实验题精选常考考点 冲刺练 2025年高考物理三轮复习备考

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实验题精选常考考点 冲刺练
2025年高考物理三轮复习备考
1．某同学用如图（a）所示的装置探究气体等温变化的规律，空气柱的压强可以通过压力表读出，空气柱的体积即空气柱的长度与横截面积的乘积。整个装置安装在固定架上，把柱塞置于注射器玻璃管的某一刻度处，将橡胶套套在玻璃管的下端，把一段空气柱封闭在玻璃管中，实验中空气柱质量保持不变。
(1)请将下列实验步骤补充完整：
①读出初始状态下空气柱的压强p和空气柱的长度l；
② （填“缓慢”或“快速”）向上拉或向下压柱塞，待压力表示数稳定后，读出空气柱的压强和空气柱的长度；
③重复步骤②，记录多组数据；
(2)某次实验时，压力表的示数如图（b）所示，则空气柱的压强 Pa；
(3)以p为纵坐标，以 为横坐标，把采集的各组数据在坐标纸上描点，各点位于过原点的同一条直线上，由此得出结论：在实验误差允许范围内，一定质量的气体，在温度不变的情况下，压强与体积成反比。
2．“枪口比动能”的计算公式为枪口子弹动能/枪管横截面积，单位为。我国规定枪口比动能达到或大于为枪支，小强通过如图甲所示实验装置测定某型号仿真枪是否超标。在一半封闭金属盒内塞人橡皮泥，金属盒下方安装一个有墨水的轻质细毛笔，将金属盒用轻绳系于天花板上的点，金属盒下方铺设一条以悬点为圆心的圆弧轨道，并在轨道上铺设白纸，调节轨道高度使得轻质毛笔笔尖轻微接触白纸且对金属盒的运动无明显阻碍作用。以为圆心竖直安装一与金属盒运动平面平行的量角器。将仿真枪靠近金属盒并对准其中心射出弹丸，随后弹丸陷入金属盒内部，并与金属盒一起摆起一定的角度。测量枪管的内直径，弹丸的质量，金属盒与橡皮泥的质量，白纸痕迹上方端点与悬点的连线与竖直方向的夹角以及金属盒中心与悬点的距离。重力加速度大小为。
(1)用游标卡尺测量枪管内直径时需利用图乙中游标卡尺的 （选填“①”“②”或“③”）部分。测量得到枪管内直径读数如图丙所示，其读数为 mm。
(2)根据所测量得到的物理量得出比动能的表达式为 。（用题中所给物理量的字母表示）
(3)下列因素能够导致比动能的测量值偏小的是___________（填标号）。
A．弹丸与金属盒碰撞过程中损失的动能
B．金属盒所受的空气阻力以及毛笔笔尖与白纸之间的阻力
C．击中金属盒的位置位于金属盒中心上方
D．仿真枪没有抵近金属盒射击
3．利用图甲装置验证动量守恒定律，将钢球用细线悬挂于点，钢球放在离地面高度为的支柱上，点到球球心的距离为。将球拉至悬线与竖直线夹角为，由静止释放后摆到最低点时恰与球正碰，碰撞后球运动到竖直线夹角处，球落到地面上，测出球的水平位移，当地重力加速度为。
(1)改变角的大小，多次实验，发现钢球、碰撞过程不仅动量守恒，机械能也守恒，得到的关系图线如图乙，则钢球、的质量之比 。（保留2位有效数字）
(2)若在钢球的被碰位置贴一小块棉布，依然将球拉至悬线与竖直线夹角为由静止释放，增大的物理量是（　　）
A．碰后球的水平位移
B．碰后再次到达最高点的夹角
C．碰撞过程中系统的总动量
D．碰撞过程中系统动能的损失
(3)某同学观察到，在台球桌面上，台球以初速度和静止的球发生斜碰时，碰后两球的速度方向将不在同一直线上，如图乙所示。已知两球大小相同，质量相等，若两球碰撞过程无能量损失，碰后两球速度方向与初速度的夹角分别为和，则和满足的关系为 。
4．干电池用久后通常电动势会减小，内阻增大。某同学利用DIS系统、定值电阻、电阻箱R等实验器材分别研究新、旧两节干电池的电动势和内阻，实验装置如图甲所示。首先测量电池a的电动势和内阻，实验时多次改变R的阻值，用电流传感器测得对应的电流值I，在计算机上显示出如图乙所示的的关系图线a，重复上述实验方法测量电池b的电动势和内阻，得到图乙中的图线b。
(1)某次实验电阻箱调节后如图丙所示，则此时电阻箱的读数为 Ω。
(2)若定值电阻，令，，由图乙中实验图线a的拟合方程可得，电池a的电动势 V，内阻 Ω。
(3)根据图乙可以判断，图线 对应的是新电池（选填“a”或“b”）。
(4)根据实验测得的电池a的R、I数据，若令，，则由计算机拟合得出的图线如图丁所示，则图线最高点A的坐标值应为 Ω， W（结果均保留2位有效数字）。
