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专题13 物理实验
1.(2025·广东·高考真题)请完成下列实验操作和计算。
(1)在“长度的测量及其测量工具的选用”实验中,用螺旋测微器测量小球的直径,示数如图所示,读数 mm。
(2)实验小组利用小车碰撞实验测量吸能材料的性能,装置如图所示,图中轨道由轨道甲和乙平滑拼接而成,且轨道乙倾角较大。
①选取相同的两辆小车,分别安装宽度为1.00 cm的遮光条。
②轨道调节。
调节螺母使轨道甲、乙连接处适当升高。将小车在轨道乙上释放,若测得小车通过光电门A和B的 。证明已平衡小车在轨道甲上所受摩擦力及其他阻力。
③碰撞测试
先将小车1静置于光电门A和B中间,再将小车2在M点由静止释放,测得小车2通过光电门A的时间为t2,碰撞后小车1通过光电门B的时间为t1。若t2 t1,可将两小车的碰撞视为弹性碰撞。
④吸能材料性能测试。
将吸能材料紧贴于小车2的前端。重复步骤③。测得小车2通过光电门A的时间为10.00 ms,两车碰撞后,依次测得小车1和2通过光电门B的时间分别为15.00 ms、30.00 ms,不计吸能材料的质量,计算可得碰撞后两小车总动能与碰撞前小车2动能的比值为 (结果保留2位有效数字)。
【答案】(1)8.260/8.261/8.259
(2) 时间相等 = 0.56
【详解】(1)根据题意,由图可知,小球的直径为
(2)②[1]若已平衡小车在轨道甲上所受摩擦力及其他阻力,小车将在轨道甲上做匀速直线运动,通过两个光电门的速度相等,即通过光电门A和B的时间相等。
③[2]若两个小车发生弹性碰撞,由于两个小车的质量相等,则碰撞后两个小车的速度互换,即碰撞后小车1的速度等于碰撞前小车2的速度,则有t2 = t1
④[3]根据题意可知,碰撞前小车2的速度为
碰撞后,小车1和小车2的速度分别为,
则碰撞后两小车总动能与碰撞前小车2动能的比值为
2.(2025·广东·高考真题)科技小组制作的涡流制动演示装置由电磁铁和圆盘控制部分组成。
图(a)是电磁铁磁感应强度的测量电路。所用器材有:电源E(电动势15V,内阻不计);电流表A(量程有0.6A和3A,内阻不计);滑动变阻器RP(最大阻值100Ω);定值电阻R0(阻值10Ω);开关S;磁传感器和测试仪;电磁铁(线圈电阻16Ω);导线若干。图(b)是实物图,图中电机和底座相固定,圆形铝盘和电机转轴相固定。
请完成下列实验操作和计算。
(1)量程选择和电路连接。
①由器材参数可得电路中的最大电流为 A(结果保留2位有效数字),为减小测量误差,电流表的量程选择0.6A挡。
②图(b)中已正确连接了部分电路,请在虚线框中完成RP、R0和A间的实物图连线 。
(2)磁感应强度B和电流I关系测量。
①将图(a)中的磁传感器置于电磁铁中心,滑动变阻器RP的滑片P置于b端。置于b端目的是使电路中的电流 ,保护电路安全。
②将滑片P缓慢滑到某一位置,闭合S。此时A的示数如图所示,读数为 A。分别记录测试仪示数B和I,断开S。
③保持磁传感器位置不变,重复步骤②。
④下图是根据部分实验数据描绘的B I图线,其斜率为 mT/A(结果保留2位有效数字)。
(3)制动时间t测量。
利用图(b)所示装置测量了t,结果表明B越大,t越小。
【答案】(1) 0.58
(2) 最小 0.48 30
【详解】(1)①[1]由题知,电源内阻不计、电流表内阻不计,则当滑动变阻器的阻值为零时,电路中有最大电流
②[2]由于电路中最大电流为0.58A,则电流表应选择0 ~ 0.6A量程,根据电路图实物图连线如下
(2)①[1]滑动变阻器RP的滑片P置于b端时滑动变阻器的电阻最大,电路中的电流最小,保护电路安全。
②[2]电流表读数为0.48A。
③[3]根据题图中数据可知B I图线斜率为
3.(2024·广东·高考真题)某科技小组模仿太阳能发电中的太阳光自动跟踪系统,制作光源跟踪演示装置,实现太阳能电池板方向的调整,使电池板正对光源。图甲是光照方向检测电路。所用器材有:电源E(电动势3V)、电压表(V1)和(V2)(量程均有3V和15V,内阻均可视为无穷大):滑动变阻器R:两个相同的光敏电阻和;开关S:手电筒:导线若干。图乙是实物图。图中电池板上垂直安装有半透明隔板,隔板两侧装有光敏电阻,电池板固定在电动机转轴上。控制单元与检测电路的连接未画出。控制单元对光照方向检测电路无影响。请完成下列实验操作和判断。
(1)电路连接。
图乙中已正确连接了部分电路,请完成虚线框中滑动变阻器R、电源E、开关S和电压表(V)间的实物图连线 。
(2)光敏电阻阻值与光照强度关系测试。
①将图甲中R的滑片置于 端。用手电筒的光斜照射到和,使表面的光照强度比表面的小。
②闭合S,将R的滑片缓慢滑到某一位置。(V)的示数如图丙所示,读数为 V,U2的示数为1.17V。由此可知,表面光照强度较小的光敏电阻的阻值 (填“较大”或“较小”)。
③断开S。
(3)光源跟踪测试。
①将手电筒的光从电池板上方斜照射到和。②闭合S。并启动控制单元。控制单元检测并比较两光敏电阻的电压,控制电动机转动。此时两电压表的示数,图乙中的电动机带动电池板 (填“逆时针”或“顺时针”)转动,直至 时停止转动,电池板正对手电筒发出的光
【答案】(1)
(2) b 1.60 较大
(3) 逆时针 U1=U2
【详解】(1)电路连线如图
(2)①[1]为了保证电路的安全,实验开始前要使光敏电阻两端电压尽可能小,则R的滑片需置于b端。
②[2][3]电压表量程为3V,最小刻度为0.1V,则读数为1.60V;电压表U1比电压表U2的示数大,说明RG1>RG2,由此可知表面光照强度较小的光敏电阻的阻值较大。
(3)[1][2]电压表的示数U1<U2,说明RG1表面的光照强度比RG2表面的大,因此电动机带动电池板逆时针转动,直至U1=U2,时停止转动,电池板正对手电筒发出的光。
4.(2024·广东·高考真题)下列是《普通高中物理课程标准》中列出的三个必做实验的部分步骤,请完成实验操作和计算。
(1)图甲是“探究加速度与物体受力、物体质量的关系”实验装置示意图。图中木板右端垫高的目的是 。图乙是实验得到纸带的一部分,每相邻两计数点间有四个点未画出。相邻计数点的间距已在图中给出。打点计时器电源频率为50Hz,则小车的加速度大小为 (结果保留3位有效数字)。
(2)在“长度的测量及其测量工具的选用”实验中,某同学用50分度的游标卡尺测量一例柱体的长度,示数如图丙所示,图丁为局部放大图,读数为 cm。
(3)在“用双缝干涉实验测量光的波长”实验调节过程中,在光具座上安装光源、遮光筒和光屏。遮光筒不可调节。打开并调节 。使光束沿遮光筒的轴线把光屏照亮。取下光屏,装上单缝、双缝和测量头。调节测量头,并缓慢调节单缝的角度直到目镜中观察到 。
【答案】(1) 平衡摩擦力 2.86
(2)4.108
(3) 光源 干涉条纹
【详解】(1)[1]木板右端抬高的目的是平衡摩擦力;
[2]小车的加速度大小
(2)游标卡尺读数为
41mm+4×0.02mm=41.08mm=4.108cm
(3)[1][2]在“用双缝干涉实验测量光的波长”实验调节过程中,在光具座上安装光源、遮光筒和光屏,遮光筒不可调节,打开并调节光源,使光束沿遮光筒的轴线把光屏照亮,取下光屏,装上、双缝和测量头,调节测量头,并缓慢调节单缝的角度直到目镜中观察到干涉条纹。
5.(2023·广东·高考真题)某兴趣小组设计了测量盐水电导率的实验。所用器材有:电源(电动势恒定,内阻可忽略);毫安表mA(量程,内阻可忽略);电阻(阻值)、(阻值)、(阻值)和(阻值);开关和;装有耐腐蚀电极板和温度计的有机玻璃样品池;导线若干。请完成下列实验操作和计算。
