，使细线的结点与圆环的圆心位置重合；
（3）标出OA、OB、OC的拉力方向，记录甲图中弹簧测力计的读数　　　
（4）①根据共点力平衡条件和平行四边形定则，用“力的图示”在图乙中作出OA、OB拉力的合力；②由作图结果可得重物的重力为　　　N（结果保留一位小数）。
4．利用如下图所示的装置做“验证机械能守恒定律”实验。
(1)除带夹子的重物、交流电源、纸带、铁架台(含铁夹)、打点计时器、导线及开关外，在下列器材中，还必须使用的器材是 (选填“刻度尺”或“天平”)；
(2)实验中，先接通电源，再释放重物，得到如下图所示的一条纸带。在纸带上选取 三个连续打出的点A、B、C，测得它们到起始点 O的距离分别为hA、hB、hC，已知当地重力加速度为 g，打点计时器打点的周期为T，设重物的质量为 m，从打O 点到打B 点的过程中，重物的重力势能减少量 ，动能增加量
5．在“探究向心力大小的表达式”实验中，用如图甲所示的装置，已知小球在挡板A、B、C处做圆周运动的轨迹半径之比为1：2：1，变速塔轮自上而下按如图乙所示三种组合方式，左右每层半径之比由上至下分别为1：1，2：1和3：1。回答以下问题：
(1)本实验所采用的实验探究方法与下列哪些实验是相同的______。
A．探究小车速度随时间变化的观律
B．探究平抛运动的特点
C．探究两个互成角度的力的合成规律
D．探究加速度与物体受力、物体质量的关系
(2)在某次实验中，把两个质量相等的钢球放在B、C位置，探究向心力的大小与半径的关系，则需要将传动皮带调至第 层塔轮（填“一”、“二”或“三”）；
(3)在某次实验中，把两个质量相等的钢球放在B、C位置，将传动皮带调至第二层塔轮，则标尺的刻度之比为 。
6．为了测定气垫导轨上滑块的加速度，在滑块上安装了宽度为的遮光条。如图所示，滑块在牵引力的作用下先后通过两个光电门，配套的数字计时器记录了遮光条通过光电门1的时间为，通过光电门2的时间为，遮光条从开始遮住光电门1到开始遮住光电门2的时间为，回答下列问题：（结果均保留两位小数）
（1）遮光条经过光电门1的速度大小为 。
（2）遮光条经过光电门2的速度大小为 。
（3）滑块运动的加速度大小为 。
7．某同学利用图所示装置研究小车的匀变速直线运动。
（1）实验中，必要的措施是 。
A．细线必须与长木板平行
B．先接通电源再释放小车
C．小车的质量远大于钩码的质量
D．平衡小车与长木板间的摩擦力
（2）图所示为实验中得到的纸带的一部分，则O、E两点间的距离为 cm；
（3）图所示是根据实验数据绘出的s-t2图线（s为各计数点至计时器打下的第1个点之间的距离，t为相应的时间），则斜率表示 ，小车的加速a= m/s2 (结果保留三位有效数字)。
8．利用图1所示的装置可测量滑块在斜面上运动的加速度，一斜面上安装有两个光电门，其中光电门乙固定在斜面上靠近底端处，光电门甲的位置可移动，当一带有遮光片的滑块自斜面上滑下时，与两个光电门都相连的计时器可以显示出遮光片从光电门甲至乙所用的时间t，改变光电门甲的位置进行多次测量，每次都使滑块从同一点由静止开始下滑，并用米尺测量甲、乙之间的距离s，记下相应的t值；所得数据如下表所示。
s(m) 0.500 0.600 0.700 0.800 0.900 0.950
t(ms) 292.9 371.5 452.3 552.8 673.8 776.4
s/t(m/s) 1.71 1.62 1.55 1.45 1.34 1.22
完成下列填空和作图：
（1）若滑块所受摩擦力为一常量，滑块加速度的大小a、滑块经过光电门乙时的瞬时速度v1、测量值s和t四个物理量之间所满足的关系式是 ；
（2）根据表中给出的数据，在图2给出的坐标纸上画出图线 ；
（3）由所画出的图线，得出滑块加速度的大小为a= m/s2（保留2位有效数字）。
9．某同学用如图甲所示装置“验证力的平行四边形定则”。
(1)先用两个弹簧测力计拉橡皮筋到O点，然后只用一个弹簧测力计拉橡皮筋，再次将橡皮筋拉至O点，目的是 ；
(2)图乙中的力、、F、不是由弹簧测力计测得的是 ；
(3)比较F和，写出可能产生误差的两点原因 。
10．某同学用如图所示的装置测定当地重力加速度。实验步骤如下：
①用电磁铁吸住一个小铁球，将吸住小铁球的电磁铁、光电门A及光电门B固定在铁架台的竖直立柱上，调整它们的位置使铁球、光电门A、B在同一直线上，如图所示；

②切断电磁铁电源，小铁球开始下落，数字计时器测出小珻球通过光电门A和光电门B的时间分别为．
请回答下列问题：
（1）切断电磁铁电源之后，为确保小铁球能通过两个光电门，需使铁球、光电门A、B在同一 （选填“竖直”或“倾斜”）直线上。
（2）实验中还需要测量的物理量是 （填选项前的字母）。
A．小铁球的质量m B．小铁球的直径d C．光电门A、B间的距离h
（3）小铁球经过光电门A时的速度可表示为 （用测量的物理量表示）。
（4）测得当地重力加速度 （用测量的物理量表示）。
11．某实验小组利用如图甲所示的装置验证碰撞过程中的动量守恒。
(1)利用托盘天平测出半径相等的甲、乙两小球的质量分别为、，测得，则应选 （填“甲”或“乙”）小球作为入射小球。
(2)安装好实验仪器后，将铅垂线在白纸上的投影点记为O点。不放被撞小球，每次让入射小球从斜槽上同一位置由静止释放，重复10次，然后确定10次实验中小球落点的平均位置P。把被撞小球放在斜槽末端，每次让入射小球从斜槽上的同一位置由静止释放，两球发生碰撞，重复实验10次。确定10次实验入射小球和被撞小球落点的平均位置M、N。则确定小球落点的平均位置时需要用的实验器材是 。
(3)测量出三个落点的平均位置与O点的距离OM、OP、ON分别为、、，若符合关系式 （用所测物理量的字母表示），则验证了两小球碰撞前后的总动量守恒。
12．平抛物体的运动规律可以概括为两点：①水平方向做匀速运动，②竖直方向做自由落体运动。为了研究平抛物体的运动，某同学设计了以下实验：
(1)用如图1所示装置探究平抛运动竖直分运动的待点。用小锤打击弹性金属片后，A球沿水平方向飞出，同时B球被松开并自由下落，比较两球的落地时间。多次改变A、B两球释放的高度和小锤敲击弹性金属片的力度，发现每一次实验时都只会听到一下小球落地的声响，由此______。
A．只能说明上述规律中的第①条 B．只能说明上述规律中的第②条
C．不能说明上述规律中的任何一条 D．能同时说明上述两条规律
(2)用如图2所示装置研究平抛运动水平分运动的特点。将白纸和复写纸对齐重叠并固定在竖直硬板上。A球沿斜槽轨道PQ滑下后从斜槽末端Q飞出，落在水平挡板MN上。由于挡板靠近硬板一侧较低，钢球落在挡板上时，A球会在白纸上挤压出一个痕迹点。移动挡板，依次重复上述操作，白纸上将留下一系列痕迹点。
①下列操作中，必要的是 （选填选项前的字母）
A．通过调节使斜槽末段保持水平 B．每次需要从不同位置静止释放A球
C．通过调节使硬板保持竖直 D．尽可能减小A球与斜槽之间的摩擦
②某同学用图2的实验装置得到的痕迹点如图3所示，其中一个偏差较大的点产生的原因，可能是该次实验 （选填选项前的字母）
A．A球释放的高度偏高 B．A球释放的高度偏低
C．A球没有被静止释放 D．挡板MN未水平放置
13．（7分）小附同学为测算长沙当地重力加速度，组装了如图甲所示的实验装置，细线下悬挂一个倒锥形容器，容器内装上墨汁，容器下方有一张纸板。当容器在竖直面内做小角度（小于）摆动时，打开电机，电机控制纸板沿着垂直于容器的摆动方向向右匀速运动，容器流出的墨水在纸板上形成了如图乙所示的曲线。
甲 乙
（1） 图乙中、处点迹密集，处点迹稀疏，试说明原因：____________________________________________________。
（2） 已知纸板匀速运动的速度为，乙图中、两点之间的距离为，则容器摆动的周期____________（用题中所给字母表示）。
（3） 已知连接容器的单边细线长度为，双线之间夹角为 ，忽略容器的形状和大小，则在满足第（1）问的前提下，当地重力加速度为________________________________（用、、、 表示）。
情境应用 2024年湖南卷中首次出现湖南本省情境，凸显省域特色，本题通过单摆测量长沙的重力加速度，实验设计简单，实验装置贴近生活，重点考查学生的科学探究能力。
（4） 忽略容器的形状和大小会影响测算结果，按第（2）问的方法，测得的重力加速度相对于真实值________（填“偏大”或“偏小”）。
14．(6分)小圆同学用橡皮筋、同种一元硬币、刻度尺、塑料袋、支架等，设计了如图(a)所示的实验装置，测量冰墩墩玩具的质量。主要实验步骤如下：
图(a)
图(b) 图(c)
(1)查找资料，得知每枚硬币的质量为6．05 g；
(2)将硬币以5枚为一组逐次加入塑料袋，测量每次稳定后橡皮筋的长度l，记录数据如下表：
序号 1 2 3 4 5
硬币数量n/枚 5 10 15 20 25
长度l/cm 10．51 12．02 13．54 15．05 16．56
(3)根据表中数据在图(b)上描点，绘制图线；
(4)取出全部硬币，把冰墩墩玩具放入塑料袋中，稳定后橡皮筋长度的示数如图(c)所示，此时橡皮筋的长度为　　　　cm；
(5)由上述数据计算得冰墩墩玩具的质量为　　　　g (计算结果保留3位有效数字)。
15．某组同学在图a所示装置的基础上再增加一个速度传感器，如图b所示，将摆球拉开一小角度使其做简谐运动，速度传感器记录了摆球振动过程中速度随时间变化的关系，如图c所示的图线。

（1）由图c可知，该单摆的周期 s；
（2）摆线长度L为单摆悬点至小球上端的距离，更换摆线长度后，多次测量，根据实验数据，利用计算机作图线，并根据图线拟合得到方程。由此可以得出当地的重力加速度 （取，结果保留3位有效数字）。若其他测量、计算均无误，则用上述方法算得的g值和真实值相比是 （选填“偏大”“ 偏小”或“不变”）的。
16．在探究物体质量一定时加速度与力的关系实验中，小明同学做了如图甲所示的实验改进，在调节桌面水平后，添加了力传感器来测细线中的拉力。
（1）实验时，下列操作或说法正确的是 。
A．需要用天平测出砂和砂桶的总质量
B．小车靠近打点计时器，先接通电源，再释放小车，打出一条纸带，同时记录拉力传感器的示数
C．选用电磁打点计时器比选用电火花计时器实验误差小
D．为减小误差，实验中一定要保证砂和砂桶的质量远小于小车的质量
（2）实验得到如图乙纸带，已知打点计时器使用的交流电源的频率为50Hz，相邻两计数点之间还有四个点未画出，由图中的数据可知，小车运动的加速度大小是 m/s2。（结果保留三位有效数字）
（3）由实验得到小车的加速度a与力传感器示数F的关系如图丙所示。则图像不过原点的主要原因是 。
17．某同学利用图中所示的DIS向心力实验器来探究圆周运动向心力的影响因素。实验时，砝码随旋臂一起做圆周运动，其受到的向心力可通过牵引杆由力传感器测得，旋臂另一端的挡光杆每经过光电门一次，通过力传感器和光电门就同时获得一组向心力F和挡光时间t，换算生成ω。保持砝码的质量和转动半径不变，改变其转速得到多组F、ω的数据后，作出了F-ω2图线如图乙所示。牵引杆的质量和一切摩擦可忽略。
（1）该同学采用的主要实验方法为 。
A．等效替代法 B．控制变量法 C．理想化模型法
（2）实验中，某次挡光杆经过光电门时的挡光时间为t，已知挡光杆到转轴的距离为d，挡光杆的挡光宽度为s，则可得挡光杆转动角速度ω的表达式为 。
（3）根据图乙，得到的实验结论是∶ 。
18．如图甲所示的装置叫做阿特伍德机，是英国数学家和物理学家阿特伍德（G·Atwood 1746~1807）创制的一种著名力学实验装置，用来研究匀变速直线运动的规律。某同学对该装置加以改进后用来验证机械能守恒定律，如图乙所示。

（1）实验时，该同学进行了如下操作：
①将质量均为M（A的含挡光片、B的含挂钩）的重物用绳连接后，跨放在定滑轮上，处于静止状态。测量出 （填“A的上表面”、“A的下表面”或“挡光片中心”）到光电门中心的竖直距离h。
②在B的下端挂上质量为m的物块C，让系统（重物A、B以及物块C）中的物体由静止开始运动，光电门记录挡光片挡光的时间为Δt。
③测出挡光片的宽度d，计算有关物理量，验证机械能守恒定律。
（2）如果系统（重物A、B以及物块C）的机械能守恒，应满足的关系式为 （已知重力加速度为g）。
（3）引起该实验系统误差的原因有 （写一条即可）。
（4）验证实验结束后，该同学突发奇想：如果系统（重物A、B以及物块C）的机械能守恒，不断增大物块C的质量m，重物B的加速度a也将不断增大，那么a与m之间有怎样的定量关系？a随m增大会趋于一个什么值？请你帮该同学解决：
①写出a与m之间的关系式： （还要用到M和g）。
②a的值会趋于 。
19．某同学用图甲装置做“弹簧的弹力与伸长量之间的关系”实验。
(1)图示实验装置中，刻度尺保持竖直，为了便于直接读出弹簧的长度，刻度尺的零刻度应与弹簧的 （选填“上端”或“下端”）对齐；不挂钩码时指针所指刻度尺的位置如图乙所示，则此时弹簧的长度 cm。
(2)改变所挂钩码的个数，进行多次实验，记录每次所挂钩码的质量m及弹簧的长度L，根据求得弹力（g为重力加速度），根据求出弹簧伸长量，根据求得的多组F、x作图像，如图丙所示。由图像可求得出弹簧的劲度系数为 N/m（保留一位小数）。
(3)若该同学重新实验，实验时多用了几个钩码，作出的图像出现了弯曲现象。造成这种现象的原因是 。
二、电学实验（本大题共6小题）
20．12．（9分）某同学想要通过以下实验测量某段金属丝的电阻率。
（1）用螺旋测微器测量该金属丝的直径d，如图甲所示，其示数为　　　　mm。
甲
（2）选用多用电表“×10”挡粗测该金属丝的电阻，多用电表指针如图乙所示，读数为　　　　Ω。
乙
（3）现有的器材及其符号和规格如下：
待测金属丝Rx
电压表V1（量程0～3 V，内阻约10 kΩ）
电压表V2（量程0～15 V，内阻约25 kΩ）
电流表A1（量程0～10 mA，内阻约50 Ω）
电流表A2（量程0～100 mA，内阻约5 Ω）
直流电源E（电动势4 V，内阻不计）
滑动变阻器R1（阻值范围0～10 Ω，允许通过的最大电流2．0 A）
开关S、导线若干
为该同学设计一个能准确测出该金属丝电阻的电路。电压表应选　　　　，电流表应选　　　　，并将电路图画在虚线方框中（填器材符号）。
（4）将该金属丝的电阻记为R，长度记为L，直径记为d，则该金属丝电阻率的表达式为ρ＝　　　　（用已知物理量的符号表示）。
21．(7分)某实验小组要探究一金属丝的阻值随气压变化的规律,搭建了如图(a)所示的装置。电阻测量原理如图(b)所示,E是电源,为电压表,为电流表。
图(a)　　　图(b)
(1)保持玻璃管内压强为1个标准大气压,电流表示数为100 mA,电压表量程为3 V,表盘如图(c)所示,示数为　　　　V,此时金属丝阻值的测量值R为　　　　Ω(保留3位有效数字);
图(c)　　　图(d)
(2)打开抽气泵,降低玻璃管内气压p,保持电流I不变,读出电压表示数U,计算出对应的金属丝阻值;
(3)根据测量数据绘制R-p关系图线,如图(d)所示;
(4)如果玻璃管内气压是0.5个标准大气压,保持电流为100 mA,电压表指针应该在图(c)指针位置的　　　　侧(填“左”或“右”);
(5)若电压表是非理想电压表,则金属丝电阻的测量值　　　　真实值(填“大于”“小于”或“等于”)。
22．（9分）如图甲所示，小钟同学利用铜片、锌片和柠檬制作了水果电池，该电池可以使小灯泡发光。为了测量该电池的电动势和内阻，他找来了如下器材：
电流表：量程，内阻约为 ；
电压表：量程，内阻约为 ；
滑动变阻器： ，；
开关、导线若干。
甲 乙
（1） 在现有器材的条件下，要尽可能准确地测量电池的电动势和内阻，实验电路图应选择乙图中的________（填“A”或“B”）。
（2） 根据实验中电流表和电压表的示数得到了如图丙所示的图像，测得自制水果电池的电动势____________。
丙
（3） 本实验中，由于电流表和电压表内阻的影响，测量结果存在误差，该误差属于________误差（填“系统”或“偶然”）。
（4） 为消除电表内阻带来的误差，小钟同学反复研究设计出如图丁所示的电路，图中是辅助电源，、两点间有一灵敏电流表。实验步骤为：
丁
①闭合开关、，调节和使得灵敏电流表的示数为零，读出电流表A的示数和电压表的示数。
②改变滑动变阻器和的阻值，重新使得灵敏电流表的示数为零，读出电流表A的示数和电压表的示数。
③由上述步骤可以测得自制水果电池的内阻________________ 。
（5） 在第（4）问的第②步中，实际上有极少的从到的电流通过灵敏电流计，而小钟同学观察不仔细，误以为灵敏电流表的示数为零。因此，小钟同学测得的自制水果电池的内阻________真实值（填“大于”“小于”或“等于”）。
23．某实验小组要测量一段粗细均匀的金属丝的电阻率。
(1)用螺旋测微器测待测金属丝的直径如图甲所示，可知该金属丝的直径 mm。
(2)用多用电表粗测金属丝的阻值。当用电阻“”挡时，发现指针偏转角度过大，应换用倍率为 （填“”或“”）挡，在进行一系列正确操作后，指针静止时位置如图乙所示，其读数为 。
(3)为了更精确地测量金属丝的电阻率，实验室提供了下列器材：
A．电流表A（量程0.6A，内阻较小可忽略）
B．保护电阻
C．电源（输出电压恒为U）
D．开关S、导线若干
①实验小组设计的测量电路如图丙所示，调节接线夹在金属丝上的位置，测出接入电路中金属丝的长度L，闭合开关，记录电流表A的读数I。
②改变接线夹位置，重复①的步骤，测出多组L与I的值。根据测得的数据，作出如图丁所示的图线，横轴表示金属丝长度L（单位：m），则纵轴用表示；若纵轴截距为b，斜率为k，可得 ，金属丝的电阻率 （用题中给出的已知物理量U、b、k、d等表示）。
24．小明同学在实验室做实验，需要去测量一个未知定值电阻R0的阻值，该待测电阻阻值接近500Ω。现实验室有如下器材可供选择：
A．待测电阻Rx；
B．电流表Al（量程0~10mA，内阻RA1=100Ω）；
C．电流表A2（量程0~5mA，内阻RA2约为100Ω）；
D．电压表V（量程0~1.5V，内阻Rv=500Ω）；
E.定值电阻R0=200；
F.滑动变阻器R（最大阻值约为10Ω，允许通过的最大电流为1A）；
G.滑动变阻器R2（最大阻值约为1000Ω，允许通过的最大电流为1A）；
H.直流电源E，电动势为3V，内阻很小；
I.开关S，及若干导线。
小明在以上器材中选择了合适的器材，并设计了电路，如甲图所示。现要求测量数据范围较大，测量结果尽可能准确。
(1)滑动变阻器应选 ，a电表应选 ，b电表应选 （请填写所选仪器前的字母编号）
(2)通过调节滑动变阻器，测量得到多组a电表和b电表的示数，将a电表和b电表的示数描成图像如图乙所示，图像横纵轴物理量的单位均采用国际单位，该图像斜率大小为k=150，则待测电阻Rx= Ω（保留三位有效数字），所测得的Rx的测量值与真实值的关系是：测量值 且真实值（选填“>”“<”或“=”）。
(3)如图丙，将该待测电阻与一硅光电池串联，硅光电池的路端电压U与干路电流I的关系如图丁所示，则该待测电阻的功率为 W（保留两位有效数字）。
25．某实验小组为了测量某种材料制成的电阻丝的电阻，实验室提供的器材有：
A．电流表（内阻，满偏电流）
B．电流表（内阻，满偏电流）
C．定值电阻（100Ω，1A）
D．电阻箱（，1A）
E．滑动变阻器（100Ω，1A）
F．电源（36V，内阻不计）
G．多用电表
H．开关S和导线若干
某同学进行了以下操作：
（1）用多用电表粗测电阻丝的阻值，当用“×10”挡测量时，发现指针偏转角度过小，为了更准确地测量该电阻丝的阻值，将多用电表的欧姆挡位换到 （填“×1”或“×100”）进行再次测量，并重新进行 （填“机械调零”或“欧姆调零”），若测量时指针位置如图甲所示，则示数为 。