5．某同学测量儿童电动车电池的电动势和内阻。经查阅，这款电池的电动势约为8V。该同学设计了如下实验，既能测电池的电动势和内阻，又能测未知电阻。准备的器材如下：
A．电压表、（量程均为3V，内阻均约为）
B．待测电阻
C．电阻箱（最大阻值为）
D．电阻箱（最大阻值为）
E.滑动变阻器（最大阻值为）
F.开关，导线若干
（1）该同学为了将电阻箱与电压表串联后改装成量程为9V的电压表，连成如图甲所示的电路，其中电阻箱应选 （填“”或“”）。
（2）将滑动变阻器的滑片移到最左端，同时将电阻箱的阻值调为零，再闭合开关，将滑片调到适当位置，使电压表刚好满偏。
（3）保持滑片的位置不变，调节电阻箱，使电压表的示数为 V，不改变电阻箱的阻值，电压表和电阻箱的串联组合，就是改装好的9V电压表。
（4）该同学利用改装好的电压表，连成图乙所示的电路。为了测得的阻值，该同学根据记录的电压表的读数和电压表的读数，以为纵坐标，对应电阻箱的阻值为横坐标，得到的图像如图丙所示，则电阻 。
（5）为了得到电池的电动势和内阻，该同学以电压表的读数为纵坐标，以为横坐标，得到图丁所示的图像，则电池的电动势 ，内阻 （结果保留两位有效数字）。
6．某实验小组要测量未知电阻的阻值。
（1）先用欧姆表“”倍率测量电阻，发现欧姆表指针的偏转角度过大，为了测量结果比较准确，应将选择开关拨到 （填“”或“”）倍率，再将红、黑表笔短接进行欧姆调零，再次测量电阻时欧姆表指针所指位置如图甲所示，则被测电阻的阻值为 。

（2）要精确测量电阻的阻值，小组成员设计了如图乙和丙所示电路，为定值电阻，与两个电流表的量程之比为，且电表的内阻均很小，为了能在测量时使两电流表的指针偏转角度大致相等，则应选用下列哪个电阻较合适？( )
A． B． C． D．
（3）先用乙图电路进行实验，闭合电键前，先将图乙中滑动变阻器滑片P移到最 （填“左”或“右”）端，闭合电键后，调节滑动变阻器，测得多组电流表、的示数和，作出图像（为横轴），得到图像的斜率，再用图丙申路进行实验，测得多组电流表、的示数和，仍作图像（为横轴），得到图像的斜率；则被测电阻 。这样测量电阻的阻值 （填“存在”或“不存在”）因电表内阻产生的系统误差。
7．某物理实验小组用频闪照相记录平抛小球在不同时刻的位置，探究平抛运动的特点。
(1)关于本实验，下列做法错误的是_______。
A．选择体积小、质量大的小球 B．借助重垂线确定竖直方向
C．先抛出小球，再打开频闪仪 D．水平抛出小球
(2)如图甲所示的实验中，A球沿水平方向抛出，同时B球自由落下，借助频闪仪拍摄上述运动过程。如图乙所示为某次实验的频闪照片，在误差允许范围内，根据任意时刻A、B两球的竖直高度相同，可判断A球竖直方向做 运动；根据 ，可判断A球水平方向做匀速直线运动。
(3)某同学使小球从高度为h=0.8m的桌面水平飞出，用频闪照相拍摄小球的平抛运动（每秒频闪20次），最多可以得到小球在空中运动的 个位置。（不含抛出点）
(4)某同学实验时忘了标记重垂线方向，为解决此问题，他在频闪照片中，以某位置为坐标原点，沿任意两个相互垂直的方向作为x轴和y轴正方向，建立直角坐标系xOy，并测量出另外两个位置的坐标值，，如图丙所示。根据平抛运动规律利用运动的合成与分解的方法，可得重垂线方向与y轴间夹角的正切值为 。
参考答案
1．(1)缓慢
(2)
(3)
（1）为避免温度变化，应该把柱塞缓慢地向下压或向上拉。
（2）由图可知压强为。
（3）根据
解得
则横坐标为。
2．(1) ① 7.0
(2)
(3)BD
（1）[1] 游标卡尺测量内径使用内爪测量，故选①部分。
[2] 10分度游标卡尺的精确度为，游标卡尺读数为
（2）根据动量守恒定律有
然后两者共同摆起使得细绳与竖直方向的夹角为时，由机械能守恒定律得
联立可得，弹丸的初动能
根据比动能的定义有
（3）A．根据实验原理，碰撞中损失的动能对测量结果无影响，故A错误；
BD．若考虑金属盒所受空气阻力以及毛笔笔尖与白纸之间的阻力和仿真枪没有抵近金属盒射击都会使得初动能的测量值小于真实值，故比动能的测量值偏小，故BD正确；
C．若击中金属盒的位置位于金属盒中心上方，则的测量值偏大，比动能的测量值偏大，故C错误。