(1)电路连接
图(a)为实验原理图.在图(b)的实物图中,已正确连接了部分电路,只有一端的导线还未连接,该导线应接到的 (填“左”或“右”)端接线柱
(2)盐水电导率和温度的测量
①测量并记录样品池内壁的长宽高.在样品池中注满待测盐水
②闭合开关, 开关,毫安表的示数为,记录此时毫安表的示数;计算得到流过样品池的电流为
③ 开关,毫安表的示数为,记录此时毫安表的示数;计算得到流过样品池的电流为
④断开开关,测量并记录盐水的温度
(3)根据上述数据,计算得到样品池两电极板间待测盐水的电阻为 ,进而可求得该温度时待测盐水的电导率。
【答案】 右 断开 40.0 闭合 60.0 100
【详解】(1)[1]根据图(a)为电路可知,一端的导线应接到的右端接线柱;
(2)②[2][3]闭合开关,断开开关,毫安表的示数为, 则通过电阻的电流为
根据电路构造可知,流过样品池的电流为
③[4][5]闭合开关,毫安表的示数为,则流过的电流为
流过样品池的电流为
(3)[6]设待测盐水的电阻为,根据闭合电路欧姆定律,开关断开时
开关闭合时
代入数据解得
6.(2023·广东·高考真题)某同学用激光笔和透明长方体玻璃砖测量玻璃的折射率,实验过程如下:
(1)将玻璃砖平放在水平桌面上的白纸上,用大头针在白纸上标记玻璃砖的边界
(2)①激光笔发出的激光从玻璃砖上的点水平入射,到达面上的点后反射到点射出.用大头针在白纸上标记点、点和激光笔出光孔的位置
②移走玻璃砖,在白纸上描绘玻璃砖的边界和激光的光路,作连线的延长线与面的边界交于点,如图(a)所示
③用刻度尺测量和的长度和.的示数如图(b)所示,为 。测得为
(3)利用所测量的物理量,写出玻璃砖折射率的表达式 ;由测得的数据可得折射率为 (结果保留3位有效数字)
(4)相对误差的计算式为。为了减小测量的相对误差,实验中激光在点入射时应尽量使入射角 。
【答案】 2.25 1.51 稍小一些
【详解】(2)③[1]刻度尺的最小分度为0.1cm,由图可知,为2.25cm;
(3)[2][3]玻璃砖折射率的表达式
带入数据可知
(4)[4]相对误差的计算式为,为了减小测量的相对误差,实验中要尽量稍大一些,即激光在点入射时应尽量使入射角稍小一些。
7.(2022·广东·高考真题)弹性导电绳逐步成为智能控制系统中部分传感器的敏感元件,某同学测量弹性导电绳的电阻与拉伸后绳长之间的关系,实验过程如下:
(1)装置安装和电路连接;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。
(2)导电绳拉伸后的长度L及其电阻Rx的测量
①将导电绳拉伸后,用刻度尺测量并记录A、B间的距离,即为导电绳拉伸后的长度L。
②将滑动变阻器R的滑片滑到最右端。断开开关S2,闭合开关S1,调节R,使电压表和电流表的指针偏转到合适位置。记录两表的示数U和I1。
③闭合S2,电压表的示数 (选填“变大”或“变小”)。调节R使电压表的示数仍为U,记录电流表的示数I2,则此时导电绳的电阻Rx = (用I1、I2和U表示)。
④断开S1,增大导电绳拉伸量,测量并记录A、B间的距离,重复步骤②和③。
(3)该电压表内阻对导电绳电阻的测量值 (选填“有”或“无”)影响。
(4)图11(c)是根据部分实验数据描绘的Rx—L图线。将该导电绳两端固定在某种机械臂上,当机械臂弯曲后,测得导电绳的电阻Rx为1.33kΩ,则由图线可读出导电绳拉伸后的长度为 cm,即为机械臂弯曲后的长度。
【答案】 变小 无 51.80
【详解】(2)[1]闭合S2后,并联部分的电阻减小,根据闭合电路欧姆定律,电压表的示数变小。
[2]加在导电绳两端的电压为U,流过导电绳的电流为I2—I1,因此导电绳的电阻
(3)[3]在闭合S2之前,电流表I1的示数包括定值电阻的电流和电压表分得的电流,闭合S2之后,加在电压表两端的电压保持不变,因此流过电压表和定值电阻的总电流仍为I1,故流过导电绳的电流是I2—I1,与电压表内阻无关,电压表内阻对测量没有影响。
(4)[4]由图c可知,导电绳拉伸后的长度为51.80cm。
8.(2022·广东·高考真题)某实验小组为测量小球从某一高度释放,与某种橡胶材料碰撞导致的机械能损失,设计了如图(a)所示的装置,实验过程如下:
(1)让小球从某一高度由静止释放,与水平放置的橡胶材料碰撞后竖直反弹。调节光电门位置,使小球从光电门正上方释放后,在下落和反弹过程中均可通过光电门。
(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 。
(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”)。记录小球第一次和第二次通过光电门的遮光时间和。
(4)计算小球通过光电门的速度,已知小球的质量为m,可得小球与橡胶材料碰撞导致的机械能损失 (用字母m、d、和表示)。
(5)若适当调高光电门的高度,将会 (选填“增大”或“减小”)因空气阻力引起的测量误差。
【答案】 7.884/7.882/7.883/7.885/7.886 B 增大
【详解】(2)[1]依题意,小球的直径为
(3)[2]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,故选B。
(4)[3]依题意,小球向下、向上先后通过光电门时的速度分别为v1、v2,则有
则小球与硅胶材料碰撞过程中机械能的损失量为
(5)[4]若调高光电门的高度,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。
9.(2013·广东·高考真题)(1)研究小车匀变速直线运动的实验装置如图
(a)所示其中斜面倾角θ可调,打点计时器的工作频率为50Hz。纸带上计数点的间距如图;
(b)所示,其中每相邻两点之间还有4个记录点未画出。
①部分实验步骤如下:
A.测量完毕,关闭电源,取出纸带
B.接通电源,待打点计时器工作稳定后放开小车
C.将小车依靠在打点计时器附近,小车尾部与纸带相连
D.把打点计时器固定在平板上
让纸带穿过限位孔上述实验步骤的正确顺序是: (用字母填写)
②图(b)中标出的相邻两计数点的时间间隔T= s
③计数点5对应的瞬时速度大小计算式为v5= 。
④为了充分利用记录数据,减小误差,小车加速度大小的计算式应为a= 。
【答案】 DCBA 0.10s
【详解】①[1]按常规实验步骤,先安装再操作后整理,再根据打点计时器的使用方法可知正确步骤为DCBA;
②[2] 相邻两点之间还有4个记录点未画出,相邻两计数点的时间间隔为
T=5×0.02s=0.10s
③[3]由
得
④[4]为了充分利用数据,应采用逐差法
a=
10.(2021·广东·高考真题)某小组研究热敏电阻阻值随温度的变化规律。根据实验需要已选用了规格和量程合适的器材。
(1)先用多用电表预判热敏电阻阻值随温度的变化趋势。选择适当倍率的欧姆挡,将两表笔 ,调节欧姆调零旋钮,使指针指向右边“”处。测量时观察到热敏电阻温度越高,相同倍率下多用电表指针向右偏转角度越大,由此可判断热敏电阻阻值随温度的升高而 。
(2)再按图连接好电路进行测量。
①闭合开关S前,将滑动变阻器的滑片滑到 端(选填“a”或“b”)。
将温控室的温度设置为T,电阻箱调为某一阻值。闭合开关S,调节滑动变阻器,使电压表和电流表的指针偏转到某一位置。记录此时电压表和电流表的示数、T和。断开开关S。
再将电压表与热敏电阻C端间的导线改接到D端,闭合开关S。反复调节和,使电压表和电流表的示数与上述记录的示数相同。记录此时电阻箱的阻值。断开开关S。
②实验中记录的阻值 (选填“大于”、“小于”或“等于”)。此时热敏电阻阻值 。