（2）测量电阻丝阻值，某同学设计电路图如图乙所示。为采集到多组数据，应尽可能让电表同时接近满偏状态。所以图乙中，处应选择 （填“”或“”）与电阻箱串联，改装成量程为36 V的电压表
（3）调节滑动变阻器的滑片到合适位置测得电流表的示数为，电流表的示数为，则该种材料的电阻
三、其他实验（本大题共2小题）
26．在“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中，有下列实验步骤：
①往边长约为40cm的浅盘里倒入约2cm深的水，待水面稳定后将适量的痱子粉均匀地撒在水面上；
②用注射器将事先配好的油酸酒精溶液滴一滴在水面上，待油膜形状稳定；
③将画有油膜形状的玻璃板平放在坐标纸上，计算出油膜的面积，根据油酸的体积和面积计算出油酸分子直径的大小；
④用注射器将事先配好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中，记下量筒内每增加一定体积时的滴数，由此计算出一滴油酸酒精溶液的体积；
⑤将玻璃板放在浅盘上，然后将油膜的形状用彩笔描绘在玻璃板上。
完成下列填空：
(1)上述步骤中，正确的顺序是 。（填写步骤前的数字）
(2)油酸酒精溶液的浓度为每1000mL溶液中有纯油酸1mL，用注射器测得1mL上述溶液有200滴，把一滴该溶液滴入盛水的表面撒有痱子粉的浅盘里，待水面稳定后，测得油酸膜的近似轮廓如图所示，图中正方形小方格的边长为1cm，则每一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是 mL，油酸膜的面积是 cm2。根据上述数据，估测出油酸分子的直径是 m。（结果均保留两位有效数字）
(3)某学生在做该实验时，发现计算的油酸分子直径偏大，可能的原因是__________。
A．痱子粉撒得过少
B．计算油膜面积时，舍去了所有不足一格的方格
C．计算每滴油酸酒精溶液的体积时，1mL的溶液的滴数多记了几滴
D．在滴入量筒之前，配制的溶液在空气中搁置了较长时间
27．（6分）小星学习了光的干涉后，用激光笔和双缝组件［如图（a）所示］做双缝干涉实验，并测量激光的波长。他按如下步骤组装好设备：先将激光笔打开，让激光垂直照到墙壁上，在墙壁上形成一个小光斑。然后将双缝组件固定在激光笔前方，让激光垂直通过双缝后在远处墙壁上形成干涉图样，如图（b）所示。
（1） 小星做实验时，双缝组件到墙壁距离为,两次所用双缝间距分别为和，用刻度尺测量干涉图样的数据分别如图（c）和图（d）所示，则图（c）是采用间距为____________的双缝测得的结果。根据图（d）的测量结果，计算得出激光笔所发出的激光波长为________（结果保留三位有效数字）。
（2） 若实验过程中保持激光笔与双缝组件的位置不变，用光屏在离墙壁处承接干涉图样，光屏上的图样与原来的干涉图样相比，会出现的现象是（ ）
A. 条纹间距变大 B. 条纹间距不变
C. 条纹间距变小 D. 条纹消失
四、创新实验（本大题共3小题）
28．用如图甲所示的实验装置验证、组成的系统机械能守恒。从高处由静止开始下落，上拖着的纸带打出一系列的点，对纸带上的点迹进行测量，即可验证机械能守恒定律。如图乙给出的是实验中获取的一条纸带，0是打下的第一个点，每相邻两计数点间还有4个点（图中未标出），所用电源的频率为。已知。则（结果均保留两位有效数字）
（1）在打下计数点5时m2的速度大小为v= m/s；
（2）在打下0点到打下计数点5的过程中系统重力势能的减少量为 J；（当地的重力加速度g取）
（3）某同学测出多个计数点的速度大小v及对应下落的高度h，作出的图像如图丙所示，则图像的斜率表达式 。（用、和g表示）
29．某兴趣小为了用弹簧测力计测定两物块A和B间的动摩擦因数，某同学设计了如图所示的实验方案。用水平力F向右拉物块B，使其向右运动。已知物块A质量，物块B质量，水平力，重力加速度。
(1)弹簧测力计示数稳定后的放大情况如图所示，弹簧测力计的示数为 N；（保留两位小数）
(2)该同学拉动物块B时__________；
A．只能匀速拉动 B．只能加速拉动 C．匀速拉动或加速拉动都可以
(3)AB间的动摩擦因数 。（保留两位小数）
30．（7分）2023年9月21日在中国空间站的“天宫课堂”中，“神舟十六号”航天员做的钢球碰撞实验给大家留下深刻印象。如图甲所示，其中大钢球质量为M，小钢球质量为m，在空间站中钢球的自由运动可以看成匀速直线运动。
甲
（1）用两个相同的大钢球做实验，一个运动的钢球碰另一个静止的钢球，碰后二者刚好交换速度，说明此碰撞为　　　　（填“弹性碰撞”或“完全非弹性碰撞”）。
（2）用小钢球去碰静止的大钢球，二者发生正碰，发现小钢球能被弹回。通过视频逐帧播放，可测量在相同运动时间内碰前小钢球的位移大小为L1、碰后小钢球的位移大小为L2和大钢球的位移大小为L3，若上述物理量满足关系式　　　　，就可验证此碰撞过程中两球的总动量守恒。
（3）用大钢球去碰静止的小钢球，发现碰撞前后两球的运动方向不在同一直线上，如图乙所示，此碰撞过程中两球的总动量　　　　（填“仍然守恒”或“不再守恒”）。
乙
参考答案
1．【答案】(1)，(2) ；
【详解】（1）根据题意，由逐差法可得，小车的加速度大小为
（2）[1][2]设小车的质量为，由牛顿第二定律有，解得，则有，结合图丙有，，解得，
2．【答案】（1）不需要；钩码的质量远小于小车的质量 （2）； （3）大于
【详解】（1）实验前先平衡摩擦力，平衡摩擦力时不需要悬挂钩码；以小车为对象，根据牛顿第二定律可得以钩码为对象，根据牛顿第二定律可得，联立可得，则实验过程中为了保证细线对小车的拉力近似等于悬挂钩码的重力，需要满足的条件是钩码的质量远小于小车的质量。
（2）根据匀变速直线运动中间时刻速度等于该段过程的平均速度，则打下C点时，小车的速度表达式为，从打O点到打C点过程中，合力对小车做功为，小车的动能变化量为，则如果表达式，在误差允许的范围内成立，则动能定理得到验证。
（3）由于细线对小车的拉力近似等于悬挂钩码的重力，则代入计算的合力偏大，因此求得的合外力的功大于小车动能的增量。
3．【答案】（3）；（4）①见解析；②
【解析】（3）①弹簧测力计的最小分度为读数时需要估读到所以其读数为。
（4）①做出力的图示，如图所示
②由作图结果可得重物的重力为。
4．【答案】(1)刻度尺，(2)mghB ；
【详解】（1）在下列器材中，还必须使用的器材是刻度尺；
（2）[1]从打O 点到打B 点的过程中，重物的重力势能减少量
[2]打B点时的速度，动能增加量
5．【答案】(1)D；(2)一；(3)
【详解】（1）探究向心力的大小与小球质量m、角速度和半径r之间的关系，采用的实验方法是控制变量法。
探究小车速度随时间变化的规律，速度的测量用的是极限法，A错误；探究平抛运动的特点，采用的实验方法是用曲化直的方法，B错误；探究两个互成角度的力的合成规律，采用的是等效替代的实验方法，C错误；探究加速度与物体受力、物体质量的关系，采用的实验方法是控制变量法，D正确。
（2）在某次实验中，把两个质量相等的钢球放在B、C位置，探究向心力的大小与半径的关系，应使两球的角速度相同，则需要将传动皮带调至第一层塔轮。
（3）在某次实验中，把两个质量相等的钢球放在B、C位置，则两球做圆周运动半径之比为；将传动皮带调至第二层塔轮，则两球做圆周运动的角速度之比为，根据，可知标尺的刻度之比为
6．【答案】0.08；0.50；0.17
【详解】（1）[1]由于遮光条很窄，因此可以用遮光条的宽度与遮光条经过光电门的时间之比代替遮光条的瞬时速度。遮光条经过光电门1的速度大小
（2）[2]遮光条经过光电门2的速度大小
（3）[3]滑块的加速度大小
7．【答案】 AB 1.82(1.81~1.84) 0.933
【详解】（1）[1]A．细线必须与长木板平行，以减小误差，A正确；
B．先接通电源再释放小车，B正确；
CD．此实验中无需小车的质量远大于钩码的质量，也不需要平衡小车与长木板间的摩擦力，CD错误。
故选AB。
（2）[2]最小刻度是毫米的刻度尺读数要估读到最小刻度的下一位，故拿零来补充估测值位置，所以O、E间的距离为1.83cm。
（3）[3][4]由公式
知图像的斜率表示，即加速度的二分之一，解得
8．【答案】 （或者） 图像如图
2.0（1.8~2.2）
【详解】（1）[1]已知滑块沿斜面下滑时做匀加速运动，滑块加速度的大小a、滑块经过光电门乙时的瞬时速度v1、测量值s和t四个物理量，因为时速度v1是下滑的末速度，所以我们可以看下滑的逆过程，所以满足的关系式是
（2）[2]根据表中给出的数据，在图2给出的坐标纸上画出图线，注意，题中所给图的纵坐标刻度不是常见的均匀刻度。
（3）[3]由
整理得
由表达式可知，加速度等于斜率绝对值大小的两倍，所以由图象得出滑块加速度的大小为
9．【答案】(1)使力的作用效果相同，(2)F，(3)读数时视线没有正对弹簧测力计的刻度；弹簧测力计没有与木板平行（其它合理答案参照记分）
【详解】（1）先用两个弹簧测力计拉橡皮筋到O点，然后只用一个弹簧测力计拉橡皮筋，再次将橡皮筋拉至O点，目的是使力的作用效果相同。
（2）图乙中F是和通过平行四边形定则得到的合力，所以不是由弹簧测力计测得的。
（3）比较和，可能产生误差的两点原因读数时视线没有正对弹簧测力计的刻度；弹簧测力计没有与木板平行。
10．【答案】 竖直 BC
【详解】（1）[1]切断电磁铁电源之后，为确保小铁球能通过两个光电门，需使铁球、光电门A、B在同一竖直线上。
（2）[2]实验中，小球通过两个光电门A、B时的速度分别为
，
根据速度位移公式可知，还需要测量的物理量是挡光宽度，即小铁球的直径d，以及两光电门间的距离h。
故选BC。
（3）[3]小铁球经过光电门时的速度可表示为
（4）[4]根据
解得
11．【答案】(1)甲，(2)圆规，(3)
【详解】（1）为防止入射小球反弹，入射小球的质量应大于被撞小球的质量，则应选甲小球作为入射小球。
（2）确定10次落点的平均位置时，应用圆规画一尽可能小的圆，将落点圈在圆内，圆心即为落点的平均位置。
（3）两小球从斜槽末端飞出后做平抛运动，竖直方向有，可得两小球在空中的时间为，根据动量守恒定律可得，即，解得两小球碰撞只要满足，则可以认为两小球碰撞前后的总动量守恒。
12．【答案】(1)B (2)AC/CA;；AC/CA
【详解】（1）B做自由落体运动，A做平抛运动，多次改变A、B两球释放的高度和小锤敲击弹性金属片的力度，发现每一次实验时都只会听到一下小球落地的声响，表明两气体下落高度相同时，下落的时间也相同，由此能够说明A球竖直方向分运动为自由落体运动。改变小锤敲击弹性金属片的力度，A球平抛运动的初速度大小不一样，由于不能够确定时间与速度的具体值，即也不能确定水平位移的大小，因此不能说明A球水平方向分运动为匀速直线运动。选B。
（2）A．为了确保小球飞出的初速度方向水平，实验中需要通过调节使斜槽末段保持水平，A正确；
B．由于实验需要确保小球飞出的初速度大小一定，则实验时每次需要从同一位置静止释放A球，B错误；
C．小球平抛运动的轨迹位于竖直平面，为了减小误差，准确作出小球运动的轨迹，实验时，需要通过调节使硬板保持竖直，C正确；
D．实验时每次小球均从斜槽同一高度静止释放，小球克服阻力做功相同，小球飞出的初速度大小相同，因此斜槽的摩擦对实验没有影响，D错误。
选AC。
根据图像可知，偏差较大的点位于正常轨迹点的上侧，表明该点水平方向的速度比其它点的水平速度大，可知，有可能是小球释放是没有被静止释放，释放时有一定的初速度，或者小球释放位置偏高。
选AC。
13．【答案】（1） 越衡位置速度越大，落到纸板上的墨汁就越少（2分）
（2） （1分）
（3） （2分）
（4） 偏小（2分）
【解析】
（1） 由于单摆在运动过程中越衡位置速度越大，落到纸板上的墨汁就越少，所以、处点迹密集，处点迹稀疏。
（2） 纸板匀速运动，所以乙图中、两点间有四个周期，容器摆动的周期为。
（3） 根据单摆周期公式，其中单摆的有效摆长为，整理可得当地重力加速度为。
（4） 考虑容器的形状和大小，则实际单摆的摆长大于测得的摆长，有效摆长测量值偏小，则重力加速度的测量值也偏小。
14．【答案】(3)见解析(2分)　(4)15.35(2分)　(5)127(2分)
【解析】(3)根据表中数据描点连接，如图所示。
(4)刻度尺的分度值为1 mm，则橡皮筋的长度l'＝15.35 cm。
(5)橡皮筋的弹力与其长度关系为F＝k(l－l0)，图像的斜率大小等于橡皮筋的劲度系数大小，有k＝＝ N/cm＝0.196 N/cm，将k＝0.196 N/cm、n＝25和l＝16.56 cm代入F＝k(l－l0)可得橡皮筋的原长l0＝9.00 cm，挂上冰墩墩时l'＝15.35 cm，由mg＝k(l'－l0)，解得m＝127 g。
15．【答案】 2.0 9.76 不变
【详解】（1）[1]根据图线知，单摆的周期。
（2）[2]设小球直径为，根据单摆周期公式有
可得
由题中可知
解得
[3]在图像中，未测得摆球的直径，不影响斜率的求解，则算出的g值和真实值相比较是不变的。
16．【答案】 B 2.40 未补偿阻力（未平衡摩擦力）
【详解】（1）[1]A．实验装置中有拉力传感器，不需要用天平测出砂和砂桶的总质量。故A错误；
B．小车靠近打点计时器，先接通电源，再释放小车，打出一条纸带，同时记录拉力传感器的示数。故B正确；
C．选用电磁打点计时器，振针与纸带之间的阻力较大会影响物体运动，因而比选用电火花计时器实验误差大。故C错误；
D．因为有拉力传感器，可以准确得出小车上的拉力。因而砂和砂桶的质量远小于小车的质量是没有必要的。故D错误。
故选B。
（2）[2]根据逐差法可得小车运动加速度大小是
（3）[3]由图像可知，拉力传感器有示数，说明小车受到拉力作用，但加速度为0，主要是受到摩擦力的作用。则图像不过原点的主要原因是未平衡摩擦力。
17．【答案】B；；在m、r一定的情况下，向心力大小与角速度的平方成正比
【详解】(1)[1]实验中保持砝码的质量和转动半径不变，改变其转速，所以采用的是控制变量法，选B。
(2)[2] 挡光杆处的线速度为，角速度为
(3)[3] 在m、r一定的情况下，向心力大小与角速度的平方成正比。
18．【答案】（1）挡光片中心 （2） （3）绳子有一定的质量、滑轮与绳子之间有摩擦、重物运动受到空气阻力等 （4）；重力加速度g
【详解】（1）需要测量系统重力势能的变化量，则应该测量出挡光片中心到光电门中心的竖直距离；
（2）系统的末速度为，则系统重力势能的减少量，系统动能的增加量为，若系统机械能守恒，则有；
（3）系统机械能守恒的条件是只有重力做功，引起实验系统误差的原因可能有：绳子有一定的质量、滑轮与绳子之间有摩擦、重物运动受到空气阻力等；
（4）根据牛顿第二定律得，系统所受的合力为mg，则系统加速度为，当m不断增大，则a趋于g。
19．【答案】(1) 上端 15.06（15.04~15.08均可）
(2)312.5
(3)弹簧超出了弹性限度
【详解】（1）[1]刻度尺保持竖直，为了便于直接读出弹簧的长度，刻度尺的零刻度应与弹簧的上端对齐；
[2]由图乙可知该刻度尺的分度值为1mm，需要估读到下一位，则此时弹簧的长度
（2）由图像结合胡克定律可得弹簧的劲度系数为
（3）图像出现弯曲说明弹簧的弹力与弹簧的伸长量不再成正比，原因是弹簧超出了弹性限度。
20．【答案】（1）0．696（0．695～0．698均可）（2分）　（2）40（1分）
（3）V1（1分）　A2（1分）　见解析（2分）　（4）（2分）
【解析】（1）题图甲螺旋测微器的固定刻度读数为0．5 mm，可动刻度读数为0．01 mm×19．6＝0．196 mm，则该金属丝的直径d＝0．5 mm＋0．196 mm＝0．696 mm。
（2）选用多用电表“×10”挡粗测金属丝的电阻，由题图乙可知，金属丝的阻值为4×10 Ω＝40 Ω。
（3）电源电动势为4 V，故电压表应选V1；根据欧姆定律有I＝≈75 mA，所以电流表应选A2；因待测金属丝的阻值远小于电压表的内阻，所以电流表采用外接法，又滑动变阻器的最大阻值小于待测金属丝的阻值，故滑动变阻器采用分压式接法，电路图如图所示。
（4）根据电阻定律R＝和S＝，可得该金属丝的电阻率为ρ＝。
21．【答案】(1)1.23(1分)　12.3(2分)　(4)右(2分)　(5)小于(2分)
【解析】(1)电压表量程为0~3 V,分度值为0.1 V,则电压表读数需估读一位,为1.23 V,则金属丝的测量值R==12.3 Ω。
(4)
(5)
22．【答案】（1） A（2分）
（2） （2分）
（3） 系统（1分）
（4） （2分）
（5） 大于（2分）
【解析】
（1） 【深度解析】水果电池内阻较大，为减小电压表分流的影响，应选择。
（2） 【深度解析】根据闭合电路欧姆定律则有，图像的纵截距表示电源的电动势，由图丙可知，电动势。
（3） 【深度解析】该误差是仪器本身带来的，不可以通过多次测量取平均值的办法来减少，故该误差属于系统误差。
（4） 【深度解析】根据实验原理可知，当电流计的示数为零时，说明、两点的电势相等，有，则可知电流表所测电流即为干路电流，电压表所测电压即为路端电压，根据闭合电路欧姆定律有，，两式联立可得，代入数据有 。
（5） 【深度解析】第②步中，灵敏电流表有从到的电流，所以通过待测电源的电流比测得的电流大，所以真实的电流，根据内阻，小钟同学测得的自制水果电池的内阻大于真实值。
23．【答案】(1)0.720/0.719/0.721；(2)；11.0/11；(3)；
【详解】（1）根据螺旋测微器的读数规律，该读数为
（2）[1][2]当用电阻“”挡时，发现指针偏转角度过大，表明电阻过小，为了减小误差，换用“”挡，则指针静止时位置的读数为
（3）[1][2]根据欧姆定律有，根据电阻定律有，解得，根据图像有，，解得，
24．【答案】(1)F；B；D，(2)500 ；=，(3)0.010（0.0092~0.011）
【详解】（1）[1]滑动变阻器为分压式接法，为了实验数据的连续性强一些，选最大阻值较小的；
[2]电源电动势为3V，a表与串联改装成电压表，即a表内阻已知，选电流表，能测量的最大电压为，可知，选刚好等于电源电压；
[3]电源电动势为3V，b表选电压表V，其内阻已知，能够测量出通过其所在电路的电流。与分压，能分走将近电压，量程合适，且电压表内阻已知，测量会更精确。
（2）[1][2]乙图横轴为电流表示数，纵轴为电压表示数，电压表示数U与电流表示数I满足关系式有，解得，则有，解得，由于两电表内阻已知，可知测量值等于真实值。
（3）在硅光电池的图中，描绘的图，由于，则图像如图所示
交点处为工作点，其坐标为，则功率为
25．【答案】（1）；欧姆调零；（2）；（3）
【详解】（1）用多用电表粗测电阻丝的阻值时，指针偏转角度过小，说明电阻较大，应该换用大倍率的，即将多用电表的欧姆挡位换到进行再次测量，并重新进行欧姆调零。则图甲的读数为
（2）根据题意可知，让电表同时接近满偏状态，处电表改装后量程为，由欧姆定律可知，流过的电流为，若处选择，和并联后量程为，不能满足实验要求，则应处选择，处选择。
（3）由于与内阻相等，则流过的电流为，则流过的电流为
两端的电压为，由欧姆定律可得
26．【答案】(1)④①②⑤③，(2)5.0 × 10－6 ；40；1.3 × 10－9，(3)B
【详解】（1）“油膜法估测油酸分子的大小”实验步骤为：配制酒精油酸溶液（教师完成，记下配制比例）→测定一滴酒精油酸溶液的体积→准备浅水盘→形成油膜→描绘油膜边缘→测量油膜面积→计算分子直径，实验步骤为④①②⑤③。
（2）[1]每一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是
[2]若每一小方格的边长为1cm，由题图可知轮廓中大约有40个小方格，则油酸薄膜的面积40cm2。
[3]油酸分子的直径
（3）A．水面上扉子粉撒得过少，油膜边界不明显，往往会造成测量的面积S偏大，导致结果计算偏小，A错误；
B．计算油膜面积时，舍去了所有不足一格的方格，则测量的面积S偏小，会导致计算结果偏大，B正确；
C．计算每滴体积时，1mL的溶液的滴数多记了几滴，则计算得到的每滴油滴的体积偏小，会导致计算结果偏小，C错误；
D．滴入量筒之前配制的溶液在空气中搁置了较长时间，酒精挥发使溶液的浓度变大，则会导致计算结果偏小，D错误。选B。
27．【答案】（1） （2分）；675（2分）
（2） C
【详解】
（1） 根据，双缝间距越大，条纹间距越小。相比图（d）,图（c）条纹间距更小，可知采用的是较大的双缝间距，即的双缝间距。图（d）对应双缝间距，条纹间距，双缝组件到墙壁距离，则波长。
（2） 用光屏在墙壁前承接，相当于减小，根据，可得条纹间距变小，正确。
28．【答案】1.7 ；0.60；
【详解】（1）[1]由题意知相邻两计数点间的时间间隔为，打下计数点5时m2的速度大小等于计数点4、6之间的平均速度大小，即
（2）[2]在打下0点到打下计数点5的过程中系统重力势能的减少量为
（3）[3]由机械能守恒定律可得，解得，所以图像的斜率表达式为
29．【答案】(1)4.00；(2)C；(3)0.40
【详解】（1）弹簧测力计的最小刻度为0.1N，则示数为4.00N；
（2）该同学拉动物块B时匀速拉动或加速拉动都可以，选C；
（3）AB间的动摩擦因数
30．【答案】（1）弹性碰撞（2分）　（2）m（L1＋L2）＝ML3（2分）　（3）仍然守恒（3分）
【解析】（1）设运动的钢球碰前速度为v1，碰后两球的速度分别为v2、v3，由动量守恒定律得Mv1＝Mv2＋Mv3，假如v2＝0，v3＝v1，即满足M＝M＋M，所以此碰撞为弹性碰撞。
（2）设碰前小钢球的速度大小为v01，碰后小钢球、大钢球速度大小分别为v11、v21，由动量守恒定律得mv01＝－mv11＋Mv21，式子两边都乘时间得mL1＝－mL2＋ML3，解得m（L1＋L2）＝ML3。
（3）动量守恒定律的表达式是矢量式，所以用大钢球去碰静止的小钢球，即使发现碰撞前后两球的运动方向不在同一直线上，碰撞过程中两球的总动量仍然守恒。
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第 page number 页，共 number of pages 页2026届人教版高考物理第一轮复习：高考物理实验分类基础练习7
一、力学实验（本大题共14小题）
1．某实验小组用如图所示的实验装置测量当地的重力加速度。电磁铁、小钢球和光电门处于同一竖直线上，小球吸在电磁铁上时测量出小球球心到光电门中心的竖直距离为h。
(1)电磁铁用的铁芯可分为硬磁性材料和软磁性材料，硬磁性材料在磁场撤去后还会有很强的磁性，而软磁性材料在磁场撤去后就没有明显的磁性了，本实验中的电磁铁的铁芯应该用 （选填“硬”或“软”）磁性材料制作；
(2)本实验 （选填“需要”或“不需要”）测量小球的质量；
(3)调整小球的下落高度h，断开电磁铁电源，记录计时装置显示的挡光时间t，多次重复上述过程，作出随h的变化图像如图所示。已知图线的斜率为k，则当地的重力加速度为 （用表示）；
(4)小明每次测量h时均测量的是电磁铁下端到光电门下端的距离，仍作出图像，他是否可以通过图像求得重力加速度？请简要说明理由 。
2．某同学做“研究小球做平抛运动的规律”的实验.
（1） 如图甲所示，实验中，用小锤击打弹性金属片，球水平飞出，同时球被松开下落，该同学观察到两球同时落地，说明平抛运动在竖直方向做________________；如图乙所示，将两个光滑斜轨道固定在同一竖直面内，滑道末端水平，把两个质量相等的小钢球从斜面的相同高度由静止同时释放，该同学观察到球1落到水平板上并击中球2，这说明平抛运动在水平方向做________________；
甲 乙
（2） 该同学用频闪照相机拍摄到如图丙所示的小球平抛运动的照片，照片中小方格的边长，小球在平抛运动中的几个位置如图丙中的、、、所示，则照相机每隔____曝光一次，小球平抛初速度大小为______（当地重力加速度大小）.
丙
3．某同学用平抛和碰撞实验器材可以完成“探究平抛运动规律”和“验证动量守恒定律”两个实验。实验装置分别如图（a）和（b）所示。
(1)在“探究平抛运动规律”实验中
①为使钢球能水平抛出，必须调整斜槽，使其末端的切线成水平方向，检查切线是否水平的方法是 。每次都 （选填“需要”或者“不需要”）从斜槽上在相同的位置无初速度释放钢球。
②为定量研究钢球的平抛运动，建立以水平向右为x轴、竖直向下为y轴的坐标系。
（a）取平抛运动的起始点为坐标原点，将钢球静置于斜槽末端Q点，钢球的球心对应白纸上的位置即为原点：在确定y轴时需要y轴与重锤线平行。
（b）若遗漏记录平抛轨迹的起始点，也可按下述方法处理数据：在如图（c）所示的轨迹上取A、B、C三点，测得AB和BC的水平间距均为x，AB和BC的竖直间距分别是y1和y2，已知当地重力加速度为g，可求得钢球平抛的初速度大小为 （用字母x、y1、y2和g表示）。
(2)在“验证动量守恒定律”实验中
①如图（b）所示，固定挡板位置，实验时先让钢球从斜槽上某一固定位置由静止开始滚下，落到挡板处，在下面的白纸上留下痕迹，若图（d）为多次实验钢球落在白纸上留下的痕迹点，在图（d）中画出钢球落点的平均位置（要求保留作图痕迹）。
②用天平分别测出钢球和靶球质量分别为m1和m2，将重锤线放于槽口，通过重锤在挡板上的投影确定O点，如图（b）所示，M、P、N为钢球和靶球落点的平均位置，用刻度尺测出点P、M、N与点O的距离分别为s、s1、s2，在实验误差允许范围内，若m1、m2和s、s1、s2满足关系 （用题中字母表示），就验证了两球碰撞前后总动量守恒。
(3)下列关于实验操作的说法正确的是_____（填选项前的字母）。
A．两个实验中均需测量钢球直径
B．两个实验中均需用天平测出钢球的质量
C．两个实验中均需保证斜槽轨道末端切线水平
D．两个实验中均需尽量减小钢球与斜槽之间的摩擦力
4．（7分）实验小组学习平行四边形定则后想要利用平行四边形定则求解绳中张力。请帮他们完成下列问题，当地重力加速度为。
实验器材：台秤、物块、一个弹簧测力计、两条细绳。
图1 图2
实验步骤：
步骤1：将物块放在台秤上静止，测得质量为；
步骤2：用细绳连接物块，细绳左端连接在竖直的固定杆上，绳伸直但恰好不拉伸；再用一根细绳一端连接物块，一端连接弹簧测力计，缓慢调整弹簧测力计位置，当台秤的示数恰好为0时记为甲位置（如图1所示）；
步骤3：利用三角板和量角器在图2中方框内记录结点位置，弹簧测力计的示数,细绳、方向,并测得 。
（1） 作平行四边形时表示力用的是____________（填“力的图示”或“力的示意图”）。
（2） ，请在图2的方框内完成平行四边形并求出细绳上拉力的理论值____________（结果保留一位小数）。
（3） 保持细绳方向不变，缓慢逆时针转动细绳至竖直方向，始终保持台秤示数刚好为0，则变化过程中弹簧测力计示数________________，细绳的拉力____________。（均填“一直增大”“一直减小”“先增大后减小”或“先减小后增大”）
5．（6分）某实验小组利用图（a）所示装置探究加速度与物体所受合外力的关系.主要实验步骤如下：
　
图（a） 图（b）
（1）用游标卡尺测量垫块厚度h，示数如图（b）所示，h=　　　cm；
（2）接通气泵，将滑块轻放在气垫导轨上，调节导轨至水平；
（3）在右支点下放一垫块，改变气垫导轨的倾斜角度；
（4）在气垫导轨合适位置释放滑块，记录垫块个数n和滑块对应的加速度a；
（5）在右支点下增加垫块个数（垫块完全相同），重复步骤（4），记录数据如下表：
n 1 2 3 4 5 6
a/（m·s-2） 0.087 0.180 0.260 0.425 0.519
根据表中数据在图（c）上描点，绘制图线。
图（c）
如果表中缺少的第4组数据是正确的，其应该是　　　m/s2。（保留三位有效数字）
6．11 ．（7分）某同学探究弹簧振子振动周期与质量的关系，实验装置如图（a）所示，轻质弹簧上端悬挂在铁架台上，下端挂有钩码，钩码下表面吸附一个小磁铁，其正下方放置智能手机，手机中的磁传感器可以采集磁感应强度实时变化的数据并输出图像，实验步骤如下：
图（a）
（1）测出钩码和小磁铁的总质量m；
（2）在弹簧下端挂上该钩码和小磁铁，使弹簧振子在竖直方向做简谐运动，打开手机的磁传感器软件，此时磁传感器记录的磁感应强度变化周期等于弹簧振子振动周期；
（3）某次采集到的磁感应强度 B 的大小随时间t 变化的图像如图（b） 所示，从图中可以算出弹簧振子振动周期T＝　　　　（用“t0”表示）；
图（b）
（4）改变钩码质量，重复上述步骤；
（5）实验测得数据如表所示，分析数据可知，弹簧振子振动周期的平方与质量的关系是　　　　（填“线性的”或“非线性的”）；
m/kg 10T/s T/s T2/s2
0．015 2．43 0．243 0．059
0．025 3．14 0．314 0．099
0．035 3．72 0．372 0．138
0．045 4．22 0．422 0．178
0．055 4．66 0．466 0．217
（6）设弹簧的劲度系数为k，根据实验结果并结合物理量的单位关系，弹簧振子振动周期的表达式可能是　　　　（填正确答案标号）；
A．2π B．2π C．2π D．2πk
（7）除偶然误差外，写出一条本实验中可能产生误差的原因：　　　　。
7．在“研究小车做匀变速直线运动”的实验中，电源频率为50 Hz如图为一次记录小车运动情况的纸带，图中A、B、C、D、E、F、G为相邻的计数点，在相邻计数点之间还有4个点未画出。
（1）根据纸带可知，相邻计数点之间的时间间隔为 s，打C点时小车的瞬时速度为 m/s，小车运动的加速度a= m/s2（后两空结果保留两位有效数字）
（2）若交流电的频率变为51 Hz而未被发觉，则测得的小车的速度值与真实值比较将偏 （选填“大”或“小”）
8．利用如图所示的实验装置验证动量守恒定律，其中两滑块质量不同，但滑块上的遮光片规格相同。
(1)利用游标卡尺测量遮光片的宽度，测量结果如图乙所示，遮光片的宽度 ；
(2)若验证完全非弹性碰撞时动量守恒，应选用_______（选填字母）组滑块进行实验。（A中在两滑块接触的一面安装了弹性圆环；B中左边滑块右侧装了撞针，右侧滑块左边附着一块橡皮泥；C未做任何处理）
A．
B．
C．
(3)有同学发现遮光条宽度的测量值偏大，则对实验结果 （选填“有影响”或“无影响”）。
(4)将滑块1放到光电门1的左侧，滑块2放到光电门1与光电门2之间，向右轻推滑块1使它与滑块2相碰。光电门1的计时器显示遮光时间为，，光电门2的计时器先后显示有两次遮光时间，依次为，若碰撞为弹性碰撞，应满足的表达式为 （用已给的物理量符号表示）。
9．某兴趣小组在科技活动中用如图甲所示装置测当地的重力加速度。用细线拴一个磁性小球并悬挂，手机放在悬点O正下方桌面上，打开手机的测量磁感应强度的智能软件。（地磁场对磁性小球的运动影响很小，可忽略不计）
(1)用螺旋测微器测量磁性小球的直径如图乙所示， mm。
(2)用毫米刻度尺测量摆线长度，使磁性小球在竖直面内做小角度摆动，手机的智能软件记录接收到的磁感应强度随时间变化的图像如图丙所示，则铁块摆动的周期 。
(3)多次改变摆线的长度，重复实验，得到多组摆长l及铁块摆动的周期T，作出的图像如图丁所示，根据图丁可得重力加速度的测量值为 m/s2。（取9.86，计算结果保留3位有效数字）
10．“探究小车速度随时间变化的规律”的实验装置如图所示，实验时，打点计时器接 （填“交流电”或“直流电”），实验中 （填“需要”或“不需要”）平衡摩擦力。
