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2027届湖南省长沙市高三物理一轮复习人教版实验综合
复习分类练习【含答案】
一、速度随时间变化规律及加速度的测量（本大题共1小题，）
1．学校物理兴趣小组用气垫导轨装置研究匀变速直线运动。如图所示，滑块在导轨上由静止释放，遮光条宽度。
相关数据如表所示：
、间的距离 的遮光时间 的遮光时间
20.0 50.0 35.0
（1）滑块通过时的速度大小_____m/s（结果保留三位有效数字），计算依据的原理是_____。
（2）滑块在导轨上运动的加速度大小_____（结果保留三位有效数字）。
（3）为了减小实验误差，遮光条的宽度应_____（填“适当减小”“越小越好”或“适当增大”）。
二、实验：探究弹簧弹力和形变量的关系（本大题共1小题，）
2．如图甲，用铁架台、弹簧和多个已知质量且质量相等的钩码，探究“弹簧弹力与弹簧伸长量的关系”实验。
（1）实验中还需要的测量工具有。
（2）如图乙所示，根据实验数据绘图，纵轴是钩码质量m，横轴是弹簧的形变量x。由图像可得弹簧的劲度系数k=N/m（计算结果保留2位有效数字，重力加速度g取10m/s2）。
（3）如图丙所示，实验中用两根不同的弹簧a和b，作出弹簧弹力F与弹簧长度L的图像，下列说法正确的有___________
A．a的原长比b的长 B．a的劲度系数比b的大
C．a的劲度系数比b的小 D．当两弹簧都伸长且长度相同时，弹簧a的弹力比弹簧b的大
三、实验：探究加速度与力、质量的关系（本大题共2小题，）
3．如图甲所示装置做“探究加速度与力、质量的关系”实验。
（1）除了图中所给的器材以及交流电源和导线外，在下列器材中，还必须使用的两种器材是_____________。
A．秒表 B．天平（含砝码） C．弹簧测力计 D．刻度尺
（2）正确操作后得到多条纸带，甲同学利用图像求出每条纸带对应的加速度。他在处理其中一条纸带时，求出每个计数点对应的速度，并将各点的速度都标在了如图乙所示的坐标系中。处理计算加速度a时，图中处数据点_____________（是或否）需要考虑在内。
（3）乙同学在探究小车加速度a与所受拉力F的关系时，根据实验数据作出的图像如图丙所示。
①发现图线不过原点，原因可能是_____________。
A．木板一端垫得过高B．木板一端垫得过低
C．盘和砝码的总质量太大D．盘和砝码的总质量太小
②发现图线发生了弯曲。经过思考认为，图线弯曲的原因在于实验中认为细线对小车的拉力F等于盘和砝码的总重力，而实际上F与并不相等。将记为相对误差，若小车质量为M，则相对误差与的关系图线应为_____________。
A．B．
C．D．
4．某同学用如图甲所示的实验装置来“探究a与F、m之间的定量关系”。
（1）实验时，必须先平衡小车与木板之间的摩擦力，该同学是这样操作的：如图乙，将小车静止地放在水平长木板上，不挂沙桶，并连着已穿过打点计时器的纸带，调整木板右端的高度，接通电源，用手轻推一下小车，让打点计时器在纸带上打出一系列______的点，说明小车已补偿阻力。
（2）如果该同学先如（1）中的操作，补偿阻力。设沙和沙桶的重力为F，在小车质量M保持不变的情况下，不断往桶里加沙，沙和沙桶的质量最终达到，测小车加速度a，根据他的实验数据作出的图像应该是______。
A．B．C． D．
（3）下图是某次实验打点计时器打出的一条纸带（部分）。若A，B，C…计数点间的时间间隔均为0.10s，从图中给定的数据，可求出小车的加速度大小是______，打下C点时小车的速度大小是______m/s。（结果均保留两位有效数字）
（4）若打点计时器实际工作频率是48Hz，而该同学不知情，则该同学算出来的加速度______真实值（填“大于”“等于”或“小于”）。
四、实验：探究平抛运动的特点（本大题共4小题，共24分）
5．某实验小组用下图所示的装置研究平抛运动及其特点。