【答案】 短接 减小 b 大于
【详解】(1)[1][2]选择倍率适当的欧姆挡,将两表笔短接;欧姆表指针向右偏转角度越大,则阻值越小,可判断热敏电阻的阻值随温度升高而减小。
(2)①[3]闭合开关S前,应将滑动变阻器R1的阻值调到最大,即将滑片滑到b端;
②[4][5]因两次电压表和电流表的示数相同,因为
即
可知R01大于R02。
1.(2025·广东广州·模拟预测)下列是《普通高中物理课程标准》中列出的三个必做实验的部分内容,请完成下列填空:
(1)在做“用油膜法估测分子大小”的实验中,油酸酒精溶液的浓度约为每104 mL溶液中有纯油酸6 mL。用注射器测得1 mL上述溶液为75滴,把1滴该溶液滴入盛水的浅盘里,待水面稳定后,将玻璃板放在浅盘上,用彩笔在玻璃板上描出油酸的轮廓,再把玻璃板放在坐标纸上,其形状如图所示,坐标纸中正方形方格的边长为1 cm。按以上实验数据估测出油酸分子的直径约为 m(保留两位有效数字)。
(2)某同学做“研究平抛运动的特点”实验。用图甲所示装置研究平抛运动竖直分运动的特点。A、B为两个完全相同的小球,用小锤击打弹性金属片后,A球沿水平方向飞出,同时B球自由下落。两球在空中运动的过程中,下列说法正确的是________。
A.A球的运动时间比较长
B.两球的运动时间一样长
C.只改变小锤的击打力度,不会影响两球的运动时间
D.只改变两小球开始运动时距地面的高度,不会影响两球的运动时间
(3)在“用单摆测量重力加速度”的实验中。某同学先用米尺测得摆线长为97.43 cm,用游标卡尺测得摆球直径如图乙所示,则单摆的摆长为 cm;
【答案】(1)
(2)BC
(3)98.4925
【详解】(1)1滴溶液中含纯油酸的体积为
油膜的轮廓中大约有107个小方格,则油膜面积为
则油酸分子的直径为
(2)A、B为两个完全相同的小球,用小锤击打弹性金属片后,A球沿水平方向飞出,同时B球自由下落,两球在竖直方向均做自由落体运动,根据,可知两球的运动时间一样长;只改变小锤的击打力度,下落高度不变,不会影响两球的运动时间;只改变两小球开始运动时距地面的高度,会影响两球的运动时间。
故选BC。
(3)20分度游标卡尺的精确值为,又图乙可知摆球直径为
则单摆的摆长为
2.(2025·广东·模拟预测)(1)某研究性学习小组用如图所示装置探究向心力与质量、角速度和半径之间的关系。
下列实验研究与该研究性学习小组采用了类似方法的有______
A.探究两个互成角度的力的合成规律的实验中合力的测量
B.探究变压器原副线圈与匝数的关系
C.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
(2)某同学用如图甲所示装置测当地的重力加速度。用细线拴一块形状不规则的铁块并悬挂,铁块下面吸一小块磁铁,手机放在悬点O正下方桌面上,打开手机的磁传感器。用毫米刻度尺测量摆线长度l,使铁块在竖直面内做小角度摆动,手机的磁传感器记录接收到的磁感应强度随时间变化的图像如图乙所示,则铁块摆动的周期 。
(3)某实验小组利用如图甲所示的实验装置来验证钩码和滑块所组成的系统机械能守恒。图乙所示是用游标卡尺测量遮光条的宽度,其读数 cm;在本实验中,为了验证系统的机械能是否守恒,需要测量的物理量除了d、、重力加速度g和图示位置遮光条中心到光电门中心的距离s外,还需要测量 。
【答案】(1)B
(2)
(3) 钩码的质量和滑块的质量
【详解】(1)探究向心力与质量、角速度和半径之间的关系,采用的实验方法是控制变量法。
A.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,故A错误;
B.探究变压器原副线圈与匝数的关系,采用的实验方法是控制变量法,故B正确;
C.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,属于放大测量取平均值,故C错误。
故选B。
(2)磁铁经过最低点测得的磁感应强度B最大,磁铁连续两次经最低点的时间间隔是半个周期,由图乙可知铁块摆动的周期为
(3)[1]10分度游标卡尺的精确值为,由图乙可知遮光条的宽度为
[2]滑块经过光电门时的瞬时速度为
根据系统机械能守恒可得
为了验证系统的机械能是否守恒,需要测量的物理量除了d、、重力加速度g和图示位置遮光条中心到光电门中心的距离s外,还需要测量钩码的质量和滑块的质量。
3.(2025·广东·模拟预测)某实验小组想利用热敏电阻制作一个简易的温控报警器,当温度达到或超过60°C时,报警器会发出警报。具体操作如下:
(1)测量热敏电阻在60°C时的阻值。已知该热敏电阻的阻值随着温度的升高而降低。有以下实验器材和实验电路图可供选择。
A.电源E(电动势为15V,内阻不计)
B.电流表A(量程为0.6A,内阻约5Ω)
C.电压表V(量程为15V,内阻约4000Ω)
D.滑动变阻器R1(最大电阻为10Ω,额定电流3.0A)
E.滑动变阻器R2(最大电阻为500Ω,额定电流为1.0A)
F.热敏电阻RL(60°C时阻值在20 30Ω之间)
G.电阻箱(0~999.9Ω)
①为了更准确测定阻值,滑动变阻器应选择 (填仪器符号),电路图应选择 (选填“甲”或“乙”)。
②利用加热装置对热敏电阻加热至60°C,保持温度不变,滑动滑动变阻器的滑片,得到电压表和电流表的多组数据,并画出了出I U图像,由图像可得RL= Ω。(保留三位有效数字)
(2)调试报警器。
①按照图丁连接器材,已知报警器报警最低电流为0.02A,功率极小,电源为可调电源,内阻不计,调试时输出电压为3V。
②在常温下,闭合开关S1,开关S2接通b,再将电阻箱的阻值调为 Ω,然后滑动变阻器从c向d滑动,直至报警器发出警报,再将开关S2接通a,报警器调试完成。此步骤有三种滑动变阻器可供选择,应选择 (选填“R3”、“R4”或“R5”,R3的最大阻值为50Ω,R4的最大阻值为100Ω,R5的最大阻值为200Ω,三者的额定电流都为1.0A)
(3)实验中发现达到60°C时,报警器仍没发出警报,在排除仪器故障的前提下,为了保证准确发出警报,在调试中可采取哪些措施(请列举一条)。
【答案】(1) R1 乙 25.0
(2) 25.0 R5
(3)调小滑动变阻器阻值或增大电源输出电压
【详解】(1)[1]为了方便调节,滑动变阻器选阻值范围小的R1。
[2]60°C时阻值在20~30Ω之间,所以
所以电流表采用外接法,测量较准确,故选乙图。
[3]通过画出的I U图像可得
(2)[1]观察图乙,调试时,电阻箱的作用是用来等效60°C时的热敏电阻,故电阻箱的阻值要调成25Ω。
[2]电路中最大电阻
滑动变阻器的最大电阻
所以滑动变阻器应选择R5。
(3)实际调试中,电源有一定的内阻,故可采取调小滑动变阻器阻值或增大电源输出电压。
4.(2025·广东广州·三模)实验小组采用如图甲所示的装置探究小车的加速度与小车质量和合外力的关系。为平衡摩擦力,先取下砝码盘和砝码,调节木板的倾角,轻推系着纸带的小车,小车获得初速度后通过打点计时器,打出了如图乙所示纸带,纸带靠点的一端连着小车,由图乙可以推测,小车运动过程中速度 (选填“越来越大”或“越来越小”),受到的合力 (选填“越来越大”“越来越小”或“不变”)。
继续调整木板倾角,完成平衡摩擦力的操作后,挂上砝码和砝码盘进行实验,最终获得小车运动的(为砝码和砝码盘的重力)图像,如图丙所示,根据图像,可以判断
A.平衡摩擦力时,倾角仍然过小
B.随着F增大,小车的加速度a可能大于重力加速度g
C.小车的质量一定时,其加速度与所受合外力成正比
【答案】 越来越大 不变 C
【详解】[1]由乙图可知,纸带上点迹之间的距离越来越大,说明小车的速度越来越大;