11．如图所示的装置可用来验证物体做圆周运动的向心力大小与半径、线速度、质量的关系。用一根细线系住小钢球，另一端连接在固定于铁架台上端的力传感器上，小钢球静止于点，将光电门固定在点的正下方靠近点处。在小钢球底部竖直地粘住一片宽度为的遮光条（质量不计，长度很小），小钢球的质量为，重力加速度为。将小钢球竖直悬挂，测出悬点到小钢球球心之间的距离，得到小钢球的运动半径为。
(1)将小钢球拉至某一位置静止释放，读出小钢球经过点时力传感器的读数及遮光条的挡光时间，则小钢球通过点时的速度大小可视为 。
(2)根据向心力公式可得，钢球经过最低点时的向心力大小为 （用、、、表示）；由受力分析可得，钢球通过点时的向心力大小为 （用、、表示），将两次计算的结果进行比较。
(3)改变小钢球释放的位置，重复实验，比较发现总是略大于，分析表明这是系统误差造成的，该系统误差可能的原因是__________（填选项序号）。
A．小钢球的质量偏大 B．小钢球的初速度不为零
C．小钢球速度的测量值偏大 D．存在空气阻力
12．（6分）某实验小组为测重力加速度，采用如图甲所示的装置，不可伸长的轻绳一端固定于悬点，另一端系一小球，在小球自然悬垂的位置上安装一个光电门（图中没有画出），光电门接通电源，发出的光线与小球的球心在同一水平线上。
甲 乙
（1）现用游标卡尺测得小球直径如图乙所示，则小球的直径为d＝　　　　cm。
（2）在实验中，小组成员多次改变同一小球自然下垂时球的下沿到悬点的距离L，同时调整光电门的位置使光线与球心始终在同一水平线上，实验时将小球拉至其球心与悬点处于同一水平面处，轻绳伸直，由静止释放小球，记录小球通过光电门的时间t。得到多组L和t的数据，作出如图丙所示的－L图像，图线的纵截距为－b，则当地的重力加速度g＝　　　　（用字母b和d表示）。
丙
（3）若光电门发出的光线高于小球自然下垂的球心位置，小球动能的测量值将　　　　（填“偏大”“偏小”或“不变”）。
13．某同学设计如图甲所示的实验装置来做“验证机械能守恒定律”实验，让小铁球从点自由下落，下落过程中经过点正下方的光电门时，光电计时器记录下小铁球通过光电门的时间，当地的重力加速度为.
甲 乙
（1） 用游标卡尺测得小铁球的直径为，某次小铁球通过光电门的时间为，则此次小铁球经过光电门的瞬时速度可表示为__________.
（2） 调整、之间距离，多次重复上述过程，作出随的变化图像如图乙所示.若小铁球下落过程中机械能守恒，则该直线斜率____________.
（3） 在实验中根据数据实际绘出图像的直线斜率为，则实验过程中小铁球所受的平均阻力为其重力的____________倍（用、表示）.
14．(6分)小圆同学用橡皮筋、同种一元硬币、刻度尺、塑料袋、支架等，设计了如图(a)所示的实验装置，测量冰墩墩玩具的质量。主要实验步骤如下：
图(a)
图(b) 图(c)
(1)查找资料，得知每枚硬币的质量为6.05 g；
(2)将硬币以5枚为一组逐次加入塑料袋，测量每次稳定后橡皮筋的长度l，记录数据如下表：
序号 1 2 3 4 5
硬币数量n/枚 5 10 15 20 25
长度l/cm 10.51 12.02 13.54 15.05 16.56
(3)根据表中数据在图(b)上描点，绘制图线；
(4)取出全部硬币，把冰墩墩玩具放入塑料袋中，稳定后橡皮筋长度的示数如图(c)所示，此时橡皮筋的长度为　　　　cm；
(5)由上述数据计算得冰墩墩玩具的质量为　　　　g (计算结果保留3位有效数字)。
二、电学实验（本大题共8小题）
15．学习小组要测量一个电阻的电阻率，已知其长度为L，额定电压为1 V。
（1）用螺旋测微器测量该电阻的直径，示数如图甲所示，其直径d= mm；

（2）粗测该电阻的阻值为250 ，为精确测量其阻值，该同学设计的测量电路如图乙所示，其中蓄电池E电动势约为6.5 V（内阻不计）、滑动变阻器R最大阻值为200 、定值电阻R1=792 、保护电阻R2=250 。要求滑动变阻器在接近全电阻范围内可调，且测量时电表的读数不小于其量程的，则图乙中圆圈①位置接入 ，圆圈②位置应接入 （均选填器材前的字母序号）；

A．电流表A1（量程为100 mA，内阻RA1=3 ）
B．电流表A2（量程为5 mA，内阻RA2=8 ）
C．电压表V（量程为3 V，内阻RV=750 ）
（3）实验中根据两电表读数作出如图丙所示的图线（坐标均为国际单位），已知图线的斜率为k，则所测该电阻的阻值Rx= （用题中已知所测物理量符号表示），研究实验误差时发现实验所用定值电阻的阻值比标称值小，则电阻率的测量值将 （选填“偏大”、“偏小”或“不变”）。

16．某同学欲测量某未知电阻的阻值。除了待测电阻、多用电表之外，实验室还准备了如下器材：
A．电源E（电动势，内阻r约为）；
B．滑动变阻器（最大阻值）；
C．滑动变阻器（最大阻值）;
D．电阻箱（阻值范围）；
E．电阻箱（阻值范围）；
F．毫安表（量程，内阻为）；
G．电压表V（量程，内阻为）；
H．开关1个，导线若干。
(1)用多用电表粗略测量金属丝的电阻，当选择“”倍率的电阻挡，欧姆调零后再进行测量，多用电表的示数如图甲所示，测量结果为 ；
(2)实验电路图如图乙所示，他把电压表量程扩大为原来的2倍，图乙中的电阻箱应选择 （填对应器材前的序号），并将该电阻箱的阻值调为 。
(3)为了调节方便，图乙中的滑动变阻器应选择 （填对应器材前的序号），且在开关闭合前将滑片滑到最 （填“左”或“右”）端。
(4)调节滑动变阻器的滑片到某一位置，电压表和毫安表的示数如图丙、图丁所示，可知未知电阻的阻值为 Ω。（结果保留整数）
17．有一个待测电压表V，其内阻r未知（约）、量程在12V~15V之间，共有N个均匀小格，但刻度数值已经模糊。为了测量其量程及其内阻并重新标刻度值，实验室提供下列器材选用：
标准电压表V1（量程为3V，内阻）；
标准电压表V2（量程为15V，内阻约为）；
滑动变阻器R：最大阻值为；
直流电源E：电动势为15V，内阻不能忽略，开关、导线若干。
（1）用多用电表的欧姆挡粗略测量待测电压表的内阻，多用电表刻度盘上电阻刻度中间值为20。实验时应将选择开关拨至倍率“× ”（填“1”、“10”或“1k”）。
（2）为了让电表指针均偏转到满偏的三分之一以上，且能较精确地测出待测电压表V的量程和内阻r，请在如图所示的虚线方框内将电路图补充完整，并将所选用的器材用相应的符号表示。

（3）根据设计的电路图进行实验，调节滑动变阻器，并让待测电压表V的指针恰好偏转了n格，为了得到待测电压表V1的量程，读出标准电压表V1的示数，标准电压表V2的示数，待测电压表V1的量程为 ，内阻为 。（均用测得的物理量和题中已知量的符号表示）
18．（9分）某实验小组需测定电池的电动势和内阻，器材有：一节待测电池、一个单刀双掷开关、一个定值电阻（阻值为R0）、一个电流表（内阻为RA）、一根均匀电阻丝（电阻丝总阻值大于R0，并配有可在电阻丝上移动的金属夹）、导线若干。由于缺少刻度尺，无法测量电阻丝长度，但发现桌上有一个圆形时钟表盘。某同学提出将电阻丝绕在该表盘上，利用圆心角来表示接入电路的电阻丝长度。主要实验步骤如下：
图（a） 图（b） 图（c）
（1）将器材如图（a）连接；
（2）开关闭合前，金属夹应夹在电阻丝的　　　　端（填“a”或“b”）；
（3）改变金属夹的位置，闭合开关，记录每次接入电路的电阻丝对应的圆心角θ和电流表示数I，得到多组数据；
（4）整理数据并在坐标纸上描点绘图，所得图像如图（b）所示，图线斜率为k，与纵轴截距为d，设单位角度对应电阻丝的阻值为r0，该电池电动势和内阻可表示为E＝　　　　，r＝　　　　；（用R0、RA、k、d、r0表示）
（5）为进一步确定结果，还需要测量单位角度对应电阻丝的阻值r0。利用现有器材设计实验，在图（c）方框中画出实验电路图（电阻丝用滑动变阻器符号表示）；
（6）利用测出的r0，可得该电池的电动势和内阻。
19．如图1所示为某兴趣小组测量电池组的电动势和内阻的实验原理图，已知电池组的电动势约为，内阻约为。现提供的器材如下：
A．电池组
B．电压表（量程，内阻约为）
C．电压表（量程，内阻约为）
D．电阻箱
E．定值电阻
F．定值电阻
G．开关和导线若干
（1）如果要准确测量电源的电动势和内阻，电压表V应选择 （选填“B”或“C”），定值电阻应选择 （选填“E”或“F”）。
（2）改变电阻箱的阻值，记录对应电压表的读数，作出的图像如图2所示，图线与横、纵坐标轴的截距分别为，定值电阻的阻值用表示，则可得该电池组的电动势为 ，内阻为 （用字母表示）。
（3）该实验测得的电动势与真实值相比 （选填“偏大”“偏小”或“不变”），内阻的测量值与真实值相比 （选填“偏大”“偏小”或“不变”）。
20．超导是当今材料科学研究的热点，例如亿钡铜氧（YBCO）超导线材，该线材在94K时，将呈现超导特征，但常温下，仍然为一般导体。长郡中学某同学在实验室找到一根用YBCO材料制成的弹性导电绳，想测量其电阻率。实验过程如下：
如图（a）所示，导电绳的一端固定，另一端作为拉伸端，两端分别用带有金属夹A、B的导线接入如图（b）所示的电路中。先闭合开关、，调节R，使电压表和电流表的指针偏转到合适的位置，记录两表的示数和。
（1）然后断开开关，电流表的示数_______（选填“变大”或“变小”），电压表的示数_______（选填“变大”或“变小”），调节滑动变阻器R的滑片，使电流表示数为。记下此时电压表示数以及弹性导电绳AB间的距离和横截面积，则此时导电绳的电阻_______（结果用含、和的式子表示）。
（2）某次用螺旋测微器测量导电绳直径如图（d）所示，由图可知其直径_______mm。
（3）多次拉伸导电绳，每次都测量并记录AB间的距离L和导电绳横截面积S，调节滑动变阻器R的滑片的位置，使电流表的示数为，记下此时的电压表示数U。绘制如图（c）所示的图象。已知图线的斜率为k、纵截距为d，若不考虑电流表的内阻，则弹性导电绳的电阻率_______。（结果用含k或d的式子表示）
（4）若考虑电流表的内阻，则（2）中的电阻率的测量值_______（选填“偏大”“偏小”或“不变”）。
21．（10分）某实验小组为了测量某种材料制成的电阻丝的电阻Rx，实验室提供的器材有：
A．电流表G1（内阻Rg1＝100 Ω，满偏电流Ig1＝20 mA）
B．电流表G2（内阻Rg2＝100 Ω，满偏电流Ig2＝10 mA）
C．定值电阻R0（50 Ω，允许通过的最大电流1 A）
D．电阻箱R1（阻值范围0～9 999 Ω，允许通过的最大电流1 A）
E．滑动变阻器R2（最大阻值100 Ω，允许通过的最大电流1 A）
F．电源E（电动势30 V，内阻不计）
G．多用电表
H．开关S和导线若干
某同学进行了以下操作：
　
甲　　　　　乙
（1）用多用电表粗测电阻丝的阻值，当用“×10”挡测量时，发现指针偏转角度过小，为了更准确地测量该电阻丝的阻值，将多用电表的欧姆挡位换到“　　　　”（填“×1”或“×100”）挡再次测量，并重新进行　　　　（填“机械调零”或“欧姆调零”），若测量时指针位置如图甲所示，则示数为　　　　Ω。
（2）为测量电阻丝阻值，该同学设计电路图如图乙所示。为采集到多组数据，应尽可能让电表同时接近满偏状态。所以图乙中，A1处应选择　　　　（填“G1”或“G2”）与电阻箱串联，改装成量程为0～30 V的电压表。
（3）调节滑动变阻器的滑片到合适位置，测得电流表G1的示数为I1，电流表G2的示数为I2，则该种材料制成的电阻丝的电阻Rx＝　　　　（用题中所给的符号表示）。
22．(10分)某实验小组通过查阅课外书了解到在如图甲所示的电路中，当两个电池的电动势相等，即时，灵敏电流计示数为0。
受此启发，他们从实验室中找来一些器材，设计了如图乙所示电路来测量一待测电源的电动势。图乙中，标准电源的电动势和定值电阻的阻值均为已知量，为灵敏电流计、为一根粗细均匀的电阻线，为滑动触头，可在电阻线上移动，触点为。请回答下列问题：
(1)查询教材可知电阻线的电阻率为用螺旋测微器测量电阻线的横截面直径如图丙所示，则　　　　　　　　　　mm.
(2)按图乙连接实物电路。单刀多掷开关从“0”挡调到“1”挡，再调节滑动变阻器的滑片使灵敏电流计示数为0，此时，标准电源的内阻两端电压是　　　，定值电阻两端电压是　　　　，通过定值电阻的电流强度是　　　　；
(3)保持滑动变阻器的滑片不动，将置于“”挡，调节，使灵敏电流计示数为0，并用刻度尺测量　　　　　。用已知量和测量量的符号表示待测电源的电动势为=　　　　。
三、其他实验（本大题共5小题）
23．为探究影响感应电流方向的因素，同学们做了如下的实验。
（1）小明同学用如图甲的实验装置“探究影响感应电流方向的因素”，所用电流表指针偏转方向与电流方向间的关系为：当电流从“+”接线柱流入电流表时，指针向右偏转。
①将条形磁铁按如图甲方式S极向下匀速插入螺线管时，发现电流表的指针向右偏转。螺线管的绕线方向如图乙所示。请在图乙中标出螺线管中的感应电流方向。
②经分析可得出结论：当穿过螺线管的磁通量增加时，感应电流产生的磁场与条形磁铁的磁场方向 （填“相同”或“相反”）。
③接上面的①，将条形磁铁从螺线管中抽出时，电流表的指针向 （ 填“左”或“右”）偏转。
④关于该实验，下列说法正确的是
A．必须保证磁体匀速运动，灵敏电流计指针才会向右偏转
B．将磁体向下插入或向上抽出的速度越大，灵敏电流计指针偏转幅度越小
C．将磁体的N、S极对调，并将其向上抽出，灵敏电流计指针仍向右偏转
D．将磁体的N、S极对调，并将其向下插入，灵敏电流计指针仍向右偏转
（2）小宁同学用如图所示的器材研究感应电流的方向。
①在给出的实物图中，用笔线代替导线将实验仪器连成完整的实验电路。
②将线圈A插入线圈B中，闭合开关S瞬间，发现电流计指针右偏，则保持开关闭合，以下操作中也能使电流计右偏的是
A．插入铁芯
B．拔出线圈A
C．将滑动变阻器的滑片向左移动
D．将滑动变阻器的滑片向右移动
③写出闭合导体回路中产生感应电流的条件：
（3）小齐设计了一种延时继电器：如图 2所示是一种延时继电器的示意图。铁芯上有两个线圈A和B。线圈A和电源连接，线圈B与直导线构成一个闭合回路。弹簧K与衔铁D相连，D的右端触头C连接工作电路（未画出）。开关S闭合状态下，工作电路处于导通状态。S断开瞬间，延时功能启动，此时直导线中电流方向为 （填写“a到b”或“b到a”）。
24．在探究影响感应电流方向的因素的实验中，用到了图甲中的实验仪器。
(1)请将下面实物图甲中所缺的导线补接完整 。
(2)实验前，先判断电流方向与灵敏电流计指针的偏转关系。正确连接实验电路后，灵敏电流计的指针在表盘中央，在原线圈插入副线圈后，将开关闭合，此时灵敏电流计的指针向左偏转，接着进行下列实验：
①在原线圈插入副线圈后，将两者一起上下移动，则灵敏电流计的指针 （选填“向左”、“向右”或“不”）偏转。
②在原线圈插入副线圈后，将滑动变阻器的滑片迅速向右滑动，则灵敏电流计的指针 （选填“向左”、“向右”或“不”）偏转。
③将原线圈从副线圈中迅速拔出时，灵敏电流计的指针将 （选填“向左”、“向右”或“不”）偏转。
④原线圈插入副线圈后，闭合开关，将滑动变阻器触头从最左端拉到最右端，第一次快拉，第二次较慢拉，两情况下线圈中产生的感应电动势的大小关系是E1 E2。
25．在“测玻璃的折射率”实验中：
(1)为了取得较好的实验效果，下列操作正确的是______。
A．必须选用上下表面平行的玻璃砖
B．大头针应垂直地插在纸面上
C．选择的入射角应尽量小些
D．大头针P1和P2及P3和P4之间的距离适当大些
(2)从P3和P4一侧观察时，P1、P2、P3、P4应满足的关系为 。
(3)甲同学在量入射角和折射角时，由于没有量角器，在完成了光路图以后，以O点为圆心，OA为半径画圆，交OO'延长线于C点，过A点和C点作垂直法线的直线分别交于B点和D点，如图所示，若他测得AB＝8cm，CD＝5cm，则可求出玻璃的折射率n＝ 。
(4)在用插针法测定玻璃砖折射率的实验中，甲、乙两位同学在纸上画出的界面ab、cd与玻璃砖位置的关系分别如图①、②所示，其中甲同学用的是矩形玻璃砖，乙同学用的是梯形玻璃砖。他们的其他操作均正确，且均以ab、cd为界面画光路图。则甲同学测得的折射率与真实值相比 ；乙同学测得的折射率与真实值相比 。（均选填“偏大”“偏小”或“不变”）
26．小星学习了光的干涉后，用激光笔和双缝组件（如图甲所示）做双缝干涉实验，并测量激光的波长。他按如下步骤组装好设备：先将激光笔打开，让激光垂直照到墙壁上，在墙壁上形成一个小光斑。然后将双缝组件固定在激光笔前方，让激光垂直通过双缝后在远处墙壁上形成干涉图样，如图乙所示。
(1)小星做实验时，双缝组件到墙壁距离为，两次所用双缝间距分别为和，用刻度尺测量干涉图样的数据分别如图丙和图丁所示，则图丙是采用间距为 mm的双缝测得的结果。根据图丁的测量结果，计算得出激光笔所发出的激光波长为 nm（结果保留三位有效数字）。
(2)若实验过程中保持激光笔与双缝组件的位置不变，用光屏在离墙壁处承接干涉图样，光屏上的图样与原来的干涉图样相比，会出现的现象是（　　）
A．条纹间距变大
B．条纹间距不变
C．条纹间距变小
D．条纹消失
27．利用双缝干涉测定光的波长的实验中，双缝间距d=0.4mm，双缝到光屏间的距离l=0.5m，实验时，接通电源使光源正常发光，调整光路，使得从目镜中可以观察到干涉条纹。
(1)若想增加从目镜中观察到的条纹个数，该同学可_____________。
A．将单缝向双缝靠近
B．将屏向靠近双缝的方向移动
C．将屏向远离双缝的方向移动
D．使用间距更小的双缝
(2)某种单色光照射双缝得到干涉条纹如图2所示，分划板在图中A、B位置时游标卡尺读数也如图2中所给出，则
①分划板在图中A位置时游标卡尺的读数为=11.1mm，在B位置时游标卡尺读数为= ；
②该单色光的波长= m；
(3)如果测量头中的分划板中心刻线与干涉条纹不在同一方向上，如图3所示。则在这种情况下测量干涉条纹的间距时，测量值 实际值（填“大于”、“小于”或“等于”）。
四、创新实验（本大题共3小题）
28．（8分）用如图甲所示的装置来完成“验证动量守恒定律”的实验。
甲
（1）关于实验中需要满足的条件及实验现象，下列说法错误的是　　　　。
A．斜槽轨道的末端切线必须水平
B．斜槽轨道必须光滑
C．小球1每次必须从同一高度由静止释放
D．两球质量应满足m1＞m2
E．两球半径应满足r1＝r2
F． M、P、N三点一定分别对应小球1碰撞后、小球1碰撞前、小球2碰撞后的落点
（2）图甲中O点是小球抛出点在水平地面上的竖直投影，实验时先让入射小球多次从斜槽上位置S由静止释放，通过白纸和复写纸找到其平均落地点的位置P，测出平抛射程，然后把半径相同的被碰小球静置于轨道的水平部分末端，仍将入射小球从斜槽上位置S由静止释放，与被碰小球发生正碰，并多次重复该操作，两小球平均落地点位置分别为M、N。实验中还需要测量的物理量有　　　　（填选项前的字母）。
A．入射小球和被碰小球的质量m1、m2
B．入射小球开始的释放高度h
C．小球抛出点距地面的高度H
D．两球相碰后的平抛射程OM、ON
（3）在实验误差允许范围内，若满足关系式　　　　（用所测物理量的字母表示），则可以认为两球碰撞前、后动量守恒。
（4）历史上关于“运动”量度有两种观点：一种观点认为应该用物理量mv来量度运动的强弱；另一种观点认为应该用物理量mv2来量度运动的强弱。牛顿用如图乙所示的实验研究碰撞，并记录了自己的实验：“摆长取10英尺……若物体A以9份运动撞到静止的物体B，损失掉7份，碰撞后以2份运动继续前进，则物体B将以7份运动弹起。如果两物体从反方向相撞，撞前A以12份运动，B以6份运动，撞后A以2份后退，B将以8份后退，双方各减14份。”牛顿由此找到了碰撞中的运动守恒量。你认为牛顿所指的量度“运动”的物理量是　　　　（填“mv”或“mv2”）。
乙
29．在学习完毕传统的“验证机械能守恒定律”的实验后，同学们采用传感器等设备重新设计了一套新的实验装置。实验中，将完全相同的挡光片依次固定在圆弧轨道上，摆锤上内置了光电传感器，可测出摆锤经过挡光片时间，测出部分数据如表，表中高度h为0的位置为重力势能的零势能点：
高度h/m 0.10 0.08 0.06 0.04 0.02 0
势能Ep/J 0.0295 0.0236 0.0177 0.0118 0.0059 0.0000
动能Ek/J 0.0217 A 0.0328 0.0395 0.0444 0.0501
机械能E/J 0.0512 0.0504 0.0505 0.0503 0.0503 0.0501
（1） 若挡光片的宽度极小且为d，挡光时间为，则摆锤经过挡光片时的速度大小为 （用题目给的符号表示）。
（2）表中A处数据应为 J（写具体数值）。
（3）另一小组记录了每个挡光板所在的高度h及其相应的挡光时间后，绘制了四幅图像。其中可以说明机械能守恒的图像最合适的是 。
A． B． C． D．
30．（9分）某学习小组用如图所示的实验装置来验证机械能守恒定律。实验操作步骤如下：
①用天平测出滑块和遮光条的质量、钩码的质量；
②调整气垫导轨水平，按图连接好实验装置，固定滑块；
③测量遮光条中点与光电门之间的距离及遮光条宽度，将滑块由静止释放，光电门记录遮光条遮光时间；
④改变遮光条中点与光电门之间的距离，进行多次实验。
根据上述实验操作过程，回答下列问题：
（1） 下列关于该实验的说法正确的是____。
A． 本实验必须测量和
B． 实验中必须保证远小于
C． 滑块运动过程中速度大小等于钩码速度大小的一半
D． 本实验的研究对象为滑块
（2）在调整气垫导轨至水平时，滑块不要连接钩码，打开气泵，待气流稳定后调节气垫导轨，直至看到导轨上的滑块保持静止或者匀速运动，表示气垫导轨已经调节至水平。
（3） 某同学测量得滑块和遮光条的质量，钩码的质量，遮光条宽度，某次实验中，滑块静止时遮光条中点与光电门间的距离，遮光条通过光电门过程中遮光时间，当地重力加速度。测量过程中系统重力势能的减少量______________，滑块（含遮光条）和钩码增加的动能总和为______________（结果均保留三位有效数字）。
（4） 多次改变遮光条到光电门的距离，重复步骤③，测出多组和，作出随的变化图像如图所示，图线为过坐标原点的直线，图像的斜率为，如果在误差允许的范围内当地的重力加速度大小为______________________时，可以判断钩码带动滑块运动的过程中机械能守恒（用字母、、、表示）。
参考答案
1．【答案】(1)软；(2)不需要；(3)；(4)可以；因为每次h的测量误差相等，图像斜率不变
【解析】(1)电磁铁的工作要求，当没有电流时，要让铁芯失去磁性，当通电时，要有磁性，所以本实验中的电磁铁的铁芯应该用软磁性材料制作。
(2)某实验小组用实验装置测量当地的重力加速度，则让小球做自由落体运动即可，不需要测量小球质量。
(3)小球经过光电门速度为，小球做自由落体运动，有，整理解得，其中，解得。
(4)因为每次h的测量误差相等，图像斜率不变，则重力加速度大小不变，所以可以通过图像求得重力加速度。
2．【答案】（1） 自由落体运动；匀速直线运动
（2） 0.05；1
【解析】
（1） 用小锤打击弹性金属片,球水平飞出,同时球被松开,做自由落体运动,两球同时落到地面,则说明平抛运动在竖直方向做自由落体运动；因为观察到的现象是球1落到水平板上击中球2,可知球1在水平方向上的运动规律与球2相同,即平抛运动在水平方向上做匀速直线运动.
（2） 在竖直方向上,根据匀变速直线运动的规律可得,得,结合题图丙可得小球初速度大小为.
3．【答案】(1) 将钢球放在斜槽末端，如果钢球静止，表明斜槽末端的切线水平 需要
(2)
(3)C
【详解】（1）①[1]为使钢球能水平抛出，必须调整斜槽，使其末端的切线成水平方向，检查切线是否水平的方法是：将钢球放在斜槽末端，如果钢球静止，表明斜槽末端的切线水平。
[2]为了使平抛运动的初速度不变，每次都需要从斜槽上在相同的位置无初速度释放钢球。
②（b）[3]根据 得
水平方向
解得
（2）②根据动量守恒定律得
解得
满足，就验证了两球碰撞前后总动量守恒。
（3）A．两个实验中均不需测量钢球直径，只需要保证两球大小相同，A错误；
B．“探究平抛运动规律”不用测出钢球的质量，“验证动量守恒定律”需用天平测出钢球的质量，B错误；
C．两个实验中均需保证斜槽轨道末端切线水平，C正确；
D．两个实验中均不需尽量减小钢球与斜槽之间的摩擦力，D错误。
故选C。
4．【答案】（1） 力的图示（1分）
（2） （1分）；见解析（1分）
（3） 先减小后增大（2分）；一直减小（2分）
【解析】
（1） 平行四边形定则或者三角形定则应用的都是力的图示。
（2） 题图中给出标度表示，向下的重力为，，用三角板和刻度尺作平行四边形如图甲所示，用刻度尺测量可知重力和的合力大小为，根据三力平衡时两个力的合力与第三个力等大反向可知细绳上拉力的理论值为。
甲
（3）物块重力不变，细绳拉力方向不变，细绳逆时针旋转至竖直向上的过程中，动态三角形如图乙所示，可知弹簧测力计示数先减小后增大，细绳的拉力一直减小。
乙
5．【答案】（1）1.02（2分）　（5）见解析（2分）　0.345（2分）
【详解】（1）由题图（b）可知，游标尺是10分度的，游标尺的精度是0.1 mm，游标卡尺示数10 mm+2×0.1 mm=10.2 mm=1.02 cm；
（5）根据表中数据描点，绘制图像如图所示，根据图像可以得出第4组数据中加速度大小为a=0.345 m/s2。
6．【答案】（3）（1分）　（5）线性的（2分）　（6）A（2分）　（7）见解析（2分）
【解析】（3）由题图（b）可知t0时间内完成了10次全振动，故振动周期T＝。
（5）计算表中数据，得出弹簧振子振动周期的平方T2与质量m的比值在误差允许的情况下相等，所以两者的关系是线性的。
（6）根据m与T2呈线性关系可排除B选项，再根据周期T的单位为s，劲度系数k的单位为N/m，即kg·s－2，质量m的单位为kg，由单位制可判断出A正确。
（7）弹簧自身的重力对弹簧振子在竖直方向上做简谐运动有影响，所以在测量周期时会有误差。
7．【答案】（1）0.1；0.20；0.50 （2）小
【思路导引】打点计时器是一种用于测量时间间隔的仪器，它通过在纸带上打点来记录物体的运动。这种计时器通常用于物理实验中，以测量物体的速度、加速度等参数。打点计时器可以是机械式的，也可以是电子式的。
【详解】（1）电源频率为50 Hz，则相邻两个点之间的时间间隔为0.02 s，由于相邻计数点之间还有4个点未画出，所以相邻计数点之间的时间间隔为；利用时间中点的速度等于平均速度即可求得；根据逐差法可得加速度为；
（2）当交流电的频率变为51 Hz时，打点的时间间隔减小，所以相邻计数点之间的时间间隔T减小，而此时还是以50 Hz对应的计数周期去计算，则测得的小车的速度值与真实值比较将偏小。
8．【答案】(1)0.545；(2)B；(3)无影响；(4)
【详解】（1）遮光片的宽度0.5cm+0.05mm×9=0.545cm
（2）若验证完全非弹性碰撞时动量守恒，则碰后两物体黏在一起，则应该左边滑块右侧装撞针，右侧滑块左边附着一块橡皮泥，碰后黏在一起，则选B。
（3）设左边滑块质量为，右边滑块质量为，让去碰碰前遮光时间为碰后遮光时间为碰后遮光时间为；则要验证的动量守恒表达式为：，会发现会被约掉，无影响。
（4）光电门1的计时器显示遮光时间为，光电门2的计时器先后显示有两次遮光时间，依次为，分别对应滑块2和滑块1碰后遮光时间。
根据弹性碰撞有：，，联立可得，结合题意：，代入可得。
9．【答案】(1)6.700
(2)
(3)9.73
【详解】（1）螺旋测微器的精确度为0.01mm，读数为6.5mm+20.0mm=6.700mm
（2）由图像可知，铁块摆动的周期
（3）根据单摆周期公式
可得
该图像的斜率为
解得重力加速度的测量值为
10．【答案】 交流电 不需要
【详解】[1]实验时，打点计时器接交流电；
[2]实验中不需要平衡摩擦力。
11．【答案】(1)；(2)，；(3)C
【详解】（1）根据极短时间的平均速度等于瞬时速度，小钢球通过点时的速度大小可视为
（2）根据向心力公式可得，钢球经过最低点时的向心力大小为；
钢球经过最低点时，绳子拉力与钢球重力的合力提供向心力，则钢球通过点时的向心力大小为
（3）实验测得小钢球通过点时的速度为遮光条通过点时的速度，小钢球、遮光条同轴转动，由于小钢球的运动半径小于遮光条的运动半径，根据，可知实际小钢球通过点时的速度小于，即小钢球速度的测量值偏大。
12．【答案】（1）0．820（2分）　（2）bd（2分）　（3）偏大（2分）
【解析】（1）由题图乙可知，主尺刻度为8 mm，游标尺上对齐的刻度为4，故读数为（8＋4×0．05）mm＝8．20 mm＝0．820 cm。
（2）根据机械能守恒定律有mg＝m，即＝L－，得b＝，g＝bd。
（3）若光电门发出的光线高于小球自然下垂的球心位置，小球的遮光宽度小于小球的直径，遮光时间偏小，由于v＝，测出的速度偏大，所以小球动能的测量值偏大。
13．【答案】（1）
（2）
（3）
【解析】
（1） 小铁球经过光电门的瞬时速度可用平均速度表示，为.
（2） 根据机械能守恒定律有,可得,故随的变化图像的斜率为.
（3） 考虑阻力的情况下,由动能定理有,解得,可得随的变化图像的斜率为,由此可知.
14．【答案】(3)见解析(2分)　(4)15.35(2分)　(5)127(2分)
【详解】(3)根据表中数据描点连接，如图所示。
(4)刻度尺的分度值为1 mm，则橡皮筋的长度l'＝15.35 cm。
(5)橡皮筋的弹力与其长度关系为F＝k(l－l0)，图像的斜率大小等于橡皮筋的劲度系数大小，有k＝＝ N/cm＝0.196 N/cm，将k＝0.196 N/cm、n＝25和l＝16.56 cm代入F＝k(l－l0)可得橡皮筋的原长l0＝9.00 cm，挂上冰墩墩时l'＝15.35 cm，由mg＝k(l'－l0)，解得m＝127 g。
15．【答案】（1）1.990/1.991/1.989（2）C；B（3）；偏大
【详解】（1）该电阻的直径。
（2）圆圈②位置应接入B，即电流表A2，与定值电阻R1改装成伏特表，该伏特表的量程为，圆圈①位置接入C，当电压表满偏时，待测电阻两端电压为，解得，电压表与待测电阻的总电压为4 V，恰好等于改装后的伏特表的量程4 V，两个电表能同时满偏。
（3）①为电压表，读数为U，②为电流表，读数为I，根据欧姆定律得，解得，根据图像得，解得；研究实验误差时发现实验所用定值电阻的阻值比标称值小，则电阻的测量值Rx偏大，根据电阻定律，解得，测量值Rx偏大，电阻率的测量值偏大。
16．【答案】(1)500
(2) E 1200.0
(3) B 左
(4)450
【详解】（1）多用电表的读数为
（2）[1][2]设将电压表量程改装到所需串联的电阻的阻值为，有
可得
结合电阻箱的最大阻值可知，图乙中的电阻箱应选择，即E。
（3）[1]结合分压电路的特点可知，为了调节方便，应选最大阻值较小的滑动变阻器，即选B；
[2]在开始实验时需要使待测电阻两端的电压最小，开关闭合前滑片应滑到最左端。
（4）由电压表读数规则可知，电压表的读数为，则未知电阻和电流表两端的总电压为
毫安表的读数为
未知电阻的电阻值
17．【答案】 1k
【详解】（1）[1]用多用电表测电阻时，应尽量使指针指向中央附近，所以欧姆挡的倍率应选“”。
（2）因为电压表内阻较大，可将标准电压表V1当电流表使用,电路图如下所示。