（1）利用图甲所示的装置，用小锤轻击弹性金属片，A球水平飞出，同时B球被松开自由下落，下列操作和说法正确的是________。（填序号）
A．两球的质量必须相等
B．应改变装置的高度和打击的力度进行多次实验
C．实验发现小球A、B总是同时落地，说明平抛运动在竖直方向上的分运动是自由落体运动
D．实验发现小球A、B总是同时落地，说明平抛运动在水平方向上的分运动是匀速直线运动
（2）用图乙所示装置研究平抛运动时，必须满足的实验条件和必要的实验操作是________。（填序号）
A．斜槽轨道末端切线必须水平
B．小球每次从斜槽上不同的位置自由滚下
C．要使描出的轨迹更好地反映真实运动，记录的点应适当多一些
（3）用图乙所示方法记录平抛运动的轨迹，以抛出点为坐标原点，分别沿竖直方向建立轴，沿水平方向建立轴，如图丙所示。重力加速度取，则小球平抛初速度的大小为________。（结果保留两位有效数字）
（4）由于该同学在确定竖直方向时未用到铅垂线，而导致该同学所绘图像的轴比实际竖直方向向左稍偏角，则该实验小组测得的小球的初速度________（填“大于”“等于”或“小于”）小球真实的初速度。
6．“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验装置如图所示，在该实验中。
（1）实验前用一个弹簧测力计钩住细绳套拉至满量程，此时橡皮筋伸长到位置A，本实验中O点的位置不能超过A点的原因是______。
A．防止橡皮筋被拉断 B．避免拉力超过弹簧测力计量程
（2）下列说法正确的是______。
A．拉着细绳套的两只弹簧测力计，稳定后读数应相同
B．使用弹簧测力计时，应避免弹簧及拉杆与测力计外壳间的摩擦。
C．在已记录结点位置的情况下，确定一个拉力的方向只需要再选择相距较近的一个点
（3）若只有一只弹簧测力计，为了完成该实验至少需要 （选填“2”、“3”或“4”）次把橡皮筋结点拉到O点。
7．某同学采用如图甲所示的实验装置研究平抛运动规律，实验装置放置在水平桌面上，底板上的标尺可以测得水平位移x。
（1）以下是实验过程中的一些做法，其中合理的有______。
A．安装斜槽轨道，使其末端保持水平
B．斜槽轨道必须光滑
C．应选择质量较大，体积较小的小球
D．每次小球应从同一高度由静止释放
E．每次释放小球时的位置越高，实验效果越好
（2）若某次实验时，小球下落高度为h，水平位移为x，重力加速度为g，则小球的平抛初速度为 （用h、x、g表示）。
（3）如图乙所示，用一张印有小方格的纸记录轨迹，当地重力加速度g取，小方格的边长。若小球在平抛运动途中的几个位置如图中的a、b、c、d所示，则小球平抛的初速度 ，小球抛出点的坐标为 。
8．用如图甲所示的装置研究平抛运动。将白纸和复写纸对齐重叠并固定在硬板上、钢球沿斜槽轨道滑下后从Q点飞出，落在水平挡板上、由于挡板靠近硬板一侧较低，钢球落在挡板上时，钢球侧面会在白纸上挤压出一个痕迹点，在如图乙所示的白纸上建立以抛出点为坐标原点、水平方向为x轴、竖直方向为y轴的坐标系。
（1）以下是实验过程中的一些做法，其中合理的是______。
A．安装斜槽轨道，使其末端保持水平
B．每次小球释放的初始位置可以任意选择
C．实验时应先确定x轴再确定y轴
D．为描出小球的运动轨迹，描绘的点可以用折线连接
（2）如图乙所示，根据印迹描出平抛运动的轨迹。在轨迹上取C、D两点，与的水平间距相等且均为x，测得与的竖直间距分别是和；重复上述步骤，测得多组数据，计算发现始终满足______，由此可初步得出结论：平抛运动的水平分运动是匀速直线运动。
（3）如图丙所示，若实验过程中遗漏记录平抛轨迹的起始点，也可按下述方法处理数据：在轨迹上取A、B、C三点，和的水平间距相等且均为x，测得和的竖直间距分别是和，可求得钢球平抛的初速度大小为______，B点距离抛出点的高度差为______。（已知当地重力加速度为g，结果用、、x表示）