[2]由乙图可知,点迹间的间距均匀增大,小车做匀加速直线运动,故小车受到的合外力不变;
[3]由于小车的图像是一条通过原点的直线,说明质量一定时,小车的加速度与合外力成正比。
故选C。
5.(2025·广东揭阳·三模)下列是《普通高中物理课程标准》中列出的必做实验的部分内容,请完成下列填空:
(1)在“探究平抛运动的特点”实验中:
①用图1装置进行探究,下列说法正确的是( )
A.只能探究平抛运动水平分运动的特点
B.需改变小锤击打的力度,多次重复实验
C.能同时探究平抛运动水平、竖直分运动的特点
②用图2装置进行实验,下列说法正确的是( )
A.斜槽轨道M必须光滑且其末端水平
B.上下调节挡板N时必须每次等间距移动
C.小钢球从斜槽M上同一位置静止滚下
(2)某实验小组在“用单摆测重力加速度”的实验中,测量小球的直径,某次读数为10.10mm,则所选用的测量仪器与图1中 (选填“A”、“B”或“C”)一致。
【答案】(1) B C
(2)B
【详解】(1)①[1]利用图1装置将做平抛运动的小球与做自由落体运动的小球作对比,该实验只能说明平抛运动的竖直方向的运动情况,不能反映平抛运动的水平方向运动情况。实验时,需要改变小锤的击打力度,多次重复实验。
故选B。
②[2]AC.用图2装置进行实验,为了保证从斜槽末端水平飞出的速度大小相等,小钢球必须从同一位置静止滚下,斜槽不必要光滑,但末端必须水平,故A错误,C正确;
B.挡板的作用是为了方便确定小球的运动未知,没有必要每次等间距移动,故B错误。
故选C。
(2)A.由图可知,A为10分度的游标卡尺,分度值为,且不需要估读,则不可能读出10.10mm,故A错误;
B.由图可知,B为20分度的游标卡尺,分度值为,且不需要估读,则可能读出10.10mm,故B正确;
C.由图可知,C为螺旋测微器,分度值为,需要估读到分度值的下一位,则不可能读出10.10mm,故C错误。
故选B。
6.(2025·广东茂名·模拟预测)下列是《普通高中物理课程标准》中列出的三个必做实验的部分步骤,请完成实验操作和计算。
(1)实验小组在“研究平抛物体运动”时使用如图装置进行实验,下列做法合理的是( )
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.为描出小球的运动轨迹,描绘的点可以用折线连接
D.挡板高度必须按1∶3∶5的间隔变化
(2)在“用油膜法估测分子的大小”的实验中使用到油酸酒精溶液,其中酒精溶液的作用是( )
A.可使油酸和痱子粉之间形成清晰的边界轮廓
B.对油酸溶液起到稀释作用,快速形成单分子油膜
C.有助于测量一滴油酸的体积
D.有助于油酸的颜色更透明便于识别
(3)在“验证力的平行四边形定则”实验中,将画有坐标轴(横轴为轴,纵轴为轴,最小刻度为1mm)的纸贴在水平桌面上,如图甲所示。将橡皮筋的一端固定在轴上的点(B点位于图示部分之外),橡皮筋处于原长时,另一端位于轴上的点。
①用一只测力计将橡皮筋的P端沿y轴从A点拉至坐标原点O,此时拉力F的大小可由测力计读出。测力计的示数如图乙所示,F的大小为 N;
②撤去(1)中的拉力,橡皮筋P端回到A点;现使用两个测力计同时拉橡皮筋,再次将P端拉至O点。此时观察到两个拉力分别沿图甲中两条虚线所示的方向,由测力计的示数读出两个拉力的大小分别为F1=4.2N和F2=5.6N;
③用5mm长度的线段表示1N的力,以O为作用点,在图甲中画出力F1、F2的图示 ,然后按平行四边形定则画出它们的合力F合 。
【答案】(1)A
(2)B
(3) 4.0 4.0
【详解】(1)A.调节使斜槽末端保持水平,是为了保证小球做平抛运动,故A正确;
B.因为要画同一运动的轨迹,必须每次释放小球的位置相同, 且由静止释放,以保证获得相同的初速度,故B错误;
D.描点法描绘运动轨迹时,应将各点连成平滑的曲线,不能 连成折线或者直线,故C错误;
D.挡板高度可以任意变化,不需要挡板高度必须按1∶3∶5的间隔变化,故D错误。
故选A。
(2)在“用油膜法估测分子的大小”实验中,酒精溶液的主要 作用是稀释油酸,使其快速形成单分子油膜。酒精的稀 释作用使得油酸分子能够均匀铺展在水面上,从而方便 测量油膜面积,进而估算分子大小。
故选B。
(3)[1]图乙可知弹簧测力计最小分度值为0.2N,故读数保留到十分位,故读数为4.0N。
[2]力的图示如下
[3]由于用5mm长度的线段表示1.0N的力,上图可知合力边长度为2cm,故
7.(2025·广东广州·三模)某兴趣学习小组根据所学的电学原理,利用相同的器材,自制了如图所示两种不同的电子秤。实验器材有:
直流电源(电动势为,内阻为);
理想电压表V(量程为3.0V);
限流电阻;
竖直固定的滑动变阻器(总长,总阻值);
电阻可忽略不计的弹簧(下端固定于水平地面,上端固定秤盘且与滑动变阻器的滑动端连接,滑片接触良好且无摩擦,弹簧劲度系数);
开关以及导线若干。
实验步骤如下:
①两种电子秤,托盘中未放被测物前,滑片恰好置于变阻器的最上端处,电压表的示数均为零。
②两种电子秤,在弹簧的弹性限度内,在托盘中轻轻放入被测物,待托盘静止平衡后,当滑动变阻器的滑片恰好处于下端处,此时均为电子秤的最大称重。
请回答下列问题:(所有计算结果保留一位小数。重力加速度取,不计摩擦和其他阻力。)
(1)两种电子秤,当滑动变阻器的滑片恰好置于最下端时,电压表的示数均为 ;该电子秤的最大可测质量均为 。
(2)当电压表的指针刚好指在表盘刻度的正中间时,如左图所示的第一套方案电子秤测得质量为 ,如右图所示的第二套方案电子秤测得质量为 。
(3)第 (填“一”或“二”)套方案更为合理,理由是 。
【答案】(1)
(2)
(3) 一 第一套方案中电压表读数与物体质量成线性关系,电压表改装的电子秤刻度是均匀的,便于测量。
【详解】(1)[1]滑动变阻器的滑片恰好置于最下端时,由欧姆定律可得
[2]由受力平衡可得
解得电子称的最大可测质量为
(2)当电压表的指针刚好指在表盘刻度的正中间时,电压表读数。
[1]如左图所示的第一套方案,根据闭合电路欧姆定律可得
由平衡条件可得
联立解得
[2]如右图所示的第二套方案,设滑动变阻器接入电路的阻值为,根据闭合电路欧姆定律可得
又,
联立解得
(3)左边方案一,根据闭合电路欧姆定律可得
又
联立可得
可得与成线性关系,电子秤刻度均匀;
右边方案二,根据闭合电路欧姆定律可得
又,
联立可得
与不成线性关系,电子秤刻度不均匀;故方案一更合理,电压表示数与物体的质量成正比,电压表改装的电子秤刻度是均匀的,便于测量。
8.(2025·广东·三模)某同学练习使用多用电表。多用电表的表盘如图甲所示。
(1)使用多用电表前,观察指针是否对齐左端“0”刻度线。若未对齐,则应调节 (填“机械调零”或“欧姆调零”)旋钮。
(2)将选择开关旋至欧姆挡“”倍率,红、黑表笔分别与某一电阻的两端相接,若指针指在图甲中的虚线①位置,则选择开关应旋至 (填“”或“”)倍率,然后欧姆调零,再测量,指针指在图甲中的实线②位置,则 。
(3)多用电表欧姆挡表盘的中心刻度值为“15”,多用电表欧姆挡“”倍率的内部电路如图乙所示,在图乙中,电流表的满偏电流,内阻,电源的内阻,则电源的电动势 (结果保留两位有效数字),调零电阻的最大阻值应选用 (填“10Ω”“20Ω”或“10kΩ”)。
【答案】(1)机械调零
(2) 1300
(3)
【详解】(1)使用多用电表前,若指针未对齐左端“0”刻度线,则需进行机械调零。
(2)[1][2]多用电表欧姆挡选择倍率时,应使指针尽量指向表盘中间三分之一区域(中值电阻附近)。指针的偏角小,说明待测电阻的阻值较大,应换更高倍率,即“”倍率,可得13.