（3）[3]调节滑动变阻器，让待测电压表V的指针恰好偏转n格，记录标准电压表V1的示数和标准电压表V2的示数，假设待测电压表V的量程为U，则有
解得
[4]由
解得
18．【答案】（2）b（2分）　（4）（2分）　d－R0－RA（2分）　（5）见解析（3分）
【详解】（2）为了保护电路，开关闭合前，金属夹应夹在电阻丝的b端；
（4）根据闭合电路欧姆定律可得E＝I（R0＋RA＋r＋θr0），整理可得＝＋θ，结合题图（b）可得＝d，＝k，解得该电池电动势为E＝，内阻为r＝d－R0－RA；
（5）利用等效法测量单位角度对应电阻丝的阻值，则有r0＝，实验电路图如图所示。
19．【答案】 C E 偏小 偏小
【详解】（1）[1]电源电动势约为3V，电压表应选择C；
[2]为方便实验操作，定值电阻应选择E。
（2）[3][4]由图示电路图可知，电源电动势
解得
可知图像的斜率
纵截距
解得电源电动势
电源内阻
（3）[5]考虑到电压表的分流作用，根据图示电路图由闭合电路的欧姆定律得
解得
可知图像的纵截距
计算时认为，电动势的测量值小于真实值。
[6]图像的斜率
电源内阻
电动势的测量值小于真实值，所以内阻的测量值小于真实值。
20．【答案】（1）变小；变大；；（2）4.700/4.699/4.701；（3）k；（4）不变
【详解】（1）断开开关，电路中总电阻增大，根据闭合电路欧姆定律可知，总电流减小，外电压增大；则电流表的示数变小，滑动变阻器两端电压变小，则电压表的示数变大；开关闭合时，根据欧姆定律可得，开关断开时，有，联立解得导电绳的电阻为；
（2）螺旋测微器的精确值为0.01 mm，由图可知直径为D＝4.5 mm＋20.0×0.01 mm＝4.700 mm；
（3）若不考虑电流表的内阻，则有，可知图象的斜率为电阻率，则有；
（4）若考虑电流表的内阻，则有，可知图象的斜率不变，（2）中的电阻率的测量值不变。
21．【答案】（1）×100（2分）　欧姆调零（2分）　900（2分）
（2）G2（2分）　（3）（2分）
【解析】（1）用多用电表粗测电阻丝的阻值时，当用“×10”挡测量时，指针偏转角度过小，说明电阻阻值较大，应该换用大倍率，即将多用电表的欧姆挡位换到“×100”挡再次测量，并重新进行欧姆调零；若测量时指针位置如图甲所示，则示数为9×100 Ω＝900 Ω。
（2）根据题意可知，让电表同时接近满偏状态，A1处电表改装后量程为0～30 V，由欧姆定律可知，流过Rx的电流约为I1＝≈33 mA，若A2处选择G2，和R0并联后量程为0～30 mA，不能满足实验要求，则A1处应选择G2，A2处选择G1。
【一题多解】
若A2处选择G1，和R0并联后量程为0～60 mA，能满足实验要求，则A1处应选择G2，A2处选择G1。
（3）调节滑动变阻器的滑片到合适位置，根据欧姆定律有Rx＝，整理可得Rx＝。
22．【答案】(1)(1分)
(2)0(1分)　(1分)　(1分)
(3)滑动触头T(2分)　电阻线段长度为(2分)　(2分)
【解析】(1)电阻线的横截面直径
(2)单刀多掷开关从“0”挡调到“1”挡，再调节滑动变阻器的滑片使灵敏电流计示数为0，此时，标准电源的内阻两端电压是0；定值电阻两端电压是;通过定值电阻的电流强度是;
(3)保持滑动变阻器的滑片不动，将置于“2”挡，调节滑动触头;
测量电阻线段长度为;
设长度为由电压规律
又由解得待测电源的电动势为
23．【答案】 见解析 相反 左 C 见解析 AC/CA 穿过闭合导体回路的磁通量发生变化 b到a
【详解】（1）①[1]由图可知，线圈中磁场的方向向上，根据电流表指针偏转方向与电流方向间的关系为：当电流从“”接线柱流入电流表时，指针向右偏转可知，线圈中电流方向由B流向A，如图所示
②[2]S极向下插入螺线管时，线圈中磁通量增大，根据楞次定律可知，感应电流的磁场应该与原磁场方向相反，且感应电流的磁场方向向下，阻碍磁通量的增加。
③[3]将条形磁铁从螺线管中抽出时，穿过线圈的磁通量减小，根据楞次定律，感应电流的磁场应与原磁场方向相同且向上，阻碍磁通量的减小，根据安培定则可知，线圈中感应电流方向由A到B，则电流从“”接线柱流入电流表，电流表的指针向左偏转。
④[4]
A．S极向下插入螺线管时，不需要保证磁体匀速运动，灵敏电流计指针都会向右偏转，故A错误；
B．将磁体向下插入或向上抽出的速度越大，灵敏电流计指针偏转幅度越大，故B错误；
C．将磁体的N、S极对调，并将其向上抽出，则螺线管的磁通量向下减小，根据楞次定律可知，线圈中感应电流方向由B到A，则电流从“”接线柱流入电流表，电流表的指针向右偏转，故C正确；
D．将磁体的N、S极对调，并将其向下插入，则螺线管的磁通量向下增大，根据楞次定律可知，线圈中感应电流方向由A到B，则电流从“”接线柱流入电流表，电流表的指针向左偏转，故D错误。
故选C。
（2）①[5]完整的实验电路如图所示
②[6]将线圈A插入线圈B中，闭合开关S瞬间，发现电流计指针右偏，可知当线圈B中的磁通量增加时，电流计指针右偏；
A．插入铁芯，线圈B中的磁通量增加，电流计指针右偏，故A正确；
B．拔出线圈A，线圈B中的磁通量减少，电流计指针左偏，故B错误；
C．将滑动变阻器的滑片向左移动，线圈A中电流增大，线圈B中的磁通量增加，电流计指针右偏，故C正确；
D．将滑动变阻器的滑片向右移动，线圈A中电流减小，线圈B中的磁通量减少，电流计指针左偏，故D错误。
故选AC。
③[7]闭合导体回路中产生感应电流的条件是：穿过闭合导体回路的磁通量发生变化。
（3）[8]S断开瞬间，延时功能启动，此时穿过线圈B的磁通量向上减小，根据楞次定律可知，线圈B中感应电流产生的磁场方向向上，则此时直导线ab中电流方向为b到a。
24．【答案】(1)见解析
(2) 不 向左 向右 大于
【详解】（1） 连接完整的电路图如下图所示
（2） ①[1]在原线圈插入副线圈后，将两者一起上下移动，则穿过副线圈的磁通量不变，所以不会产生感应电流，灵敏电流计的指针不偏转。
②[2]在闭合开关时，原线圈中的电流增大，则穿过副线圈的磁通量增大，观察到灵敏电流计的指针向左偏转。如果将滑动变阻器的滑片迅速向右滑动，则原线圈中的电流增大，穿过副线圈的磁通量增大，所以灵敏电流计的指针应该向左偏转。
③[3]将原线圈从副线圈中迅速拔出时，穿过副线圈的磁通量快速减小，则灵敏电流计的指针应该向右偏转。
④[4]第一次快拉，用的时间短，磁通量变化快，所以这种情况下产生感应电动势的大小大于第二次慢拉产生感应电动势的大小。
25．【答案】(1)BD
(2)P2挡住P1；P3挡住P1、P2的像；P4挡住P3和P1、P2的像
(3)1.6
(4) 偏小 不变
【详解】（1）A．玻璃上下表面不平行也能测出折射率，A错误；
B．大头针应垂直地插在纸面上，防止产生误差，B正确；
C．选择的入射角应尽量大一些，以减小测量误差，C错误；
D．大头针P1和P2及P3和P4之间的距离适当大些，可减小确定光线时产生的误差，D正确。
选BD。
（2）从P3和P4一侧观察时，P1、P2、P3、P4应满足的关系是P2挡住P1；P3挡住P1、P2的像；P4挡住P3和P1、P2的像；
（3）折射率
（4）[1][2]如图为在①图中分别作出的实际光路图（图中实线）和以ab、cd为界面、以大头针留的痕迹作为出射光线画的实验光路图（图中虚线）
比较实际光路图的折射角与实验光路图的折射角关系可知：折射角测量值偏大，则折射率偏小；②图中对折射率的测量无影响，即乙同学测得的折射率与真实值相比不变。
26．【答案】(1) 0.45 675
(2)C
【详解】（1）[1]由双缝干涉条纹间距公式可知，本实验中条纹间距较小的图丙对应的应为双缝间距较大的双缝，即图丙所对应的双缝的间距为0.45mm。
[2] 由双缝干涉条纹间距公式
可知
（2）由双缝干涉条纹间距公式可知，当双缝与屏的间距减小时，条纹间距也减小。
故选C。
27．【答案】(1)B；(2)15.6，6.0×10-7；(3)大于
【详解】（1）若想增加从目镜中观察到的条纹个数，则需要减小条纹间距，由公式可知
将单缝向双缝靠近，不改变条纹间距，A错误；将屏向靠近双缝的方向移动，条纹间距减小，C错误，B正确；使用间距更小的双缝，条纹间距增大，D错误。
（2）由图2可知，游标为10分度，且第6个小格与主尺对齐，则在B位置时游标卡尺读数为=15mm+6×0.1mm=15.6mm，则相邻两条纹间距=0.75mm。
根据可知，该单色光的波长=6.0×10-7m
（3）如图3测量头中的分划板中心刻线与干涉条纹不在同一方向上，则测得的偏大，由公式可知，波长的测量值大于真实值。
28．【答案】（1）BF（2分）　（2）AD（2分）　（3）m1OP＝m1OM＋m2ON（2分）　（4）mv（2分）
【解析】（1）斜槽轨道的末端切线必须水平，以保证小球做平抛运动，A正确；小球1每次必须从同一高度由静止释放，以保证到达底端时速度相同，不需要轨道光滑，B错误，C正确；为保证两球正碰，则两球必须半径相等，即r1＝r2，为防止小球1碰后反弹，小球1的质量应大于小球2的质量，即m1＞m2，D、E正确；M点一定是小球1碰后的落点，N点、P点不定，F错误；本题选错误的，故选BF。
（2）取水平向右为正方向，根据动量守恒定律有m1v0＝m1v1＋m2v2，小球抛出后做平抛运动，竖直方向做自由落体运动，由于高度相同，因此落地时间t相同，表达式两边乘以t可得m1v0t＝m1v1t＋m2v2t，即m1OP＝m1OM＋m2ON，故还需要测量入射小球和被碰小球的质量m1、m2以及两球相碰后的平抛射程OM、ON，A、D正确。
（3）由以上分析可知，在实验误差允许范围内，若满足关系式m1OP＝m1OM＋m2ON，则可以认为两球碰撞前、后动量守恒。
（4）牛顿所指的量度“运动”的物理量是mv，设一份运动mv为p，则p为矢量，根据牛顿的第一次实验数据可知，碰撞前、后系统的mv相等，即9p＝2p＋7p，同理，根据第二次实验数据，碰撞前、后系统的mv也相等，即12p－6p＝－2p＋8p，而若设一份运动mv2为E，则E为标量，根据第二次实验数据可知，碰撞前、后系统的mv2不相等，即12E＋6E≠2E＋8E，因此牛顿所指的量度“运动”的物理量是mv。
29．【答案】 0.0268 C
【详解】（1）[1]根据极短时间的平均速度近似等于瞬时速度可知，摆锤经过挡光片时的速度大小为
（2）[2]根据机械能计算公式可知，动能
（3）[3]根据机械能守恒可知
画直线方程更佳
选C。
30．【答案】（1） A
（3） （2分）；（2分）
（4） （3分）
【解析】
（1）实验中需要验证的关系为，可知本实验必须要测量和，正确；本实验不需要用钩码的重力代替绳的拉力，实验中不需要保证远小于，错误；滑块运动过程中速度大小始终是钩码速度大小的2倍，错误；本实验的研究对象为滑块（含遮光条）和钩码组成的系统，错误；
（3） 测量过程中系统重力势能的减少量；遮光条通过光电门时的速度大小，滑块（含遮光条）和钩码增加的动能总和为；
（4）滑块经过光电门时的速度大小为，钩码带动滑块运动过程中，若机械能守恒，有，整理有，结合题图，图像的斜率为，解得。
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第 page number 页，共 number of pages 页2026届人教版高考物理第一轮复习：高考物理实验分类提高练习1
一、力学实验（本大题共16小题）
1．（6分）某同学做“探究质量一定时，加速度与力的关系”实验，实验装置如图（a）所示。
（1） 该同学在实验中用打点计时器记录了小车拖动纸带的运动情况。在纸带上，每五个点取一个计数点，如图（b）所示。交流电源的频率为。根据纸带上的数据，可以求出小车的加速度大小为____________。（结果保留三位有效数字）
（2） 若该同学平衡摩擦力时长木板倾角偏大，在这个情况下保持小车质量不变、不断增加砝码盘中砝码的数量，探究加速度与合外力的关系，则可能得到下方图________________。
（3） 若某次实验中使用的交流电频率变为,但该同学仍按照进行数据处理,那么加速度的测量值与实际值相比________（填“偏大”“偏小”或“不变”）。
2．如图所示，某组同学用图甲和图乙装置探究平抛运动的特点。图 （选填“甲”或“乙”）的实验为了说明平抛运动在竖直方向上做的是自由落体运动；图 （选填“甲”或“乙”）的实验为了说明平抛运动在水平方向上做的是匀速直线运动。
3．（8分）某学习小组的同学用如图甲的装置验证竖直面内的圆周运动过程中机械能守恒。轻细杆一端连接在光滑固定转轴处,另一端连接一小球。在转轴点的正上方和正下方轨道半径处分别安装光电门,测出杆长、杆的宽度和小球的直径。现使小球在竖直面内做圆周运动,读出轻杆经过点正上方光电门的时间为,经过点正下方光电门的时间为。已知当地重力加速度为,不考虑空气阻力。
甲 乙
（1） 该同学用游标卡尺测小球直径时,示数如图乙所示,则______________;
（2） 如果要验证小球在竖直面内做圆周运动机械能守恒,需要满足的方程为______________________________________（用题中的、、、、、等符号表示）;
（3） 某位同学误把光电门安装在轻杆的中点,已知小球质量为,则用原来的方法计算小球从最高点到最低点过程中动能的增量时会出现测________真（填“ ”“ ”或“”）;
（4） 另一位同学光电门安装正确,他让小球由任意位置静止释放,测出多组释放点到最低点的距离,以及对应小球运动到最低点光电门的遮光时间,作出了图像。若图像是一条过坐标原点的直线,且直线斜率________________（用题中的、、、等符号表示）,则说明小球运动过程中机械能守恒。
4．某小组在练习使用打点计时器时，从打出的纸带中截取部分研究，如图所示，A、B、C、D、E、F这六个点为某条纸带上实际打出的点，已知打点计时器所用交流电的频率为，打B点时的纸带速度比打E点时纸带的速度 （选填“大”或“小”），打A、F两点的时间间隔为 。
5．（7分）如图甲所示为利用单摆测量重力加速度的实验装置。
甲
（1） 为了减少测量误差，下列做法正确的是。（ ）
A. 摆的振幅越大越好
B. 摆球质量大些、体积小些
C. 计时的起、止位置选在摆球达到的最高点处
D. 将摆球静止悬挂后用米尺测出摆球球心到摆线悬点之间的长度作为摆长
（2） 为了提高实验精度，该同学在悬点顶端安装了力传感器来测摆线拉力，在实验中保持摆角和摆长为不变时，测得的关系，如图乙所示，则单摆的周期为__________________，当地的重力加速度______________________________。多次改变摆长并测出相应图像，发现图像________________（上移、下移或上下未移动）。
乙
6．利用如图所示的实验装置验证动量守恒定律，其中两滑块质量不同，但滑块上的遮光片规格相同。
(1)利用游标卡尺测量遮光片的宽度，测量结果如图乙所示，遮光片的宽度 ；
(2)若验证完全非弹性碰撞时动量守恒，应选用_______（选填字母）组滑块进行实验。（A中在两滑块接触的一面安装了弹性圆环；B中左边滑块右侧装了撞针，右侧滑块左边附着一块橡皮泥；C未做任何处理）
A．
B．
C．
(3)有同学发现遮光条宽度的测量值偏大，则对实验结果 （选填“有影响”或“无影响”）。
(4)将滑块1放到光电门1的左侧，滑块2放到光电门1与光电门2之间，向右轻推滑块1使它与滑块2相碰。光电门1的计时器显示遮光时间为，，光电门2的计时器先后显示有两次遮光时间，依次为，若碰撞为弹性碰撞，应满足的表达式为 （用已给的物理量符号表示）。
7．“探究力的平行四边形定则”的实验装置如图甲所示，其中A为固定橡皮筋的图钉，O为橡皮筋与细线的结点，OB和OC为细绳。如图乙所示是在白纸上根据实验结果画出的图。
(1)第一次用两个弹簧测力计将橡皮筋拉至O点，第二次用一个弹簧测力计将橡皮筋 （填“必须”或“不必”）同样拉至O点。
(2)图乙中的 （填“F”或“”）是力F1和F2的合力的实际测量值。
8．（7分）某学习小组利用手机和刻度尺研究小球做平抛运动的规律。他们用手机拍摄功能记录小球抛出后位置的变化，每隔时间T拍摄一张照片。
（1）在小球抛出瞬间拍摄一张照片，标记小球的位置为A（抛出点），然后依次连续拍下两张小球的照片并标记小球位置B和C；
（2）经测量，AB、BC两线段的长度分别为l1、l2；
（3）若忽略空气阻力，则
①　　　　（填“＝”“＞”或“＜”）；
②如图所示，若某同学测得AB与水平方向的夹角为30°，l1＝2．5 cm，已知照片中尺寸为实际尺寸的，g＝10 m/s2，则小球经过B点的速度大小为vB＝　　　　m/s；
③小球从A到C的平均速度大小　　　　vB（填“等于”或“不等于”）。
9．实验小组用如图甲所示实验装置，探究“加速度与力、质量的关系”实验。
（1）在实验过程中，体现的物理方法或思想是 （填正确选项标号）。
A．等效法 B．控制变量法 C．假设法 D．理想实验法
（2）实验过程相关要求正确的是 。（填正确选项标号）
A．实验时，先释放小车再接通电源
B．实验过程需要小车质量远大于沙桶及沙子质量
C．补偿阻力时，要挂上沙桶，垫高木板右端，用小车拖着纸带打点
D．交流电频率为50Hz，相邻计数点间还有四个点，则相邻两计数点间的时间间隔为0.08s
（3）某次实验打点计时器打出一条纸带，取计数点a、b、c、d、e、f、g等系列点，已知相邻计数点间的时间间隔T=0.1s，用刻度尺测出各相邻计数点间的距离如图乙所示，则小车运动的加速度大小a= m/s2；打下点c点时速度大小vc= m/s。（结果均保留两位有效数字）
（4）根据实验数据，作出、图像如下图所示，实验中未补偿阻力的是 ；实验中未满足的是 。（均填正确选项标号）
10．（7分）测定当地的重力加速度的装置如图甲所示，该实验要在暗室中进行，实验器材包括：频闪仪（带照相功能）、尖嘴玻璃管、螺丝夹子、接水铝盒、带荧光刻度的米尺、支架、漏斗、橡皮管等。
甲 乙
实验步骤如下：
（1）在漏斗内盛满水，旋松螺丝夹子，使水滴以一定的频率一滴滴落下。
（2） 用该频闪仪发出的白闪光将水滴照亮，由大到小逐渐调节频闪仪的频率，直到频闪仪的闪光频率为时，第一次看到一串仿佛固定不动的水滴，此时水滴滴落的频率为______。
（3）调节螺丝夹子，缓慢加快水滴滴落频率，直到再用该频闪仪发出的白闪光将水滴照亮，仍可以看到一串仿佛固定不动的水滴。
（4）利用频闪相机拍照。
（5） 用竖直放置的米尺测得各水滴所对应的刻度。采集数据并处理。若读出其中几个连续的水滴的距离关系如图乙所示，则当地的重力加速度大小____________（结果保留三位有效数字）。
（6） 该实验中测得的重力加速度总是偏小的原因可能是________________（写出一条即可）。
11．某同学用图甲装置做“弹簧的弹力与伸长量之间的关系”实验。
(1)图示实验装置中，刻度尺保持竖直，为了便于直接读出弹簧的长度，刻度尺的零刻度应与弹簧的 （选填“上端”或“下端”）对齐；不挂钩码时指针所指刻度尺的位置如图乙所示，则此时弹簧的长度 cm。
(2)改变所挂钩码的个数，进行多次实验，记录每次所挂钩码的质量m及弹簧的长度L，根据求得弹力（g为重力加速度），根据求出弹簧伸长量，根据求得的多组F、x作图像，如图丙所示。由图像可求得出弹簧的劲度系数为 N/m（保留一位小数）。
(3)若该同学重新实验，实验时多用了几个钩码，作出的图像出现了弯曲现象。造成这种现象的原因是 。
12．某实验小组用如图所示的装置来探究圆锥摆运动的规律，轻质细线穿过竖直固定的细圆管（内壁以及管口均光滑）并跨越光滑的定滑轮，一端连接物块（质量为M），另一端连接直径为d的小球，让小球在水平面内做匀速圆周运动并通过光电门（小球通过光电门的时间为），物块静止不动，用秒表来记录小球做圆周运动的时间，重力加速度大小为g，忽略空气阻力。
(1)小球在水平面内做匀速圆周运动的线速度大小 （用d、表示），从小球某次通过光电门开始计时，若测得连续n次（n从1开始计数）通过光电门的时间间隔为t，则小球做圆周运动的周期 （用n、t表示），若测得细圆管下管口与圆弧轨迹圆心间的高度差为H，圆弧轨迹的半径为r，则小球受到的向心力 （用H、r、M、g表示）。
(2)实验发现当两次圆锥摆实验的圆弧半径r不同，而细圆管下管口与圆弧轨迹圆心间的高度差H相同时，两种圆周运动的周期T相同，这说明圆锥摆的周期T与H有关，则有 （用H、g表示）。
13．（7分）为研究动量守恒定律,物理兴趣小组同学用如图（a）所示的装置,通过、两刚性小球的碰撞来验证动量守恒定律。如图所示,入射小球从倾斜轨道某固定卡槽位置由静止释放,从水平轨道抛出后撞击竖直挡板;再把被撞小球静置于水平轨道末端,入射小球仍从原位置由静止释放,两球发生正碰后各自飞出撞击竖直挡板。多次重复上述步骤，小球平均落点位置分别为图（a）中、、为不放小球时小球的平均落点。各落点到水平轨道的竖直距离如图所示。
图（a） 图（b）
（1） 关于实验,下列说法正确的是____（填字母序号）。（ ）
A. 轨道必须光滑且末端水平
B. 球的质量可以小于球的质量
C. 球每次必须从同一位置由静止释放
D. 球的直径可以大于球的直径
（2） 实验测得小球的质量为,被撞小球的质量为,若要验证动量守恒定律,还需测量的物理量有____（填字母序号）。（ ）
A. 末端到挡板的水平距离
B. 小球释放点到水平轨道的高度
C. 图（a）中、、的距离、、
（3） 若球与球碰撞前后动量守恒,其满足的表达式是______________________________（用上述题目中的字母表示）。
（4） 受上述实验的启发,某同学设计了另一种验证动量守恒定律的实验方案。如图（b）所示,用两根不可伸长的等长轻绳将两个半径相同、质量不等的匀质小球悬挂于等高的点和点，两点间距等于小球的直径。将质量较小的小球1向左拉起至点由静止释放,在最低点与静止于点的小球2发生正碰。碰后小球1向左反弹至最高点,小球2向右摆动至最高点。测得小球1、2的质量分别为和,弦长、、,推导说明,、、、、满足________________________关系即可验证小球1、2碰撞前后动量守恒。
14．（6分）某学习小组欲用单摆测量当地的重力加速度和天花板到地面的高度。如图（a）所示,把轻质细线一端固定在天花板上,另一端连接一小钢球,自然悬垂时,测量球心到地面高度,然后让钢球做小幅度摆动,测量次全振动所用时间。改变小钢球高度,测量多组与的值。在坐标纸上描点连线作图,画出图如图（b）所示, 取3.14。
图（a） 图（b）
（1） 关于本实验,下列说法正确的是。（ ）
A. 应使小钢球在同一竖直面内摆动
B. 小钢球可以换成较轻的橡胶球
C. 测量时误把小钢球最低点到地面的高度测成,对由图（b）求得的当地重力加速度值无影响
（2） 由图（b）可求得当地重力加速度为____________，天花板到地面的高度为____________。（结果均保留2位小数）
15．利用图1所示的装置可测量滑块在斜面上运动的加速度，一斜面上安装有两个光电门，其中光电门乙固定在斜面上靠近底端处，光电门甲的位置可移动，当一带有遮光片的滑块自斜面上滑下时，与两个光电门都相连的计时器可以显示出遮光片从光电门甲至乙所用的时间t，改变光电门甲的位置进行多次测量，每次都使滑块从同一点由静止开始下滑，并用米尺测量甲、乙之间的距离s，记下相应的t值；所得数据如下表所示。
s(m) 0.500 0.600 0.700 0.800 0.900 0.950
t(ms) 292.9 371.5 452.3 552.8 673.8 776.4
s/t(m/s) 1.71 1.62 1.55 1.45 1.34 1.22
完成下列填空和作图：
（1）若滑块所受摩擦力为一常量，滑块加速度的大小a、滑块经过光电门乙时的瞬时速度v1、测量值s和t四个物理量之间所满足的关系式是 ；
（2）根据表中给出的数据，在图2给出的坐标纸上画出图线 ；
（3）由所画出的图线，得出滑块加速度的大小为a= m/s2（保留2位有效数字）。
16．重力加速度参数广泛应用于地球物理、空间科学、航空航天等领域。高精度的重力加速度值的测量对重力场模型建立与完善、自然灾害预警、矿物勘探、大地水准面绘制等领域有着重要的作用。某同学在“用单摆周期公式测量重力加速度”的实验中，利用了智能手机和两个相同的圆柱体小磁粒进行了如下实验：
（1）用铁夹将摆线上端固定在铁架台上，将两个小磁粒的圆柱底面吸在一起，细线夹在两个小磁粒中间，做成图（a）所示的单摆；
（2）用刻度尺测量悬线的长度l，用游标卡尺测得小磁粒的底面直径d；
（3）将智能手机磁传感器置于小磁粒平衡位置正下方，打开手机智能磁传感器，测量磁感应强度的变化；
（4）将小磁粒由平衡位置拉开一个小角度，由静止释放，手机软件记录磁感应强度的变化曲线如图（b）所示。试回答下列问题：
①由图（b）可知，单摆的周期为 ；
②重力加速度g的表达式为 （用测得物理量的字母符号表示）；
③改变摆线长度l，重复实验操作，得到多组数据，画出对应的图像如图（c），算出图像的斜率为k，则重力加速度g的测量值为 （用含有k字母符号表示）。
（5）某同学在家里做实验时没有找到规则的小磁铁，于是他在细线上的某点A做了一个标记，实验中保持标记A点以下细线长度不变，通过改变悬点О、A间细线长度改变摆长。实验中，测得悬点О到A点的距离为时对应的周期为，悬点О到A点的距离为时对应的周期为，由此可测得当地的重力加速度 （用、、、表示）。
二、电学实验（本大题共6小题）
17．（10分）测某遥控赛车电池的电动势和内阻，其电动势约,内阻约 。实验室有如下器材:
电流表（量程,内阻约为）
电流表（量程，内阻未知）
滑动变阻器（阻值范围为 ,允许通过的最大电流为）
滑动变阻器（阻值范围为 ,允许通过的最大电流为）
电阻箱
电源（电动势约为，内阻约为）
灵敏电流计
定值电阻
导线，开关
图（a） 图（b）
（1） 某同学根据已有器材设计如图（a）所示的电路图，滑动变阻器应选____（填器材前的字母）。
（2） 闭合开关、,调节滑动变阻器和电阻箱，使电流计示数为0,记录示数,示数，电阻箱示数，多次调节电阻箱和滑动变阻器的阻值，每次都使电流计示数为0，并记录不同电阻箱阻值所对应的示数和示数，作出电流表示数与电阻箱的示数的乘积和电流表的示数的图像即图像，如图（b）所示，则被测电源的电动势____________，内阻____________ （结果均保留两位小数）。
（3） 用以上方法测量的电动势________（填“ ”“ ”或“”）,测量的内阻________（填“ ”“ ”或“”）。
18．在做“电池电动势和内阻的测量”实验中，实验电路如图甲所示。在实验操作时，闭合开关前，滑动变阻器的滑片应滑到最 端（选填“左”或“右”）。改变电阻，测出几组、数据，得到如图乙所示的图像。图线与坐标轴的交点值为，图线与坐标轴的交点值为，可求出电源的内阻值为 （选填“”或“”）。
19．（10分）随着技术创新和产业升级，我国新能源汽车强势崛起实现“换道超车”，新能源汽车对温度控制有非常高的要求，控制温度时经常要用到热敏电阻。物理实验小组找到两个热敏电阻，一个是热敏电阻，其电阻值随温度的升高而增大;另一个是热敏电阻，其电阻值随温度的升高而减小。该实验小组想利用下列器材来探究这两个热敏电阻（常温下阻值约为）的电学特性及作用。
图（a） 图（b）
A.电源（电动势，内阻可忽略）
B.电流表（满偏电流，内阻）
C.电流表（量程，内阻约为）
D.滑动变阻器（最大阻值为）
E.滑动变阻器（最大阻值为）
F.定值电阻
G.单刀单掷开关、单刀双掷开关各一个，导线若干
（1） 若要求热敏电阻两端的电压可以从零开始比较方便地进行调节，应选择接入电路中的滑动变阻器为________（填器材前的字母），请在图（a）中将电路图补充完整。
（2） 物理实验小组用表示电流表的示数，表示电流表的示数，通过实验画出两个热敏电阻接入电路时的图线如图（b）中、所示。若将图线所代表的元件直接接在一个电动势、内阻 的电源两端，则该元件的实际功率为______________________（结果保留2位有效数字）。
（3） 在汽车电路中常用热敏电阻与其他元件串联起来接入电路，用于防止其他元件两端的电压过大，从而保护电路和设备，你认为应该选用____________（填“”或“”）热敏电阻，请简述该热敏电阻防止电流过大的原因：________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
20．创新实验原理与方法在工业生产中，常运用测定电学量的方法来测定某些溶液中离子的浓度。某同学利用图（a）所示电路模拟这一情形，测定不同浓度下食盐溶液的电阻率。在长方体绝缘容器内插上两竖直金属薄板、，板固定在左侧，板可插在容器内不同位置。
图（a） 图（b）
图（c）
（1） 因缺少保护电阻，为保护电流表，开关闭合前板应尽量靠近容器的（填“左”或“右”）侧，容器内应倒入__（填“少量”或“大量”）食盐溶液。
（2） 某次实验时，容器内有一定量的食盐溶液，且板位于最右端，此时电流表示数如图（b），则此时电路中电流为__；为便于在多次测量中电流的变化范围更大一些，应__（填“增加”或“减少”）容器内的食盐溶液。
（3） 倒入适量食盐溶液后，将板插在容器内不同位置，改变、两板的间距，读取电流表读数，测量多组数据，得到图线如图（c）所示。已知电源电动势为，容器内部底面长，容器内溶液体积。根据图线求得该食盐溶液的电阻率__（保留两位有效数字）。
21．某实验小组为了测量一节干电池的电动势及内阻，设计了如图1所示电路。实验所用的器材有：电流表（量程0～300mA，内阻未知）；电流表（量程0～0.6A，内阻约1Ω）；定值电阻；电阻箱R（阻值0～99.99Ω）；开关三个和导线若干。
(1)请根据电路图将图2中的实物图连接完整。
(2)断开开关、闭合开关，将电阻箱R接入电路的电阻调到最大，闭合开关，调节电阻箱，使两电流表指针偏转均较大，记录两电流表的示数、及电阻箱接入电路的电阻，断开开关，根据数据求得电流表的内阻 （用、、、表示）。
(3)将电阻箱接入电路的电阻调到最大，将开关闭合、断开，闭合开关，多次调节电阻箱的阻值，测得多组电阻箱接入电路的电阻R及对应电流表的示数I，作出图像，得到图像的纵截距为b，斜率为k，则电池的电动势E＝ ，内阻r＝ （结果用b、k、表示）。
22．（8分）某实验小组测量一电流计的内阻,两位同学采用了不同的方法。
同学一采用如图甲所示的电路,实验步骤如下:
甲
①按图连接好电路,将滑动变阻器的滑片调至正确的位置;
②先断开开关,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片位置,使满偏;
③再闭合,保持滑动变阻器的滑片位置不变,调节电阻箱的阻值,使的示数为满偏的一半,记下此时电阻箱的阻值为;
④断开电路。
同学二采用如图乙所示的电路,实验步骤如下:
乙
①按图连接好电路;
②闭合开关,调节滑动变阻器和电阻箱,使电流表A的示数为电流计的3倍,记下此时电阻箱的阻值为;
③断开电路。
根据两位同学的实验操作,回答下列问题:
（1） 两位同学在实验第1步中,滑动变阻器的滑片开始都应调至________端（填“”或“”）;
（2） 同学一测量的电流计的内阻____________；
（3） 同学二测量的电流计的内阻____________；
（4） 从系统误差的角度分析,两位同学的测量值的大小关系为________（填“ ”“ ”或“”）。
三、其他实验（本大题共4小题）
23．创新实验过程与数据处理方法某同学设计了如图甲所示的装置来探究“气体温度不变时压强随体积变化的规律”的实验，注射器导热性能良好，用橡皮帽和活塞在注射器内封闭一定质量的理想气体。质量不计的细绳跨过滑轮，一端系到活塞上，调节滑轮的高度，使左侧细绳拉直时能保持水平，另一端可以挂钩码。实验时，在细绳的下端依次挂上质量相等的钩码1、2、3、 ，稳定后通过注射器的刻度读出对应空气柱的体积，并求出对应气体的压强。已知注射器的最大体积为，注射器的刻度全长为，大气压强为，每个钩码的质量为，重力加速度为。
甲
（1） 关于本实验的操作，下列说法正确的是。（ ）
A. 为减小误差，每挂上一个钩码后，应平衡后再读出体积
B. 挂钩码时，为了防止注射器脱落，应用手紧紧握住注射器
C. 实验前，应在活塞上涂上润滑油，并来回拉动几次
D. 实验时必须测出封闭气体的温度
（2） 若在某次实验中细绳上所挂钩码个数为，则平衡后对应气体的压强为________________（用题目中已知量表示）。
（3） 该同学根据测得气体的体积和对应的压强，作出了图像，如图乙所示，图线不过原点，则纵截距大小代表________________________；体积增大到一定值后，图线开始偏离直线，可能是由于气体温度__（填“升高”或“降低”）；也可能是由于装置气密性不好导致气体质量__（填“增大”或“减小”）。
乙
24．用油膜法估测油酸分子直径大小的实验中，配制的酒精油酸溶液中，溶液中有纯油酸6mL，用注射器测量得到1mL该溶液有50滴。
(1)把带有方格的玻璃板放在浅盘上，描绘出油膜的边界轮廓，形状如图所示。坐标方格边长为2cm，则得出油酸薄膜的面积约是 cm2；
(2)根据数据算出油酸分子直径大小约为 m；（保留两位有效数字）
(3)若实验时痱子粉撒得太厚，则所测的分子直径会 （选填“偏大”或“偏小”）。
25．（6分）利用数字化实验研究“一定质量的气体在温度不变时,压强与体积关系”的实验装置如图（a）所示。
（1） 小明同学组装好实验装置,进行多次实验，每次实验测出6组数据,进行两次实验后,他根据两组实验数据画出图像，如图（b）所示,但是仍然得不到压强与体积关系,你认为他应该作出和__________图像；
（2） 小明同学作出正确的图像后,发现该图像与纵轴有截距,你认为原因是________________________________________________；
（3） 小明解决上述问题后，重新作图得到了一条过原点的直线，通过实验图像,我们可以得出结论:______________________________________________________________。
26．利用双缝干涉测定光的波长的实验中，双缝间距d=0.4mm，双缝到光屏间的距离l=0.5m，实验时，接通电源使光源正常发光，调整光路，使得从目镜中可以观察到干涉条纹。
(1)若想增加从目镜中观察到的条纹个数，该同学可_____________。
A．将单缝向双缝靠近
B．将屏向靠近双缝的方向移动
C．将屏向远离双缝的方向移动
D．使用间距更小的双缝
(2)某种单色光照射双缝得到干涉条纹如图2所示，分划板在图中A、B位置时游标卡尺读数也如图2中所给出，则
①分划板在图中A位置时游标卡尺的读数为=11.1mm，在B位置时游标卡尺读数为= ；
②该单色光的波长= m；
(3)如果测量头中的分划板中心刻线与干涉条纹不在同一方向上，如图3所示。则在这种情况下测量干涉条纹的间距时，测量值 实际值（填“大于”、“小于”或“等于”）。
四、创新实验（本大题共4小题）
27．用手机软件开展创新实验某同学利用手机“声音图像”软件辅助测量物块与长木板间的动摩擦因数 。实验装置如图甲所示，将长木板固定在水平桌面上，物块置于长木板上且两端分别通过跨过定滑轮的细线与小球、相连，实验前分别测量出小球、底部到地面的高度、。打开手机软件，某时刻烧断一侧细线，记录下小球与地面两次碰撞声的时间图像（两小球落地后均不反弹）。
甲 乙 丙
丁
（1） 烧断细线前，用分度值为的刻度尺测量，刻度尺的0刻度线与地面齐平，小球的位置如图乙所示，则__________________；
（2） 实验时烧断物块左侧的细线，若算得下落的时间为，图丙为手机测得的时间，则物块加速运动的时间为__；若将手机放在靠近小球的地面上测量物块加速运动的时间，测量结果会__（填“偏大”“偏小”或“不变”）；
（3） 仅改变小球实验前离地高度，测量不同高度下物块加速运动的时间，作出图像如图丁所示，由图像可求得斜率为，若小球的质量为，物块质量为，重力加速度为，则物块与木板间的动摩擦因数________________（用字母、、、表示）。
28．某物理小组对轻弹簧的弹性势能进行探究，实验装置如图（a）所示：轻弹簧放置在光滑水平桌面上，弹簧左端固定，右端与一物块接触而不连接，纸带穿过打点计时器并与物块连接．向左推物块使弹簧压缩一段距离，由静止释放物块，通过测量和计算，可求得弹簧被压缩后的弹性势能．
（1）实验中涉及到下列操作步骤：
①把纸带向左拉直
②松手释放物块
③接通打点计时器电源
④向左推物块使弹簧压缩，并测量弹簧压缩量
上述步骤正确的操作顺序是 （填入代表步骤的序号）．
（2）图（b）中M和L纸带是分别把弹簧压缩到不同位置后所得到的实际打点结果．打点计时器所用交流电的频率为50Hz．由M纸带所给的数据，可求出在该纸带对应的实验中物块脱离弹簧时的速度为 m/s．比较两纸带可知， （填“M”或“L”）纸带对应的实验中弹簧被压缩后的弹性势能大．
29．某兴趣小为了用弹簧测力计测定两物块A和B间的动摩擦因数，某同学设计了如图所示的实验方案。用水平力F向右拉物块B，使其向右运动。已知物块A质量，物块B质量，水平力，重力加速度。
(1)弹簧测力计示数稳定后的放大情况如图所示，弹簧测力计的示数为 N；（保留两位小数）
(2)该同学拉动物块B时__________；
A．只能匀速拉动 B．只能加速拉动 C．匀速拉动或加速拉动都可以
(3)AB间的动摩擦因数 。（保留两位小数）
30．（6分）用如图（a）所示实验装置验证机械能守恒定律,连接小车与托盘的绳子与水平桌面平行，带遮光片的小车位于气垫导轨上（图（a）中未画出,视为无摩擦力）,重力加速度为,先接通电源,后释放托盘与砝码,测得如下物理量：遮光片宽度,遮光片释放点到光电门的长度,遮光片通过光电门的挡光时间,托盘与砝码的总质量，小车和遮光片的总质量。
（1） 如图（b）所示,用游标卡尺测得遮光片宽度____________；
（2） 用该装置验证该系统遵循机械能守恒定律，__________（填“需要”或“不需要”）满足；
（3） 若从释放到小车经过光电门这一过程中系统机械能守恒,则满足的关系式是____________________________________（用题干中的字母表示）。
参考答案
1．【答案】（1） （2分）
（2） A、C（2分）
（3） 偏小（2分）
【详解】
（1） 利用逐差法对纸带上的点进行计算，解得；
（2） 过度平衡摩擦力，会导致图像不过原点，不断增加砝码时，可能会使该实验无法满足砝码和砝码盘的总质量远远小于小车的质量，故小车受到的合外力不再近似等于砝码和砝码盘的总重力，因此最后的图像不再是直线，而是曲线，故可能得到图A、图C；
（3） 按计算时代入的周期偏大，得到的加速度偏小。
2．【答案】甲，乙
【详解】[1]图甲中两球总是同时落地，说明两球在竖直方向有相同的运动情况，所以图甲的实验为了说明平抛运动在竖直方向上做的是自由落体运动；
[2]图乙中1球能与2球在水平面上相碰，说明两球在水平方向有相同的运动情况，所以图乙的实验为了说明平抛运动在水平方向上做的是匀速直线运动。
3．【答案】（1） （2分）
（2） （2分）
（3） （2分）
（4） （2分）
【详解】
（1） 由题图乙可知，小球的直径为。
（2） 根据题意可知，细杆的挡光时间较短，可用平均速度代替瞬时速度，由可知，小球经过最低点的线速度大小是细杆在光电门处线速度大小的两倍，为，小球经过最高点的线速度大小为，若小球从最高点到最低点满足机械能守恒，则有，化简得。
（3） 把光电门安装在轻杆的中点，则小球真实的线速度，，用原来的方法计算动能的增加量时会出现。
（4） 由图可知，小球由任意位置静止释放运动到最低点过程，若机械能守恒，有，又，，，可得，故斜率，则可说明小球运动过程中机械能守恒。
4．【答案】小，0.1
【详解】[1]根据，，由题图可知，则打B点时的纸带速度比打E点时纸带的速度小；
[2]打A、F两点的时间间隔为
5．【答案】（1） BD
（2） （1分）；（2分）；上下未移动（2分）
【详解】
（1） 单摆只有在最大摆角小于 时，其振动才可视为简谐运动，错误；摆球的质量大些、体积小些可以减小振动时空气阻力的影响从而减少测量误差，正确；计时的起、止位置选在单摆的最低位置有利于减小计时误差，错误；将摆球静止悬挂后测量，摆线更接近实验时的实际长度，减少测量误差，正确。
（2） 由题图乙可知从最低点到最高点所用的时间为，则周期为，根据公式解得，可得；在实验中由最高位置运动至最低位置，根据机械能守恒定律有，最低位置处根据牛顿第二定律有，可解得最低位置摆线拉力为，摆角不变，改变摆长，可知各个位置摆线拉力与摆长无关，故图像不移动。
6．【答案】(1)0.545；(2)B；(3)无影响；(4)
【详解】（1）遮光片的宽度0.5cm+0.05mm×9=0.545cm
（2）若验证完全非弹性碰撞时动量守恒，则碰后两物体黏在一起，则应该左边滑块右侧装撞针，右侧滑块左边附着一块橡皮泥，碰后黏在一起，则选B。
（3）设左边滑块质量为，右边滑块质量为，让去碰碰前遮光时间为碰后遮光时间为碰后遮光时间为；则要验证的动量守恒表达式为：，会发现会被约掉，无影响。
（4）光电门1的计时器显示遮光时间为，光电门2的计时器先后显示有两次遮光时间，依次为，分别对应滑块2和滑块1碰后遮光时间。
根据弹性碰撞有：，，联立可得，结合题意：，代入可得。
7．【答案】(1)必须；(2)
【详解】（1）在“探究力的平行四边形定则”实验中，为了验证力的合成规律，需要确保两次实验中力的作用效果相同，即两次实验中的结点O的位置必须相同。因此，第二次用一个弹簧测力计必须同样将橡皮筋拉至O点。
（2）实验中F是由平行四边形得出的，是F1和F2的合力的理论值，而是通过实验方法得出的实际测量值，其方向一定与橡皮筋的方向相同，即一定沿AO方向。
8．【答案】①＞（2分）　②（2分）　③等于（3分）
【解析】①做平抛运动的小球在竖直方向上做自由落体运动，从初速度为零开始，前两段连续相等时间内位移之比为1∶3，则＝，设l1与水平方向夹角为θ1，l2与水平方向夹角为θ2，故＝＞；
②32l1cos 30°＝vxt，32l1sin 30°＝gt2，vy＝gt，可得vB＝＝ m/s；
③在B点，竖直方向上vy＝，水平方向上vx＝，故vB＝＝，而＝＝，所以vB＝。
9．【答案】B；B；2.4；0.51；B；D
【详解】（1）本实验体现的物理方法是“控制变量”法。B正确。
（2）实验时先接通电源然后释放小车。A错误；实验过程需要小车质量远大于沙桶及沙子质量，满足上述条件，小车拉力才近似等于沙桶及细沙的重力。B正确；补偿阻力时，不应该挂上沙桶。C错误；交流电频率为50Hz，相邻计数点间还有四个点，则相邻两计数点间的时间间隔。D错误。
（3）根据匀变速直线运动逐差法，小车加速度，根据匀变速运动规律，则
（4）在a—F图像中，有纵截距的原因是补偿阻力过大，有横截距原因是未补偿阻力。根据牛顿第二定律，对m有，对M有，代入得，当时，拉力才近似等于沙桶重力，其加速度为，在图像，增大时，即M减小，不满足，实际加速度，小于理论加速度，图线向下弯曲。
10．【答案】（2） 10（2分）
（5） （2分）
（6） 受到空气阻力（3分）
【详解】
（2） 当频闪仪频率等于水滴滴落的频率时，可看到一串仿佛固定不动的水滴，可知水滴滴落的频率为。
（5） 此时频闪仪的闪光频率为，则闪光周期为，由分析可知此时水滴滴落的周期为，由逐差法可知，解得。
（6） 该实验中引起系统误差的原因可能是水滴在下落过程中受到空气阻力。
11．【答案】(1) 上端 15.06（15.04~15.08均可）
(2)312.5
(3)弹簧超出了弹性限度
【详解】（1）[1]刻度尺保持竖直，为了便于直接读出弹簧的长度，刻度尺的零刻度应与弹簧的上端对齐；
[2]由图乙可知该刻度尺的分度值为1mm，需要估读到下一位，则此时弹簧的长度
（2）由图像结合胡克定律可得弹簧的劲度系数为
（3）图像出现弯曲说明弹簧的弹力与弹簧的伸长量不再成正比，原因是弹簧超出了弹性限度。
12．【答案】(1)，，；(2)
【详解】（1）小球直径为d，通过光电门的时间为，根据光电门的测速原理可知，小球在水平面内做匀速圆周运动的线速度大小
[2]从小球某次通过光电门开始计时，若测得连续n次（n从1开始计数）通过光电门的时间间隔为t，则小球做圆周运动的周期
[3]令绳的拉力为，对物块进行分析，根据平衡条件有，小球做匀速圆周运动，令圆管下端绳与竖直方向夹角为，对小球进行分析有，若测得细圆管下管口与圆弧轨迹圆心间的高度差为H，圆弧轨迹的半径为r，根据几何关系有，解得小球受到的向心力。
（2）小球做匀速圆周运动，绳子与竖直方向的夹角为，则有，其中，结合上述有。
13．【答案】（1） C
（2） C
（3） （2分）
（4） （3分）
【详解】
（1） 轨道末端切线水平，使两球做平抛运动，不要求轨道光滑，错误；只有球质量大于球质量时，碰后两球速度都向前，错误；要使球到达轨道末端的速度相同，则球每次必须从同一位置由静止释放，正确；两球直径相同，才能使两球发生正碰，错误。
（2） 小球离开轨道后在竖直方向上做自由落体运动，有，在水平方向上做匀速直线运动，有，则碰前球的速度为，碰后球速度为，碰后球的速度为，若、两球碰撞前后动量守恒，有,代入后有，则除两球质量外，只需要测量、、，正确。
（3） 若、两球碰撞过程动量守恒，有，即。
（4） 设小球运动的弦长为，摆线长度为，摆线运动夹角为 ，则有，由，得，小球做圆周运动过程机械能守恒，有，解得，设水平向右为正方向，因此若两球碰撞过程动量守恒，有，即。
技巧必背 验证碰撞过程中动量守恒实验中利用平抛运动测量速度的方案
（1）做平抛运动落在同一水平面：小球水平位移为，有，即。
（2）从同一斜面顶端抛出做平抛运动落在同一斜面上：小球落在斜面上水平位移为，由和 得，有，即。
（3）做平抛运动落在同一竖直面：小球落在同一竖直面的下落高度为，由和得，有，即。
14．【答案】（1） AC
（2） （2分）；（2分）
【详解】
（1） 本实验应使小钢球在同一竖直面内摆动,不能形成圆锥摆,正确；单摆是一个理想化模型,若采用质量较轻的橡胶球,空气阻力对摆球运动的影响较大,错误；正确测量时有,整理得,若误把小钢球最低点到地面的高度测成,则有,整理得,斜率不变,故得到的重力加速度值不变,正确。
（2） 由可得斜率的大小,代入数据可得,当时,有,可得天花板到地面的高度为。
15．【答案】 （或者） 图像如图
2.0（1.8~2.2）
【详解】（1）[1]已知滑块沿斜面下滑时做匀加速运动，滑块加速度的大小a、滑块经过光电门乙时的瞬时速度v1、测量值s和t四个物理量，因为时速度v1是下滑的末速度，所以我们可以看下滑的逆过程，所以满足的关系式是
（2）[2]根据表中给出的数据，在图2给出的坐标纸上画出图线，注意，题中所给图的纵坐标刻度不是常见的均匀刻度。
（3）[3]由
整理得
由表达式可知，加速度等于斜率绝对值大小的两倍，所以由图象得出滑块加速度的大小为
16．【答案】，， ，
【详解】（4）①根据单摆的运动规律一个周期内应该有两个电磁感应的最大值。由图可得出，单摆的周期为。②根据，且因为，解得，③根据，可得，所以为纵坐标，此时斜率，得。
（5）设A到小磁粒重心距离为，根据，，联立解得得。
17．【答案】（1） C
（2） （2分）；（2分）
（3） （2分）；（2分）
【详解】
（1） 当电流计读数为0时，所在的回路总电阻，的量程只有，半偏时只有，故回路总电阻在几欧姆到几十欧姆之间,合适；
（2） 当电流计读数为0时,把定值电阻和的和即看作等效内阻,则等效电源路端电压即为,有,设图像直线方程为，斜率，且过点,代入直线方程可以解得, ;
（3） 因为电流计读数为0,故为等效电源的准确路端电压,为所测的等效电源的准确电流,故所测电动势和内电阻均为准确值。
18．【答案】左，
【详解】[1]为了保护电路安全，闭合开关前，滑动变阻器的滑片应滑到最左端，使滑动变阻器接入电路阻值最大，电路电流最小。
[2]根据闭合电路欧姆定律可得，可得，可知图像的斜率为，解得内阻为。
19．【答案】（1） D（2分）；见图甲（2分）
（2） 2.5（2.4~2.6均可）（2分）
（3） （2分）；型热敏电阻的阻值随温度升高而增大，当电路中的电流较小时，热敏电阻的阻值较小，串联分得的电压较小；当电路中的电流较大时，热敏电阻的阻值较大，串联分得的电压较大，使得其他元件两端的电压不至于过大，从而防止电压过大（2分）
【详解】
（1） 因为要求热敏电阻两端的电压从零开始逐渐增大，所以滑动变阻器采用分压式接法，为了便于调节，应选用最大阻值较小的滑动变阻器，电路图如图甲所示。
甲
（2） 由题意可知，图乙中图线可以对应热敏电阻的图线，纵坐标的对应电压为（关键：电流表所在支路的总电阻为 ，可计算纵坐标电流表示数对应的电压值）。在图乙中作出、内阻 的电源的图像，其与图线的交点坐标的乘积即为所要求的实际功率，。
乙
（3） 型热敏电阻的阻值随温度升高而增大，当电路中的电流较小时，热敏电阻的阻值较小，串联分得的电压较小；当电路中的电流较大时，热敏电阻的阻值较大，串联分得的电压较大，使得其他元件两端的电压不至于过大。
【知识拓展】 电源的图像与电阻的图像比较
电源的 图像 电阻的 图像
图形
截距 与纵轴交点表示电源电动势，与横轴交点表示电源短路电流 过坐标原点，表示电流为零时，电阻两端的电压为零
坐标、的乘积 表示电源的输出功率 表示电阻消耗的功率
坐标、的比值 表示外电阻的大小，不同点对应的外电阻大小不同 表示电阻的大小，每一点对应的比值均等大
斜率的绝对值 电源内阻 电阻大小
20．【答案】（1） 右；少量
（2） 28.0；增加
（3） 0.41
【详解】
（1） 为保护电流表，应该增大电路中的电阻，由电阻定律可知，板越靠近容器的右侧，越长，电阻越大；食盐溶液越少，越小，电阻越大。
（2） 由题图（b）可知，此时电路中电流为。要使测量中电流的变化范围更大，则应减小电阻，故需要增加容器内的食盐溶液。
（3） 根据电阻定律可得，又，，联立可得，结合图像的斜率，可得。
21．【答案】(1)；(2)；(3)，
【详解】（1）实物连线如图
（2）由电路可知电阻R1两端电压，则电阻性负载和电流表A1电压之和为，则
（3）由电路可知，可得，则，，解得，
22．【答案】（1） （2分）
（2） （2分）
（3） （2分）
（4） （2分）
【详解】
（1） 为了保护电源和电表，开始时应将滑动变阻器接入电路的阻值调至最大，故滑片都应调至端。
（2） 同学一采用了半偏法，电流计的内阻测量值。
（3） 同学二操作中让电流表的示数为电流计示数的3倍，则流过电阻箱的电流是流过电流计电流的2倍，故。
（4） 同学一采用了半偏法，闭合后，电路总电阻减小，总电流增大，但认为不变，则流过电阻箱的电流大于流过电流计的电流，故测量值小于真实值，同学二的测量值没有系统误差，故。
23．【答案】（1） AC
（2）
（3） 注射器橡皮帽内气体的体积；升高；增大
【详解】
（1） 每挂上一个钩码，平衡后，待封闭气体的体积不再发生变化，再读出体积，可以减小误差，正确；挂钩码时，不能用手紧紧握住注射器，因为手的温度会改变封闭气体的温度，导致测量结果不准确，错误；实验前，应在活塞上涂上润滑油，并来回拉动几次，可以增加密封性，也可以减小摩擦带来的误差，正确；注射器不隔热，所以实验时封闭气体的温度与外界温度相同，气体做等温变化，不需要测量温度，错误。
（2） 由平衡关系可得，可得。
（3） 实验操作规范的前提下，图线不过原点，则图线的纵截距大小代表注射器橡皮帽内气体的体积；由可知，体积增大到一定值后，图线开始向上偏离直线，斜率变大，可能是气体温度升高；公式中的与气体质量有关，斜率变大，也可能是装置气密性不好导致气体质量增大。
24．【答案】(1)240；(2)；(3)偏大
【详解】（1）由图示坐标纸可知，油膜所占的方格数大约有60个，则油膜的面积为
（2）每一滴油酸酒精溶液含纯油酸的体积为
油酸分子的直径为
（3）若实验时痱子粉撒得太厚，会导致油膜没有完全散开，则油酸溶液在水面上形成的油膜面积偏小，由可知实验测的分子直径会偏大。
25．【答案】（1） （2分）
（2） 未考虑注射器与压强传感器连接部位的气体体积（2分）
（3） 一定质量的气体，温度不变时，气体的压强与气体的体积成反比（2分）
【详解】
（1） 一定质量的气体在温度不变时，由图（b）猜想和体积成反比，为验证猜想可以作和的关系图像，若的图像是过原点的直线，说明一定质量的气体在温度不变时，压强与体积成反比；
（2） 设注射器与压强传感器连接部位的气体体积为，注射器内的气体体积为，则，得，小明同学发现该图像在纵轴上有截距，原因是未考虑注射器与压强传感器连接部位的气体体积；
（3） 若的图像是过原点的直线，我们可以得出结论：一定质量的气体，温度不变时，气体的压强与气体的体积成反比。
26．【答案】(1)B；(2)15.6，6.0×10-7；(3)大于
【详解】（1）若想增加从目镜中观察到的条纹个数，则需要减小条纹间距，由公式可知
将单缝向双缝靠近，不改变条纹间距，A错误；将屏向靠近双缝的方向移动，条纹间距减小，C错误，B正确；使用间距更小的双缝，条纹间距增大，D错误。
（2）由图2可知，游标为10分度，且第6个小格与主尺对齐，则在B位置时游标卡尺读数为=15mm+6×0.1mm=15.6mm，则相邻两条纹间距=0.75mm。
根据可知，该单色光的波长=6.0×10-7m
（3）如图3测量头中的分划板中心刻线与干涉条纹不在同一方向上，则测得的偏大，由公式可知，波长的测量值大于真实值。
27．【答案】（1）
（2） 0.90；偏小
（3）
【详解】
（1） 由题图乙可知小球底部到地面的高度。
（2） 由题图丙可知，、两球落地时间差为，球先下落，时间短，则球下落时间为，即物块加速运动的时间为；若将手机放在靠近小球的地面上测量物块加速运动的时间，由于小球落地时声音传到手机的时间变长，小球落地时声音传到手机的时间变短，则、落地的时间差变小，故测量结果偏小。
（3） 物块和小球一起做匀加速直线运动，由匀变速直线运动位移—时间关系有，由牛顿第二定律有，整理可得；结合图像可得，解得。
28．【答案】 ④①③② 1.29 M
【详解】（1）实验中应先向物块推到最左侧，测量压缩量，再把纸带向左拉直；先接通电源，稳定后再释放纸带；故步骤为④①③②；
（2）由M纸带可知，右侧应为与物块相连的位置；由图可知，两点间的距离先增大后减小；故2.58段时物体应脱离弹簧；则由平均速度可求得，其速度v==1.29m/s；
因弹簧的弹性势能转化为物体的动能，则可知离开时速度越大，则弹簧的弹性势能越大；由图可知，M中的速度要大于L中速度；故说明M纸带对应的弹性势能大；
29．【答案】(1)4.00；(2)C；(3)0.40
【详解】（1）弹簧测力计的最小刻度为0.1N，则示数为4.00N；
（2）该同学拉动物块B时匀速拉动或加速拉动都可以，选C；
（3）AB间的动摩擦因数
30．【答案】（1） （2分）
（2） 不需要（2分）
（3） （2分）
【详解】
（1） 游标卡尺的分度值为，用游标卡尺测得遮光片宽度为。
高分关键：注意游标卡尺读数找末位对齐的刻度。
（2） 用该装置验证该系统机械能守恒定律时无需用托盘与砝码的总重力代替拉力，不需要满足。
（3） 若从释放到小车经过光电门这一过程中系统机械能守恒，则有。
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第 page number 页，共 number of pages 页2026届人教版高考物理第一轮复习：高考物理实验分类提高练习3【较难】
一、力学实验（本大题共14小题）
1．某实验小组用如图所示的实验装置测量当地的重力加速度。电磁铁、小钢球和光电门处于同一竖直线上，小球吸在电磁铁上时测量出小球球心到光电门中心的竖直距离为h。
(1)电磁铁用的铁芯可分为硬磁性材料和软磁性材料，硬磁性材料在磁场撤去后还会有很强的磁性，而软磁性材料在磁场撤去后就没有明显的磁性了，本实验中的电磁铁的铁芯应该用 （选填“硬”或“软”）磁性材料制作；
(2)本实验 （选填“需要”或“不需要”）测量小球的质量；
(3)调整小球的下落高度h，断开电磁铁电源，记录计时装置显示的挡光时间t，多次重复上述过程，作出随h的变化图像如图所示。已知图线的斜率为k，则当地的重力加速度为 （用表示）；
(4)小明每次测量h时均测量的是电磁铁下端到光电门下端的距离，仍作出图像，他是否可以通过图像求得重力加速度？请简要说明理由 。
2．某同学用如图甲所示的装置验证机械能守恒定律。用细线把钢制的圆柱挂在架子上，架子下部固定一个小电动机，电动机轴上装一支软笔。电动机转动时，软笔尖每转一周就在钢柱表面画上一条痕迹。（忽略软笔尖对钢柱运动的影响，已知当地重力加速度为g）
(1)实验操作时，应该______。（填正确答案标号）
A．先打开电源使电动机转动，后烧断细线使钢柱自由下落
B．先烧断细线使钢柱自由下落，后打开电源使电动机转动
(2)如图乙所示是某次实验得到的钢柱痕迹图像，其中痕迹O为画出的第一个痕迹，从痕迹O开始选取5条连续的痕迹A、B、C、D、E，测得它们到痕迹O的距离分别为、、、、。若钢柱的质量为m，电动机每秒转动n圈，则画出痕迹D时，钢柱下落的速度 ，此时钢柱的重力势能比开始下落时减少了 。（用题中所给物理量的字母表示）
(3)该同学测量出各痕迹到第一个痕迹O的距离h及各痕迹对应钢柱的下落速度v，然后以h为横轴、以为纵轴作出了如图丙所示的图线。若钢柱下落过程中机械能守恒，则图线的斜率近似等于 。（用题中所给物理量的字母表示）
3．（1）在用描点法做“研究平抛运动”的实验时，让小球多次沿同一轨道运动，通过描点画出小球做平抛运动的轨迹，为准确的描绘运动轨迹，下面列出了一些操作要求，你认为正确的有 。
A．通过调节使斜槽的末端保持水平
B．每次必须由静止释放小球
C． 记录小球经过不同高度的位置时，每次必须严格地等距离下降
D．将球经过不同高度的位置记录在纸上后取下纸，用直尺将点连成折线
（2）某次实验画出小球运动的轨迹如下图曲线，A、B、C是曲线上的三个点的位置，A点为坐标原点，坐标如图所示取，则小球由A到B的时间t= s，小球做平抛运动的初速度v0= m/s，小球经过B点时速度为 m/s。
4．如图甲所示是某同学探究做圆周运动的物体质量、向心力、轨道半径及线速度关系的实验装置，圆柱体放置在水平光滑圆盘上做匀速圆周运动。力传感器测量向心力F，速度传感器测量圆柱体的线速度v，该同学通过保持圆柱体质量和运动半径不变，来探究向心力F与线速度v的关系。
（1）该同学采用的实验方法为 ；
A．等效替代法 B．控制变量法 C．理想化模型法
（2）改变线速度v，多次测量，该同学测出了五组F、v数据，如下表所示：
v/（m·s－1） 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0
F/N 0.88 2.00 3.50 5.50 7.90
该同学对数据分析后，在图坐标纸上描出了五个点。
①在图乙中作出F v2图线；
②若圆柱体运动半径r=0.2m，由作出的F v2的图线可得圆柱体的质量m= kg。（结果保留两位有效数字）
5．“伽利略”研究小组利用如图甲所示的实验装置，探究小车在长木板上的运动规律。