（4）某实验小组上下移动坐标纸，分别从不同位置静止释放小球，发现两球轨迹1、2相交于一点，如题图丁所示，两球交点距抛出点的高度差分别为、，水平位移为，通过理论推导发现，要使两球在交点处的速率相等，则、和须满足的关系式为______。（结果用、和表示）
五、实验：验证机械能守恒定律（本大题共1小题，）
9．某同学用如图所示的装置验证轻弹簧和小物块（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栓接点（A、B）在同一水平线上，且弹簧处于原长。滑轮质量不计且滑轮凹槽中涂有润滑油。以保证细线与滑轮之间的摩擦可以忽略不计，细线始终伸直。小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，小物块释放点与光电门之间的距离为（远远小于）。现将小物块由静止释放，记录物块通过光电门的时间。
（1）物块通过光电门时的速度为 ；
（2）改变光电门的位置，重复实验，每次滑块均从点静止释放，记录多组和对应的时间，做出图像如图所示，若在误差允许的范围内，满足关系式 时，可验证轻弹簧和小物块组成的系统机械能守恒；
（3）在（2）的条件下，和时，物块通过光电门时弹簧具有的两弹性势能分别为、，则 （用、、、表示）；
（4）在（2）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 （、、表示）。
六、验证动量守恒定律（本大题共2小题，）
10．用如图所示的装置进行实验，让两个小球在斜槽末端对心碰撞可以验证动量守恒定律。图中的点为小球抛出点在记录纸上的垂直投影。实验时，先使球1多次从斜槽上位置由静止释放，确定其平均落地点，记为。然后，把半径相同的球2置于水平轨道的末端，再将球1从位置由静止释放，与球2相碰，重复多次，分别确定碰后球1和球2的平均落地点，记为和，分别测出点到平均落地点的距离、、。测得球1的质量为，球2的质量为，已知。（、、在图中未画出）
（1）下列实验步骤中必要的是____________。
A．测量球1静止释放的高度
B．测量抛出点距地面的高度
C．测量两小球的半径
D．利用重锤线确定点的位置
（2）完成上述实验，图中平均落地点的位置可能正确的是____________。
A． B． C．
（3）通过测量可得，平均落地点、、距点的距离分别为、、。若想要通过本实验验证动量守恒定律，则需验证公式____________；若想要通过本实验探究两球碰撞是否为弹性碰撞，则可验证公式____________。（均用题目所给物理量的字母表示）
（4）某同学进一步研究两球是否发生弹性碰撞。设、。在实验中仅换用不同质量的球1，重复实验，绘出的图像；又仅换用不同质量的球2，重复实验，并绘出的图像。（更换过程中始终保持）。则下图中有可能反映两球发生弹性碰撞的是____________。
A． B． C． D．
11．（7分）为了验证动量守恒定律，某实验小组的同学设计了如图甲所示的实验装置：将一足够长气垫导轨放置在水平桌面上，光电门1和光电门2相隔适当距离安装好，在滑块和相碰的端面上装有弹性碰撞架，它们的上端装有宽度均为的挡光片，测得滑块（包含遮光片）的质量分别为和.
（1）用螺旋测微器测量滑块上挡光片的宽度，示数如图乙所示，则 mm.
（2）打开气泵，调节气垫导轨，将一个滑块放在气垫导轨左端，向右轻推滑块，滑块通过光电门1、2的时间分别为，当 （选填“<”、“=”或“>”）时，可认为气垫导轨水平.
（3）滑块置于光电门1的左侧，滑块静置于两光电门之间，给一个向右的初速度，与静止的滑块发生碰撞.与光电门1相连的计时器先后显示的两次遮光时间分别为和，与光电门2相连的计时器显示的遮光时间为.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；若满足关系式： ，则可验证滑块碰撞是弹性碰撞.