故选BD。
3．(1)3.0
(2)BD
(3)
（1）选取向左为正方向，碰撞过程中动量守恒和机械能守恒，则有，
联立解得
当时，，则
由乙图可知，时，有
做平抛运动，则
代入数据得
联立可得
（2）AB．碰撞过程中，动量守恒，两球作用的时间变长，球获得的速度变小，则碰撞后球水平位移减小，球碰后速度较之前变大，则碰后夹角变大，
故A错误，B正确；
C．若在钢球的被碰位置贴一小块棉布，依然将球拉至悬线与竖直线夹角为由静止释放，碰撞过程中，动量守恒，碰撞过程中系统总动量不变，故C错误；
D．贴一小块棉布后，碰撞过程中，动量守恒，碰撞过程中系统总动量不变，系统动能损失变大，故D正确。
故选BD。
（3）设两球的质量均为，在方向与垂直方向上由动量守恒定律可得，
又由能量守恒得
结合以上三式可得
即
4．(1)12.0
(2) 2.0
(3)b
(4) 2.0 0.22
（1）由电阻箱的读数规则有
（2）[1][2]由闭合电路欧姆定律有
整理有
结合题中图线a的解析式，有
解得
（3）由之前的分析可知，图像的斜率为电池的电动势的倒数，由题图可知，其图像a的斜率大，所以图线a的电动势小。根据题意，旧电池的电动势减小，所以图线a为旧电池，图线b为新电池。
（4）[1][2]分析题图中电路可知，外电路的用电器为电阻R和，结合题意可知，题图的y轴为电池的输出功率，题图的x轴为外电路的电阻。对电池有
结合题图有
由之前的分析可知，有
题图中A点为y最大值，由上述公式可知，当，即外电路电阻等于电池内阻时，取得最大值，所以
5． ）1.00（或1） 1（或1.0） ）7.8 6.0
（1）电阻箱阻值
则电阻箱应该选择R2；
（3）电压表满偏时两端电压为3V，保持滑片的位置不变，即电压表和电阻箱两端电压之和为3V，则调节电阻箱，使电压表的示数为1V，此时电阻箱两端电压为2V，则不改变电阻箱的阻值，电压表和电阻箱的串联组合，就是改装好的9V电压表。
（4）由电路可知
即
可知，
解得
（5）因为，
可得
由图像可知，
解得E=7.8V，r=6.0Ω
6． 100 B 右 不存在
（1）[1]欧姆表指针的偏转角度过大，表明通过欧姆表的电流较大，即所测电阻阻值较小，为了减小读数误差，需要使得指针指在欧姆表的中央刻线附近，则需要换用低倍率，即应将选择开关拨到“”倍率；
[2]根据欧姆表的读数规律，该读数为
（2）[3]与两个电流表的量程之比为，在干路上，在支路上，电表的内阻均很小，为了能在测量时使两电流表的指针偏转角度大致相等，即通过两电表的电流之比近似为，则选用的电阻应与待测电阻的阻值差不多的电阻，根据上述，欧姆表测得的阻值为，即选用。
故选B。
（3）[4]图乙中滑动变阻器采用分压式接法，为了确保电路安全，刚刚闭合开关时，需要使得待测电路获得电压为零，可知闭合开关之前滑片P应移到最右端；
[5]用乙图电路进行实验，根据分析有
则有
图像的斜率，则有
用丙图电路进行实验，根据分析有
则有
图像的斜率，则有
解得
[6]根据上述求解过程，可知，电流表的内阻对测量没有影响，即这样测量电阻的阻值不存在因电表内阻产生的系统误差。
7．(1)C
(2) 自由落体运动 球相邻两位置水平距离相等
(3)
(4)
（1）A．用频闪照相记录平抛小球在不同时刻的位置，选择体积小、质量大的小球，可以减小空气阻力的影响，A正确；
B．本实验需要借助重垂线确定竖直方向，B正确；
CD．实验过程先打开频闪仪，再水平抛出小球，C错误，D正确。
本题选择错误的，故选C。
（2）根据任意时刻、两球的竖直高度相同，可以判断出球竖直方向做自由落体运动；根据球相邻两位置水平距离相等，可以判断球水平方向做匀速直线运动。
（3）根据运动学公式
解得
频闪仪每秒频闪20次，频闪周期
故最多可以得到小球在空中运动的位置有
（4）、分别表示水平和竖直方向，设重垂线方向与轴间的夹角为，建立坐标系存在两种情况，如图所示
当建立的坐标系为、时，则小球沿轴方向做匀减速运动，根据逐差法有
轴方向有
联立解得
当建立的坐标系为、时，则小球沿轴方向做匀加速运动，根据逐差法有
轴方向有
联立解得
综上所述，重垂线方向与轴间夹角的正切值为
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