（1）图乙是小车做匀加速直线运动时打出的一条纸带，每两个点间有四个计时点，已知打点计时器所用电源的频率为50 Hz，，，可求得小车的加速度大小为
（保留两位有效数字）。
（2）若用该实验装置“探究a与F、M之间的关系”，要用钩码（质量用m表示）所受的重力表示小车（质量用M表示）所受的细线的拉力，需满足 ，满足此条件做实验时，得到一系列加速度a与合外力F的对应数据，画出关系图像，如图丙所示；若不计滑轮摩擦及纸带阻力的影响，由图像可知，实验操作中不当之处为 ，小车的质量M＝ kg，如果实验时，在小车和钩码之间接一个不计质量的微型力传感器用来测量拉力F，如图丁所示，从理论上分析，该实验图线的斜率将 （填“变大”、“变小”或“不变”）。
6．研究物体的运动时，除了使用打点计时器计时外，也可以使用数字计时器。计时系统的工作要借助于光源和光敏管（统称光电门）。光源和光敏管相对，它射出的光使光敏管感光。当滑块经过时，其上的遮光条把光遮住，与光敏管相连的电子电路自动记录遮光时间的长短，通过数码屏显示出来。根据遮光条的宽度和遮光时间，可以算出滑块经过时的速度。如图1，在滑块上安装宽度d为0.50cm的遮光条，滑块在牵引力作用下由静止开始运动并通过光电门，配套的数字计时器记录了遮光条的遮光时间 t为2.5ms。
(1)遮光条通过光电门的平均速度 m/s（保留两位有效数字），由于遮光条的宽度很小，所以这个速度可以近似看作遮光条通过光电门的瞬时速度v。
(2)考虑到“光电门的光源射出的光有一定的粗细，数字计时器内部的电子电路有一定的灵敏度”，若当遮光条遮住光源射出光的80%，即认为光被遮住，则第（1）问中的测量值比真实值 （选填“偏大”或“偏小”）。
(3)用U型挡光片便可消除上述系统误差。某同学换用如图2所示的U型挡光片重复上述实验，若数字计时器显示两次开始遮光的时间间隔为 t′，则滑块通过光电门的瞬时速度 。（用s、 t′表示）
7．小宇利用如图1所示的装置探究小车速度随时间变化的规律。
（1）下列操作正确的是________（填选项序号）。
A．实验中所用钩码的数量越多越好 B．释放小车时，应使小车靠近定滑轮
C．实验时应使细绳与长木板平行 D．实验时应先接通电源再释放小车
（2）经过多次操作，从其中选择了一条比较清晰的纸带，如图2所示。已知相邻两计数点之间还有4个计时点未画出，且打点计时器的打点频率为，通过测量相邻两计数点之间的距离依次为、、、、、，打点计时器打下点时小车的速度 ，小车的加速度大小为 （以上结果均保留2位小数）。
（3）如果实验时，所用交流电源的实际频率为，则小车加速度的测量值 （填“大于”“等于”或“小于”）实际值。
8．（6分）某实验小组为了探究碰撞中的不变量，在气垫导轨中央放置一个滑块Q，另一个滑块P压缩导轨左端弹簧片后被锁定，滑块P上安装有遮光片C，其右端粘上橡皮泥，导轨上适当位置安装两个光电门A、B，用于记录滑块上遮光片C分别通过两光电门的时间，如图（a）所示。解除滑块P的锁定，滑块P被弹出与滑块Q相碰后粘合在一起运动。
图（a）
（1）实验小组用游标卡尺测得遮光片的宽度如图（b）所示，遮光片的宽度d＝　　　　mm。
图（b）
（2）实验先调节气垫导轨成水平状态，然后解除滑块P的锁定，测得P通过光电门A的遮光时间为tA＝0．02 s，P与Q相碰后，P和Q一起经过光电门B的遮光时间为tB，则碰前P的速度大小vA＝　　　　m/s（结果保留两位有效数字）。
（3）在实验误差允许的范围内，若满足关系式　　　　（用mP、mQ、tA、tB或d表示），则可认为系统总动量为不变量。
9．某同学利用如图甲所示的实验装置来探究做功与物体动能变化的关系，已知当地重力加速度为 g。
（1）用游标卡尺测得遮光条（如图乙所示）的宽度d=1.14 cm，将全部钩码装载在小车上，调节导轨倾斜程度，使小车能够沿轨道 ；
（2）先从小车上取出一个钩码，挂到绳子下端，记录绳下端钩码的质量m，将小车从挡板处由静止释放，由数字计时器读出遮光时间，再从小车上取出第二个钩码，挂到第一个钩码下端，重复上述步骤，直至小车里钩码都挂到绳子下端，测得多组数据。该同学决定不计算速度，仅作出 图像，则图中符合真实情况的是 ；
A． B．
C． D．
（3）如果该同学将全部钩码挂在绳下端，仅从绳端依次取走钩码，但不转移到小车上，重做该实验，则作出的 图像符合该情况的是 。
A． B．
C． D．
10．（7分）某实验兴趣小组用如图甲所示的实验装置来验证机械能守恒定律。轻质折杆为直角形式，可以在竖直平面内绕轴自由转动且,折杆两端分别固定两个大小相等但质量不等的小球、，点正下方有一光电门,调节光电门位置,使小球从水平位置静止释放,当小球通过最低点时,球心恰好通过光电门,与光电门连接的数字计时器显示的挡光时间为,已知小球、的直径为、质量分别为、,当地重力加速度为。完成下列实验:
（1） 使小球从水平位置静止释放,则小球经过最低点时的速度大小____________（用、表示）;
（2） 用游标卡尺测得小球的直径如图乙所示,则小球的直径________________;
（3） 测得,则小球从水平位置静止释放,转至球刚好通过光电门过程中,验证系统机械能守恒的表达式为________________________________ （用、、、、表示）。
11．某实验小组用图甲所示的装置做“探究小车加速度与小车质量、所受合外力关系”的实验。
(1)为了得到小车加速度与小车质量、所受合外力的关系，本实验采用的方法是_____法（选填下方选项前的字母）
A．放大 B．理想实验 C．控制变量 D．重复实验
(2)某次实验中打出的一条纸带如图乙所示，电源的频率，其中每相邻两个计数点之间还有4个点没有画出，则由纸带可以求得小车的加速度大小为 （结果保留两位有效数字）。
(3)若利用力传感器将实验装置改成如图丙所示，探究小车质量一定时，加速度与合外力的关系，下列操作必要且正确的是_____。
A．实验时需要先用天平测出沙及沙桶的质量
B．平衡摩擦力时要挂上沙桶，接通打点计时器的电源，轻推小车，若打出的纸带点迹均匀表明小车做匀速直线运动，说明已经平衡好摩擦力
C．为了减小误差，实验中必须保证沙和沙桶的总质量远小于小车的总质量
D．实验时让小车靠近打点计时器，先接通电源，再释放小车，打出一条纸带，并要记录传感器的示数
12．某同学用如图所示的装置做验证动量守恒定律的实验操作步骤如下：
I．先将光滑斜槽轨道的末端调至水平，在一块平木板表面先后钉上白纸和复写纸，并将该木板立于靠近槽口处，使小球a从斜槽轨道上某固定点处由静止开始滚下，撞到木板在记录纸上留下压痕O。
II．将木板向右平移适当距离，再使小球a从原固定点由静止释放，撞到木板在记录纸上留下压痕。
III．把半径相同的小球b（ma将这些压痕标记为A、B、C，已知b球的压痕为C。
(1)本实验必须测量的物理量是 (填选项前的字母)；
A．小球a、b的质量ma、mb
B．小球a、b的半径r
C．斜槽轨道末端到木板的水平距离x
D．记录纸上O点到A、B、C的距离y1、y2、y3
(2)放上被碰小球b，两球相碰后，小球a在图中的压痕点为 （填“A”或“B”）；
(3)用本实验中所测得的物理量来验证两球碰撞过程动量守恒，其表达式为 。
13．（1）用如图甲所示的向心力演示仪探究向心力的表达式，已知小球在挡板A、B、C处做圆周运动的轨迹半径之比为1∶2∶1。探究向心力大小F与角速度的关系时，选择两个质量 （选填“相同”或“不同”）的小球，分别放在挡板 （选填“A”或“B”）和挡板C处。
（2）如图乙所示，一类似于实验装置的皮带传动装置，A、B、C三点到各自转轴的距离分别为、、，已知，若在传动过程中，皮带不打滑。则A点与C点的角速度之比 ，B点与C点的向心加速度大小之比 。
14．在“验证动量守恒定律”的实验中,请回答下列问题.
(1)实验记录如图(甲)所示，则A球碰前做平抛运动的水平位移是图中的 ，B球被碰后做平抛运动的水平位移是图中的 ；(两空均选填“OM”“OP”或“ON”)
(2)小球A下滑过程中与斜槽轨道间存在摩擦力，这对实验结果 (选填“会”或“不会”)产生误差.；
(3)在“验证动量守恒定律”的实验中，某同学用如图(乙)所示的装置进行了如下的操作：
①先调整斜槽轨道,使末端的切线水平，在一块平木板表面先后钉上白纸和复写纸，并将该木板竖直立于靠近槽口处，使小球a从斜槽轨道上某固定点处由静止释放，撞到木板并在白纸上留下痕迹O；
②将木板向右平移适当的距离，再使小球a从原固定点由静止释放,撞在木板上并在白纸上留下痕迹B；
③把半径相同的小球b静止放在斜槽轨道水平段的最右端,让小球a仍从原固定点由静止释放,和小球b相碰后,两球撞在木板上并在白纸上留下痕迹A和C；
④用天平测量a、b两小球的质量分别为, ,用刻度尺测量白纸O点到A、B、C三点的距离分别为、和用本实验中所测得的量来验证两球碰撞过程动量守恒,其表达式为 。
二、电学实验（本大题共9小题）
15．（9分）某实验小组设计了如图甲所示的电路测量电源的电动势和内阻。首先闭合开关和，调整和接入电路的阻值，直到电流计没有示数为止，读出此时的电压表示数和电流表示数；重新调整和接入电路的阻值，再次使电流计没有示数，读出此时电压表示数和电流表示数。
甲 乙 丙
（1） 若某次测量中电流表和电压表的示数分别如图乙和图丙所示，则电流为____________A，电压为____________。
（2） 根据题中所测数据，电源的电动势为______________________________（结果用、、、表示）。
（3） 考虑电压表和电流表的内阻影响，实验的测量值与真实值的关系为________（填“大于”“小于”或“等于”）。
（4） 小组成员查阅电池说明书，发现某电池的电动势为、内阻为 。现将两个完全相同的小灯泡以及阻值为 的定值电阻直接串联在电源两端，如图1所示，且灯泡的伏安特性曲线如图2所示，则每个灯泡的实际功率是____________（结果保留2位有效数字）。
图1 图2
16．如图所示，回答下列题
（1）如图甲，是多用电表简化电路图，作为欧姆表使用时，电流一定从 端流入多用电表（填A或B）。
（2）利用多用电表和电阻箱测量电源的电动势和内阻的电路如图乙。调节电阻箱，记录多组电阻箱示数R和多用电表示数I，作出的图线如图丙。由图丙可求得电动势 V，内阻 。（结果均保留2位有效数字）
（3）忽略偶然误差，本实验测得的、与真实值比较： ， 。（选填“<”、“=”或“>”）
17．（10分）某同学为了测量电压表的内阻，从实验室找到一些实验器材：
电源E（电动势为1．5 V，内阻为2 Ω）；
待测电压表（量程为0～300 mV，内阻约为1 kΩ）；
电阻箱（0～9 999．9 Ω）；
滑动变阻器R1（0～20 Ω，1 A）；
滑动变阻器R2（0～200 Ω，0．1 A）；
定值电阻R＝60 Ω。
（1）该同学根据实验器材设计了如图甲所示的电路图，滑动变阻器应选择　　　　（填“R1”或“R2”）。
甲
（2）先调节滑动变阻器的滑片至最左端，电阻箱接入电路的阻值为零，闭合开关，调节滑动变阻器使电压表满偏，保持滑动变阻器的滑片不动，再调节电阻箱的阻值为R0时电压表半偏，则电压表的内阻为　　　　，用此方法测出的电压表内阻比实际值偏　　　　（填“大”或“小”）。
（3）之后将此电压表改装成量程为0～3 V的电压表，并用标准表进行校准，实验电路如图乙所示。校准过程中，改装表示数总是略小于标准表，则应该将电阻箱阻值调　　　　（填“大”或“小”），若改装表的表头读数为300 mV时，标准表的读数为2．8 V，此时电阻箱示数为9 000 Ω，为了消除误差，则电阻箱接入阻值应为　　　　Ω。
乙
18．用如图1所示的电路图测量一节干电池的电动势和内阻。
(1)在下列实验器材中选出适当的实验器材进行实验。
电压表（）（量程，内阻约）
电压表（）（量程，内阻约）
电流表（）（量程，内阻约）
电流表（）（量程，内阻约）
滑动变阻器（）（总阻值约）
滑动变阻器（）（总阻值约）
待测干电池（电动势约为1.5V）
开关（S）
导线若干
实验中电流表应选用 ；电压表应选用 ；滑动变阻器应选用 （填器材代号）。
(2)按正确的器材连接好实验电路后，接通开关，改变滑动变阻器的阻值R，读出对应的电流表的示数I和电压表的示数U，并作记录如图2；根据图线得到被测电池的电动势 V，内电阻 （结果保留三位有效数字）。
(3)用电流表和电压表测定电池的电动势E和内电阻r的实验中，电路如图1所示。实验中考虑电压表内阻的影响导致系统误差分析下列说法正确的是（ ）
A．因为电流表的分压作用，测量的电流小于真实的电流，所以电源电动势的测量值大于真实值
B．因为电流表的分压作用，测量的电流大于真实的电流，所以电源电动势的测量值小于真实值
C．因为电压表的分流作用，测量的电流小于真实的电流，所以电源电动势的测量值小于真实值
D．因为电压表的分流作用，测量的电流小于真实的电流，所以电源电动势的测量值大于真实值
19．（9分）某实验小组把不同浓度的NaCl溶液注满如图1所示粗细均匀的圆玻璃管中，来探究不同浓度NaCl溶液的电阻率。
图1
（1）用毫米刻度尺测得玻璃管中溶液长度为31．40 cm，如图2所示，用游标卡尺测得玻璃管内径为20．00 cm，在使用游标卡尺时，应使用部件　　　　（填“A”“B”或“C”）。
图2
（2）某次测量中，实验小组用浓度为1％的NaCl溶液注满玻璃管，玻璃管两端接有导电活塞（活塞电阻可忽略），用多用电表“×10”和“×100”的欧姆挡分别测量电阻，得到的指针示数分别如图3、图4所示，则被测溶液的电阻约为　　　　Ω。
图3 图4
（3）为进一步准确测量玻璃管中溶液的电阻，换用伏安法，用多用电表的电流挡（内阻未知）代替电流表，其他实验器材有：
A．电源（电动势约为6 V，内阻可忽略）；
B．电压表V（量程为0～3 V，内阻为3 kΩ）；
C．滑动变阻器R（最大阻值为50 Ω）；
D．定值电阻R0（阻值为3 kΩ）；
E．导线若干。
①该实验小组已完成如图5所示的电路连线，但还缺少一条导线的连接，这条导线应为电压表的负接线柱与多用电表　　　　表笔连接（填“红”或“黑”）。
②多次测量得到电压表读数与多用电表读数之间存在的变化关系如图6所示，则该浓度溶液的电阻率约为　　　　Ω·m（结果保留三位有效数字）。
图5 图6
20．（10分）电池长时间使用后其电动势和内阻都可能发生变化，为了探究某电池的实际电动势和内阻，某同学设计方案对其进行测量。
A．待测电池（电动势约9 V，内阻未知）
B．电压表（量程0～5 V，内阻为6 000 Ω）
C．电流表（量程0～20 mA，内阻较小，约为1 Ω）
D．电阻箱
E．滑动变阻器
F．开关、导线若干
（1）实验时需要对电表进行改装，若将电压表量程扩大为0～9 V，则应该串联R0的阻值为　　　　Ω；将电流表的量程扩大为0～60 mA，该同学采用了以下的操作：按图甲连接好实验器材，检查电路无误后，将S、S1、S2断开，将R的滑片移至　　　　（填“最左端”或“最右端”），将电阻箱R1调为最大，闭合S，适当移动R的滑片，使电流表示数为18 mA，保持R接入电路中的阻值不变，再闭合S2，改变电阻箱R1的阻值，当电流表示数为　　　　mA时，完成扩大量程。
甲 乙
（2）保持电阻箱R1的阻值不变，闭合S、S1、S2，调节R为不同的阻值，读出两个电表的读数U、I，并作出U－I图像如图乙所示，可测得该电池的电动势E测＝　　　　V，内阻r测＝　　　　Ω。（结果保留两位有效数字）
21．（9分）某同学要测量一段特制的圆柱形导体材料的电阻率ρ，同时测电源的内阻r，实验室提供了如下器材：
待测的圆柱形导体Rx（阻值未知）
螺旋测微器
游标卡尺
电流表A（内阻很小）
电阻箱R
待测电源
开关S、开关K，导线若干
（1）他用螺旋测微器测量该导体的直径D，结果如图甲所示，可读出D＝　　　　mm，用游标卡尺测得该导体的长度为L＝4．97 cm。
甲
（2）他设计了如图乙所示的电路，并进行了如下的操作：
乙
①断开开关K，闭合开关S，改变电阻箱的阻值R，记录不同R对应的电流表示数I；
②将开关S、K均闭合，改变电阻箱的阻值R，再记录不同R对应的电流表示数I。
（3）他画出了步骤①、②记录的数据对应的－R图像，如图丙中两条图线Ⅰ、Ⅱ所示，则步骤①对应的图线为　　　　（填“Ⅰ”或“Ⅱ”），电源的内阻r＝　　　　Ω。
丙
（4）若考虑电流表内阻的影响，则电源内阻的测量值相对真实值　　　　（填“偏大”“偏小”或“相等”）。
（5）若不考虑电流表内阻的影响，此导体材料的电阻率为ρ＝　　　　Ω·m。（取π＝3．14，结果保留一位有效数字）
22．(7分)某实验小组要探究一金属丝的阻值随气压变化的规律,搭建了如图(a)所示的装置。电阻测量原理如图(b)所示,E是电源,为电压表,为电流表。
图(a)　　　图(b)
(1)保持玻璃管内压强为1个标准大气压,电流表示数为100 mA,电压表量程为3 V,表盘如图(c)所示,示数为　　　　V,此时金属丝阻值的测量值R为　　　　Ω(保留3位有效数字);
图(c)　　　图(d)
(2)打开抽气泵,降低玻璃管内气压p,保持电流I不变,读出电压表示数U,计算出对应的金属丝阻值;
(3)根据测量数据绘制R-p关系图线,如图(d)所示;
(4)如果玻璃管内气压是0.5个标准大气压,保持电流为100 mA,电压表指针应该在图(c)指针位置的　　　　侧(填“左”或“右”);
(5)若电压表是非理想电压表,则金属丝电阻的测量值　　　　真实值(填“大于”“小于”或“等于”)。
23．在学校社团活动中，某实验小组先测量一只量程为300μA的微安表头G的内阻值，然后将其改装为量程为0.3A的电流表。可供选择的实验器材有：
微安表头G（量程300μA，内阻约为几百欧姆）
滑动变阻器
滑动变阻器
电阻箱R（0~999Ω）
电源E1（电动势约为1.5V）
电源E2（电动势约为9V）
开关、导线若干
实验小组先用如图所示电路测量表头G的内阻Rg，实验方法是：
A．按图连接好电路，将滑动变阻器的滑片调至图中最右端
B．断开S2，闭合S1，调节滑动变阻器的滑片位置，使G满偏
C． 闭合S2，并保持滑动变阻器的滑片位置不变，调节电阻箱的阻值，使表头G的示数为200μA，记录此时电阻箱的阻值R0。
(1)实验中电源应选用 ，滑动变阻器应选用 （选填仪器字母代号）；
(2)测得表头G的内阻Rg= ，表头内阻的测量值较其真实值 （选填“偏大”或“偏小”）。
三、其他实验（本大题共2小题）
24．图（a）是“用DIS研究在温度不变时，一定质量的气体压强与体积关系”的实验装置。
（1）实验中，连接注射器与压强传感器之间软管内的气体不可忽略。移动活塞，多次记录注射器上的体积刻度V和压强传感器读数p，绘出的 图像可能为( )
A． B． C． D．
（2）用第（1）问中获得的数据绘制 图像，如图（b）所示，则连接注射器与压强传感器之间软管内气体的体积为 。
（3）若用天平测出若干粒大米的质量为m，然后将这些米粒装入上述装置中的注射器内，移动活塞，多次记录注射器上的体积刻度V和压强传感器读数p，绘出图（c）所示的图像。则可求出大米的密度为 （用m、V1、V2表示）。
（4）第（3）问中，若读出注射器上的体积刻度为V3之后，用手握住注射器左侧的大部分位置，向外拉动活塞，其余操作无误，继续采集若干数据，请在图（c）中大致画出大于V3部分的图线。( )
25．在“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验过程中。
（1）单分子油膜：油酸分子式为，它的一个分子可以看成由两部分组成，一部分是，另一部分是，对水有很强的亲和力。当把一滴用酒精稀释过的油酸滴在水面上时，油酸就在水面上散开，其中酒精溶于水中，并很快挥发。油酸中一部分冒出水面，而部分留在水中，油酸分子就直立在水面上，形成一个单分子层油膜。
（2）配制溶液：将1mL纯油酸配制成2000mL的油酸酒精溶液。
（3）测量体积：用量筒测出1mL溶液共有80滴。
（4）平静水面：在边长为30~40cm浅盘里倒入2~3cm深清水，待水面稳定后将爽身粉均匀地撒在水面上。
（5）滴入溶液：用清洁滴管将配制好的1滴溶液轻轻滴入浅盘中。
（6）描线：待油膜散开稳定后，用描线笔描出油膜轮廓。
（7）数格，每格边长是0.5cm，油膜轮廓如图所示。
①油膜的面积为 （结果保留两位有效数字）；
②油酸分子的直径约为 m（结果保留两位有效数字）；
③在“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中，实验小组测得油酸分子直径的结果明显偏小，原因可能是 。
A．油酸在水面未完全散开时即描线
B．计算油膜面积时把所有不足一格的方格计算在内
C．用量筒测出1mL溶液的滴数时，多数了滴数
四、创新实验（本大题共5小题）
26．（9分）某同学要测量滑块和水平桌面间的动摩擦因数，设计了如图甲所示的装置，力传感器安装在滑块上，绕过定滑轮的轻绳一端连接在力传感器上，另一端吊着装有遮光条的重物，重物下方吊着砝码，光电门固定在遮光条正下方且两者相距h，滑块和力传感器的总质量为M，重力加速度为g。
甲
（1）实验前，先用游标卡尺测量遮光条的宽度，游标卡尺的示数如图乙所示，则遮光条的宽度为d＝　　　　mm；
乙
（2）安装好装置后，为了使滑块加速运动过程中合外力不变，需要　　　　；
（3）由静止释放滑块，记录力传感器的示数F及遮光条通过光电门的挡光时间t，多次改变悬挂砝码的质量并重复实验，每次保持滑块由静止释放的位置不变，测得多组F、t数据，作出F－图像，如图丙中图线A所示，得到图像与纵轴的截距为b，则可知滑块与水平桌面间的动摩擦因数为μ＝　　　　；
丙
（4）若增大滑块的质量，重复（3）中的操作，得到的图像应是图丙中的　　　　（填“B”“C”“D”或“E”）图线；
（5）该同学想在测出动摩擦因数后用此实验过程验证动能定理，用（3）得出的图像，测得图像的斜率为k，若测得开始时遮光条到光电门的距离h＝，则动能定理能得到验证。你认为该同学的方法能否验证动能定理？请说明理由。
27．某同学欲测定滑块与长木板间的动摩擦因数。他将长木板左端垫高并固定，如图所示，在长木板上固定两个光电门，将带遮光条的滑块从木板上方某处由静止释放，滑块沿长木板向下做加速运动，依次通过光电门1、2，记录遮光条通过光电门1、2的时间、，遮光条的宽度为，光电门1、2间的距离为，长木板的倾角为，重力加速度大小为。回答下列问题：
(1)遮光条通过光电门1时的速度大小 。
(2)遮光条通过光电门2时的速度大小 。
(3)滑块在长木板上滑行时的加速度大小 。
(4)滑块与长木板间的动摩擦因数 。
28．在研究平抛运动规律时，让小钢球多次从斜槽上的挡板处由静止释放，从轨道末端抛出，落在水平地面上。某学习小组为了测量小球在轨道上损失的机械能，他们准备了一块木板，设计了如图所示的实验方案。已知木板的下端放在水平地面上且可以在地面上平移，木板与水平地面的夹角为45°。