七、单摆相关实验（本大题共3小题，）
12．小明做“用单摆测量重力加速度”的实验。
甲 乙 丙
（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。
（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）。
（3） 改变细线长，重复上述步骤，实验测得的数据如表所示（实验前已测得小球半径），请根据表中的数据，在图丙中作出图像。
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，并简要说明理由：
______。
13．（8分）某同学借助视频分析软件进行“用单摆测量重力加速度”的实验，步骤如下：
（1）准备好单摆，用支架将手机竖直放置。
（2）打开手机录像，将单摆拉离平衡位置 摆角由静止释放。
（3） 将录制的视频导入软件进行分析，得到摆球的图像，拟合后如图1所示，可知此单摆的周期为____________。
图1
（4） 如图2，用刻度尺测量单摆摆长，该同学将刻度尺竖直放置，刻度尺0刻度线与单摆悬点对齐，读出________（填“”“”或“”）位置的读数，该读数即为摆长。
图2
（5） 重力加速度__________________（用题中给出的字母“”和“”表示）。
（6） 该同学发现所得实验结果小于当地重力加速度，可能的原因是刻度尺0刻度线________（填“高于”或“低于”）悬点。
14．图（a）为一套半圆拱形七色彩虹积木示意图，不同颜色的积木直径不同。某同学通过实验探究这套积木小幅摆动时周期T与外径D之间的关系。
（1）用刻度尺测量不同颜色积木的外径D，其中对蓝色积木的某次测量如图（b）所示，从图中读出。
（2）将一块积木静置于硬质水平桌面上，设置积木左端平衡位置的参考点O，将积木的右端按下后释放，如图（c）所示。当积木左端某次与O点等高时记为第0次并开始计时，第20次时停止计时，这一过程中积木摆动了个周期。
（3）换用其他积木重复上述操作，测得多组数据。为了探究T与D之间的函数关系，可用它们的自然对数作为横、纵坐标绘制图像进行研究，数据如下表所示：
颜色 红 橙 黄 绿 青 蓝 紫
2.9392 2.7881 2.5953 2.4849 2.197 1.792
根据表中数据绘制出图像如图（d）所示，则T与D的近似关系为______。
A． B． C． D．
（4）请写出一条提高该实验精度的改进措施：。
八、实验：描绘小灯泡的伏安特性曲线（本大题共1小题，）
15．某实验小组通过实验研究标有“”字样的小灯泡，需得到它的伏安特性曲线，要求测量尽量准确，且测量范围尽可能大，并能测量小灯泡的额定电流。供选器材有：
A．电压表，内阻约为
B．电压表，内阻约为
C．电流表，已知内阻为
D．电流表，内阻约为
E．定值电阻
F．定值电阻
G．滑动变阻器
H．电源，内阻约为
Ⅰ．单刀开关一个、导线若干
(1)实验小组在实验中发现电压表量程太小不能测出额定电压下的电流，电压表量程太大，测量误差太大，因此不能用两电压表测电压，可以选用现有电流表串联定值电阻 改装成电压表测电压。（填“”或“R”)；
(2)请结合(1)问中的设计思路，在甲图所示的虚线框里把实验电路图补充完整（并在图中标明所选器材的电学符号)；
(3)实验测得多组数据，将该数据处理后作出小灯泡的伏安特性曲线，如图乙所示，则小灯泡的电阻随电流的增大而 (填“增大”“减小”或“不变”)。
(4)现将该小灯泡与另一只完全相同的小灯泡并联，再接到电动势为，内阻为的电源两端，则电路稳定时流过每只灯泡的电流为 。(结果保留两位有效数字)
九、实验：导体电阻率的测量（本大题共2小题，）
16．某同学要测量一段金属丝的电阻率，可供选择的实验器材有：
A．电流表A1（量程为0~0.6A，内阻r1约为2Ω）
B．电流表A2（量程为0~3mA，内阻r2=100Ω）
C．定值电阻R1=900Ω
D．定值电阻R2=9900Ω
E．滑动变阻器R3（0~20Ω，允许通过的最大电流为3A）；
F．滑动变阻器R4（0~100Ω，允许通过的最大电流为3A）；
G．电池E（电动势为3V，内阻很小）；