(3)[1]多用电表欧姆挡“”倍率对应的中值电阻
则有
[2]的最小值为,调零电阻的最大阻值应选用20Ω。
9.(2025·广东·三模)某实验小组用如图甲所示的装置验证机械能守恒定律。当地重力加速度大小g=9.80m/s2。主要实验步骤如下:
①用游标卡尺测量钢球的直径d;
②将光电门固定在铁架台上,用刻度尺测量钢球释放处到光电门的竖直高度h(h d);
③由静止释放钢球,记录钢球挡光时间t,得出钢球通过光电门时的速度大小v;
④改变光电门的位置,重复实验5次;
⑤根据实验数据h和v2绘制v2 h图像,如图丙所示。
(1)若用游标卡尺测量钢球的直径,示数如图乙所示,则该示数为 mm。
(2)若图丙中图线的斜率k= m/s2(结果保留四位有效数字),则可验证机械能守恒定律,但实际上,实验中得到图线的斜率 (填“偏小”或“偏大”)。
(3)实验中发现钢球的动能增加量ΔEk总是略小于重力势能减少量ΔEp,产生这一结果的原因可能是___________。
A.空气阻力对钢球做负功
B.光电门未水平放置
C.刻度尺读数存在偶然误差
【答案】(1)9.20
(2) 19.60 偏小
(3)A
【详解】(1)游标卡尺的主尺示数为9mm,游标尺的示数为
则最终示数为
(2)[1]根据机械能守恒定律有
可得
则v2 h图线的斜率
[2]根据功能关系有
可得
考虑到空气阻力的影响,图线的斜率略小于理论值19.60m/s2。
(3)A.计算得ΔEk<ΔEp,由于纸带和打点计时器的摩擦以及空气阻力的存在,导致重力势能减小量没有全部转化为动能,故A正确;
B.光电门未水平放置,会导致钢球释放处到光电,门的竖直高度h偏大或偏小,有可能出现动能的增加量大于重力势能减小量的情况,故B错误;
C.偶然误差总是有时偏大,有时偏小,并且偏大偏小的概率相同;刻度尺读数存在偶然误差,会导致钢球释放处到光电门的竖直高度h偏大或偏小,有可能出现动能的增加量大于重力势能减小量的情况,故C错误。
故选A。
10.(2025·广东广州·三模)电阻式触摸屏的原理可简化为:如图(a),按压屏幕时,相互绝缘的两层导电层就在按压点位置有了接触,两导电层便并联接入电路,简化过程如图(b)中虚线框内结构所示.
(1)将一块电阻式触摸屏单元接入电路中,如图(b)。先将开关接“1”让电容器充电,足够长时间后,再将开关切换到“2”,通过电压传感器观察电容器两端的电压随时间变化的情况。图(c)中画出了按压和不按压两种情况下电容器两端的电压U随时间t变化的图像,则按压状态对应的图像应为图(c)中的 (填“虚线”或“实线”)所示。
(2)为测定该触摸屏单元未按压状态下的电阻,制作一个只有两种倍率(×10Ω,×100Ω)的简易欧姆表,如图中虚线框内电路图所示,实验器材有:
微安表(量程500μA,内阻为150Ω)
滑动变阻器R(最大阻值50Ω,额定电流2A)
电阻箱(最大阻值9999.9Ω)
电池组(3.0V,2Ω)
开关及导线若干
请你完成以下内容:
①断开开关,将滑动变阻器滑片置于最右端时,即为欧姆挡的其中一个倍率;置于另一个位置M(图中未画出)时,则为另一个倍率。当滑片置于最右端时,闭合开关S,调节电阻箱直到微安表满偏,此时通过滑动变阻器的电流为 mA,电阻箱的阻值为 Ω,对应的挡位为 (填“×10”或“×100”)挡。
②实际测量时,发现指针偏转 (填“较大”或“较小”),应将滑动变阻器的滑片滑动到位置M完成换挡,进行规范的操作后,将接在待测电阻两端,稳定后微安表指针偏转到满偏刻度的,= Ω。
【答案】(1)实线
(2) 1.5 1460.5 ×100 较大 225
【详解】(1)按压状态时两层导电层就在按压点位置有了接触,并联进去电阻,总电阻减小,放电速度变快,根据图像可知,按压状态对应的图像应为实线。
(2)[1]当滑片置于最右端时,闭合开关S,调节电阻箱直到微安表满偏,此时滑动变阻器与电流表并联,则有mA
[2]根据闭合电路欧姆定律有
[3]总电阻为
对应的挡位为×100挡
[4] 将滑动变阻器的滑片滑动到位置M完成换挡,即用小挡位测量,可见实际测量时,指针应偏转过大;
[5]此时挡位为×10Ω,则内阻为150Ω,根据、
解得
11.(2025·广东汕头·三模)某同学设计实验验证机械能守恒定律,装置如图(b)所示。一个质量为、直径为的小球固定于释放装置上,在小球正下方固定四个光电门,调节各光电门的中心,使其与小球的球心均在同一竖直线上。由静止释放小球,记录小球通过每个光电门的挡光时间,重力加速度为。
(1)用游标卡尺测小球的直径,如图(a)所示,可得小球的直径 mm。
(2)若测得某光电门的中心与释放点的竖直距离为,小球通过此光电门的挡光时间为,则小球从释放点下落至此光电门中心时的动能增加量 (用题中字母表示),重力势能减小量;
(3)根据实验数据,做出的图像,如图(c)所示。若图中虚线的斜率 (结果保留1位有效数字),则可验证机械能守恒定律;
(4)经过多次重复实验,发现小球经过第三个光电门时,总是大于,下列原因中可能的是___________。
A.第三个光电门的中心与释放点的竖直距离测量值偏大
B.第三个光电门的中心偏离小球下落时球心所在的竖直线
C.小球下落过程中受到空气阻力的作用
【答案】(1)10.60
(2)
(3)1
(4)B
【详解】(1)图a可知游标卡尺精度为0.05mm,则
(2)小球通过此光电门的速度
则小球动能增加量
(3)根据机械能守恒定律可得
则作出的图像中虚线的斜率,则可验证机械能守恒定律。
(4)A.第三个光电门的中心与释放点的竖直距离测量值偏大,则的测量值偏大,使得小于,故A错误;
B.第三个光电门的中心偏离小球下落时球心所在的竖直线,使得挡光宽度小于小球的直径,则速度测量值偏大,的测量值偏大,使得大于,故B正确;
C.小球下落过程中受到空气阻力的作用,使得减少的重力势能有一部分转化为内能,使得小于,故C错误。
故选B。
12.(2025·广东茂名·模拟预测)如图甲所示为“验证机械能守恒定律”的实验装置示意图,实验步骤如下:
(1)用游标卡尺测量小球的直径,读数如图乙所示,则小球的直径 。
(2)将小球从固定点A由静止释放,通过安装在正下方的光电门时,数字计时器记下小球通过光电门的时间,测出小球释放前球心到光电门中心的高度。
(3)改变光电门的位置,仍然将小球从A点由静止释放,测得多组与。
(4)小球通过光电门时的速度可表示为 (用测得物理量的相应字母表示)。
(5)作出图像,求得图线的斜率为,为验证机械能守恒定律成立,只需在误差允许范围内验证 (用重力加速度及测得物理量的相应字母表示)。
【答案】 5.40
【详解】(1)[1]20分度游标卡尺的精确值为,由图乙可知小球的直径为
(4)[2]小球通过光电门时的速度可表示为
(5)[3]根据机械能守恒可得
整理可得
可知为验证机械能守恒定律成立,只需在误差允许范围内验证图像的斜率
13.(2025·广东珠海·模拟预测)下列是《普通高中物理课程标准》中列出的三个必做实验的部分步骤,请按要求完成相关内容。
(1)图1为“探究两个互成角度的力的合成规律”实验中,根据实验数据所绘制的力的图示,其中合力的真实值为 ,合力的理论值为 (两个空均选填“F”或“F'”)。满足 时,则可认为实验较好地验证了力的平行四边形定则。
(2)在“长度的测量及其测量工具的选用”实验中,某同学用螺旋测微器测量铅笔芯的直径,示数如图2所示,读数为 mm。
(3)在“测量玻璃的折射率”实验中,所用的玻璃砖两面平行,正确操作后,做出的光路图及测出的相关角度如图3所示,请用图中提供的物理量的符号写出玻璃折射率的计算式n= 。
【答案】(1) F 合力的理论值和真实值大小相差较小、夹角较小
(2)2.152/2.153/2.154
(3)
【详解】(1)[1][2]在验证力的平行四边形定则中,合力的实际值是用一根弹簧测力计测出的,拉力方向与橡皮筋的方向在同一条直线上,合力的理论值是通过平行四边形定则作出的合力,因此图中合力的真实值为F′,合力的理论值为F;