（1）请完善下列实验步骤：
①调整轨道末端沿 方向；
②轨道末端重垂线的延长线与水平地面的交点记为O点；
③让小球多次从轨道上滚下，平移木板使小球与木板刚好不相碰，此时木板与地面接触点记为C点；
（2）用刻度尺测量小球在轨道上初位置A时到地面的高度H、小球在轨道末端B时到地面的高度h、C点到O点距离s，用天平测出小球质量m，已知当地重力加速度为g。若小球可视为质点，则小球离开B点时的速度为 ，小球在轨道上损失的机械能为 ；（用题中所给的物理量表示）
（3）实际操作中，木板与水平地面的夹角大于，实验者未察觉，那么根据（2）中的实验结论得到的机械能损失量 真实值（选填“大于”“小于”或“等于”）。
29．（9分）如图甲所示，某同学利用光栅板测量滑块和斜面间的动摩擦因数，滑块上方固定光栅板，光栅板上交替排列着等宽度的遮光带和透光带（宽度用表示）。实验时将滑块置于光电传感器上方某高度，使其沿斜面下滑并匀加速穿过光电传感器。光电传感器所连接的计算机可连续记录遮光带、透光带通过光电传感器的时间间隔，已知斜面倾角 ，，重力加速度取。
甲
（1） 如图乙所示，该同学测得遮光带（透光带）的宽度为____________。
乙
（2） 该同学记录时间间隔的数据如表所示：
编号 遮光带1 透光带1 遮光带2 透光带2 遮光带3 透光带3
31.8 26.8 23.6 19.6 18.3
根据上述实验数据，遮光带1通过光电传感器的平均速度大小为____________（结果保留两位有效数字）。
（3） 若滑块初速度不为零，对动摩擦因数的测量______（填“有”或“无”）影响，表中空格处的数字________（填“大于”“等于”或“小于”）。
（4） 若连续遮光带和透光带的时间间隔记为、，则滑块的加速度__________________________________________（用、、表示），根据表中多组数据计算取平均值，滑块与斜面间的动摩擦因数约为____________（结果保留两位有效数字）。
30．某实验小组的同学利用如图甲所示的装置来验证动量守恒定律，调节气垫导轨的充气源，轻推滑块Q使其能在气垫导轨上做匀速直线运动；然后将固定有遮光条的滑块P在倾斜轨道上由静止释放，经过气垫导轨左侧的光电门1后与滑块Q发生碰撞，并粘合在一起，最终通过光电门2。已知滑块P、Q的质量分别为m、M。请回答下列问题。
(1)用螺旋测微器测量遮光条的宽度如图乙所示，则宽度L= cm。
(2)如果滑块P经过光电门1、光电门2时，遮光条的挡光时间分别为t1、t2。若碰撞过程，系统的动量守恒，则关系式 成立；该碰撞过程损失的机械能与初动能之比为 。（用测量的物理量表示）
参考答案
1．【答案】(1)软；(2)不需要；(3)；(4)可以；因为每次h的测量误差相等，图像斜率不变
【解析】(1)电磁铁的工作要求，当没有电流时，要让铁芯失去磁性，当通电时，要有磁性，所以本实验中的电磁铁的铁芯应该用软磁性材料制作。
(2)某实验小组用实验装置测量当地的重力加速度，则让小球做自由落体运动即可，不需要测量小球质量。
(3)小球经过光电门速度为，小球做自由落体运动，有，整理解得，其中，解得。
(4)因为每次h的测量误差相等，图像斜率不变，则重力加速度大小不变，所以可以通过图像求得重力加速度。
2．【答案】(1)A，(2)；，(3)2g
【详解】（1）实验中，为了使得软笔尖在钢柱表面画第一条痕迹时，钢柱的速度为0，需要先打开电源使电动机转动，后烧断细线使钢柱自由下落。选A。
（2）[1]电动机每秒转动n圈，则相邻痕迹之间的时间间隔为，，由于匀变速直线运动全程的平均速度等于中间时刻的瞬时速度，则有解得
[2]结合上述可知，此时钢柱的重力势能比开始下落时减少值为
（3）根据机械能守恒定律有，变形得，可知，若钢柱下落过程中机械能守恒，则图线的斜率近似等于2g。
3．【答案】 AB/BA，0.1，2/2.0 ，
【详解】（1）斜槽的末端保持水平，使得小球有水平初速度，A正确。每次必须由静止从同一高度下落，使得小球离开时具有相同的速度，B正确。记录小球经过不同高度的位置时，不需等距离下降，C错误。小球的运行轨迹是平滑曲线，不能画成折线，D错误。选AB；
（2）A到B和B到C两阶段水平位移相等，所以经历时间相等，在竖直方向有，则有；平抛初速度为，经过B点时，在竖直方向上，由匀变速直线运动推论知，则小球经过B点时速度为
4．【答案】B； ；0.18
【详解】（1）[1]该同学采用的实验方法为控制变量法，选B；
（2）[2]作出F-v2图线如图所示做一条过原点的线段，让尽量多的点落在这条线段上，其他点分布线段两侧，如图所示
[3]根据向心力公式，则由图像可知，解得
5．【答案】（1）0.50 （2）；没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不足；1；变大
【详解】（1）[1]因为打点的周期为0.02 s，且每打五个点取一个计数点，所以每两个计数点间的时间间隔为，由匀变速直线运动的推论得，代入数据解得
（2）要使细线的拉力等于钩码所受的重力，应该满足的条件是，由关系图像可知实验操作不当之处为没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不足，小车的质量，实验中把钩码所受的重力作为拉力F，实际上，由于钩码向下加速运动，拉力小于钩码所受重力。若在小车和钩码之间接一个不计质量的微型力传感器用来测量拉力F，根据牛顿第二定律得，可知图线的斜率表示质量的倒数，挂钩码不用微型力传感器时，图线的斜率表示系统质量的倒数，用微型力传感器时，图线的斜率表示小车质量的倒数，图线的斜率变大。对比可知小车的加速度a和拉力F的关系图线的斜率变大。
6．【答案】(1)2.0，(2)偏大，(3)
【详解】（1）遮光条通过光电门的平均速度为
（2）由于光电门的光源射出的光有一定的粗细，且当遮光条遮住光源射出光的80%，认为光被遮住，即挡光时间变短，所以平均速度的测量值比真实值偏大。
（3）若采用U型挡光片，则数字计时器显示两次开始遮光的时间间隔内，滑块的位移为2s，所以
7．【答案】（1）CD；（2）0.17；0.62；（3）小于
【详解】（1）所挂钩码的数量越多，小车的加速度越大，打出的点迹可能较少，不利于实验数据的分析，A错误；释放小车时，小车应靠近打点计时器，以便打出更多的点迹，便于实验数据分析，B错误；实验时应使细绳与长木板平行，使小车受到的合外力等于钩码的重力，C正确；实验时应先接通电源，待打点稳定后再释放小车，D正确。
（2）由题可知，相邻计数点之间的时间间隔为，由匀变速直线运动规律可得，打点计时器打下点时小车的速度，根据逐差法可得，小车的加速度大小为（3）如果实验时使用交流电的频率为，实际打点实际小于0.02s，而计算时仍按0.02s代入计算，导致测量值偏小。
8．【答案】（1）10．70（2分）　（2）0．54（2分）　（3）mP＝（mP＋mQ）（2分）
【解析】（1）遮光片的宽度为d＝10 mm＋14×0．05 mm＝10．70 mm。
（2）碰前P的速度大小vA＝≈0．54 m/s。
（3）在实验误差允许的范围内，若系统动量守恒，则有mPvA＝（mP＋mQ）vB，即有mP＝（mP＋mQ）。
9．【答案】（1）匀速下滑；（2）B；（3）C
【详解】（1）为了平衡摩擦力，所以让斜面有一定的倾角，当小车匀速下滑时，摩擦力就被平衡掉了，此处应填匀速下滑；
（2）设小车和所有砝码的总质量为M，则当绳子下端的钩码质量为m时，由牛顿第二定律，由运动学规律可知，，联立可得，即。
（3）如果该同学将全部钩码挂在绳下端，仅从绳端依次取走钩码，剩余的钩码质量为m，但不转移到小车上，设小车的质量为，则有，由运动学规律可知，，联立可得，则随着m的增大，图像的斜率减小。
10．【答案】（1） （2分）
（2） （2分）
（3） （3分）
【详解】
（1）小球通过光电门时的速度大小。
（2）由题图乙知，游标卡尺的精确度为，则小球的直径。
（3）、系统重力势能的减少量为，、同轴转动，角速度相同，由知，，系统动能的增加量为，系统机械能守恒，则，联立解得。
11．【答案】(1)C；(2)0.42；(3)D
【详解】（1）为了得到小车加速度与小车质量、所受合外力的关系，本实验采用的是控制变量法。
（2）电源的频率，其中每相邻两个计数点之间还有4个点没有画出，则相邻两个计数点之间的时间间隔为，小车的加速度大小为
（3）利用力传感器可以直接测量出细线的拉力，从而求出小车所受的合外力，不需要将沙和沙桶的总重力与细线的拉力近似相等，因此实验中不需要测出沙及沙桶的质量m，也不需要保证沙和沙桶的总质量远小于小车的总质量，A、C错误；平衡摩擦力时要取下细线和沙桶，接通打点计时器的电源，轻推小车，若打出的纸带点迹均匀表明小车做匀速直线运动，说明已经平衡好摩擦力，B错误；实验时让小车靠近打点计时器，先接通电源，再释放小车，打出一条纸带，并要记录传感器的示数，D正确。
12．【答案】 （1）AD （2）B （3）
【详解】(1)设a单独滚下经过斜槽轨道末端的速度为v，两球碰撞后a、b的速度分别为和，由于碰撞后a球沿轨道反弹后返回，若两球碰撞动量守恒，则，根据平抛规律得，，，化简可得，所以可知，本实验必须测量的物理量是小球a、b的质量ma、mb，以及纸上O点到A、B、C的距离y1、y2、y3。选AD。
(2)由(1)中分析可知，放上被碰小球b，两球相碰后，小球a在图中的压痕点为B；
(3)由(1)中分析可知，用本实验中所测得的物理量来验证两球碰撞过程动量守恒，其表达式为。
13．【答案】（1）相同；A；（2）；
【详解】（1）探究向心力大小与角速度的关系时，两小球的质量应相同，且旋转半径应相同，分别放在挡板A和挡板处。
（2）因为皮带不打滑，所以点与点的线速度相等，即，则，所以，而点与点的角速度相同，则点与点的向心加速度大小之比为。
14．【答案】 OP ON 不会
【详解】(1)[1][2]A球碰前做平抛运动的水平位移是图中的OP，B球被碰后做平抛运动的水平位移是图中的ON；
(2)[3]小球A下滑过程中与斜槽轨道间存在摩擦力，这对实验结果无影响，只要斜槽末端水平保证小球做平抛运动即可；
(3)[4] 碰撞前a球的速度为
碰撞后a球的速度为
碰撞后b球的速度为
用本实验中所测得的量来验证两球碰撞过程动量守恒，则有
表达式化简为
．
15．【答案】（1） （1分）；（1分）
（2） （2分）
（3） 等于（2分）
（4） （3分）
【解析】
（1） 根据两表量程判断分度值，则电流表读数为，电压表读数为。
（2） 由于电流计没有示数，电流表测的是干路电流，故电路整体可视为伏安法测量电源电动势及内阻，通过调整滑动变阻器接入电路的阻值获得两组数据、、、，则有，，解得。
（3） 由于电流表测的是通过电源的真实电流，实验没有系统误差，故。
（4） 两灯泡和定值电阻串联接入电源两端以后，设灯泡两端电压为、串联回路电流为，根据闭合电路欧姆定律有,整理得，则关系图像中的斜率，纵截距，作出图像如图所示，交点的横、纵坐标即为灯泡此时的工作电压和工作电流，则每个灯泡的实际功率。
16．【答案】 A 2.8 2.9 1.1 1.3 = >
【详解】（1）[1]由图甲可知，电流从欧姆表内电源正极经B端黑表笔流出，从A端红表笔流入多用电表。
（2）[2][3]根据闭合电路欧姆定律得
E=IR+Ir
解得
可知图线斜率表示电动势E，纵轴截距的绝对值表示内阻r，则有
内阻为
r=1.2Ω
（3）[4][5]将多用电表的内阻等效到电源的内部，则有
则可知测量的内阻等于电源的实际内阻与多用电表的内阻之和，测量值偏大，电流表内阻对图象的斜率没有影响，故电动势准确。即
，
17．【答案】（1）R1（2分）　（2） R0（2分）　大（2分）　（3）小（2分）　9 720（2分）
【解析】（1）由题图甲知滑动变阻器采用分压式接法，为方便调节，滑动变阻器应选择最大阻值较小的R1。
【技巧必背】滑动变阻器的选择方法
滑动变阻器采用限流式接法时，选用最大阻值稍大于被测电阻的；滑动变阻器采用分压式接法时，选用最大阻值小的。
（2）由于滑动变阻器与电压表、电阻箱并联部分的阻值较小，可认为电压表和电阻箱两端总电压近似不变，电压表半偏时，电压表的内阻等于电阻箱的示数，故电压表的内阻为R0；电阻箱接入电路后，电路总电阻变大，则干路电流减小，电阻箱和电压表两端电压增大，当电压表半偏时，电阻箱两端的电压大于电压表半偏的电压值，因此电阻箱的阻值大于电压表的内阻，故测量值偏大。
【一题多解】根据“串反并同”知，电压表所在支路的电压变大，电阻箱两端的电压大于电压表两端的电压，即测量值偏大。
（3）改装表的示数偏小，则通过电压表的电流略小，故应适当将电阻箱阻值调小；消除误差前，电阻箱接入电路的阻值为9 000 Ω，此时流经电压表的电流I＝，电压表的真实内阻RV＝，根据电表改装原理得＝，联立解得消除误差后电阻箱接入电路的阻值Rx＝9 720 Ω。
18．【答案】(1) ； ；，(2) 1.50；1.00，(3)C
【详解】（1）[1]一节干电池的电动势约为1.5V，所以电压表应选量程为的电压表；
[2]电流表应选量程为的电流表；
[3] 内阻约为几欧姆，所以滑动变阻器应选总电阻较小的
（2）[4]根据闭合电路欧姆定律可得，根据图线的纵截距得到被测电池的电动势
[5]根据图线斜率的绝对值可得内电阻
（3）[6]由图可知，电压表测路端电压，由于电压表的分流作用，使电流表的测量值小于真实值（通过电源的电流），实验误差是由于电压表的分流造成的；当外电路短路时，电压表不分流，短路电流相同，由于测量的电流值小于真实值，作出测量值和真实值的图像如图所示
由图像可知，电动势测量值小于真实值，电源内阻测量值小于直实值。选C。
19．【答案】（1）B（1分）　（2）1 000（2分）　（3）①红（2分）　②96．8（4分）
【解析】（1）部件A是外测量爪，B是内测量爪，C是深度尺，测量内径应使用内测量爪B。
（2）欧姆表测量电阻，选择倍率时应使指针尽可能居中，故选择多用电表“×100”挡较为合适，读数为1 000 Ω。
（3）①电压表内阻和定值电阻阻值已知，多用电表电流挡内阻未知，故多用电表电流挡采用外接法，电压表和定值电阻串联后应并联在盐水的两端，所以电压表负极应和电流表正极，即多用电表红表笔相接。
②根据电路串并联规律可知＝，根据U－I图像斜率k＝＝，代入数据可得Rx≈968 Ω，又由于ρ＝，代入数据得ρ＝96．8 Ω·m。
20．【答案】（1）4 800（2分）　最右端（2分）　6（2分）
（2）8．9（2分）　30（2分）
【解析】（1）电压表扩大量程，串联定值电阻R0的阻值为 Ω＝4 800 Ω。为保护电路，闭合开关时，要使滑动变阻器连入电路中的阻值最大，故滑动变阻器的滑片要移至最右端。断开S1、S2，闭合S，移动滑动变阻器的滑片，使电流表读数为18 mA，回路中的总电阻约为R总＝＝500 Ω，滑动变阻器接入电路的阻值远大于电流表的内阻，闭合S2，保持R接入电路中的阻值不变，可认为回路中总电流不变，调节电阻箱的阻值使得电流表读数为6 mA时，即可认为通过电阻箱的电流为通过电流表的2倍，即量程扩大3倍。
（2）根据闭合电路欧姆定律可得＝E测－3Ir测，得U＝E测－r测I，即E测＝4．95 V，r测＝ Ω，解得E测≈8．9 V，r测＝30 Ω。
21．【答案】（1）9．500（1分）　（3）Ⅱ（2分）　2．1（2分）　（4）偏大（2分）　（5）3×10－3（2分）
【解析】（1）直径D＝9．5 mm＋0．0×0．01 mm＝9．500 mm。
（3）在步骤①中，由闭合电路欧姆定律有E＝I（R＋r），即＝R＋；在步骤②中，由闭合电路欧姆定律有E＝IR＋Ir，即＝R＋；对比以上结果可知，步骤①对应的图线应为Ⅱ。由图线Ⅱ及＝R＋可得＝ V－1，＝0．67 Ω·V－1，解得电源内阻r＝2．1 Ω。
（4）若考虑电流表内阻的影响，则步骤①中，由闭合电路欧姆定律有＝R＋，即电源内阻测量值r测＝r真＋rA，故测量值相对真实值偏大。
（5）在－R图像中，设a1＝1．1 Ω，a2＝2．1 Ω，b＝0．67 A－1，又＝R＋、＝R＋可得Rx＝，则材料电阻率为ρ＝，代入数据计算得ρ≈3×10－3 Ω·m。
22．【答案】(1)1.23(1分)　12.3(2分)　(4)右(2分)　(5)小于(2分)
【解析】(1)电压表量程为0~3 V,分度值为0.1 V,则电压表读数需估读一位,为1.23 V,则金属丝的测量值R==12.3 Ω。
(4)
(5)
23．【答案】(1) E2 R2
(2) 偏小
【详解】（1）[1][2]闭合S2开关时认为电路电流不变，实际上闭合开关S2时电路总电阻变小，电路电流增大，电源电动势越大、滑动变阻器阻值越大，闭合开关S2时微安表两端电压变化越小，实验误差越小，为减小实验误差，电源应选择，滑动变阻器应选择。
（2）[1][2]闭合开关S2时认为电路电流不变，流过微安表电流为满偏电流的，则流过电阻箱的电流为满偏电流的，微安表与电阻箱并联，流过并联电路的电流与阻值成反比，则；闭合开关时整个电路电阻变小，电路电流变大，大于300μA，当表头G示数为200μA时，流过电阻箱的电流大于100μA，电阻箱阻值小于表头G电阻的2倍，实验认为电流表内阻等于电阻箱阻值的一半，因此表头G内阻测量值偏小。
24．【答案】C；V1 ；；
【详解】（1）[1]由于连接注射器与压强传感器之间软管内的气体不可忽略，当压强增加后，连接部分软管内的气体体积也减小，但连接部分体积未变，则注射器中有气体进入连接部分，相当于注射器漏气，当V减小时， 增大， p随之增加的程度不是线性关系，当V越小时，压强越大，进入软管内的气体越多，压强增加程度越小，斜率越小，绘出的 图像可能为C。选C。
（2）[2]设连接注射器与压强传感器之间软管内气体的体积为V0 ，根据玻意耳定律，则有，当为0时，V=-V1，代入上式得
（3）[3]设大米的体积为V米，以注射器内及软管内封闭的气体为研究对象，由玻意耳定律，则有，当为0时，V=V2，代入上式得，则可求出大米的密度为
（4）[4]用手握住注射器左侧的大部分位置，向外拉动活塞时，气体的温度会增加，由理想气体状态方程，知随着体积增加，图像的斜率减小，图像如图
25．【答案】，，BC
【详解】[1]根据题意可知，油膜所占坐标纸格数约140格，油膜面积为
[2]一滴油酸酒精混合溶液纯油酸的体积为
油酸分子的直径约为
[3]油酸在水面未完全散开时即描线会导致面积S偏小，直径偏大，A错误；计算油膜面积时把所有不足一格的方格计算在内，会导致面积S偏大，直径偏小，B正确；用量筒测出1mL溶液的滴数时，多数了滴数，会导致计算的油酸体积偏小，直径偏小，C正确。
26．【答案】（1）3．10（1分）　（2）调节定滑轮的高度，使连接力传感器的轻绳水平（2分）　（3）（2分）　（4）B（2分）　（5）不能。理由见解析（2分）
【解析】（1）遮光条的宽度为d＝3 mm＋2×0．05 mm＝3．10 mm。
（2）为了使滑块加速运动过程中合外力不变，需要调节定滑轮的高度，使连接力传感器的轻绳水平。
（3）遮光条通过光电门时重物的速度大小为v＝，则＝2ah，根据牛顿第二定律有F－μMg＝Ma，得到F＝μMg＋M·，根据题意有μMg＝b，解得μ＝。
（4）若增大滑块的质量，重复（3）操作，由F＝μMg＋M·可知，图像与纵轴的截距变大，图像的斜率增大，与横轴的截距不变，因此应为图线B。
（5）不能。如果动能定理成立，则有（F－μMg）h＝M，得到F＝μMg＋M·，因此当M＝k时h＝，但不考虑摩擦力做功时，有Fh＝M，得到F＝M·，同样有M＝k，h＝，故动能定理不能得到验证。
27．【答案】(1)，(2)，(3)，(4)
【详解】（1）遮光条通过光电门1时的速度大小为
（2）遮光条通过光电门2时的速度大小为
（3）根据运动学公式可得，联立可得滑块在长木板上滑行时的加速度大小为
（4）设滑块与遮光条的总质量为，根据牛顿第二定律可得，联立可得滑块与长木板间的动摩擦因数为
28．【答案】 水平 大于
【详解】（1） ①[1]调整轨道末端沿水平方向；
（2）[2][3]设从B点抛出的小球，经过时间t与板相切，可知此时小球的水平速度和竖直速度均为v0，由几何关系
解得
小球在轨道上损失的机械能为
（3）[4]实际操作中，木板与水平地面的夹角为θ，且，则表达式变为
可得
当tanθ变大时 E减小，即根据（2）中的实验结论得到的机械能损失量大于真实值。
29．【答案】（1） （1分）
（2） （1分）
（3） 无（1分）；小于（2分）
（4） （2分）；（2分）
【详解】
本题主要考查动摩擦因数的测量，物理模型为匀变速直线运动，通过给定连续相等位移和时间来求解加速度，通过受力分析和牛顿第二定律找出加速度和动摩擦因数间的关系；高考常考查的测量读数问题、逻辑推理、计算、有效数字的保留，在本题中均有考查。
（1） 毫米刻度尺应估读到毫米刻度的下一位，读出宽度为。
（2） 遮光带1通过光电传感器的平均速度。
（3） 滑块通过光电传感器的过程中做匀加速直线运动，计算动摩擦因数与滑块的初速度无关，故对结果的测量无影响；滑块沿斜面向下做匀加速直线运动，经过相邻两个相同位移的时间减小，速度增加量减小，平均速度的增加量减小，通过连续两个相等位移的时间间隔减少，即，，。【赋值法定性快速判断时间间隔】滑块做匀加速直线运动，经过相等位移的时间之比为，连续两段相等位移的时间间隔越来越接近，故。
（4） 相邻遮光带和透光带做匀加速直线运动通过光电传感器，遮光带通过传感器的平均速度为，透光带通过传感器的平均速度为，匀变速直线运动时间中点的瞬时速度等于平均速度，两个时间中点的时间间隔为，根据匀变速直线运动速度与时间关系，，而加速度，代入数据取平均值得。
30．【答案】(1)0.1880（或0.1879或0.1881均可），(2)；
【详解】（1）螺旋测微器的读数为固定刻度与可动刻度之和，所以遮光条的宽度为
（2）[1]碰前滑块P的速度为，碰后两滑块整体的速度为，若碰撞过程系统的动量守恒，则有，联立整理可得
[2]该碰撞过程损失的机械能为，初动能为，所以
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第 page number 页，共 number of pages 页2026届人教版高考物理第一轮复习：高考物理实验分类提高练习2
一、实验中的误差和有效数字（本大题共1小题）
1．如图所示，空间区域内存在垂直纸面向里的匀强磁场，其磁感应强度大小，为磁场的右边界。磁场内一匝数的正方形闭合金属导线框平行于纸面放置，线框的边长，其右边与磁场边界重合。时刻，线框从如图所示位置开始逆时针（俯视）绕以角速度匀速转动，此过程中感应电动势E随时间t变化的图像可能正确的是（　　）
A． B．
C． D．
二、速度随时间变化规律及加速度的测量（本大题共2小题）
2．如图所示，气垫导轨上的滑块经过光电门时，其上的遮光条会将光遮住，光电门可自动记录遮光时间，已知遮光条的宽度为。下列说法正确的是（　　）
A．事实上，为遮光条通过光电门过程的平均速度
B．为使更接近遮光条刚到达光电门时的瞬时速度，可换用宽度更宽的遮光条
C．为使更接近遮光条刚到达光电门时的瞬时速度，可令滑块的释放点更靠近光电门
D．只用和可计算出滑块的加速度
3．某同学利用如图所示的方案测量气垫导轨上滑块的加速度。滑块上安装了宽度为的遮光板，滑块向右做匀加速直线运动，依次通过两个光电门A和B。光电门上的黑点处有极细的激光束，当遮光板挡住光束时开始计时，不遮挡光束时停止计时。现记录了遮光板通过第一个光电门所用的时间、通过第二个光电门所用的时间、光电门从第一次开始计时到第二次开始计时经历的时间，已知光电门上两黑点间的距离为，该同学先后用两种方法计算出滑块的加速度，分别为和，你认为下列判断正确的是（　　）
A． B． C． D．无法比较
三、实验：探究两个互成角度的力的合成规律（本大题共1小题）
4．在“探究弹力和弹簧形变的关系”、“验证力的平行四边形定则”的实验中，经常采用如甲、乙图所示的实验装置。关于这两个实验，下列说法中正确的是（　　）
A．实验甲中，应将弹簧放置在水平桌面上测原长
B．实验甲中，弹簧的弹力可由所挂钩码重力求出
C．实验乙中，两细绳之间的夹角一定要取
D．实验乙中，的弹力就是两个弹簧拉力的合力
四、伽利略的理想斜面实验（本大题共2小题）
5．伽利略为了研究自由落体规律所做的斜面实验的三行数据如下表.表中第二行是时间，第三行是物体沿斜面运动的距离，第一行是伽利略在分析实验数据时添加的.此斜面实验结论最终间接检验了他的什么猜想（ ）
1 4 9 16 25 36 49 64
1 2 3 4 5 6 7 8
32 130 298 526 824 1 192 1 600 2 104
A． B． C． D．
6．结合教材和生活中出现的以下情景，下列说法正确的是（　　）
A．图甲地面对直梯的作用力竖直向上
B．图乙中伽利略利用该实验说明了“力是改变物体运动状态的原因”
C．丙图高铁车厢里的电子屏上“126km/h”是指平均速率
D．丁图中汽车做匀变速直线运动速度由变到，该段时间内加速度方向与方向相同
五、实验：探究平抛运动的特点（本大题共2小题）
7．在“研究平抛运动”的实验中，某位同学采用了教材中参考案例一（装置如图甲）进行实验，并得到了如图乙的记录纸，则该组实验中（　　）
A．每次应在斜槽上的同一点释放小球
B．用小木球替代小钢球，实验误差更小
C．斜槽表面应光滑无摩擦
D．斜槽末端应调成水平
阅读下列材料，完成下面小题。
（二）游戏玩具枪的原理是利用压缩气体或者弹簧的力将弹丸（或小球）射出，拟真实枪械的射击效果。如图所示，在竖直平面内，截面为三角形的小积木悬挂在高地足够高处，一玩具枪的枪口与小积木上P点等高且相距为L。当玩具子弹以水平速度v从枪口向P点射出时，小积木恰好由静止释放，子弹从射出至击中积木所用时间为t。不计空气阻力。
8．关于子弹击中积木的位置，以下说法正确的是（　　）
A．将恰好击中P点 B．将击中P点上方 C．将击中P点下方
9．子弹击中积木的时间t（　　）
A． B． C．
10．为研究平抛运动的规律，我们可采用如图所示频闪照相的方法，拍摄小球做平抛运动的照片。背景标尺每小格边长均为L=5cm，则拍摄时每 s曝光一次，平抛运动的初速度为 m/s。（取重力加速度g=10m/s2）
11．如图所示是位于同一竖直平面内的游戏装置，M是固定的直三棱柱，O是三梭柱表面上的一点。N是倾角θ=37°的固定斜面，A是斜面上距离O点水平距离x=2.7m的点。游戏时让小球从距离O点某高度处自由落下，在O点与三棱柱碰撞（不计碰撞时间），碰后速度方向水平向右，速度大小与碰前相同。若小球恰好垂直斜面打在A点为游戏取胜，重力加速度g取10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，不计空气阻力。求游戏取胜时：
（1）小球落在A点的速度大小v；
（2）小球自由下落时距离O点的高度H；
（3）小球在空中运动的总时间t。
六、实验：探究向心力的大小（本大题共1小题）
阅读下列材料，完成下面小题。
游乐圈中有一些圆周运动项目，比如过山车、快乐飞机等，这些游戏项目，可以让人们体验到刺激、挑战、快乐和放松，是一种非常受欢迎的娱乐方式。
12．如图所示，乘坐游乐园的过山车时，质量为m的人随车在竖直平面内旋转，重力加速度大小为g，乘客在最低点时对座位的压力（　　）
A．等于mg B．小于mg C．大于mg
13．如图甲所示，游乐场有一种叫作“快乐飞机”的游乐项目，模型如图乙所示、已知模型飞机质量为m，固定在长为L的旋臂上，旋臂与竖直方向夹角为θ，当模型飞机以角速度绕中央轴在水平面内做匀速圆周运动时，不计空气阻力，则旋臂对模型飞机的作用力方向 （选填：A．一定与旋臂垂直，B．可能与悬臂不垂直）；若仅夹角θ增大，则旋臂对模型飞机的作用力 （选填：A．变大，B．变小，C．不变）
14．模型飞机做的是匀速圆周运动，做匀速圆周运动的物体所受向心力的大小与半径、角速度、质量都有关，我们可用如图所示的实验装置进行探究，该实验的研究方法是 法。为了探究向心力大小和角速度的关系，我们处理实验数据的方法是：根据实验数据作出图像，而不是图像，这样做的理由是：
七、单摆相关实验（本大题共1小题）
15．关于下列实验，说法正确的是（ ）
A. 图甲实验装置既可以验证自由落体运动规律，也可以验证机械能守恒定律
B. 图乙“利用单摆测重力加速度”实验中，测周期时，将次全振动误记为次，则测出的值偏大
C. 图丙为“探究向心力的大小与质量、角速度和半径之间的关系”的实验，如图所示情景，、都为质量相同的钢球，标尺上黑白相间的等分格显示出两个小球所受向心力的比值为，则与皮带连接的变速轮塔相对应的半径之比为
D. 图丁“验证动量守恒定律”实验中，斜槽轨道必须光滑且其末端水平
八、实验：电表内阻的测量（本大题共1小题）
16．某同学要测量微安表内阻，可利用的实验器材有：电源（电动势,内阻很小），电流表（量程,内阻约）,微安表（量程,内阻待测，约）,滑动变阻器（最大阻值），定值电阻（阻值），开关,导线若干.
（1） 将图中所示的器材符号连线，画出实验电路原理图;
（2） 某次测量中，微安表的示数为，电流表的示数为,由此计算出微安表内阻____ .
九、实验：电池电动势和内阻的测量（本大题共1小题）
17．某实验小组为测量干电池的电动势和内阻，设计了如图（a）所示电路，所用器材如下：
电压表（量程，内阻很大）；
电流表（量程）；
电阻箱（阻值）；
干电池一节、开关一个和导线若干.
（1） 根据图（a），完成图（b）中的实物图连线.
（2） 调节电阻箱到最大阻值，闭合开关.逐次改变电阻箱的电阻，记录其阻值、相应的电流表示数和电压表示数.根据记录数据作出的图像如图（c）所示，则干电池的电动势为____（保留3位有效数字）、内阻为____ （保留2位有效数字）.
（3） 该小组根据记录数据进一步探究，作出图像如图（d）所示.利用图（d）中图像的纵轴截距，结合（2）问得到的电动势与内阻，还可以求出电流表内阻为____ （保留2位有效数字）.
（4） 由于电压表内阻不是无穷大，本实验干电池内阻的测量值____（填“偏大”或“偏小”）.
十、实验：用油膜法估测油酸分子的大小（本大题共2小题）
18．以下实验中，说法正确的是_______（多选）。
A．“用双缝干涉测量光的波长”实验中，测量单色光的波长时，需在单缝前放置偏振片
B．“用单摆测量重力加速度”实验中，用l T2图像计算重力加速度，可以消除因摆球质量分布不均匀而造成的测量误差
C．“研究气垫导轨上滑块碰撞时的动量守恒”实验中，可以让一个质量较小的滑块跟静置在导轨上的另一个大小相同、质量较大的滑块发生碰撞
D．“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中，溶液中的酒精将溶于水并很快挥发，油膜的厚度等于1滴油酸酒精溶液的体积与它在水面上摊开的面积之比
19．某同学做“用油膜法估测油酸分子的大小”实验时，油酸酒精溶液的浓度为μ，一滴油酸酒精溶液的体积为V，把一滴这样的溶液滴入盛水的浅盘里，等油膜形状稳定后，把玻璃板盖在浅盘上并描画出油膜的轮廓，如图所示。正方形小方格的边长为a，数得油膜占有的正方形小方格个数为m，则下列说法正确的是（　　）
A．该实验体现的物理思想方法是等效替代法
B．油酸分子直径约为
C．若在配制油酸酒精溶液时，不小心把酒精倒多了一点，会导致油酸分子直径的测量值偏小
D．若在计算油膜面积时，舍去了所有不足一格的方格，会导致油酸分子直径的测量值偏大
十一、实验：以动量守恒为基础的创新实验（本大题共1小题）
20．用如图所示的装置验证碰撞中的动量守恒。小球a用不可伸长的细线悬挂起来，半径相同的小球b放置在光滑支撑杆上，通过调节升降平台让细线自然下垂时两球恰好相切，球心位于同一水平线上。已知重力加速度为g，实验的主要步骤及需解答的问题如下：
（1）测量出悬点到小球a球心的距离L，小球a、b的质量分别为、；
（2）将小球a向左拉起使其悬线与竖直方向的夹角为时并由静止释放，与小球b发生对心正撞后球a反弹，球b做平抛运动，则小球a、b的质量大小需满足 （选填“>”、“<”或“=”）；
（3）测量出碰撞后小球a向左摆到最高点时其悬线与竖直方向的夹角为，忽略空气阻力，碰后小球a的速度大小为 ；
（4）已知b做平抛运动的水平位移，竖直下落高度，则需满足表达式 （用题中所给和测量的物理量表示），即可证明该碰撞中的总动量守恒。
参考答案
1．【答案】D
【详解】线圈产生的电动势最大值为，线圈转动的周期为。在内，即时间内，线圈产生的电动势为；在内，即时间内，线圈处于磁场外部，产生的电动势一直为0；在即时间内，线圈产生的电动势为，D正确。
【关键点拨】本题考查矩形线圈转动垂直切割磁感线。面积为S的矩形线圈在磁感应强度大小为B的匀强磁场中以角速度绕线圈平面内垂直于磁场的任意轴匀速转动，从线圈平面与磁感线垂直的位置开始计时，产生的感应电动势。
2．【答案】A
【详解】A．根据平均速度公式可知，实际上为遮光条通过光电门过程的平均速度，A正确；
B．为使更接近遮光条刚到达光电门时的瞬时速度，应换用宽度更窄的遮光条，B错误；
C．为使更接近遮光条刚到达光电门时的瞬时速度，应让滑块的释放点远离光电门，C错误；
D．用和只能求出遮光条过光电门的速度，若其它条件未知，不能计算出滑块的加速度，D错误。
选A。
3．【答案】A
【详解】是遮光板通过光电门的平均速度，近似可看作遮光板中心到达光电门黑点的速度，设遮光板中心到达两光电门黑点的时间间隔设为。由于遮光板前端到光电门黑点的速度小于遮光板中心到光电门黑点速度，则遮光板前端到两光电门黑点的时间间隔大于遮光板中心到两光电门黑点的时间间隔，即。
所以通过算出的加速度小于真实值，误差较大。而通过计算，由于L为两光电门黑点之间的真实距离。所以很接近真实值，误差较小。
选A。
4．【答案】B
【详解】A．实验甲中，考虑弹簧自身重力的影响，应将弹簧竖直悬挂时测原长，故A错误；
B．实验甲中，根据二力平衡，弹簧的弹力可由所挂钩码重力求出，故B正确；
C．实验乙中，通过作图验证力的平行四边形定则，所以两细绳之间的夹角不一定需要取，故C错误；
D．实验乙中，的弹力与两个弹簧拉力的合力等大，反向，故D错误。
故选B。
5．【答案】B
【详解】伽利略记录的表中第二行是时间,第三行是物体沿斜面运动的距离,由表格可以看出,伽利略在研究完第二行与第三行后,所加的第一行数据是第二行的时间的平方,而第三行的数据与第一行的数据的比值近似都是32,可知伽利略认为物体运动的位移与时间的平方成正比,位移与速度成正比,则此斜面实验结论最终间接检验了.故选.
6．【答案】D
【详解】A．地面对直梯的支持力方向垂直于地面竖直向上，地面对直梯的摩擦力处于水平向左，则地面对直梯的作用力方向斜向左上方，A错误；
B．图乙中伽利略利用该实验说明了“力不是维持物体运动状态的原因”，B错误；
C．丙图高铁车厢里的电子屏上“126km/h”是瞬时速度，C错误；
D．丁图中汽车作匀变速直线运动速度由变到，根据加速度的定义式有，可知，该段时间内加速度方向与方向相同，D正确。
选D。
7．【答案】AD
【详解】为了保证小球每次获得相同的平抛初速度，需每次在斜槽上的同一点释放小球，A正确；钢球密度大，相比小木球，在运动过程中受空气阻力影响更小，实验误差更小，所以不能用小木球替代小钢球，B错误；斜槽表面不一定要光滑无摩擦，只要每次从同一点由静止释放小球，就能保证初速度相同，C错误；斜槽末端调成水平，才能保证小球离开斜槽后做平抛运动，D正确。
【答案】8．A
9．B
10．0.1，1
11．（1）7.5m/s；（2）1.0125m；（3）1.05s
【解析】8．由于子弹和积木在竖直方向均做自由落体运动，子弹和积木上的P点始终在同一高度，所以子弹击中P点。选A。
9．子弹击中积木的时间为
选B。
10．[1][2]根据题意有
联立解得
，
11．（1）由于小球恰好垂直斜面打在A点，则
联立解得
，，
（2）小球自由下落时距离O点的高度为
（3）小球自由下落的时间为
所以小球在空中运动的总时间为
（三）避险车道
【答案】12．C
13．B，A
14．控制变量法，根据向心力公式，可知F与成正比，与不成正比，作出的图像可描出一条近似直线的图形，便于计算并得出结论；而若作图像，则是一条曲线，较难得出结论。
【解析】12．乘客在最低点时，根据牛顿第二定律，有
结合牛顿第三定律可得，乘客在最低点时对座位的压力
故选C。
13．[1]模型飞机以角速度绕中央轴在水平面内做匀速圆周运动，则旋臂对模型飞机的作用力与重力的合力提供向心力且指向圆心，由数学知识可知旋臂对模型飞机的作用力方向可能与悬臂不垂直。选B。
[2]旋臂对模型飞机的作用力与重力的合力提供向心力且指向圆心，可得
若仅夹角θ增大，增大，则旋臂对模型飞机的作用力变大。选A。
14．[1]该实验采用的实验方法是控制变量法；
[2]根据向心力公式，可知F与成正比，与不成正比，作出的图像可描出一条近似直线的图形，便于计算并得出结论；而若作图像，则是一条曲线，较难得出结论。
15．【答案】AC
【详解】
选项 分析 正误
利用打点计时器打出的纸带可以测量位移，可以计算速度，可以计算加速度，同时有时间，所以该实验装置既可以验证自由落体运动规律，也可以验证机械能守恒定律 √
由单摆周期公式，周期测量值偏大时，可判断偏小 ×
两钢球质量相等，匀速圆周运动半径相等，向心力之比为，角速度之比为，线速度大小相等，半径之比为 √
验证动量守恒定律实验中斜槽末端必须水平，以保证发生对心碰撞。轨道不需要光滑，从同一高度释放小球保证在水平轨道末端具有相同速度即可 ×
16．【答案】（1） 见解析
（2） 990
【解析】
（1） 为了准确测出微安表两端的电压，可以让微安表与定值电阻并联，再与电流表串联，通过电流表与微安表的示数之差，求出流过定值电阻的电流，从而求出微安表两端的电压，进而求出微安表的内阻，由于电源电压过大，并且为了测量多组数据，滑动变阻器采用分压式接法，实验电路原理图如图所示.
（2） 流过定值电阻的电流，微安表两端的电压，则微安表的内阻 .
17．【答案】（1） 见解析
（2） 1.58；0.65
（3） 2.5
（4） 偏小
【解析】
（1） 根据题图（a）完成实物图连线如图所示.
（2） 由闭合电路欧姆定律得,可知图像的纵轴截距为干电池的电动势,则,斜率的绝对值为干电池的内阻,则 .
（3） 由闭合电路欧姆定律得,整理得,图像纵轴截距为,解得 .
（4） 由于电压表分流,导致电流表的示数偏小,所以干电池内阻的测量值偏小.
18．【答案】BC
【详解】双缝干涉测量光波长实验中，单色光无需偏振片，偏振片与该实验目的无关，A错误；用l T2图像计算重力加速度，摆球质量分布不均的影响可通过图像法消除，因图像斜率，多次测量取点绘图可规避此误差，B正确；气垫导轨上滑块碰撞，无论质量大小，只要系统合外力为零（气垫导轨减小摩擦），即可研究动量守恒，质量小碰质量大是可行的，C正确；油膜法中，油膜厚度是纯油酸体积与摊开面积之比，而非1滴油酸酒精溶液体积与它在水面上摊开的面积之比，D错误。
19．【答案】BD
【详解】该实验体现的物理思想方法是理想化物理模型法，A错误；油酸分子直径约为，B正确；若在配制油酸酒精溶液时，不小心把酒精倒多了一点，油酸酒精溶液的浓度降低，会导致油酸分子直径的测量值偏大，C错误；若在计算油膜面积时，舍去了所有不足一格的方格，则油膜面积偏小，会导致油酸分子直径的测量值偏大，D正确。
20．【答案】 < 或
【详解】[1]把a球向左拉开角度后由静止释放，与小球b发生对心正撞后球a反弹，可知碰撞后a球反弹，则小球a、b的质量大小需满足
[2]碰撞后a向左摆起的最大角度为，设a球碰后的速度大小为，根据动能定理可得
解得
[3]设碰撞前瞬间a球的速度大小为，根据动能定理可得
解得
设b球碰后的速度大小为，根据平抛运动规律有
，
解得
碰撞过程，以水平向右为正方向，则有
联立可得若该碰撞中的总动量守恒，则需满足的表达式为
或者
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第 page number 页，共 number of pages 页2026届人教版高考物理第一轮复习：高考物理实验分类提高练习4【难】
一、实验知识与常用测量仪器（本大题共1小题）
1．某同学做“练习使用打点计时器”的实验，其所用计时器有两种：电磁打点计时器、电火花计时器。这两种计时器都是使用 （填“交流”或“直流”）电源；它们所接电源的频率相同，则它们的打点周期 （填“相同”或“不相同”）。
二、力学实验（本大题共15小题）
2．小李同学用图甲所示的实验装置来完成“探究小车速度随时间变化的规律”实验。
（1）实验时， （填“需要”或“不需要”）平衡小车受到的阻力。
（2）某次正确操作后获得图乙所示的一条纸带，为连续相邻的六个计数点，相邻两个计数点间还有四个计时点未画出，点间距离未记录下来，其他各点间距离如图乙所示。已知电火花计时器所接电源频率为，则在纸带上打出点时小车的速度大小 ，小车的加速度大小 。（计算结果均保留三位有效数字）
3．某同学为了测定气垫导轨上滑块的加速度大小，他在滑块上安装了宽度为1cm的遮光条.然后他利用气垫导轨和数字计时器记录了遮光条通过光电门1所用的时间为 ，通过光电门2的时间 ，遮光条从开始遮住光电门1到开始遮住光电门2的时间为 .
（1）滑块通过光电门1时的速度大小为_______m/s.
（2）滑块通过光电门2时的速度大小为_______m/s.
（3）滑块的加速度大小为_______ .
4．气垫导轨上有很多小孔，气泵送来的压缩空气从小孔喷出，使得滑块与导轨之间有一层薄薄的空气，两者不会直接接触。这样，滑块运动时受到的阻力很小，可忽略不计。为测定气垫导轨上滑块的加速度，滑块上安装了宽度为d的遮光条，如图所示，滑块在倾斜的气垫导轨顶端由静止释放，先后通过两个光电门，配套的数字计时器记录了遮光条通过第一个光电门的时间为，通过第二个光电门的时间为，遮光条从开始遮住第一个光电门到开始遮住第二个光电门的时间为t。
则遮光条通过光电门1时的速度 ，通过光电门2时的速度 ，滑块的加速度大小 （用、、t和d表示）。
5．某同学采用如图所示的装置，利用A、B两球的碰撞来验证动量守恒定律。图中MN是斜槽，NR为水平槽。实验时先使A球从斜槽上某一固定位置由静止开始滑下，落到位于水平地面的记录纸上，留下痕迹，得到落点P，再把B球放在斜槽末端，A球从同一位置静止释放，A、B小球碰后落在记录纸上，分别得落点B，F。
(1)A球质量为，半径为；B球质量为，半径为，则应满足（　　）（单选）
A．， B．，
C．， D．，
(2)必须要求的条件是（　　）（多选）
A．斜槽轨道末端的切线必须水平
B．斜槽轨道必须是光滑的
C．必须测量出OB、OP、OF的长度、和
D．必须测出水平槽离地面的高度
(3)写出本实验验证动量守恒定律的表达式 。（用、、、和表示）
6．如图所示是探究向心力的大小F与质量m、角速度和半径r之间关系的实验装置。
（1）下列实验的实验方法与本实验相同的是___________；
A．探究平抛运动的特点
B．探究加速度与力、质量的关系
C．探究两个互成角度的力的合成规律
（2）当探究向心力的大小F与半径r的关系时需调整传动皮带的位置使得左右两侧塔轮轮盘半径 （选填“相同”或“不同”）；
（3）当探究向心力的大小F与角速度的关系时，需要把质量相同的小球分别放在挡板 （填“A、C”或者“B、C”）
7．在“验证机械能守恒定律”实验中，小王用如图（a）所示的装置，让金属小球从静止开始下落，实验过程如下：
（1）让小球从某一固定高度由静止释放，与水平放置的橡胶材料碰撞后立即停止。
（2）用螺旋测微器测量小球的直径，示数如图（b）所示，小球直径d= mm。
（3）测量时，应 （选填“A”或“B”，其中A为“先释放小球，后接通数字计时器”，B为“先接通数字计时器，后释放小球”）。记录小球第一次通过光电门的遮光时间。
（4）若适当调低光电门位置（不会接触橡胶材料），将会 （选填“增大”或“减小”）因空气阻力引起的测量误差。
8．打点计时器是高中物理实验中常用的实验器材，请你完成下列有关问题：
(1)如图甲、乙是两种打点计时器的图片，其中乙打点计时器使用的电源为 （选填“交流8V”或“交流220V”）电源。
(2)在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验操作中，有误一项是______。
A．打点计时器应固定在长木板有滑轮的一端
B．在释放小车前，小车要紧靠打点计时器
C．应先接通电源，在打点计时器开始打点后再释放小车
D．应在小车到达滑轮前使小车停止运动
(3)某次实验过程中，小车拖动纸带运动，用打点计时器打出一条纸带，如图丙所示，从某一清晰点开始，描出O、A、B、C、D五个计数点（相邻两个计数点间有四个点未画出），用刻度尺量出各点与O点间距离，所用电源的频率为，打下B点时小车运动的速度大小为 ，小车的加速度大小为 .（计算结果均保留两位有效数字）
(4)该同学尝试用其它方法计算加速度，最合理的是______。
A．先计算两计数点的速度，再用定义式算出加速度
B．先依次算出连续两计数点间的加速度，再求平均值来减小误差
C．先求出各点的速度，再画出图像，量出其倾角，计算该角的正切值
D．先画出图像，再把图线上相距较远的两点用定义式算出加速度
9．在“测量重力加速度”的实验中，某同学利用图中的装置得到了几条较为理想的纸带。由于不小心，纸带都被撕断了，如图所示。已知每条纸带上每5个点取一个计数点，相邻计数点之间的时间间隔为0.1s，依打点先后编为0、1、2、3、4、……。回答下列问题：
（1）在B、C、D三段纸带中，与纸带A属于同一条的应该是 ；
A．
B．
C．
D．
（2）打纸带A上点1时重物的速度大小为 m/s（保留三位有效数字）；
（3）计算得到的重力加速度大小为 m/s2（保留三位有效数字）；
10．(6分)小圆同学用橡皮筋、同种一元硬币、刻度尺、塑料袋、支架等，设计了如图(a)所示的实验装置，测量冰墩墩玩具的质量。主要实验步骤如下：
图(a)
图(b) 图(c)
(1)查找资料，得知每枚硬币的质量为6．05 g；
(2)将硬币以5枚为一组逐次加入塑料袋，测量每次稳定后橡皮筋的长度l，记录数据如下表：
序号 1 2 3 4 5
硬币数量n/枚 5 10 15 20 25
长度l/cm 10．51 12．02 13．54 15．05 16．56
(3)根据表中数据在图(b)上描点，绘制图线；
(4)取出全部硬币，把冰墩墩玩具放入塑料袋中，稳定后橡皮筋长度的示数如图(c)所示，此时橡皮筋的长度为　　　　cm；
(5)由上述数据计算得冰墩墩玩具的质量为　　　　g (计算结果保留3位有效数字)。
11．某实验小组用手机录制了一小汽车减速运动的视频，为了便于记录小汽车在水平地面各时刻的位置，如图将视频中间隔时间为的连续几幅画面合成到一张图片中，依次标记为0、1、2、3、4、5号位置，突然发现3号位置照片模糊不清，拖着较长的影子，依次测得各位置的距离为、、、，已知整个过程中小汽车一直在向右做匀减速直线运动。
（1）小汽车在位置4和5之间的平均速度大小为_____（用题中所给字母符号表示，下同）。
（2）小汽车在位置1的瞬时速度大小为_____。
（3）小汽车刹车过程中的加速度表达式为_____。
（4）3号位置照片模糊不清，拖着较长的影子，其原因可能是_____。
12．某同学用如图所示的实验装置验证机械能守恒定律。