H．开关S及若干导线。
（1）用螺旋测微器测量该金属丝的直径，某次测量时如图甲所示，读出该金属丝的直径d=______mm。
（2）该同学设计了如图乙所示的测量电路，滑动变阻器应选择_______（填“R3”或“R4”）；定值电阻R应选择_______（填“R1”或“R2”）；A处电流表应选择________（填“A1”或“A2”）。
（3）某次测量时，电流表A示数为2.40mA，电流表B示数为0.50A，则待测金属丝的电阻值为________Ω。（计算结果保留2位有效数字）
（4）调节滑动变阻器，测得多组电流表A的示数和电流表B的示数，并作出图像如图丙所示，图像的斜率为k。测得金属丝的长度为L，定值电阻R和电流表A的总阻值用R0表示，可知该金属丝的电阻率ρ=________（用R0、d、k、L的字母表示）
17．2025年，新能源汽车行业蓬勃发展，对电池材料的性能要求愈发严苛。某新能源电池研发实验室中有一批新型的圆柱状电极材料，实验室的工作人员需要对其各项性能指标进行测量，其中一项比较重要的使是其导电性能。实验人员取出其中圆柱状的材料（如图甲），电阻约为，为了测量其电阻率，还提供以下实验器材：
A．10分度的游标卡尺
B．螺旋测微器
C． 电流表（量程50mA，内阻为）
D．电流表（量程100mA，内阻约为）
E. 电流表（量程1A，内阻r的为）
F. 滑动变阻器（，额定电流）
G. 直流电源（，内阻不计）
H. 开关一只、导线若干
（1）用螺旋测微器测得该样品的直径D，用游标卡尺测得该样品的长度 L，其中 L的示数如图乙所示，则 mm。
（2）为了尽可能精确地测量样品电阻，设计了如图丙所示电路原理图，图中甲电流表应选 ；乙电流表应选 均选填“”“”或“”
（3）请补全电路图 ，注意：滑动变阻器的滑片移至最右端时，两表示数为零。
（4）闭合开关，测量出甲电流表读数为、乙电流表的读数为，由此可得电阻率 用题中已知物理最及所测物理量的字母表示。
十、实验：练习使用多用电表（本大题共1小题，）
18．新设问 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阻值增加量的关系。
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阻值增加量的关系。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，弹性电阻绳阻值增加量为_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。
十一、实验：电池电动势和内阻的测量（本大题共5小题，）
19．晓强利用如图甲所示的电路测量了电源的电动势和内阻，为一段粗细均匀的电阻丝，电阻丝的电阻率和定值电阻均已知。
实验时进行了如下操作：
①晓强首先用多用电表“”的倍率粗略测量了电阻丝的阻值，读数如图乙所示；
②闭合开关前，将滑片置于合适的位置，用螺旋测微器测量电阻丝的直径，通过移动滑片的位置，测量电阻丝接入电路的长度，并读出相对应的电压表的读数；
③通过②中记录的多组实验数据，利用图像处理实验数据。
（1）操作①中，多用电表的读数为_____；
（2）操作②中，电键闭合前，滑片应置于____（填“”或“”）端；
（3）为了得到如图丙所示的图像，则图像的横轴应为_______（填“”“”或“”）；由图像可知，电源的电动势_______，电源的内阻_______（用题中的已知量和测量量表示）。
20．（1）用多用电表测未知电阻阻值的电路如图甲所示，电池的电动势为E、内阻为r，R0为调零电阻，Rg为表头内阻，电路中电流I与待测电阻的阻值Rx关系图像如图乙所示，则该图像的函数关系式为 ；（调零电阻R0接入电路的部分阻值用R0表示）
（2）下列根据图乙中I﹣Rx图线做出的解释或判断中正确的是 ；
A．用欧姆表测电阻时，指针指示读数越大，测量的误差越小
B．欧姆表调零的实质是通过调节R0，使Rx＝0时电路中的电流I＝Ig
C．Rx越小，相同的电阻变化量对应的电流变化量越小，所以欧姆表的示数左密右疏
D．测量中，当Rx的阻值为图乙中的R2时，指针位于表盘中央位置的右侧