[3]当满足合力的理论值与真实值大小相差较小,夹角较小时,则可认为实验较好地验证了力的平行四边形定则。
(2)螺旋测微器的精确度为0.01mm,铅笔芯的直径d=2mm+15.3×0.01mm=2.153mm;
(3)根据折射定律,折射率
14.(2025·广东·模拟预测)下列是《普通高中物理课程标准》中列出的三个必做实验的部分步骤,请完成对应的操作和计算。
(1)①图甲为“探究物体加速度与受力、质量之间关系”实验示意图,下列说法正确的是 。
A.调节木板与水平面倾角时小车无须安装纸带
B.应调节滑轮使牵引小车的细绳与木板平行
C.注意先释放小车,后打开打点计时器
②图乙为实验得到的纸带,打点计时器每隔打出一个点,相邻两个计数点之间还有4个点没画出来,根据图乙中的数据可计算出加速度大小 。(计算结果保留2位有效数字)
(2)图丙为“用单摆测量重力加速度”实验示意图,用游标卡尺测量摆球的直径如图丁所示,读数为 ,改变摆长,测量出多组周期、摆长数值后,作出的关系图像如图戊所示,则重力加速度 (用及表示)。
(3)在“探究等温情况下一定质量气体压强与体积的关系”实验中,为了控制气体温度这一变量,应 (选填“快速”或“缓慢”)地向下压或向上拉柱塞。
【答案】(1) B 0.80
(2) 1.35
(3)缓慢
【详解】(1)①[1]A.调整木板与水平面的倾角平衡摩擦力,摩擦力包括纸带带来的摩擦,需安装纸带,A项错误;
B.小车沿着木板运动,绳子拉力也需要沿木板方向,应调节滑轮使牵引小车的细绳与木板平行,B项正确;
C.进行实验时先打开打点计时器再释放小车,C项错误。
故选B。
②[2]相邻两个计数点之间的时间,加速度大小
(2)[1]摆球的直径为
[2]根据单摆周期公式
解得
可得图像的斜率为
解得
(3)在“探究等温情况下一定质量气体压强与体积的关系”实验中,为了控制气体温度这一变量,应缓慢地向下压或向上拉柱塞。
15.(2025·广东深圳·二模)(1)用单摆测量重力加速度,图甲所示的各项实验操作中合理的是_______
A.采用如图a所示的悬挂方式
B.如图b,在小球摆到最高点时开始计时
C.如图c,用竖直放置的直尺和三角板测量球心到悬点间距离,作为摆长
(2)采用如图乙所示的实验装置继续探究,取一根棉线从金属戒指中穿过,两端悬于细杆上。实验步骤如下:
①用刻度尺测得两个悬点距离为x,两悬点间棉线总长为s
②轻敲戒指使之在垂直于纸面的竖直平面内摆动,摆角小于5°
③记录摆动30个周期的总时间,计算周期数值。多次测量,得到周期的平均值T
④如图丙所示,选用游标卡尺的测量爪 (选填“A”或“B”)测量戒指为径。十分度游标卡尺上的示数如图丁所示,那么该戒指的内径d= mm
⑤等效摆长L为
A. B. C.
⑥改变棉线长度,多次重复上述实验步骤
⑦将数据绘制成T2—L图像,如图戊所示,请将图中数据点进行拟合 (画在答题纸上)
⑧经计算得到重力加速度的测量值为 m/s2(π2取9.87,保留3位有效数字)
【答案】(1)C
(2) B 16.0 C 9.86/9.87
【详解】(1)A.为防止实验过程摆长发生变化,单摆上端应固定,故A错误;
B.如图b,在小球摆到最低点时开始计时,故B错误;
C.如图c,用竖直放置的直尺和三角板测量球心到悬点间距离,作为摆长,故C正确。
故选C。
(2)[1]如图丙所示,选用游标卡尺的测量爪B测量戒指内径。
[2]十分度游标卡尺的精确度为0.1mm,该戒指的内径d = 16mm +0×0.1mm =16.0mm
[3]等效摆长
故选C。
[4]拟合图线如图所示
[5]根据单摆周期公式
变形得
根据图像斜率可知
解得
16.(2025·广东惠州·模拟预测)新能源汽车控制温度时经常要用到热敏电阻。实验室里有PTC和NTC两个热敏电阻,PTC电阻值随温度的升高而增大,NTC电阻值随温度的升高而减小。某实验小组想利用下列器材来探究这两个热敏电阻的特性。
A.电源(电动势12V,内阻可忽略)
B.电流表(满偏电流10mA,内阻)
C.电流表(量程,内阻约)
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、双掷开关各一个、导线若干
(1)按图(a)所示连接电路,若要求方便调节热敏电阻两端的电压,则选择的滑动变阻器为 (填器材前的字母)
(2)在图(a)所示电路中,将选择开关与PTC热敏电阻连接,此时电路中电流表示数为5mA,电流表示数为0.34A,则此时PTC热敏电阻阻值约为 (结果保留2位有效数字)。
(3)利用热敏电阻制作超温报警装置如图(b)所示。当控制器两端电压大于某临界电压时,控制器驱动报警器发出警报,则图中热敏电阻应选择 (选填“PTC”或“NTC”)热敏电阻,请简述选择此类热敏电阻的原因: 。若要降低报警临界温度,可以将滑动变阻器滑片 (选填“向上”或“向下”)滑动。
【答案】(1)D
(2)15
(3) NTC 随着温度升高,NTC热敏电阻的电阻减小,根据串联分压原理可知,控制器两端电压增大 向下
【详解】(1)滑动变阻器要接成分压电路,则应该选择阻值较小的D;
(2)PTC热敏电阻阻值约为
(3)[1][2]当控制器两端电压大于某临界电压时,控制器驱动报警器发出警报,则图中热敏电阻应选择NTC热敏电阻;因为随着温度升高,NTC热敏电阻的电阻减小,根据串联分压原理可知,控制器两端电压增大,从而能实现报警。
[3]若要降低报警临界温度,即当温度较低时实现报警,则此时NTC热敏电阻的电阻较大,分压较大,则要想使得滑动变阻器两端的电压到达报警电压,则需增加滑动变阻器的电阻,即可以将滑动变阻器滑片向下滑动。
试卷第2页,共40页
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专题13 物理实验
1.(2025·广东·高考真题)请完成下列实验操作和计算。
(1)在“长度的测量及其测量工具的选用”实验中,用螺旋测微器测量小球的直径,示数如图所示,读数 mm。
(2)实验小组利用小车碰撞实验测量吸能材料的性能,装置如图所示,图中轨道由轨道甲和乙平滑拼接而成,且轨道乙倾角较大。
①选取相同的两辆小车,分别安装宽度为1.00 cm的遮光条。
②轨道调节。
调节螺母使轨道甲、乙连接处适当升高。将小车在轨道乙上释放,若测得小车通过光电门A和B的 。证明已平衡小车在轨道甲上所受摩擦力及其他阻力。
③碰撞测试
先将小车1静置于光电门A和B中间,再将小车2在M点由静止释放,测得小车2通过光电门A的时间为t2,碰撞后小车1通过光电门B的时间为t1。若t2 t1,可将两小车的碰撞视为弹性碰撞。
④吸能材料性能测试。
将吸能材料紧贴于小车2的前端。重复步骤③。测得小车2通过光电门A的时间为10.00 ms,两车碰撞后,依次测得小车1和2通过光电门B的时间分别为15.00 ms、30.00 ms,不计吸能材料的质量,计算可得碰撞后两小车总动能与碰撞前小车2动能的比值为 (结果保留2位有效数字)。
2.(2025·广东·高考真题)科技小组制作的涡流制动演示装置由电磁铁和圆盘控制部分组成。
图(a)是电磁铁磁感应强度的测量电路。所用器材有:电源E(电动势15V,内阻不计);电流表A(量程有0.6A和3A,内阻不计);滑动变阻器RP(最大阻值100Ω);定值电阻R0(阻值10Ω);开关S;磁传感器和测试仪;电磁铁(线圈电阻16Ω);导线若干。图(b)是实物图,图中电机和底座相固定,圆形铝盘和电机转轴相固定。
请完成下列实验操作和计算。
(1)量程选择和电路连接。
①由器材参数可得电路中的最大电流为 A(结果保留2位有效数字),为减小测量误差,电流表的量程选择0.6A挡。
②图(b)中已正确连接了部分电路,请在虚线框中完成RP、R0和A间的实物图连线 。