（1）为验证机械能是否守恒，需要比较重物下落过程中 是否相等（选填选项前的字母）。
A．任意两点间速度变化量与高度变化量
B．任意两点间速度变化量与势能变化量
C．任意两点间的动能增加量与势能减少量
（2）某同学在做实验时进行了如下操作，其中操作不当的步骤是 （选填选项前的字母）。
A．将打点计时器接到直流电源上
B．将接有重物的纸带沿竖直方向穿过打点计时器的限位孔
C．先释放纸带，再接通电源
（3）实验中得到如图所示的一条纸带。在纸带上选取三个连续打出的点A、B、C，测得它们到起始点O（重物开始下落时打点计时器在纸带上打下的第一个点）的距离分别为hA、hB、hC。设重物的质量为m，已知当地重力加速度为g，打点计时器打点的周期为T。从打O点到打B点的过程中，若验证机械能守恒定律成立，需要满足的表达式为 。

13．实验小组在探究“加速度与物体的受力、物体质量的关系”时，用图甲所示的装置让滑块做匀加速直线运动来进行；由已调水平的气垫导轨侧面的刻度尺可以测出光电门A、B之间的距离L以及遮光片的宽度d，遮光片通过光电门A、B的时间tA、tB可通过计时器（图中未标出）分别读出，滑块质量为M，钩码的质量为m（ ），打开气垫导轨的气源，让滑块在钩码的重力作用下做匀加速直线运动，重力加速度为g，回答下列问题：
（1）滑块的加速度a=_________（用L、tA、tB、d来表示）；图乙遮光片的宽度在刻度尺上对应的读数为d=_________mm。
（2）图丙是钩码的质量m不变，改变滑块的质量M，得出不同的M对应的加速度a，描绘出a-M函数关系图像为双曲线的一支，图中两矩形的面积________（填“相等”或“不相等”）。
（3）图丁是滑块的质量M不变，改变钩码的质量m，得出不同的mg对应的加速度a，描绘出a-mg的函数关系图像，说明a与mg成________（填“正比”或“反比”），图线的斜率等于__________。
14．如图甲所示，学生将打点计时器固定在铁架台上，用重物带动纸带从静止开始自由下落，利用此装置做“验证机械能守恒定律”实验（已知当地的重力加速度为g = 9.8 m/s2）。
（1）实验中得到如图乙所示的一条纸带，在纸带上选取三个连续打出的点A、B、C，测得它们到起始点O（重物静止）的距离分别为hA = 19.60 cm、hB = 23.70 cm、hC = 28.20 cm，已知打点计时器打点的周期为T = 0.02 s，重物的质量为m = 0.1 kg，从打O点到打B点的过程中，重物的重力势能减少量ΔEp= J，重物动能增加量ΔEk= J（保留三位有效数字）。
（2）大多数学生的实验结果显示，重力势能的减少量略大于动能的增加量，其原因可能是 。
（3）该同学在纸带上选取多个计数点，测量它们到起始点O的距离h，计算打下对应计数点的重物速度v，得到如图丙所示的v2 h图像，由图像可求得当地的重力加速度g = m/s2（保留两位小数）。
15．某小组利用频闪照相法来探究平抛运动的规律，如图甲所示，将玻璃管弹射器固定在水平桌边，将小钢球压缩弹簧后由静止释放，小钢球和玻璃管之间的摩擦可忽略不计，弹簧原长状态时其末端恰好位于桌子边缘，利用频闪照相法拍下小球在空中运动的部分像点，如图乙所示，已知背景方格的边长为5 cm，频闪周期为0.1 s，取重力加速度g=10 m/s2。
（1）以下实验操作合理且必要的是（　　）
A．应该测量出弹簧的劲度系数
B．释放小球前，弹簧的压缩量越大越好
C．实验时应先打开频闪仪，再由静止释放小球
D．用直线连接相邻的像点，即可得小球运动的轨迹
（2）根据图乙频闪照片，小球经过B点时对应的竖直速度v= m/s，小球平抛的初速度为v0= m/s（结果均保留两位有效数字）。
（3）若要粗测小球释放前弹簧的弹性势能，只需要再测量一个物理量为（　　）
A．小球的质量 B．小球下落的高度
C．弹簧压缩后的长度 D．弹簧的劲度系数
16．学校科技节有个自制物理测量仪器的活动，小凯同学计划制作一个能测当地重力加速度的简易装置，他在实验室找到了一段粗细均匀且不可伸长的细线，又在校园的湖边捡了一块外形不规则的小石块当作摆球，准备通过如图甲所示的单摆实验来测定重力加速度。他设计的实验步骤如下：
①将小石块用细线系好，结点为 N，细线的上端固定于 O点；
②用刻度尺测量ON间细线的长度
③将石块拉开一个大约的角度，然后由静止释放；
④当小石块第1次摆至最低点时开始用秒表计时，记录其完成50次周期性运动的总时间t，并计算出周期
⑤改变ON间细线的长度，重复上述操作多次实验，并记录每次对应的 l和t的数值；
⑥根据公式，分别计算出每组l和T对应的重力加速度g，然后取平均值作为重力加速度的测量结果。
（1）根据记录的时间t，小凯计算出周期 ；
（2）小凯用ON的长l作为摆长，测得的重力加速度g的测量值 选填“大于”“小于”或“等于”真实值。
（3）小琦认为小凯处理数据的方法不对，于是利用小凯测出的多组摆长l和周期T的值，作出图线如图乙所示，并计算出图线的斜率，由斜率求出重力加速度 取，计算结果保留2位小数。
三、电学实验（本大题共10小题）
17．现用如图1所示的电路来测量恒流源（输出电流大小恒定）的输出电流和并联电阻。调节电阻箱R的阻值，电流表测得多组I值，并计算出数值。
（1）通电前，可调电阻R应置于阻值 处（填“较大”或“较小”）；
（2）根据测量数据，作出函数关系曲线如图2所示，图中直线纵截距为a，斜率为k，不考虑电流表内阻，则 ， （用a和k表示）；
（3）若考虑电流表内阻带来的系统误差，则测量值 真实值（填“”、“”或“”）；
（4）把一小灯泡接在恒流源和定值电阻两端，如图3所示，小灯泡伏安特性曲线如图4所示，若测得，，则小灯泡实际功率为 W（计算结果保留两位有效数字）。
18．某同学用图甲所示电路精确测量一段粗细均匀的金属丝的电阻率，阻值约为100Ω。备选器材如下：
A．量程为5mA、内阻Ω的电流表
B．量程为0.6A、内阻Ω的电流表
C．量程为6V、内阻约为15kΩ的电压表
D．最大阻值为15Ω、最大允许电流为2A的滑动变阻器
E．定值电阻Ω
F．定值电阻Ω
G．电动势V、内阻很小的直流电源
H．开关一个，导线若干
L．螺旋测微器，刻度尺
（1）该同学用螺旋测微器测量待测金属丝的直径，读数如图乙所示，则示数 mm；
（2）实验中电流表应选用 （填“A”或“B”），定值电阻应选用 （填“E”或“F”）；
（3）电压表的示数记为U，电流表的示数记为I，则该金属丝的电阻的表达式Rx= ；若用刻度尺测得待测电阻丝接入电路的长度为L，则其电阻率的表达式为 。（表达式中所用到的阻值必须用对应的电阻符号表示，不得直接用数值表示）
19．某同学要测量一节干电池的电动势和内阻，实验室提供的器材：一节干电池、滑动阻器R（最大阻值为20 Ω）、电压表（0~3 V）、电流表器（0~10 mA，内阻），开关及导线若干。
（1）为了将电流表改装成量程为0.6 A的电流表，还需要一个与电流表并联的定值电阻，该定值电阻的阻值应为 （保留三位有效数字）。
（2）该同学根据实验器材设计了甲、乙两种电路，为了尽可能减小实验误差，你认为合适的电路是 （填“甲”或“乙”）电路。
（3）根据合适的电路连接电路，闭合开关前调节滑动变阻器的滑片，使滑动变阻器接入电路的电阻最大，闭合开关，调节滑动变阻器，测得多组电压表的示数U，并根据电流表的示数算出对应的电池中的电流I，某次，电压表的指针所指的位置如图丙所示，则电压表的读数为 V；根据测得的多组U和I，作图像，如图丁所示，则得到电池的电动势为 V，电池的内阻 （后两空均保留三位有效数字）。
20．在“测量一节干电池的电动势和内阻”实验中，电路图如图，可选用的实验器材有：
电压表V1（量程3V）；电压表V2（量程15V）；
电流表A1（量程0.6A）；电流表A2（量程3A）；
滑动变阻器R1（最大阻值20Ω）；滑动变阻器R2（最大阻值300Ω）；
干电池；开关S；导线若干；
(1)选择合适的器材：滑动变阻器应选 （填写所选器材前的符号）
(2)测得的7组数据已标在如图所示U-I坐标系上，用作图法求干电池的电动势E= V和内阻r= Ω。（注意纵坐标未从0开始）
(3)按照图1的测量方法，某同学利用图像分析由电表内电阻引起的实验误差。在图3中，实线是根据实验数据描点作图得到的U-I图像；虚线是该电源的路端电压U随电流I变化的U-I图像（没有电表内电阻影响的理想情况）。下列图像中哪一个是该实验的分析 。
(4)图3中虚线U-I的函数解析式是，如果考虑电表内阻影响，图3实线U-I的函数解析式是 。（解析式中可能用到的物理量：电源电动势E，内阻r，电压表内阻RV，电流表内阻RA）
21．某物理实验小组准备测量未知电阻Rx（约为2kΩ）的阻值和某型号手机锂电池的电动势和内阻。电池已拆开，电动势E标称值为3.4V，允许最大放电电流为100mA。在实验室备有如下实验器材：
A．电压表V（量程4V，内阻RV约为10kΩ）
B．电流表A1（量程100mA，内阻RA为25Ω）
C．电流表A2（量程2mA，内阻R2约为100Ω）
D．滑动变阻器R（0～40Ω，额定电流1A）
E．电阻箱R0（0～9999Ω）
F．开关S一个、导线若干
(1)为了测定电阻Rx的阻值，实验小组设计了如图甲所示的电路原理图，电源用待测的锂电池，则电流表应选用 （选填“A1”或“A2”），将电压表的读数除以电流表的读数作为Rx的测量值，则测量值 （选填“大于”“等于”或“小于”）真实值。
(2)该实验小组设计了如图乙所示的电路原理图来测量锂电池的电动势E和内阻r。
①电流表示数的倒数与电阻箱阻值R0之间的关系式为 （用字母E，r，RA表示）；
②在实验中，多次改变电阻箱的阻值，获得多组数据，根据数据作出的图像为图丙所示的直线，根据图像可知该锂电池的电动势E= V，内阻r= Ω。（结果均保留两位有效数字）
22．某同学要测量一个电流表的内阻，可利用的实验器材有：
A．电源E（电动势约3V，内阻r很小）
B．待测电流表G（量程3mA，内阻未知）
C．电阻箱（阻值范围0~999.9Ω）
D．滑动变阻器（阻值范围0~10Ω）
E.滑动变阻器（阻值范围0~3000Ω）
F.开关、，导线若干
(1)实验设计的电路图如图甲所示。电路图中滑动变阻器应选择 （选填“”或“”）；
(2)按照如图甲所示电路图连接电路，请将实物图乙补充完整；
(3)实验过程如下：闭合开关，调节滑动变阻器，直至表头G指针满偏；再闭合开关，保持滑动变阻器的滑片不动，调节的阻值，直至表头G示数为满偏示数的一半，此时电阻箱的示数为10.0Ω；则电流表内阻 ；
(4)用上述方法测出的电流表的阻值 （选填“等于”“小于”或“大于”）它的真实值。
23．如图甲为某同学组装的双倍率欧姆表电路图，该欧姆表的低倍率挡位为“”，高倍率挡位为“”，使用过程中只需控制开关K的断开或闭合，结合可调电阻R的调整，就能实现双倍率测量。所用器材如下：
A．干电池（电动势，内阻）
B．电流表G（满偏电流，内阻）
C． 定值电阻
D．可调电阻R
E. 开关一个，红、黑表笔各一支，导线若干。
欧姆表正确组装完成之后，这位同学把原来的表盘刻度改为欧姆表的刻度，欧姆表刻度线正中央的值为“15”。
（1）欧姆表的表笔分为红黑两种颜色，电路图甲中的表笔 是黑表笔（填“1”或“2”）；
（2）请根据电路图判断，电路中开关K （填“断开”或“闭合”）时对应欧姆表的高倍率；
（3）使用“”挡位时，两表笔短接电流表指针满偏，可调电阻R的值为 ；
（4）使用“”挡位测量某电阻，指针在欧姆表刻度盘上“5”时对应电流表G上通过的电流为 mA；
（5）欧姆表使用一段时间后，电池电动势变为1.3V，内阻变为，但此表仍能进行欧姆调零。若用此表规范操作，测量某待测电阻得到的测量值为，则该电阻的真实值为 。
24．小明同学在实验室做实验，需要去测量一个未知定值电阻R0的阻值，该待测电阻阻值接近500Ω。现实验室有如下器材可供选择：
A．待测电阻Rx；
B．电流表Al（量程0~10mA，内阻RA1=100Ω）；
C．电流表A2（量程0~5mA，内阻RA2约为100Ω）；
D．电压表V（量程0~1.5V，内阻Rv=500Ω）；
E.定值电阻R0=200；
F.滑动变阻器R（最大阻值约为10Ω，允许通过的最大电流为1A）；
G.滑动变阻器R2（最大阻值约为1000Ω，允许通过的最大电流为1A）；
H.直流电源E，电动势为3V，内阻很小；
I.开关S，及若干导线。
小明在以上器材中选择了合适的器材，并设计了电路，如甲图所示。现要求测量数据范围较大，测量结果尽可能准确。
(1)滑动变阻器应选 ，a电表应选 ，b电表应选 （请填写所选仪器前的字母编号）
(2)通过调节滑动变阻器，测量得到多组a电表和b电表的示数，将a电表和b电表的示数描成图像如图乙所示，图像横纵轴物理量的单位均采用国际单位，该图像斜率大小为k=150，则待测电阻Rx= Ω（保留三位有效数字），所测得的Rx的测量值与真实值的关系是：测量值 且真实值（选填“>”“<”或“=”）。
(3)如图丙，将该待测电阻与一硅光电池串联，硅光电池的路端电压U与干路电流I的关系如图丁所示，则该待测电阻的功率为 W（保留两位有效数字）。
25．某实验小组在“测定金属的电阻率”实验中，所用测量仪器均已校准。
（1）该小组的同学用螺旋测微器测量金属丝的直径d，其中某一次测量结果如图甲所示，其读数应为 mm。
（2）已知该金属丝的阻值约为5 Ω。现用伏安法测量其阻值Rx，要求测量结果尽量准确，使待测金属丝两端的电压能从零开始变化，现备有以下器材：
A．电池组（3 V，内阻不计）
B．电流表（0～3 A，内阻约为0.1 Ω）
C．电流表（0～0.6 A，内阻约为0.2 Ω）
D．电压表（0～3 V，内阻约为3 kΩ）
E．电压表（0～15 V，内阻约为15 kΩ）
F．滑动变阻器（0～20 Ω）
G．滑动变阻器（0～2000 Ω）
H．开关、导线
上述器材中，电流表应选 ，电压表应选 ，滑动变阻器应选 。
（3）请按要求在下面方框中画出实验原理图 。
26．电磁血流量计是运用在心血管手术和有创外科手术的精密监控仪器，可以测量血管内血液的流速。如图甲所示，某段监测的血管可视为规则的圆柱体模型，其前后两个侧面a、b上固定两块竖直正对的金属电极板（未画出，电阻不计），磁感应强度大小为0.12T的匀强磁场方向竖直向下，血液中的正负离子随血液一起从左至右水平流动，则a、b电极间存在电势差。
(1)若用多用电表监测a、b电极间的电势差，则图甲中与a相连的是多用电表的 色表笔（选填“红”或“黑”）；
(2)某次监测中，用多用电表的“250μV”挡测出a、b电极间的电势差U，如图乙所示，则 μV；
(3)若a、b电极间的距离d为3.0mm，血管壁厚度不计，结合（2）中数据可估算出血流速度为 m/s（结果保留两位有效数字）；
(4)为了测量动脉血流接入电路的电阻，某小组在a、b间设计了如图丙所示的测量电路。闭合开关S，调节电阻箱的阻值，由多组灵敏电流计G的读数I和电阻箱的示数R，绘制出图像为一条倾斜的直线，且该直线的斜率为k，纵截距为b，如图丁所示。已知灵敏电流计G的内阻为，则血液接入电路的电阻为 （用题中的字母k、b、表示）。
四、其他实验（本大题共2小题）
27．两个实验小组做“探究等温情况下一定质量气体的压强与体积的关系”的实验。
（1）第一个实验小组的同学利用如图甲所示的装置探究气体等温变化的规律，注射器中密封了一定质量的气体。
①实验过程中，下列操作正确的是 。（填正确答案标号）
A．应该以较快的速度推拉柱塞来改变空气柱的体积
B．实验前应先利用天平测量出注射器、柱塞及压力表的总质量
C．推拉柱塞时，手不可以握住整个注射器
D．实验过程中要保证橡胶套的密闭性良好，以保证空气柱的质量一定
②实验时，缓慢推动活塞，注射器内气体的体积逐渐减小。若实验过程中环境温度逐渐降低，测得多组空气柱的压强p和体积V的数据，则实验得到的图像应为下图中的 。（填正确答案标号）
（2）第二个实验小组的同学用气体压强传感器做实验，实验装置如图乙所示。在操作规范、不漏气的前提下，测得多组压强p和体积V的数据并作出图像，发现图线不过坐标原点，如图丙所示。造成这一结果的原因是 ；图丙中的物理含义是 。
28．油酸酒精溶液的浓度为每1000mL油酸酒精溶液中有油酸0.5mL，用滴管向量筒内滴50滴上述溶液，量筒中的溶液体积增加1mL。若把一滴这样的溶液滴入盛水的浅盘中，由于酒精溶于水，油酸在水面展开，稳定后形成单分子油膜的形状如图所示。（结果均保留2位有效数字）
（1）若每一小方格的边长为10mm，则油膜的面积为 。
（2）每滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积为 。
（3）根据上述数据，估算出油酸分子的直径为 m。
（4）为了尽可能准确地估测出油酸分子的大小，下列措施可行的是_______。（多选）
A．油酸浓度适当大一些
B．油酸浓度适当小一些
C．将油酸酒精溶液静置较长时间后再滴入盛水的浅盘中
D．油酸扩散并待其收缩稳定后再绘出轮廓图
五、创新实验（本大题共2小题）
29．某校研究性学习小组的同学用滴水法测量小车与桌面间的动摩擦因数μ，装置如图甲。实验过程如下：把滴水计时器固定在小车的末端，在小车上固定一平衡物；调节滴水计时器的滴水速度为每0．05s滴一滴（以滴水计时器内盛满水为准）；在斜面顶端放置一浅盘，把小车放在斜面项端，把调好的滴水计时器盛满墨水，使水滴能滴人浅盘内；随即在撤去浅盘的同时放开小车，于是水滴在斜面和桌面上留下标志小车运动规律的点迹，但实验结束后，发现小车在水平面上运动时只留下了斜面最底端位置4计时点和停止位置n计时点，如图乙所示，用刻度尺测量出x01=1.40cm，x02=3.30cm，x03=5.68cm，x04=8.56cm，x0n=18.26cm五段长度，重力加速度g=10m/s2。
(1)滴水计时器的原理和课本上介绍的 原理类似。
(2)小车在斜面上运动的加速度a= m/s2。（结果保留三位有效数字）
(3)小车运动到计时点3的速度为 m/s。（结果保留两位有效数字）
(4)小车与桌面间的动摩擦因数μ= 。（结果保留两位有效数字）
30．（7分）2023年9月21日在中国空间站的“天宫课堂”中，“神舟十六号”航天员做的钢球碰撞实验给大家留下深刻印象。如图甲所示，其中大钢球质量为M，小钢球质量为m，在空间站中钢球的自由运动可以看成匀速直线运动。
甲
（1）用两个相同的大钢球做实验，一个运动的钢球碰另一个静止的钢球，碰后二者刚好交换速度，说明此碰撞为　　　　（填“弹性碰撞”或“完全非弹性碰撞”）。
（2）用小钢球去碰静止的大钢球，二者发生正碰，发现小钢球能被弹回。通过视频逐帧播放，可测量在相同运动时间内碰前小钢球的位移大小为L1、碰后小钢球的位移大小为L2和大钢球的位移大小为L3，若上述物理量满足关系式　　　　，就可验证此碰撞过程中两球的总动量守恒。
（3）用大钢球去碰静止的小钢球，发现碰撞前后两球的运动方向不在同一直线上，如图乙所示，此碰撞过程中两球的总动量　　　　（填“仍然守恒”或“不再守恒”）。
乙
参考答案
1．【答案】交流； 相同
【详解】电火花计时器和电磁打点计时器都是计时仪器，它们使用的电源是交流电源；这两种打点计时器都是每隔0.02 s打一次点，打点周期相同。
2．【答案】不需要；0.317；0.478
【详解】（1）[1]实验时只需确保小车做匀变速直线运动即可，不需要平衡小车受到的阻力。
（2）[2][3]相邻两个计数点间的时间间隔，根据匀变速直线运动规律可知，
3．【答案】（1）0.2（2）0.5（3）0.1
【详解】（1）滑块通过光电门1时，速度大小
（2）滑块通过光电门2时，速度大小.
（3）滑块的加速度大小.
4．【答案】 ；；
【详解】[1]通过光电门的瞬时速度近似等于该时间内的平均速度，则遮光条通过光电门1时的速度
[2]通过光电门2时的速度
[3]滑块的加速度大小
5．【答案】(1)B，(2)AC，(3)
【详解】（1）为保证两球发生对心正碰，则两球半径必须相等，即；为防止碰后入射球反弹，则入射球的质量必须大于被碰球的质量，即；故选B。
（2）A．要保证每次小球都做平抛运动，则轨道的末端的切线必须水平，A正确；
B．只要每次让小球从同一位置滑下即可，斜面不需要光滑，B错误；
C．由于两小球下落高度相同，时间相等，可以用水平位移代替平抛运动的初速度，则必须测量出OB、OP、OF的长度、和，C正确；
D．由于两小球下落高度相同，时间相等，可以用水平位移代替平抛运动的初速度，所以不需要测量水平槽面离地面的高度或小球在空中飞行时间，D错误；选AC。
（3）在小球碰撞过程中水平方向动量守恒定律，则有，在做平抛运动的过程中由于时间是相等的，所以得，即
6．【答案】（1）B；（2）相同；（3）A、C
【详解】（1）探究向心力的大小F与质量m、角速度和半径r之间关系，采用的实验方向是控制变量法。探究平抛运动的特点，采用的是等效思想，A错误；探究加速度与力、质量的关系采用的实验方法是控制变量法，B正确；探究两个互成角度的力的合成规律采用的实验方法是等效替代法，C错误。
（2）当探究向心力的大小F与半径r的关系时，需要控制质量和角速度相同，两侧塔轮边缘的线速度大小相等，根据，可知需调整传动皮带的位置使得左右两侧塔轮轮盘半径相同。
（3）当探究向心力的大小F与角速度的关系时，需要控制质量和半径相同，则需要把质量相同的小球分别放在挡板A、C。
7．【答案】（2）7.884/7.883/7.885
（3）B
（4）增大
【详解】（2）根据题意，由图（b）可知，小球的直径为
（3）在测量时，因小球下落时间很短，如果先释放小球，有可能会出现时间记录不完整，所以应先接通数字计时器，再释放小球。选B。
（4）若调低光电门的高度，较调整之前小球会经历较大的空中距离，所以将会增大因空气阻力引起的测量误差。
8．【答案】(1)交流8V，(2)A，(3)0.62；1.8，(4)D
【详解】（1）其中乙是电磁打点计时器，则该打点计时器使用的电源为 “交流8V”电源。
（2）A．打点计时器应固定在长木板没有滑轮的一端，选项A错误，符合题意；
B．在释放小车前，小车要紧靠打点计时器，选项B正确，不符合题意；
C．应先接通电源，在打点计时器开始打点后再释放小车，选项C正确，不符合题意；
D．应在小车到达滑轮前使小车停止运动，选项D正确，不符合题意；选A。
（3）[1]相邻两个计数点间有四个点未画出，则相邻计数点的时间间隔为，打下B点时小车运动的速度大小为
[2]根据逐差法可得小车的加速度大小为
（4）AD．先计算两计数点的速度，再用定义式算出加速度，这种方法用到的数据点太少，从在较大的偶然误差，因此可以根据实验数据做出图像，考虑到误差，不能所有的点都整齐排列成一条直线，连线时，应尽量使那些不能落在直线上的点迹均匀地分布在直线的两侧，这样做出的他图像会舍弃误差较大的点，由图线上相距较远的两点所对应的速度、时间用定义式算出加速度，此种方法误差最小，最合理，A错误，D正确：
B．先依次算出连续两计数点间的加速度，再求平均值，这种方法的本质还是取两点，根据求加速度，虽然最终求取了平均，但每一个加速度出的加速度值存在较大的偶然误差，取平均值并不能消除这种偶然误差，B错误；
C．根据实验数据做出图像，当横纵坐标取不同标度时，图像的倾角就会不同，因此量出其倾角，然后计算该角的正切值，得到的结果并不是加速度，C错误。选D。
9．【答案】 C ；3.50 ；9.60
【详解】（1）[1]根据匀变速运动的位移差公式，代入数据可得，则应有，选C。
（2）[2]匀变速直线运动某段时间平均速度等于中间时刻瞬时速度，
（3）[3]由得到
10．【答案】(3)见解析(2分)　(4)15.35(2分)　(5)127(2分)
【解析】(3)根据表中数据描点连接，如图所示。
(4)刻度尺的分度值为1 mm，则橡皮筋的长度l'＝15.35 cm。
(5)橡皮筋的弹力与其长度关系为F＝k(l－l0)，图像的斜率大小等于橡皮筋的劲度系数大小，有k＝＝ N/cm＝0.196 N/cm，将k＝0.196 N/cm、n＝25和l＝16.56 cm代入F＝k(l－l0)可得橡皮筋的原长l0＝9.00 cm，挂上冰墩墩时l'＝15.35 cm，由mg＝k(l'－l0)，解得m＝127 g。
11．【答案】（1），（2），（3），（4）曝光时间太长。
【详解】（1）由于小汽车做匀减速运动，小汽车在位置4和5之间的平均速度为；
（2）小汽车在位置1的瞬时速度等于0与2之间的平均速度，为；
（3）小汽车刹车过程中的加速度；
（4）3号位置照片模糊不清，拖着较长的影子，其原因可能是曝光时间太长。
12．【答案】C；AC/CA；
【详解】（1）[1]由机械能守恒定律，重力势能的减少量等于动能增加量，则需要比较重物下落过程中任意两点间的动能增加量与势能减少量是否相等。选C。
（2）[2]打点计时器应接在低压交流电源上。实验时，应先接通电源后释放纸带，操作不当的步骤是AC。
（3）[3]打B点时重物的速度为，若验证机械能守恒定律成立，需要满足的表达式为
13．【答案】（1） 相等，（3）正比，
【详解】（1）由题意可知，滑块通过光电门A、B对应的瞬时速度分别为 ， ，滑块从A运动到B的过程中，由匀变速直线运动速度时间关系可得： ，综合可得： ，图乙遮光片的宽度在刻度尺上对应的读数为d=2.0mm；（2）a-M函数关系图像为双曲线的一支，说明a与M成反比，则有a与 成正比。由牛顿第二定律有 ，当钩码的质量m不变，滑块的质量M与加速度a的乘积不变恒为mg，把a-M函数关系图像中两个矩形补充完整，如图所示：两个完整的矩形的面积相等都为mg，再减去补充的共有面积，剩余的面积也相等，即图中两矩形的面积相等；（3）图丁是滑块的质量M不变，改变钩码的质量m，得出不同的mg对应的加速度a，描绘出a-mg的函数关系图像是正比例函数关系图像说明a与mg成正比。由牛顿第二定律有 ，可得 ，说明图线的斜率等于 。
14．【答案】（1）0.232；0.231 （2）重物受到空气阻力和纸带受到摩擦阻力的影响 （3）9.75
【详解】（1）重物在B点的瞬时速度为，根据题图可知，从起始点下落的高度为hB，从打O点到打B点的过程中，重物的重力势能减少量，动能的增加量；
（2）重力势能的减少量略大于动能的增加量，其原因可能是重物受到空气阻力和纸带受到摩擦阻力的影响；
（3）若重物下落机械能守恒，则有，即，可知v2 h图线是一条过原点的直线，直线的斜率为k = 2g，题图丙所示的v2 h图线的斜率为，因此可求得当地重力加速度大小为。
15．【答案】（1）C
（2）3.0；2.5
（3）A
【详解】（1）A：弹簧的作用是给小球一个初速度，不需要知道弹簧的劲度系数，A错误；
B：释放小球前，弹簧的压缩量应该适当，使小球以适当的初速度做平抛运动，B错误；
C：实验时应先打开频闪仪，再由静止释放小球，C正确；
D：以平滑曲线连接相邻的像点，可得小球的运动轨迹，D错误。选C。
（2）小球在竖直方向做匀加速直线运动，根据，可得；在水平方向做匀速直线运动，则初速度
（3）根据机械能守恒，弹簧的弹性势能只需要测量出小球的质量即可。选A。
16．【答案】（1）；（2）小于；（3）
【详解】（1）根据题意得周期
（2）由单摆的周期公式，解得，用ON的长l作为摆长，摆长偏短，则测得的重力加速度偏小。
（3）设石块重心到N点的距离为R，则实际摆长为，可得，解得，由图像的斜率解得
17．【答案】较大；；；；0.19
【详解】（1）为了保护电路，所以通电前可调电阻应置于阻值较大处。
（2）由图1所示电路图得，解得，由于直线纵截距为a，斜率为k，则，，解得，。
（4）若考虑电流表内阻带来的系统误差，则，解得，由于直线纵截距为a，斜率为k，则，的测量值大于真实值。的测量值小于真实值。
（5）由图3可得，解得，在图4中作出电源的图像
两图像的交点，，则小灯泡实际功率为
18．【答案】6.805（6.802~6.807均可）；A；E；；
【详解】（1）根据螺旋测微器读数规则，金属丝直径D＝6.5 mm＋30.5×0.01 mm＝6.8005mm；
（2）电压表量程为6 V，电阻丝电阻约100 Ω，电流表量程应该为60 mA左右，可以将量程5 mA的电流表并联5 Ω的电阻改装成量程为55 mA的电流表，即电流表选择A，定值电阻选择E。
（3）金属丝中电流为，电压U′＝U－Ir1，由欧姆定律可得金属丝电阻，由电阻定律，，解得电阻率
19．【答案】（1）1.02 （2）乙 （3）0.80；1.50；0.400
【详解】（1）为了将电流表改装成量程为0.6 A的电流表，还需要一个与电流表并联的定值电阻，则有，解得该定值电阻的阻值应为；
（2）由于改装后的电流表内阻已知，为了尽可能减小实验误差，合适的电路是乙电路；
（3）图中电压表的分度值为，由图丙可知电压表的读数为，改装后的电流表内阻为，根据闭合电路欧姆定律可得，可得，由图丁中的图像可得，，解得内阻为。
20．【答案】(1)R1，(2)1.50（1.42～1.58）；1.04（1.00～1.09），(3)A，(4)
【详解】（1）一节干电池的电动势大约1.5V，电压表应选择量程为3V的V1，一节干电池的内阻大约1Ω，为了精确测量电路中电流，电流表应选择量程为0.6A的A1，电路中的最大电阻约为，为了便于调节电路，滑动变阻器选择R1。
（2）[1][2]根据图中的点迹作图，如图所示
根据闭合电路欧姆定律可得，根据图像可知干电池的电动势，干电池的内阻
（3）图1的实验误差来自于电压表的分流作用，当电压表示数为零时无电流通过电压表，此时测量值等于真实值，电压表的示数越大，实际流过外电路的电流与理论上流过外电路电流的差值越大，对应图3的U-I图像是A。
（4）由闭合电路欧姆定律可知，解得
21．【答案】(1)A2 ；大于，(2) ；3.3；8.3
【详解】（1）[1]根据题意，由欧姆定律可得，流过电流表的最大电流约为，则电流表应该选用;
[2]由电路图甲可知，电流表采用的是内接法，由于电流表的分压，电压表的测量值大于真实值，由欧姆定律可知，电阻的测量值大于真实值。
（2）①根据题意及电路图乙，由闭合电路的欧姆定律有，整理得②[2][3]根据题意，结合图丙可得，，解得，
22．【答案】(1)，(2)图见解析，(3)10.0/10，(4)小于
【详解】（1）实验原理是半偏法测表头内阻，为了在闭合时，回路电阻变化较小，则滑动变阻器应选择阻值较大的。
（2）按照如图甲所示电路图，连接实物图乙，如图所示
（3）如果干路电流不变，则表头G示数为满偏示数的一半时，电阻箱的电流也是满偏示数的一半，可知表头G的内阻满足
（4）由于（3）中测电阻时，实际干路电流大于，则通过电阻箱的电流大于，则电阻箱电阻小于表头G的内阻，即所测表头G的内阻偏小。
23．【答案】2；断开 ；1491 ；127.5；0.75；260
【详解】（1）[1]根据图甲电路可知，电流从表笔2流出电表，从表笔1流入，可知2表笔是黑表笔。
（2）[2]欧姆表的内阻，由于低倍率内部总电阻小于高倍率内部总电阻，即电流表G满偏时干路电流越小，倍率越高，因此，电路中开关K断开时对应高倍率。
（3）[3]根据上述可知，使用“”挡位时，开关断开，回路的总电阻为，解得
（4）[4]使用“”挡位测量，指针在欧姆表刻度盘上指“5”时，根据闭合电路欧姆定律得干路电流为，此时电流表G上通过的电流为
（5）[5]电池电动势降低后重新欧姆调零再使用欧姆表，使用时，
24．【答案】(1)F；B；D，(2)500 ；=，(3)0.010（0.0092~0.011）
【详解】（1）[1]滑动变阻器为分压式接法，为了实验数据的连续性强一些，选最大阻值较小的；
[2]电源电动势为3V，a表与串联改装成电压表，即a表内阻已知，选电流表，能测量的最大电压为，可知，选刚好等于电源电压；
[3]电源电动势为3V，b表选电压表V，其内阻已知，能够测量出通过其所在电路的电流。与分压，能分走将近电压，量程合适，且电压表内阻已知，测量会更精确。
（2）[1][2]乙图横轴为电流表示数，纵轴为电压表示数，电压表示数U与电流表示数I满足关系式有，解得，则有，解得，由于两电表内阻已知，可知测量值等于真实值。
（3）在硅光电池的图中，描绘的图，由于，则图像如图所示
交点处为工作点，其坐标为，则功率为
25．【答案】（1）0.398/0.399/0.400/0.401 （2）C；D；F
（3）
【详解】（1）金属丝直径为d=0＋40.0×0.01 mm=0.400 mm。
（2）正确连接后通过金属丝最大的电流约为I=≈0.6 A，为了使结果更精确，安全的前提下，我们选择量程较小的电流表，所以电流表选择C；由于电源电动势为3 V，所以电压表选择D；要求电压从0开始变化，滑动变阻器应采用分压式接法，为方便实验操作，滑动变阻器应选择总阻值较小的F。
（3）由于，所以金属丝为小电阻，应采用电流表外接法，实验原理图如图所示。
26．【答案】(1)红；(2)150；(3)0.42；(4)
【详解】（1）根据左手定则可知，正离子在洛伦兹力作用下向电极聚集，负离子在洛伦兹力作用下向电极聚集，可知，电极电势比电极高，根据多用表“红进黑出”规律可知，图甲中与相连的是多用电表的红表笔。
（2）多用电表的“250μV”挡测出a、b电极间的电势差U，根据电压表读数规律可知，该电压读数为150μV。
（3）稳定时，电场力与洛伦兹力平衡，根据条件有，解得。
（4）根据闭合电路的欧姆定律有，变形可得，由于该直线的斜率为，纵截距为，则有，，解得。
27．【答案】CD/DC；A；胶管的容积不可忽略；连接压强传感器和注射器的胶管的容积
【详解】（1）①[1]A．应该以较慢的速度推拉柱塞来改变空气柱的体积，以避免操作动作过快使空气柱的温度发生改变，A项错误；
B．因压强由压力表测得，不是由平衡条件计算出的，所以实验前不需要利用天平测量出注射器、柱塞及压力表的总质量，B项错误；
C．实验过程中手不能握住注射器前端，以免改变空气柱的温度，使气体发生的不是等温变化，C项正确；
D．实验过程中要保证橡胶套的密闭性良好，以保证空气柱的质量一定，D项正确。选CD。
②[2]根据理想气体状态方程，可得，可知随着环境温度逐渐降低，图像的斜率会逐渐减小，A项正确。
（2）[3][4]根据玻意耳定律得，解得，造成这一结果的原因是胶管的容积不可忽略；图丙中的物理含义是连接压强传感器和注射器的胶管的容积。
28．【答案】（1）；（2）；（3）；（4）BD
【详解】（1）油膜的面积为S=79×10×10mm2=7.9×10-3m3
（2）每滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积为
（3）油酸分子的直径为
（4）油酸浓度适当小一些，这样才能更容易形成单分子油膜，选项A错误，B正确；将油酸酒精溶液静置较长时间后再滴入盛水的浅盘中，油酸酒精溶液的浓度会变大，不容易形成单分子油膜，选项C错误；油酸扩散并待其收缩稳定后再绘出轮廓图，选项D正确。
29．【答案】(1)打点计时器，(2)1.96，(3)0.53，(4)0.20
【详解】（1）滴水计时器的原理和课本上介绍的打点计时器原理类似。
（2）小车在斜面上运动的加速度
（3）小车运动到计时点3的速度
（4）小车运动到计时点4的速度，计数点过程有，解得
30．【答案】（1）弹性碰撞（2分）　（2）m（L1＋L2）＝ML3（2分）　（3）仍然守恒（3分）
【解析】（1）设运动的钢球碰前速度为v1，碰后两球的速度分别为v2、v3，由动量守恒定律得Mv1＝Mv2＋Mv3，假如v2＝0，v3＝v1，即满足M＝M＋M，所以此碰撞为弹性碰撞。
（2）设碰前小钢球的速度大小为v01，碰后小钢球、大钢球速度大小分别为v11、v21，由动量守恒定律得mv01＝－mv11＋Mv21，式子两边都乘时间得mL1＝－mL2＋ML3，解得m（L1＋L2）＝ML3。
（3）动量守恒定律的表达式是矢量式，所以用大钢球去碰静止的小钢球，即使发现碰撞前后两球的运动方向不在同一直线上，碰撞过程中两球的总动量仍然守恒。
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第 page number 页，共 number of pages 页2026届人教版高考物理第一轮复习：高考物理实验分类提高练习5【难】
一、力学实验（本大题共14小题）
1．某小组通过实验探究空气阻力的大小与运动速率的关系。实验中所使用的器材如下∶铁架台、钩码、弹簧测力计、细绳、气球、毫米刻度尺、具有连拍功能的手机。
其实验步骤如下∶
A．测出气球及钩码的总重力G；
B．吹好气球，用细绳将气球扎紧，另一端系上钩码；
C．将刻度尺竖直固定在铁架台上，将气球（含钩码）从较高位置释放，使其经过刻度尺附近时能匀速下落；
D．用手机连拍功能，拍摄气球匀速运动时的多张照片；
E．计算出相邻两帧照片间重物下落的平均位移；
F．改变所悬挂的钩码质量，重复以上步骤；
G．记录并处理数据
请回答以下问题∶
（1）某次拍摄中的两张照片如图甲、乙。甲图中钩码下沿对应刻度尺的读数为0.90cm，图乙是甲之后的第2帧照片，由此可以得出相邻两帧照片之间重物下落位移的平均值为l= cm。
（2）记录每次实验中气球（含钩码）重力G和相邻两次拍摄时间内气球下落的位移l，如表所示。图丙中已描出了部分数据，请将其它数据描出并画出G-l关系图像。
次数 1 2 3 4 5 6 7
重力G/（10-2N） 4.5 5.5 6.5 7.5 8.5 9.5 10.5
位移l（cm） 13.60 16.30 1980 23.80 26.60 28.80 32.80
（3）根据图像，可以得到的结论是∶ 。
2．某兴趣小组设计了一个“探究碰撞中的不变量”的实验：在小车A的前端粘有橡皮泥，推动小车A使之做匀速直线运动（做匀速运动时已撤去推力），然后与原来静止在前方的小车B相碰并粘合成一体，继续做匀速直线运动。他设计的具体装置如图a所示，在小车A后连着纸带，电磁打点计时器的电源频率为50Hz，长木板下垫着薄木片以平衡摩擦力。
（1）若已测得打点纸带如图（b）所示，并测得各计数点间距（已标在图b上）。A为运动的起点，则应选 段来计算A碰前的速度，应选 段来计算A和B碰后的共同速度（以上两空选填“AB”“BC”“CD”或“DE”）。
（2）已测得小车A的质量，小车B的质量，则碰前两小车的总动量为 kg·m/s，碰后两小车的总动量为 kg·m/s。（结果均保留三位有效数字）
（3）如果打点计时器连接交流电工作时，A和B碰后交流电的频率突然变小了，该小组同学仍按50Hz计算，则碰后两小车的总动量计算结果 （选填“大于”或“小于”或“等于”）真实值。
3．如图甲所示是某同学探究做圆周运动的物体质量、向心力、轨道半径及线速度关系的实验装置，圆柱体放置在水平光滑圆盘上做匀速圆周运动。力传感器测量向心力F，速度传感器测量圆柱体的线速度v，该同学通过保持圆柱体质量和运动半径不变，来探究向心力F与线速度v的关系。
（1）该同学采用的实验方法为 ；
A．等效替代法 B．控制变量法 C．理想化模型法
（2）改变线速度v，多次测量，该同学测出了五组F、v数据，如下表所示：
v/（m·s－1） 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0
F/N 0.88 2.00 3.50 5.50 7.90
该同学对数据分析后，在图坐标纸上描出了五个点。
①在图乙中作出F v2图线；
②若圆柱体运动半径r=0.2m，由作出的F v2的图线可得圆柱体的质量m= kg。（结果保留两位有效数字）
4．某实验小组做“验证力的平行四边形定则”的实验情况如图甲所示，其中A为固定橡皮条的图钉，O为橡皮条与细绳的结点，OB和OC为细绳。
（1）以下说法正确的是
A．两根细绳必须等长
B．橡皮条应与两绳夹角的平分线在同一直线上
C．在用两个弹簧秤同时拉细绳时要注意使两个弹簧秤的读数相等
D．在使用弹簧秤时要注意使弹簧秤与木板平面平行
E．在用两个弹簧秤同时拉细绳时必须将橡皮条的另一端拉到用一个弹簧秤拉时记下的位置
（2）图乙是该实验小组成员所作的合力与分力的关系图，则实际的合力是 ，一定沿AO方向的是 。（均选填“F”或“”）
（3）在另一小组研究两个共点力合成的实验中，两个分力的夹角为，合力为F，F与的关系图像如图所示。已知这两个分力大小不变，则任意改变这两个分力的夹角，能得到的合力大小的变化范围是 。
5．如图1所示是研究小车加速度与力关系的实验装置，木板置于水平桌面上，一端系有砂桶的细绳通过滑轮与拉力传感器相连，拉力传感器可显示所受拉力的大小，为带滑轮小车的质量，为砂和砂桶的总质量。实验时先不挂砂桶，将木板右端垫高，调整垫块的左右位置，平衡摩擦力，然后挂上砂桶，改变桶中砂的质量，多次进行实验。完成下列问题：

（1）实验中 （填“需要”或“不需要”）满足砂和砂桶的总质量远小于小车的质量。
（2）以拉力传感器的示数为横坐标，小车的加速度为纵坐标，画出的图像是一条过坐标原点的直线，如图2所示，则图线的斜率 （用表示）。
（3）若某同学实验中加垫块过高，采集实验数据作出的图像可能是 。
A． B． C．
6．某同学用如图甲所示的装置验证机械能守恒定律，A点距光电门B的高度为h。
(1)用十分度游标卡尺测量小球的直径d，测量结果如图乙所示，则小球的直径为主尺刻度 （“加上”或“减去”）游标尺刻度。
(2)将小球从A点由静止释放，若小球通过光电门B的时间为t，则小球通过光电门B时的速度大小 （用d，t表示）。
7．某学习小组利用不同的实验装置，进行探究平抛运动规律的实验：
（1）甲同学采用如图甲所示的装置。为了验证做平抛运动的小球在竖直方向做自由落体运动，用小锤打击弹性金属片，A球水平抛出，同时B球被松开自由下落。关于该实验，下列说法中正确的有 。
A．两球的质量应相等
B．两球的质量可以不相等
C．两球应同时落地
D．应改变装置的高度，多次实验
E.实验也能说明A球在水平方向上做匀速直线运动