（3）某同学想通过一个多用电表中的欧姆挡，直接去测量某电压表（量程10V）的内阻（大约为几十千欧），欧姆挡的选择开关拨至倍率“1k”挡。先将红、黑表笔短接调零后，选用图丙中 （填“A”或“B”）方式连接。在本实验中，如图丁所示为欧姆表和电压表的读数，请你利用所学过的知识，求出欧姆表电池的电动势，E＝ V。（计算结果保留3位有效数字）
21．现有两种类型的电源A、B，A的电动势大于B的电动势，由于某种原因导致铭牌上标识磨损，无法确定A、B的电动势及B的正负极。为了解决上述问题某同学根据所学知识设计了如下实验，电路图如图甲。实验步骤如下：
第一步，按电路图连接实物电路；
第二步，把B电源的两极a、b端分别与电路中的1、2相连；、阻值调至最大；
第三步，闭合开关，调节电阻箱、连入电路的阻值，使电流表示数为合适值，记录下、阻值及相应电流表的示数，断开开关；
第四步，改变电阻箱、连入电路中的阻值，重复实验第三步多次；
第五步，调换B电源与电路的连接端点，使a、b分别与2、1相连，重复第三步第四步；
第六步，根据记录数据在同一坐标纸上画出图像分别为乙图的①、②。
请回答以下问题：
（1）B电源的正极为______端（填“a”或“b”）；
（2）A、B电源的电动势分别为______，______；
（3）为了测量B电源的内阻，该同学又改进了电路如图丙所示，接入B电源，闭合开关，调节、使得灵敏电流计示数始终为零，记录下多组的阻值及相应的电流表示数，画出图像如图丁，则B电源的内阻______，其测量值______真实值（填“大于”、“小于”或“等于”）。
22．为了响应绿色、开放、共享的新发展理念，岳阳市将大力发展光伏发电，到2025年光伏发电装机容量新增130万千瓦以上。光伏电池是将太阳能转化为电能的装置，目前已广泛应用于人们生活的各个方面。小王家里就安装了一套太阳能庭院灯，小王拆下了其中的光伏电池，欲测量其电动势和内阻。通过查阅铭牌，他们了解到电池规格为“”，高亮度LED照明灯的规格为“”。
（1）若通过分压电阻保证LED灯正常发光，则给光伏电池充满电后，理论上可使LED灯连续照明
（2）实验室可提供的器材如下：
电流表量程，内阻约为
电压表（量程15V，内阻约为10K）
滑动变阻器
电阻箱最大阻值，最小分度
电阻箱最大阻值，最小分度
单刀单掷开关、单刀双掷开关及导线若干
为测量该电池的电动势和内阻，该小组设计了如图甲所示的电路，并按以下步骤进行操作：
①闭合开关，断开开关，调节滑动变阻器使电流表指针满偏；
②保持滑片P不动，把开关与1接通，调节电阻箱使电流表读数为，读出电阻箱的阻值，其中电阻箱应选择选填“”或“则可得电流表的内阻。
③闭合开关，把开关与2接通，调节滑动变阻器阻值，记下多组电流表的示数I和相应电压表的示数
④以U为纵坐标，I为横坐标，作出图线如图乙所示，图线斜率的绝对值为k，纵截距为b，根据图线求得电动势，内阻。
23．某探究小组要测量电池的电动势和某电阻的阻值。可利用的器材有：电流表、电阻丝（单位长度电阻值为）、待测电阻、金属夹、刻度尺、开关、导线若干。他们设计了如图甲所示的实验电路原理图。
（1）实验步骤如下：
①将电阻丝拉直固定，按照图甲连接电路，金属夹置于电阻丝的（填“A”或“B”）端；
②闭合开关，快速滑动金属夹至适当位置并记录电流表示数，断开开关，记录金属夹与端的距离；
③多次重复步骤②，根据记录的若干组、的值，作出图丙中图线；
④按照图乙将电阻接入电路，多次重复步骤②，再根据记录的若干组、的值，作出图丙中图线II。
（2）图线I、II的斜率为，则待测电池的电动势 。
（3）由图线求得、的纵轴截距分别为、，则待测电阻的阻值 （用已知条件表示）。
（4）该实验方案测电阻的系统误差是 （填“偏小”“零误差”或“偏大”）。
十二、实验：用双缝干涉测量光的波长（本大题共3小题，）
24．本学期我们在《光》的学习中做过如下的实验探究，请根据实验探究回答下列问题。
（1）如图所示为“用双缝干涉测量光的波长”装置示意图，示意图中有三个光学元件的名称空缺，关于它们的说法正确的是___________（填选项前的字母）。
A．①是双缝，③是滤光片 B．②是单缝，③是双缝 C．②是双缝，③是单缝