(2)磁感应强度B和电流I关系测量。
①将图(a)中的磁传感器置于电磁铁中心,滑动变阻器RP的滑片P置于b端。置于b端目的是使电路中的电流 ,保护电路安全。
②将滑片P缓慢滑到某一位置,闭合S。此时A的示数如图所示,读数为 A。分别记录测试仪示数B和I,断开S。
③保持磁传感器位置不变,重复步骤②。
④下图是根据部分实验数据描绘的B I图线,其斜率为 mT/A(结果保留2位有效数字)。
(3)制动时间t测量。
利用图(b)所示装置测量了t,结果表明B越大,t越小。
3.(2024·广东·高考真题)某科技小组模仿太阳能发电中的太阳光自动跟踪系统,制作光源跟踪演示装置,实现太阳能电池板方向的调整,使电池板正对光源。图甲是光照方向检测电路。所用器材有:电源E(电动势3V)、电压表(V1)和(V2)(量程均有3V和15V,内阻均可视为无穷大):滑动变阻器R:两个相同的光敏电阻和;开关S:手电筒:导线若干。图乙是实物图。图中电池板上垂直安装有半透明隔板,隔板两侧装有光敏电阻,电池板固定在电动机转轴上。控制单元与检测电路的连接未画出。控制单元对光照方向检测电路无影响。请完成下列实验操作和判断。
(1)电路连接。
图乙中已正确连接了部分电路,请完成虚线框中滑动变阻器R、电源E、开关S和电压表(V)间的实物图连线 。
(2)光敏电阻阻值与光照强度关系测试。
①将图甲中R的滑片置于 端。用手电筒的光斜照射到和,使表面的光照强度比表面的小。
②闭合S,将R的滑片缓慢滑到某一位置。(V)的示数如图丙所示,读数为 V,U2的示数为1.17V。由此可知,表面光照强度较小的光敏电阻的阻值 (填“较大”或“较小”)。
③断开S。
(3)光源跟踪测试。
①将手电筒的光从电池板上方斜照射到和。②闭合S。并启动控制单元。控制单元检测并比较两光敏电阻的电压,控制电动机转动。此时两电压表的示数,图乙中的电动机带动电池板 (填“逆时针”或“顺时针”)转动,直至 时停止转动,电池板正对手电筒发出的光
4.(2024·广东·高考真题)下列是《普通高中物理课程标准》中列出的三个必做实验的部分步骤,请完成实验操作和计算。
(1)图甲是“探究加速度与物体受力、物体质量的关系”实验装置示意图。图中木板右端垫高的目的是 。图乙是实验得到纸带的一部分,每相邻两计数点间有四个点未画出。相邻计数点的间距已在图中给出。打点计时器电源频率为50Hz,则小车的加速度大小为 (结果保留3位有效数字)。
(2)在“长度的测量及其测量工具的选用”实验中,某同学用50分度的游标卡尺测量一例柱体的长度,示数如图丙所示,图丁为局部放大图,读数为 cm。
(3)在“用双缝干涉实验测量光的波长”实验调节过程中,在光具座上安装光源、遮光筒和光屏。遮光筒不可调节。打开并调节 。使光束沿遮光筒的轴线把光屏照亮。取下光屏,装上单缝、双缝和测量头。调节测量头,并缓慢调节单缝的角度直到目镜中观察到 。
5.(2023·广东·高考真题)某兴趣小组设计了测量盐水电导率的实验。所用器材有:电源(电动势恒定,内阻可忽略);毫安表mA(量程,内阻可忽略);电阻(阻值)、(阻值)、(阻值)和(阻值);开关和;装有耐腐蚀电极板和温度计的有机玻璃样品池;导线若干。请完成下列实验操作和计算。
(1)电路连接
图(a)为实验原理图.在图(b)的实物图中,已正确连接了部分电路,只有一端的导线还未连接,该导线应接到的 (填“左”或“右”)端接线柱
(2)盐水电导率和温度的测量
①测量并记录样品池内壁的长宽高.在样品池中注满待测盐水
②闭合开关, 开关,毫安表的示数为,记录此时毫安表的示数;计算得到流过样品池的电流为
③ 开关,毫安表的示数为,记录此时毫安表的示数;计算得到流过样品池的电流为
④断开开关,测量并记录盐水的温度
(3)根据上述数据,计算得到样品池两电极板间待测盐水的电阻为 ,进而可求得该温度时待测盐水的电导率。
6.(2023·广东·高考真题)某同学用激光笔和透明长方体玻璃砖测量玻璃的折射率,实验过程如下:
(1)将玻璃砖平放在水平桌面上的白纸上,用大头针在白纸上标记玻璃砖的边界
(2)①激光笔发出的激光从玻璃砖上的点水平入射,到达面上的点后反射到点射出.用大头针在白纸上标记点、点和激光笔出光孔的位置
②移走玻璃砖,在白纸上描绘玻璃砖的边界和激光的光路,作连线的延长线与面的边界交于点,如图(a)所示
③用刻度尺测量和的长度和.的示数如图(b)所示,为 。测得为
(3)利用所测量的物理量,写出玻璃砖折射率的表达式 ;由测得的数据可得折射率为 (结果保留3位有效数字)
(4)相对误差的计算式为。为了减小测量的相对误差,实验中激光在点入射时应尽量使入射角 。
7.(2022·广东·高考真题)弹性导电绳逐步成为智能控制系统中部分传感器的敏感元件,某同学测量弹性导电绳的电阻与拉伸后绳长之间的关系,实验过程如下:
(1)装置安装和电路连接;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。
(2)导电绳拉伸后的长度L及其电阻Rx的测量
①将导电绳拉伸后,用刻度尺测量并记录A、B间的距离,即为导电绳拉伸后的长度L。
②将滑动变阻器R的滑片滑到最右端。断开开关S2,闭合开关S1,调节R,使电压表和电流表的指针偏转到合适位置。记录两表的示数U和I1。
③闭合S2,电压表的示数 (选填“变大”或“变小”)。调节R使电压表的示数仍为U,记录电流表的示数I2,则此时导电绳的电阻Rx = (用I1、I2和U表示)。
④断开S1,增大导电绳拉伸量,测量并记录A、B间的距离,重复步骤②和③。
(3)该电压表内阻对导电绳电阻的测量值 (选填“有”或“无”)影响。
(4)图11(c)是根据部分实验数据描绘的Rx—L图线。将该导电绳两端固定在某种机械臂上,当机械臂弯曲后,测得导电绳的电阻Rx为1.33kΩ,则由图线可读出导电绳拉伸后的长度为 cm,即为机械臂弯曲后的长度。
8.(2022·广东·高考真题)某实验小组为测量小球从某一高度释放,与某种橡胶材料碰撞导致的机械能损失,设计了如图(a)所示的装置,实验过程如下:
(1)让小球从某一高度由静止释放,与水平放置的橡胶材料碰撞后竖直反弹。调节光电门位置,使小球从光电门正上方释放后,在下落和反弹过程中均可通过光电门。
(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 。
(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”)。记录小球第一次和第二次通过光电门的遮光时间和。
(4)计算小球通过光电门的速度,已知小球的质量为m,可得小球与橡胶材料碰撞导致的机械能损失 (用字母m、d、和表示)。
(5)若适当调高光电门的高度,将会 (选填“增大”或“减小”)因空气阻力引起的测量误差。
9.(2013·广东·高考真题)(1)研究小车匀变速直线运动的实验装置如图
(a)所示其中斜面倾角θ可调,打点计时器的工作频率为50Hz。纸带上计数点的间距如图;
(b)所示,其中每相邻两点之间还有4个记录点未画出。
①部分实验步骤如下:
A.测量完毕,关闭电源,取出纸带
B.接通电源,待打点计时器工作稳定后放开小车
C.将小车依靠在打点计时器附近,小车尾部与纸带相连
D.把打点计时器固定在平板上
让纸带穿过限位孔上述实验步骤的正确顺序是: (用字母填写)
②图(b)中标出的相邻两计数点的时间间隔T= s
③计数点5对应的瞬时速度大小计算式为v5= 。
④为了充分利用记录数据,减小误差,小车加速度大小的计算式应为a= 。
10.(2021·广东·高考真题)某小组研究热敏电阻阻值随温度的变化规律。根据实验需要已选用了规格和量程合适的器材。
(1)先用多用电表预判热敏电阻阻值随温度的变化趋势。选择适当倍率的欧姆挡,将两表笔 ,调节欧姆调零旋钮,使指针指向右边“”处。测量时观察到热敏电阻温度越高,相同倍率下多用电表指针向右偏转角度越大,由此可判断热敏电阻阻值随温度的升高而 。