（2）乙同学采用频闪摄影的方法拍摄到如图乙所示的小球做平抛运动的照片，图中背景方格的边长均为5cm，如果重力加速度g取，照相机的闪光频率为 Hz；小球平抛的初速度大小为 m/s，经过B点时的竖直分速度大小为 m/s。（所有结果保留2位有效数字）
8．(1)在利用图甲所示的实验装置来做“研究平抛运动的轨迹”的实验时，让小球多次沿同一轨道运动，通过描点法画出小球做平抛运动的轨迹，为了能较准确地描绘运动轨迹，下面列出了一些操作要求，请将你认为正确的选项前面的字母填在横线上______。
A．最好使用密度大、体积小、质量大的球来做实验
B．通过调节使斜槽的末端必须保持水平
C．斜槽轨道必须是光滑的
D．将小球的位置记录在纸上后，取下纸将所有的点都要连接起来得到平抛运动的轨迹
(2)某同学通过实验中，让小多次从斜槽上由静止开始滚下，在白纸上依次记下小球的位置如图乙所示，由照片可以判断该实验操作出错的可能原因是 。
9．小明做“用单摆测量重力加速度”的实验。
（1）如图甲所示，细线的上端固定在铁架台上，下端系一个小钢球（下方吸附有小磁片），做成一个单摆。图乙、丙分别画出了细线上端的两种不同的悬挂方式，你认为应选用图 （选填“乙”或“丙”）的悬挂方式。
（2）使小球在竖直平面内做小角度摆动，打开手机的磁传感器软件。某次采集到的磁感应强度B的大小随时间t变化的图像如图所示，则单摆的振动周期T= s（结果保留3位有效数字）；
（3）改变线长l，重复上述步骤，实验测得数据如下表所示（实验前已测得小球半径r），请根据表中的数据，在方格纸上作出L-T2图像 ；
L=l+r/m
0.40 1.276 1.628
0.60 1.555 2.418
0.80 1.801 3.244
1.00 2.010 4.040
1.20 2.208 4.875
（4）测得当地的重力加速度g= （结果保留3位有效数字）；
（5）有同学认为，根据公式，小明在实验中未考虑小磁片对摆长的影响，L的测量值小于真实值，所以实验测得的重力加速度g偏小。请判断该观点是否正确，简要说明理由 。
10．在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中：小车拖着穿过打点计时器的纸带做匀变速直线运动，下图是经打点计时器打出纸带的一段，打点顺序是A、B、C、D、E，已知交流电频率为50Hz，纸带上每相邻两个计数点间还有四个点未画出。现把一刻度尺放在纸带上，其零刻度线和计数点A对齐。请回答以下问题：
（1）由图可读出AC之间距离为 cm；
（2）打B这个计数点时小车的瞬时速度 m/s；（保留两位有效数字）
（3）打CE段的过程中小车的平均速度 m/s；（保留两位有效数字）
（4）小车运动的加速度大小是 。（保留两位有效数字）
11．用铁架台、待测弹簧若干、已知质量的钩码、毫米刻度尺等器材，探究弹簧弹力大小与弹簧长度L之间的关系。
（1）图甲中将某弹簧竖直悬挂读出其长度为7.00cm，则该弹簧的原长 7.00cm（填“大于”、“小于”或“等于”）。
（2）在弹簧下端依次挂上不同个数的钩码，读出对应刻度尺的示数，更换弹簧重复实验。
（3）以钩码重力为纵轴，弹簧长度为横轴，描点作图，得到图像如图乙所示，由图可知弹簧a的劲度系数 弹簧b的劲度系数（填“大于”、“小于”或“等于”）。
（4）实验中发现，图像b出现了弯曲，出现这种现象的原因是 。
12．为了测定气垫导轨上滑块的加速度，在滑块上安装了宽度为的遮光条。如图所示，滑块在牵引力的作用下先后通过两个光电门，配套的数字计时器记录了遮光条通过光电门1的时间为，通过光电门2的时间为，遮光条从开始遮住光电门1到开始遮住光电门2的时间为，回答下列问题：（结果均保留两位小数）
（1）遮光条经过光电门1的速度大小为 。
（2）遮光条经过光电门2的速度大小为 。
（3）滑块运动的加速度大小为 。
13．某同学用如图甲所示的实验装置来测量当地的重力加速度，让重物从高处由静止开始下落，打点计时器在重物拖着的纸带上打出一系列的点。实验结束后，选择一条点迹清晰的纸带进行数据测量，用刻度尺只测出如图乙所示的两段距离就可以达到实验目的，交流电的周期为T，回答下列问题：

（1）B点的速度为 ，F点的速度为 。（用题中的、、T来表示）
（2）当地的重力加速度 。（用题中的、、T来表示）
（3）若再测出B、F两点之间的距离为，当地的重力加速度可另表示为 。（用题中的、、、T来表示）
14．用如图所示的装置验证碰撞中的动量守恒．小球a用不可伸长的细线悬挂起来，直径相同的小球b放置在光滑支撑杆上，细线自然下垂时两球恰好相切，球心位于同一水平线上。已知重力加速度为g。实验的主要步骤及需解答的问题如下：
（1）测量出悬点到小球a球心的距离L，小球a、b的质量分别为；
（2）将小球a向左拉起使其悬线与竖直方向的夹角为时并由静止释放，与小球b发生对心碰撞后球a反弹，球b做平抛运动，测得小球a向左摆到最高点时其悬线与竖直方向的夹角为．则：小球a、b的质量大小需满足 （选填“>”、“<”或“=”）；
（3）测量出碰撞后小球b做平抛运动的水平位移x，竖直下落高度h，可知碰撞后小球b的速度大小 ；
（4）若该碰撞中的总动量守恒，则需满足的表达式为 （用题中所给和测量的物理量表示）。
二、电学实验（本大题共8小题）
15．（9分）超薄柔性导电薄膜,可用于穿戴设备、医用电子设备等。如图（a）所示,某研究小组将一种柔性导电材料均匀涂在绝缘介质上表面,已知该材料在室温下的电阻率为,用如下方法测定该导电材料在介质表面涂层的厚度。
图（a） 图（b） 图（c）
（1）测量出涂层的长度为,宽度为。
（2）乙为一简易的多用电表内部电路图,已知多用表内部电池电动势,当选择开关拨到挡位1时测量的电流量程。
（3） 将多用电表开关拨到挡位2并进行欧姆调零。测量该材料的电阻值,此时灵敏电流计指针恰好半偏，则该材料的电阻值为______ 。
（4）现有如下器材可用于精确测量涂层阻值:
A.电源电动势为、内阻约为
B.电压表量程、内阻
C.电流表量程、内阻,电流表量程、内阻
D.滑动变阻器最大阻值,滑动变阻器最大阻值
E.定值电阻阻值
F.导线若干,开关一只
（5） 滑动变阻器应选____________（填“”或“”）。
（6） 选择合适的仪器完成图（c）实验电路。
（7） 经测量,电压表示数为,电流表示数为,则该涂层总厚度为__________________（结果保留两位有效数字）。
16．用如图所示的实验电路测量电池的电动势和内阻。
（1）开关闭合前，滑动变阻器的滑片P应置于 端（选填“a”或“b”）
（2）连接实验电路后，调节滑动变阻器，得到多组电流、电压值，根据实验数据能作出如图 （选填“A”或“B”）所示的U-I图像。
17．某学习小组进行精确测量电阻Rx的阻值的实验，有下列器材供选用。
A．待测电阻Rx（约300Ω）
B．电压表V（3V，内阻约3kΩ）
C．电流表A1（10mA，内阻约10Ω）
D．电流表A2（20mA，内阻约5Ω）
E．滑动变阻器R1（0～20Ω，额定电流2A）
F．滑动变阻器R2（0～2000Ω，额定电流0.5A）
G．直流电源E（3V，内阻约1Ω）
H．开关、导线若干
(1)甲同学根据以上器材设计了用伏安法测量电阻的电路，并能满足Rx两端电压从零开始变化并进行多次测量。则电流表应选择 （填“A1”或“A2”）；滑动变阻器应选择 （填“R1”或“R2”）；请在虚线框中帮甲同学画出实验电路原理图 。
(2)乙同学经过反复思考，利用所给器材设计出了如图所示的测量电路，具体操作如下：
①按图连接好实验电路，闭合开关S1前调节滑动变阻器R1、R2的滑片至适当位置；
②闭合开关S1，断开开关S2，调节滑动变阻器R1、R2的滑片，使电流表A1的示数恰好为电流表A2的示数的一半；
③闭合开关S2并保持滑动变阻器R2的滑片位置不变，读出电压表V和电流表A1的示数，分别记为U、I；
④待测电阻的阻值Rx= ，比较甲、乙两同学测量电阻Rx的方法，你认为哪个同学的方法更有利于减小系统误差？ （填“甲”或“乙”）同学的。
18．某实验小组研究两个未知元件X和Y的伏安特性曲线，使用的器材包括电压表、电流表、定值电阻等。
（1）按图甲电路图连接好电路，闭合开关S，让滑动变阻器的滑片P从左向右滑动，依次记录电流表及电压表的示数，再将元件X换成元件Y，重复实验。
（2）图乙为根据实验数据作出的图线，由图可判断元件Y是非线性元件，其阻值随电压的增大而 （选填“增大”或“减小”）。
（3）该小组还借助线性元件X和阻值的定值电阻，测量待测电池组的电动势和内阻，如图丙所示。先闭合和S，电压表示数为；再断开S，电压表示数为，电压表可视为理想电压表，利用图乙，可算得 ， （结果均保留两位有效数字）。
（4）若把元件Y直接接到该待测电池组的两端，则元件Y的功率为 （结果均保留两位有效数字）。
19．（9分）测量电源的内阻，可供使用的器材如下：
A.待测电源（内阻约为）
B.电源（电动势略大于待测电源的电动势）
C.灵敏电流计（量程）
D.电阻箱
E.电阻箱
F.定值电阻
G.均匀金属电阻丝及滑动触头
H.开关、导线若干
（1） 实验时采用图甲所示电路，闭合开关、，将滑片与金属电阻丝试触，根据灵敏电流计指针偏转方向调整的位置，并________（填“增大”或“减小”）电阻箱的阻值，反复调节，直到表指针不发生偏转，此时金属电阻丝左端接线柱与滑片间的电势差________（填“大于”“小于”或“等于”）待测电源的路端电压。
甲
（2） 改变的阻值，用（1）中的方法调节到表指针不发生偏转，用刻度尺测量滑片到接线柱间的距离，记下此时电阻箱的阻值，多次重复上述步骤，根据测得的数据，作出电阻箱的阻值的倒数与对应、间距离的倒数的关系图像如图乙所示，测得图线的斜率为，图线在纵轴上的截距为，则待测电源的内阻测量值为__________。
乙
（3） 实验中，电阻箱应选用________（填序号“D”或“”）。
（4） 请写出由金属电阻丝引起误差的一个原因：____________________________________________________________________________________________。
20．（8分）某实验小组测量一电流计的内阻,两位同学采用了不同的方法。
同学一采用如图甲所示的电路,实验步骤如下:
甲
①按图连接好电路,将滑动变阻器的滑片调至正确的位置;
②先断开开关,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片位置,使满偏;
③再闭合,保持滑动变阻器的滑片位置不变,调节电阻箱的阻值,使的示数为满偏的一半,记下此时电阻箱的阻值为;
④断开电路。
同学二采用如图乙所示的电路,实验步骤如下:
乙
①按图连接好电路;
②闭合开关,调节滑动变阻器和电阻箱,使电流表A的示数为电流计的3倍,记下此时电阻箱的阻值为;
③断开电路。
根据两位同学的实验操作,回答下列问题:
（1） 两位同学在实验第1步中,滑动变阻器的滑片开始都应调至________端（填“”或“”）;
（2） 同学一测量的电流计的内阻____________；
（3） 同学二测量的电流计的内阻____________；
（4） 从系统误差的角度分析,两位同学的测量值的大小关系为________（填“ ”“ ”或“”）。
21．小明同学在实验室找到一个半导体元件，为测量其电阻，进行如下的操作。
(1)先用多用电表进行测量，他先将红黑表笔插入多用电表的插孔，之后将多用电表开关旋至欧姆挡的“”挡后，接下来的操作是红黑表笔短接，进行 ，再将红黑表笔分别与该半导体元件两端相接，多用电表指针偏转位置如图所示，则该元件的电阻值为 ；
(2)为进一步更为精确的测量该元件的阻值，小明同学又找来了电压表（量程，电阻约）和毫安表（量程，电阻约）以及其他必要实验器材，为了减小实验误差他需要采用电流表 （填“内接法”或“外接法”）测量半导体元件的阻值。
22．某同学准备利用下列器材测量蓄电池的电动势和内阻。
A．待测蓄电池
B．直流电流表A，量程为0.10A，内阻2.0Ω
C．定值电阻R0=2.0Ω
D．电阻箱R
E.导线和开关
根据如图甲所示的电路进行实验操作。
（1）闭合开关，多次调节电阻箱，记录下阻值R和电流表的相应读数I；
（2）利用测量数据，做图线，如图乙所示：
（3）通过图乙可得E= V（保留2位有效数字），r= Ω（保留2位有效数字）；
（4）实验测得电源电动势 真实值（“大于”、“小于”或“等于”）。
三、其他实验（本大题共4小题）
23．在“用油膜法估测分子大小”的实验中，所用油酸酒精溶液的浓度为每体积溶液中有纯油酸体积，用注射器和量筒测得体积上述溶液有n滴，把一滴该溶液滴入盛水的撒有痱子粉的浅盘中，待水面稳定后，得到油酸薄膜的轮廓形状和尺寸如图所示，图中每个小正方形格的边长为a，则可求得：
(1)油酸薄膜的面积S= ；
(2)每滴溶液中含有纯油酸的体积为 ；油酸分子的直径是 ；（用、、、n、S表示）
(3)某同学实验中最终得到的油酸分子直径数据偏大，可能是由于________。
A．油膜中含有大量未溶解的酒精
B．计算油膜面积时，舍去了所有不足一格的方格
C．水面上痱子粉撒得太多，油膜没有充分展开
D．用注射器和量筒测体积溶液滴数时多记录了几滴
24．用双缝干涉实验测光波波长的实验装置如图1所示，已知单缝与双缝的距离L1=60mm，，双缝与光屏的距离L2=700mm，单缝宽d1=0.10mm，双缝间距d2=0.25mm。
(1)分划板的中心刻度线分别对准第1条和第4条亮条纹的中心时，手轮上的读数如图2所示，则对准第1条亮纹时读数x1= mm，对准第4条亮纹时读数x2= mm，相邻两条亮条纹间的距离 x= mm。
(2)本次实验求得的波长是 nm（结果保留3位有效数字）。
25．（6分）小星学习了光的干涉后，用激光笔和双缝组件［如图（a）所示］做双缝干涉实验，并测量激光的波长。他按如下步骤组装好设备：先将激光笔打开，让激光垂直照到墙壁上，在墙壁上形成一个小光斑。然后将双缝组件固定在激光笔前方，让激光垂直通过双缝后在远处墙壁上形成干涉图样，如图（b）所示。
（1） 小星做实验时，双缝组件到墙壁距离为,两次所用双缝间距分别为和，用刻度尺测量干涉图样的数据分别如图（c）和图（d）所示，则图（c）是采用间距为____________的双缝测得的结果。根据图（d）的测量结果，计算得出激光笔所发出的激光波长为________（结果保留三位有效数字）。
（2） 若实验过程中保持激光笔与双缝组件的位置不变，用光屏在离墙壁处承接干涉图样，光屏上的图样与原来的干涉图样相比，会出现的现象是（ ）
A. 条纹间距变大 B. 条纹间距不变
C. 条纹间距变小 D. 条纹消失
26．（6分）在“测定玻璃的折射率”的实验中，如图（a）所示，某同学先将白纸平铺在木板上并用图钉固定，玻璃砖平放在白纸上，然后在白纸上确定玻璃砖的界面所在的直线和。画出一条直线，为直线与的交点，在直线上竖直地插上、两枚大头针。
（1） 该同学接下来要完成的必要步骤有；（ ）
A. 插上大头针，使仅挡住的像
B. 插上大头针，使挡住和的像
C. 插上大头针，使仅挡住
D. 插上大头针，使挡住和、的像
（2） 过、作直线交于，过作垂直于的直线，连接，测量图中角 和 的大小。则玻璃砖的折射率______________________；
（3） 甲、乙二位同学在纸上画出的界面、与玻璃砖位置的关系分别如图（b）中①、②所示，其中甲同学用的是矩形玻璃砖，乙同学用的是梯形玻璃砖，他们的其他操作均正确，且均以、为界面画光路图，则甲同学测得的折射率与真实值相比________（填“偏大”“偏小”或“不变”）；乙同学测得的折射率与真实值相比________（填“偏大”“偏小”或“不变”）。
四、创新实验（本大题共4小题）
27．如图甲为测量滑块与水平桌面之间的动摩擦因数的实验装置示意图，实验步骤如下：
①用天平测量滑块和遮光条的总质量M、重物的质量m，用游标卡尺测量遮光条的宽度d；
②安装器材，并调整轻滑轮，使细线水平；
③用米尺测量遮光条与光电门间距x；
④由静止释放滑块，用数字毫秒计测出遮光条经过光电门的时间t；
⑤改变滑块与光电门间距，重复步骤③④。
回答下列问题：
(1)测量d时，某次游标卡尺的示数如图乙所示，其读数为 cm；
(2)根据实验得到的数据，以 （选填“”或“”）为横坐标，以x为纵坐标，可做出如图丙所示的图像，该图像的斜率为k，若实验测得m=2M，重力加速度为g，则滑块和桌面间的动摩擦因数为= （用k、g、d表示）。
28．我国天宫实验室中曾进行过“应用动力学方法测质量”的实验。某兴趣小组受到启发，设计了在太空完全失重环境下（忽略空气阻力）测小球质量并验证弹性碰撞的实验方案：
（1）装置如图，在环绕地球运转的空间站中的桌面上固定一个支架，支架上端通过力传感器O连接一根轻绳，轻绳末端系一个直径为d的小球a；
（2）保持轻绳拉直，给小球a一个初速度，小球a在与桌面垂直的平面内做匀速圆周运动，支架上端O与小球球心的距离为L。当小球a运动至最高点时，该处的光电门M可记录下小球a通过该位置的遮光时间，记为，并同时记下力传感器显示的读数F。根据以上测量数据，可得小球a的质量 （用“L，F，，d”表示）；
（3）更换大小相同的小球b，重复以上操作，可测得小球b的质量；
（4）在小球a匀速圆周运动的过程中，将小球b放置在桌面右侧的固定支架上，支架在小球a运动的平面内。当小球a运动至最低点时剪断轻绳，为保证小球a与小球b能发生正碰，小球b放置的高度与小球a运动至最低点的高度相比，应 （选填“等高”“稍高一些”或“稍低一些”）；
（5）小球a与b碰后，依次通过右侧的光电门N，光电门记录下小球a的遮光时间为、小球b的遮光时间为，若测得，则当测出 时，即可验证小球a、b的碰撞为弹性碰撞。
29．小刘同学设计了如图甲所示的装置验证机械能守恒定律，安装在竖直平面半径为的带角度刻度线的光滑半圆轨道，最低点固定一光电门（图中未画出）。将小球（直径）拉离竖直方向一定角度由静止释放，记录小球通过光电门的时间。
(1)用游标卡尺测量小球的直径，由于前小半部分被遮挡，只能看到后半部分，测量结果如图乙所示，则小球的直径为 。
(2)若有关系式 （用、、、、表示）成立，则可验证该过程小球的机械能守恒。
(3)小王同学用该装置测量当地的重力加速度大小，分别记录小球拉开的角度，，…，和对应的遮光的时间，，…。由实验数据，通过描点作出了如图丙所示的线性图像，则图像的横坐标应为 （选填“”“”或“”）。如果不考虑实验误差，若该图线斜率的绝对值为，则当地的重力加速度大小为 （用、、表示）。
30．实验器材创新和数据处理物理实验小组搭建如图所示气垫导轨和光电门的装置，准备验证“系统机械能守恒”，设计的实验步骤如下：
.测量遮光片宽度，滑块到光电门的距离，选用标准质量均为的砝码个，已知重力加速度为；
.先将砝码全部放置在滑块上，然后夹走一个砝码放置于砝码盘，从静止释放滑块，记录下遮光片通过光电门的时间，由此得出通过光电门的速度；
.依次改变砝码盘中砝码个数，每次将砝码从滑块上取走并放置于砝码盘，重复步骤，得到一系列和的数据；
.以为纵轴，为横轴，若数据满足一次函数形式，则完成验证“系统机械能守恒”。
（1） 在进行实验之前，下列选项中必须操作的是____（填标号）。（ ）
A. 静止释放时滑块尽量靠近光电门，以防止滑块运动速度过快
B. 动滑轮右侧的细绳应尽量竖直，以有效减少实验误差
C. 滑块质量必须远远大于砝码质量，以有效减少实验误差
（2） 滑块通过光电门时，砝码盘中砝码的速度为____________（用和表示）。
（3） 若所绘制的图像斜率为，则滑块的质量__________________（用、、、和表示）。
（4） 由于未测量动滑轮和砝码盘的质量，则得出的滑块的质量与实际值相比将会________（填“偏小”“偏大”或“相同”）。
参考答案
1．【答案】（1）3.05
空气阻力的大小跟速率成正比
【详解】（1）甲图中钩码下沿对应刻度尺的读数为0.90 cm，图乙中钩码下沿对应刻度尺的读数为7.00 cm，由此可以得出相邻两帧照片之间重物下落位移的平均值为
（2）画出G-l关系图像；
（3）因匀速下落时重力与阻力相等，而相邻两次拍摄时间内气球下落的位移l与下落的速率成正比，则根据图像，可以得到的结论是空气阻力的大小跟速率成正比。
2．【答案】 BC DE 0.210 0.209 大于
【详解】（1）[1]因为碰撞之后共同匀速运动的速度小于碰撞之前A独自运动的速度，故AC应在碰撞之前，DE应在碰撞之后。推动小车由静止开始运动，故小车有个加速过程，在碰撞前做匀速直线运动，即在相同的时间内通过的位移相同，故BC段为匀速运动的阶段，所以BC是正确的计算碰前的速度；
[2]碰撞过程是一个变速运动的过程，而A和B碰后的共同运动是匀速直线运动，故在相同的时间内通过相同的位移，故应选DE段来计算碰后共同的速度。
（2）[3]碰前系统的动量即A的动量，则有
[4]碰后总动量
（3）[5]交流电的频率变小，则打点周期变大，计算时间时代入周期偏小，速度计算结果变大。
3．【答案】B； ；0.18
【详解】（1）[1]该同学采用的实验方法为控制变量法，选B；
（2）[2]作出F-v2图线如图所示做一条过原点的线段，让尽量多的点落在这条线段上，其他点分布线段两侧，如图所示
[3]根据向心力公式，则由图像可知，解得
4．【答案】 DE/ED
【详解】（1）[1]A．为减小力的方向的测量误差，两根细绳可以适当长些，但不需要等长，故A错误；
BC．只有当两个弹簧秤拉力大小相等时，橡皮条才与两绳夹角的平分线在同一直线上，而本实验中两个弹簧秤的拉力大小并不要求一定相等，故BC错误；
D．在使用弹簧秤时要注意使弹簧秤与木板平面平行，从而减小力的测量误差，故D正确；
E．在用两个弹簧秤同时拉细绳时，必须将橡皮条的另一端拉到用一个弹簧秤拉时记下的位置，从而确保两次力的作用效果相同，故E正确。
故选DE。
（2）[2][3]由图乙可知是通过两个分力、作平行四边形得到的理论合力；则是通过一个弹簧测力计拉橡皮条得到的实际合力，根据二力平衡可知，一定沿AO方向的是。
（3）[4]设两个分力中较大的力为，较小的力为，由图可知时有
时有
联立解得
，
任意改变这两个分力的夹角，能得到的合力大小的变化范围是
即
5．【答案】不需要，，A
【详解】（1）本题实验中有拉力传感器，拉力是已知的无需满足满足砂和砂桶的总质量远小于小车的质量；
（2）根据牛顿第二定律，整理为，斜率为；
（3）加垫块过高既平衡摩擦力过度，当拉力为0时，也有加速度，A正确。
【关键点拨】本题考查验证牛顿第二定律，注意平衡摩擦时产生的误差。
6．【答案】(1)加上，(2)
【详解】（1）用十分度游标卡尺测量小球的直径d，测量结果如图乙所示，则小球的直径为主尺刻度加上游标尺刻度。
（2）小球通过光电门B时的速度大小为
7．【答案】BCD；10；1.5 ；2.0
【详解】（1）[1]AB．根据实验结果可知平抛运动在竖直方向上的分运动是自由落体运动，不需要质量相等，因此实验时需要A、B两球从同一高度开始运动，不需要两球质量相等，A错误，B正确；
C．小锤打击弹性金属片后，A球做平抛运动，B球做自由落体运动，A球在竖直方向上的运动情况应该跟B球相同，因此两球同时落地，C正确；
D．为探究实验的科学性，应改变装置的高度多次实验，D正确；
E．本实验只能说明A球在竖直方向的运动性质，不能说明A球在水平方向做匀速直线运动，E错误。选BCD。
（2）[2]由图乙可知，在竖直方向上，根据，可得，
[3]小球平抛的初速度大小为
[4]经过B点时的竖直分速度大小为
8．【答案】(1)AB，(2)每次由静止释放小球的位置不同
【详解】（1）A．为了减小空气阻力的影响，最好使用密度大、体积小、质量大的球来做实验，A正确；
B．为了保证小球抛出时的速度处于水平方向，通过调节使斜槽的末端必须保持水平，B正确；
C．为了保证每次小球抛出的速度相同，每次必须从同一位置静止释放小球，但斜槽轨道不需要光滑，C错误；
D．将小球的位置记录在纸上后，取下纸将误差较大点舍去，用平滑的曲线将剩下的点连接起来得到平抛运动的轨迹，D错误。选AB。
（2）由照片可以判断该实验操作出错的可能原因是：每次由静止释放小球的位置不同，使得每次小球抛出时的初速度不同。
9．【答案】丙 ；1.36s（1.32~1.40s均可）； ；9.71（9.47~9.78均可）；正确。设摆球的重心下移△L，根据单摆周期公式，有，所以，与无关。
（或：不正确。小磁片只影响图像在L轴上的截距，不影响图像的斜率，不影响从图像中测得的g的大小。）
【详解】（1）[1]图乙的方法中当单摆摆动时摆长会发生变化，则图丙的悬挂方式较好；
（2）[2]小球经过最低点时磁感应强度最大，相邻两次磁场最强的时间间隔为半个周期，由图可知单摆的周期约为1.36s；
（3）[3]根据表格中数据描点连线如图
（4）[4]根据，可得，则图线斜率为，则
（5）[5]重力加速度根据图像的斜率可求，由（4）的分析可知，小磁片不影响重力加速度的测量值，所以这个同学的观点是不正确的。
10．【答案】 3.60 0.18 0.30 0.60
【详解】（1）[1]该刻度尺的分度值为0.1cm，所以由图可读出AC之间距离为3.60cm。
（2）[2]相邻两个计数点的时间间隔为
则打B这个计数点时纸带的瞬时速度
（3）[3]打CE这段时纸带的平均速度
（4）[4]根据可得小车运动的加速度大小是
11．【答案】小于；大于；拉力过大，超过了弹簧弹性限度
【详解】（1）[1]由于弹簧竖直悬挂时，弹簧自身重力的影响，使得所测弹簧的长度大于弹簧的原长，即该弹簧的原长小于7.00cm。
（3）[2]根据胡克定律可得
可知图线的斜率为弹簧的劲度系数，所以由图像可知弹簧a的劲度系数大于弹簧b的劲度系数。
（4）[3]实验中发现，图像b出现了弯曲，出现这种现象的原因是：拉力过大，超过了弹簧弹性限度。
12．【答案】0.08；0.50；0.17
【详解】（1）[1]由于遮光条很窄，因此可以用遮光条的宽度与遮光条经过光电门的时间之比代替遮光条的瞬时速度。遮光条经过光电门1的速度大小
（2）[2]遮光条经过光电门2的速度大小
（3）[3]滑块的加速度大小
13．【答案】（1）；
【详解】（1）根据匀变速直线运动中间时刻速度等于该段过程的平均速度，则B点的速度为，F点的速度为
（2）根据匀变速直线运动推论，可得，解得当地的重力加速度为
（3）根据匀变速直线运动位移速度关系可得，解得
14．【答案】
【详解】（2）[1]实验中需要碰撞后小球a反弹，所以小球a、b的质量大小需满足。
（3）[2]小球b平抛运动，则有
，
联立，解得
（4）[3]碰撞前小球a摆动过程中，由机械能守恒可得
解得
同理，碰撞后小球a摆动过程中，由机械能守恒可得
解得
若该碰撞中的总动量守恒，则有
联立，解得
15．【答案】（3） 50（2分）
（5） （2分）
（6） 见解析（3分）
（7） （2分）
【详解】
（3） 电阻表的内阻为 ，测量该材料的电阻值时有，解得 。
（5） 由题图（c）知，滑动变阻器采用分压式接法，为便于调节，滑动变阻器应选用最大阻值较小的。
（6） 电源的电动势为，电压表的量程为，故应将电压表与串联改装成大量程电压表，量程为，通过电阻的最大电流约为，故电流表应选用，实验电路如图所示。
（7） 电压表示数为，则与电流表两端电压为，电流表的示数为，则，解得 ，由（易错：注意、题中给的单位不同，计算时注意单位换算），解得该涂层总厚度为。
16．【答案】a ；A
【详解】（1）[1]为保护电路，保证实验安全，在开始时电路中电流应为最小值，闭合开关前滑动变阻器滑片P应置于阻值最大处，由图可知，滑片应置于a端；
（2）[2]由于是测量电池的电动势和内阻的实验，根据实验数据作出的U-I图像应是与U轴和I轴都有交点的斜线，与U轴的截距即为电池电动势的大小，图像斜率的绝对值即为电源内阻，选A。
17．【答案】 A1 R1 乙
【详解】(1)[1]由题意得，流过待测电阻的最大电流约为
所以电流表选用A1。
[2]实验要求Rx两端电压从零开始变化并进行多次测量，则滑动变阻器有采用分压式接法，即滑动变阻器选用相对Rx较小的R1。
[3]待测电阻阻值约为电压表内阻的，待测电阻阻值约为电流表内阻的30倍，所以相对来说电流表的分压影响较小，则测量电路采用电流表的内接法，所以实验电路如图。
(2)[4]闭合开关S1，断开开关S2，调节滑动变阻器R1、R2的滑片，使电流表A1的示数恰好为电流表A2的示数的一半，则待测电阻的阻值等于电流表A1的内阻与滑动变阻器R2连入电路的阻值之和。闭合开关S2（将电流表A2短路）并保持滑动变阻器R2的滑片位置不变，读出电压表V和电流表A1的示数，分别记为U、I，则可计算出电流表A1的内阻与滑动变阻器R2连入电路的阻值之和。综上
[5]方案乙采用了等效法测电阻，方案甲中由于电流表的分压会造成系统误差，所以乙同学的方法更有利于减小系统误差。
18．【答案】增大，3.0，5.0，0.44
【详解】（2）图线上的点与坐标原点的连线的斜率表示电阻大小，由Y元件图线可知，斜率增大，其电阻阻值随电压的增大而增大
（3）根据图线得出元件X的电阻，闭合和S，电压表读数为，断开S，读数为，根据闭合电路欧姆定律列出方程，据图可知，，解得，。
（4）根据，得，即为该电源的图线，在原图像里作该电源的图线，两条图线的交点坐标为此时元件Y的电压大小和电流大小，（均可）
19．【答案】（1） 减小（2分）；等于（2分）
（2） （2分）
（3） （1分）
（4） 通电后温度变化使金属电阻丝电阻变化（金属电阻丝粗细不均匀、长度测量存在读数误差等也可）（2分）
【题图剖析】
【详解】
（1） 为了保护表，闭合开关前电阻箱应调至最大，闭合开关后减小，当表指针不发生偏转时，则说明等于被测电源的路端电压。
（2） 调节后路端电压改变，与长度成正比（点拨：回路中电流不变），设，由闭合电路欧姆定律得，，解得，图线的纵截距，斜率，联立解得。
（3） 因为电源内阻不大，要使路端电压有明显变化，要求电阻箱的调节范围更便于测量，故电阻箱应选用。
（4） 为使与长度成正比，金属电阻丝必须保持电阻均匀，通电后温度变化使金属电阻丝电阻变化、金属电阻丝粗细不均匀或长度测量存在读数误差等都会引起误差。
20．【答案】（1） （2分）
（2） （2分）
（3） （2分）
（4） （2分）
【详解】
（1） 为了保护电源和电表，开始时应将滑动变阻器接入电路的阻值调至最大，故滑片都应调至端。
（2） 同学一采用了半偏法，电流计的内阻测量值。
（3） 同学二操作中让电流表的示数为电流计示数的3倍，则流过电阻箱的电流是流过电流计电流的2倍，故。
（4） 同学一采用了半偏法，闭合后，电路总电阻减小，总电流增大，但认为不变，则流过电阻箱的电流大于流过电流计的电流，故测量值小于真实值，同学二的测量值没有系统误差，故。
21．【答案】(1) 欧姆调零；90；(2)外接法
【详解】（1）[1][2]接下来的操作是红黑表笔短接，进行欧姆调零，再将红黑表笔分别与该半导体元件两端相接，则该元件的电阻值为9×10Ω=90Ω；
（2）因为，可知为了减小实验误差他需要采用电流表外接法测量半导体元件的阻值。
22．【答案】 2.0 1.0 等于
【详解】（3）[1][2]将电流表与定值电阻并联，电流表量程
所以将电流表量程扩大了2倍，根据闭合电路欧姆定律
整理得
图像斜率为
根据
解得
将（10，12）代入解得
（4）[3]因为实验中电表内阻已知，对实验没有影响，所以测得电源电动势等于真实值。
23．【答案】(1)，(2)；，(3)BC
【详解】（1）轮廓包围方格约为71个，一个方格的面积为，油酸薄膜的面积为
（2）[1]每滴溶液中含有纯油酸的体积为
[2]油酸分子的直径是
（3）A．如果油膜中含有大量未溶解的酒精，导致油酸的实际面积比统计面积小，计算时采用统计的油酸面积S偏大，由可知，油酸分子直径d的计算值将比真实值偏小，A错误；
B．如果计算油膜面积时，舍去了所有不足一格的方格，导致统计的油膜面积偏小，由可知，计算结果将偏大，B正确；
C．如果水面上痱子粉撒得较多，油酸没有充分展开，导致统计的油酸面积比充分展开的油酸面积小，由可知，计算结果将偏大，C正确；
D．用注射器和量筒测V0体积溶液滴数时多记录了几滴，则每一滴油酸酒精溶液所含纯油酸的体积的测量值偏小，由可知，计算结果将偏小，D错误。选BC。
24．【答案】(1) 2.188~2.192均可 7.866~7.869均可 1.893±0.002
(2)676
【详解】（1）[1][2]螺旋测微器的读数为固定刻度与可动刻度之和，所以，
[3]相邻两条亮条纹间的距离
（2）根据
解得
25．【答案】（1） （2分）；675（2分）
（2） C
【详解】
（1） 根据，双缝间距越大，条纹间距越小。相比图（d）,图（c）条纹间距更小，可知采用的是较大的双缝间距，即的双缝间距。图（d）对应双缝间距，条纹间距，双缝组件到墙壁距离，则波长。
（2） 用光屏在墙壁前承接，相当于减小，根据，可得条纹间距变小，正确。
26．【答案】（1） BD
（2） （2分）
（3） 偏小（1分）；不变（1分）
【详解】
（1） 该同学接下来要完成的必要步骤有：确定大头针的位置，方法是插上大头针，使挡住和的像；确定大头针的位置，方法是插上大头针，使挡住和、的像，、正确。
（2） 光线在面由玻璃射入空气，出射点为点，入射角为 ，折射角为 ，根据折射定律可知玻璃砖的折射率。
（3） 题图（b）中①甲同学测定折射率时，作出的折射光线如图中虚线所示，由光路图可知，折射角，根据折射定律，折射率的测量值，折射率的真实值，可得，即折射率的测量值与真实值相比将偏小；
题图（b）中②乙同学测定折射率时，主要操作均正确，故乙同学测得的折射率与真实值相比不变。
易错警示中光线由玻璃砖射到空气中，则计算折射率时应折射角的正弦值在分子，入射角的正弦值在分母，学生易忽略此点导致出错。
27．【答案】(1)0.375，(2)；
【详解】（1）游标卡尺的示数为
（2）[1] [2]滑块经过光电门时速度为，由，可得，即根据实验得到的数据，以为横坐标，以x为纵坐标，可做出如图丙所示的图像，该图像的斜率为k，则，对滑块和物块的系统由牛顿第二定律，因为m=2M，解得滑块和桌面间的动摩擦因数为
28．【答案】 等高 4
【详解】[1]由牛顿第二定律有
又有
解得小球a的质量为
[2] 该实验是在太空完全失重环境下进行，当小球a运动至最低点时剪断轻绳，由于惯性小球a将沿着圆周最低点切线方向做匀速直线运动，所以要使小球a与小球b能发生正碰，小球b放置的高度与小球a运动至最低点的高度等高。
[3] 经过光电门时小球a的速度为
小球a的速度为
则若小球a、b的碰撞为弹性碰撞，应满足
若测得，则由以上各式解得
29．【答案】(1)0.620；(2)；(3)，
【详解】（1）根据游标卡尺的读数规律，该读数为
（2）由机械能守恒得，根据光电门测速原理有，解得。
（3）结合上述有，变形可得，可知，图像横坐标应为。
该图线斜率的绝对值为，则有，解得
30．【答案】（1） B
（2） （2分）
（3） （2分）
（4） 偏小（2分）
【详解】
（1） 滑块释放时若靠近光电门，则通过光电门时的速度很小，速度测量值误差较大，错误；动滑轮右侧的细绳应尽量竖直，以有效减少砝码盘下落高度的测量误差，正确；本实验不需要测量细绳上的拉力（点拨：通过实验的目的分析要测量的数据），滑块质量不需要远远大于砝码质量，错误。
（2） 滑块通过光电门时的速度大小为，砝码盘中砝码的速度为（点拨：砝码盘通过动滑轮连接，则滑块速度为砝码
盘中砝码速度的两倍）。
（3） 根据机械能守恒定律可知，系统重力势能的减少量等于系统动能的增加量，即，解得（关键：找出对应的函数关系式），
所绘制的图像斜率为，则，解得滑块的质量为。
（4） 本实验中系统机械能守恒，动滑轮、砝码盘以及砝码盘中砝码的机械能的减小量等于滑块和滑块上砝码增加的动能，即，由于未测量动滑轮和砝码盘的质量，所以实验减小的机械能偏小，则得出的滑块的质量与实际值相比将会偏小。
【试题亮点】本题在选择器材、设计实验以及数据处理上均有创新，比如用图像处理数据等。
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