（2）若条纹看起来较模糊，要使条纹变得清晰，下列操作可行的是___________
A．增大单缝与双缝间的距离
B．改用间距更小的双缝
C．转动测量头到合适位置
D．调节拨杆使单缝和双缝平行
（3）在测量某单色光的波长时，所得图样如图甲所示，调节仪器使分划板的中心刻线对准一条亮条纹A的中心，测量头的示数如图乙所示，读数为___________mm。已知双缝挡板与光屏间距为1m，双缝相距0.2mm，测得相邻两条亮条纹之间的间距为3.260mm，则所测单色光的波长为___________m。
25．如图所示：某同学对实验装置进行调节并观察实验现象：
（1）图甲、图乙是光的条纹形状示意图，其中干涉图样是（填A或B）。
（2）下述现象中能够观察到的是：()
A．将滤光片由蓝色的换成红色的，干涉条纹间距变宽
B．将单缝向双缝移动一小段距离后，干涉条纹间距变宽
C．换一个两缝之间距离较大的双缝，干涉条纹间距变窄
D．去掉滤光片后，干涉现象消失
（3）已知双缝之间距离为d，测的双缝到屏的距离为L，相邻条纹中心间距为，由计算公式，可求得波长。如果测得第一条亮条纹中心与第六条亮条纹中心间距是11.550mm，求得这种色光的波长为m。（已知双缝间距，双缝到屏的距离L=700mm，计算结果保留一位小数）
26．在用双缝干涉测量光的波长”实验中，实验装置如图所示．回答下列问题:
(1)若取下滤光片，其他实验条件不变，则在目镜中观察到 (填“白条纹”或“彩色条纹”)．
(2)利用图中装置研究双缝干涉现象时，下列说法正确的是 (填字母)．
A．将屏移近双缝，干涉条纹间距变宽
B．将滤光片由红色换成绿色，干涉条纹间距变窄
C．换一个两缝之间距离较大的双缝，干涉条纹间距变窄
D．去掉滤光片后，干涉现象消失
(3)某同学分别用红色、绿色滤光片，对干涉条纹进行测量，并记录第一条和第六条亮纹中心位置对应的游标尺读数，如下表所示，根据表中数据，可判断出单色光1为 (填“红光”或“绿光”)．
(4)已知双缝与屏的距离为双缝间距为，结合(3)中数据可知,红光的波长为 (结果保留2位有效数字)．
十三、创新实验—测量动摩擦因数（本大题共2小题，）
27．某物理课外小组利用图（a）中的装置测量小滑车的质量以及小滑车与长木板间的动摩擦因数。图中，置于实验台上的长木板水平放置，其右端固定一滑轮；轻绳跨过滑轮，一端与放在木板上的小滑车相连，另一端可悬挂钩码。本实验中可用的钩码共有个，每个钩码质量均为m，重力加速度为实验步骤如下：
（1）将7个钩码全部放入小车中，将依次取，2，3，4，5，6，个钩码挂在轻绳右端，其余个钩码仍留在小车内；用手按住小车并使轻绳与木板平行。
（2）释放小车，同时用加速度传感器记录小车运动过程中的加速度a。
（3）将不同的n的a值记录下来，将结果填入设计好的表格中。
（4）利用表中的数据，作出图像。
（5）若得到的图像如图（b）所示，利用图像求得小车（空载）的质量 ，小滑车与长木板间的动摩擦因数 结果均用（m、c、b、g来表示）。
（6）若考虑到滑轮与轮轴间的摩擦阻力带来的实验误差，下列说法正确的是 填入正确选项前的标号）
A．M的测得值偏大，的测得值偏小
B．M的测得值偏小，的测得值偏大
C．M的测得值偏大，的测得值偏大
28．（7分）某同学设计了如图所示装置测量物块与长木板间的动摩擦因数。长木板固定在水平桌面上，绕过定滑轮的细线一端连接在力传感器上，另一端吊着空沙桶，物块静止，重力加速度为。
（1）按图示安装好装置，调节定滑轮的高度，使连接物块的细线 ；
（2）逐渐增加沙桶中沙的质量，每次增加后记录沙和沙桶的总质量及力传感器的示数，某次沙和沙桶的质量为力传感器的示数为，物块正在加速运动，则物块运动的加速度 ;根据每次实验记录的力传感器的示数及求出的对应实验物块运动的加速度，作图像，得到图像应该是 ；
（3）要求得物块与长木板间的动摩擦因数，需要求得图像上某一个物理量，若这个物理量的绝对值为，由此求得物块与长木板间的动摩擦因数
十四、以机械能守恒定律为基础的创新实验（本大题共1小题，）
29．某同学设计了一个用拉力传感器验证机械能守恒定律的实验。轻绳一端连接固定的拉力传感器，另一端连接小钢球，如图甲所示。拉起小钢球至某一位置由静止释放，使小钢球在竖直平面内摆动，记录钢球摆动过程中拉力传感器示数的最大值Tmax和最小值。改变小钢球的初始释放位置，重复上述过程。根据测量数据在直角坐标系中绘制的-图像是一条直线，如图乙所示。
（1）若小钢球摆动过程中机械能守恒，则图乙中直线斜率绝对值的理论值为 。
（2）由图乙实验数据而得到的直线斜率绝对值为 ，小钢球的重力为 。（结果均保留2位有效数字）
（3）该实验中斜率的理论值与实际值不相等，这一系统误差的主要来源是 。
十五、实验：以动量守恒为基础的创新实验（本大题共1小题，）
30．（8分）小明同学利用如图甲所示的实验装置验证碰撞过程中的动量守恒。竖直平面内的一段固定的圆弧轨道下端与水平桌面相切于点,以切点为坐标原点，水平向右为正方向建立一维坐标系,在足够远的地方放置了位移传感器,当小滑块经过点时,位移传感器开始工作。已知小滑块（质量为,包含上的传感器）和（质量为）与接触面间的动摩擦因数相同。
甲 乙
①先将小滑块从圆弧轨道上某一点由静止释放,测出小滑块在水平桌面上滑行的图像如图乙中的图线所示,记录小滑块停止的时刻为；
②然后将左侧贴有双面胶（不计双面胶的质量）的小滑块放在圆弧轨道的最低点处,再将小滑块从圆弧轨道上由静止释放,小滑块与碰撞（时间极短）后结合为一个整体,测出小滑块、整体在水平桌面上滑行的图像如图乙中的图线所示,记录小滑块、整体停止的时刻为。
（1）本实验中小滑块从圆弧轨道上由静止释放的位置 （填“需要”或“不需要”）相同。
（2）小滑块、发生碰撞后结合为一个整体,当满足表达式 （用和表示）时,则验证了小滑块和碰撞过程中动量守恒。
（3）撕掉双面胶，将小滑块放在圆弧轨道的最低点处,再将小滑块从圆弧轨道上同一点由静止释放,若小滑块与发生弹性碰撞,为了保证小滑块不反弹且速度不为零,应满足的条件是 （填“ ”“ ”或“”）,此后小滑块的图像应在图乙中 。
A.线上方 B.、线之间 C.线下方
参考答案
1．【答案】（1）0.200；
（2）0.104
（3）适当减小
2．【答案】（1）刻度尺（或者毫米刻度尺）
（2）5.0
（3）BD
3．【答案】（1）BD
（2）否
（3）A；D
4．【答案】（1）点迹均匀
（2）C
（3）2.0；0.70
（4）大于
5．【答案】（1）BC
（2）AC
（3）1.6
（4）大于
6．【答案】（1）B；（2）B；（3）3
7．【答案】（1）ACD；（2）；（3）2；（10cm，18.75cm）
8．【答案】A；；；；
9．【答案】（1）；（2）；（3）；（4）
10．【答案】（1）D
（2）C
（3）；
（4）BC
11．【答案】（7分）
（1）（2分）（2）（1分）（3）（2分）（2分）
12．【答案】（2） （均可）
（3） 见解析
（4） （均可）
（5） 见解析
13．【答案】（3） （2分）
（4） （2分）
（5） （2分）
（6） 低于（2分）
14．【答案】（1）7.54/7.55/7.56；（2）10；（3）A；（4）见解析
15．【答案】(1)
(2)答案见解析
(3)增大
(4)均给分)
16．【答案】（1）//
（2）；；
（3）
（4）
17．【答案】（1）；（2）；；（3）；（4）
18．【答案】（1） （2分）；欧姆调零（1分）；7（1分）
① 最大（2分）
③ （2分）
19．【答案】（1）13.0
（2）
（3）；；
20．【答案】；BC/CB；A；8.75
21．【答案】（1）b
（2）；
（3）；等于
22．【答案】（1）12
（2）；；b；
23．【答案】（1）A；（2）；（3）；（4）零误差
24．【答案】 B D 2.335（均可）
25．【答案】A；AC；；
26．【答案】(1)彩色条纹
(2)BC
(3)绿光
(4)
27．【答案】；；C
28．【答案】（1）与长木板平行（1分）（22分）C（2分）（32分）
29．【答案】2；2.1；0.59N；空气阻力
30．【答案】（1） 需要（2分）
（2） （2分）
（3） （2分）；A（2分）
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