(2)再按图连接好电路进行测量。
①闭合开关S前,将滑动变阻器的滑片滑到 端(选填“a”或“b”)。
将温控室的温度设置为T,电阻箱调为某一阻值。闭合开关S,调节滑动变阻器,使电压表和电流表的指针偏转到某一位置。记录此时电压表和电流表的示数、T和。断开开关S。
再将电压表与热敏电阻C端间的导线改接到D端,闭合开关S。反复调节和,使电压表和电流表的示数与上述记录的示数相同。记录此时电阻箱的阻值。断开开关S。
②实验中记录的阻值 (选填“大于”、“小于”或“等于”)。此时热敏电阻阻值 。
1.(2025·广东广州·模拟预测)下列是《普通高中物理课程标准》中列出的三个必做实验的部分内容,请完成下列填空:
(1)在做“用油膜法估测分子大小”的实验中,油酸酒精溶液的浓度约为每104 mL溶液中有纯油酸6 mL。用注射器测得1 mL上述溶液为75滴,把1滴该溶液滴入盛水的浅盘里,待水面稳定后,将玻璃板放在浅盘上,用彩笔在玻璃板上描出油酸的轮廓,再把玻璃板放在坐标纸上,其形状如图所示,坐标纸中正方形方格的边长为1 cm。按以上实验数据估测出油酸分子的直径约为 m(保留两位有效数字)。
(2)某同学做“研究平抛运动的特点”实验。用图甲所示装置研究平抛运动竖直分运动的特点。A、B为两个完全相同的小球,用小锤击打弹性金属片后,A球沿水平方向飞出,同时B球自由下落。两球在空中运动的过程中,下列说法正确的是________。
A.A球的运动时间比较长
B.两球的运动时间一样长
C.只改变小锤的击打力度,不会影响两球的运动时间
D.只改变两小球开始运动时距地面的高度,不会影响两球的运动时间
(3)在“用单摆测量重力加速度”的实验中。某同学先用米尺测得摆线长为97.43 cm,用游标卡尺测得摆球直径如图乙所示,则单摆的摆长为 cm;
2.(2025·广东·模拟预测)(1)某研究性学习小组用如图所示装置探究向心力与质量、角速度和半径之间的关系。
下列实验研究与该研究性学习小组采用了类似方法的有______
A.探究两个互成角度的力的合成规律的实验中合力的测量
B.探究变压器原副线圈与匝数的关系
C.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
(2)某同学用如图甲所示装置测当地的重力加速度。用细线拴一块形状不规则的铁块并悬挂,铁块下面吸一小块磁铁,手机放在悬点O正下方桌面上,打开手机的磁传感器。用毫米刻度尺测量摆线长度l,使铁块在竖直面内做小角度摆动,手机的磁传感器记录接收到的磁感应强度随时间变化的图像如图乙所示,则铁块摆动的周期 。
(3)某实验小组利用如图甲所示的实验装置来验证钩码和滑块所组成的系统机械能守恒。图乙所示是用游标卡尺测量遮光条的宽度,其读数 cm;在本实验中,为了验证系统的机械能是否守恒,需要测量的物理量除了d、、重力加速度g和图示位置遮光条中心到光电门中心的距离s外,还需要测量 。
3.(2025·广东·模拟预测)某实验小组想利用热敏电阻制作一个简易的温控报警器,当温度达到或超过60°C时,报警器会发出警报。具体操作如下:
(1)测量热敏电阻在60°C时的阻值。已知该热敏电阻的阻值随着温度的升高而降低。有以下实验器材和实验电路图可供选择。
A.电源E(电动势为15V,内阻不计)
B.电流表A(量程为0.6A,内阻约5Ω)
C.电压表V(量程为15V,内阻约4000Ω)
D.滑动变阻器R1(最大电阻为10Ω,额定电流3.0A)
E.滑动变阻器R2(最大电阻为500Ω,额定电流为1.0A)
F.热敏电阻RL(60°C时阻值在20 30Ω之间)
G.电阻箱(0~999.9Ω)
①为了更准确测定阻值,滑动变阻器应选择 (填仪器符号),电路图应选择 (选填“甲”或“乙”)。
②利用加热装置对热敏电阻加热至60°C,保持温度不变,滑动滑动变阻器的滑片,得到电压表和电流表的多组数据,并画出了出I U图像,由图像可得RL= Ω。(保留三位有效数字)
(2)调试报警器。
①按照图丁连接器材,已知报警器报警最低电流为0.02A,功率极小,电源为可调电源,内阻不计,调试时输出电压为3V。
②在常温下,闭合开关S1,开关S2接通b,再将电阻箱的阻值调为 Ω,然后滑动变阻器从c向d滑动,直至报警器发出警报,再将开关S2接通a,报警器调试完成。此步骤有三种滑动变阻器可供选择,应选择 (选填“R3”、“R4”或“R5”,R3的最大阻值为50Ω,R4的最大阻值为100Ω,R5的最大阻值为200Ω,三者的额定电流都为1.0A)
(3)实验中发现达到60°C时,报警器仍没发出警报,在排除仪器故障的前提下,为了保证准确发出警报,在调试中可采取哪些措施(请列举一条)。
4.(2025·广东广州·三模)实验小组采用如图甲所示的装置探究小车的加速度与小车质量和合外力的关系。为平衡摩擦力,先取下砝码盘和砝码,调节木板的倾角,轻推系着纸带的小车,小车获得初速度后通过打点计时器,打出了如图乙所示纸带,纸带靠点的一端连着小车,由图乙可以推测,小车运动过程中速度 (选填“越来越大”或“越来越小”),受到的合力 (选填“越来越大”“越来越小”或“不变”)。
继续调整木板倾角,完成平衡摩擦力的操作后,挂上砝码和砝码盘进行实验,最终获得小车运动的(为砝码和砝码盘的重力)图像,如图丙所示,根据图像,可以判断
A.平衡摩擦力时,倾角仍然过小
B.随着F增大,小车的加速度a可能大于重力加速度g
C.小车的质量一定时,其加速度与所受合外力成正比
5.(2025·广东揭阳·三模)下列是《普通高中物理课程标准》中列出的必做实验的部分内容,请完成下列填空:
(1)在“探究平抛运动的特点”实验中:
①用图1装置进行探究,下列说法正确的是( )
A.只能探究平抛运动水平分运动的特点
B.需改变小锤击打的力度,多次重复实验
C.能同时探究平抛运动水平、竖直分运动的特点
②用图2装置进行实验,下列说法正确的是( )
A.斜槽轨道M必须光滑且其末端水平
B.上下调节挡板N时必须每次等间距移动
C.小钢球从斜槽M上同一位置静止滚下
(2)某实验小组在“用单摆测重力加速度”的实验中,测量小球的直径,某次读数为10.10mm,则所选用的测量仪器与图1中 (选填“A”、“B”或“C”)一致。
6.(2025·广东茂名·模拟预测)下列是《普通高中物理课程标准》中列出的三个必做实验的部分步骤,请完成实验操作和计算。
(1)实验小组在“研究平抛物体运动”时使用如图装置进行实验,下列做法合理的是( )
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.为描出小球的运动轨迹,描绘的点可以用折线连接
D.挡板高度必须按1∶3∶5的间隔变化
(2)在“用油膜法估测分子的大小”的实验中使用到油酸酒精溶液,其中酒精溶液的作用是( )
A.可使油酸和痱子粉之间形成清晰的边界轮廓
B.对油酸溶液起到稀释作用,快速形成单分子油膜
C.有助于测量一滴油酸的体积
D.有助于油酸的颜色更透明便于识别
(3)在“验证力的平行四边形定则”实验中,将画有坐标轴(横轴为轴,纵轴为轴,最小刻度为1mm)的纸贴在水平桌面上,如图甲所示。将橡皮筋的一端固定在轴上的点(B点位于图示部分之外),橡皮筋处于原长时,另一端位于轴上的点。
①用一只测力计将橡皮筋的P端沿y轴从A点拉至坐标原点O,此时拉力F的大小可由测力计读出。测力计的示数如图乙所示,F的大小为 N;
②撤去(1)中的拉力,橡皮筋P端回到A点;现使用两个测力计同时拉橡皮筋,再次将P端拉至O点。此时观察到两个拉力分别沿图甲中两条虚线所示的方向,由测力计的示数读出两个拉力的大小分别为F1=4.2N和F2=5.6N;
③用5mm长度的线段表示1N的力,以O为作用点,在图甲中画出力F1、F2的图示 ,然后按平行四边形定则画出它们的合力F合 。
7.(2025·广东广州·三模)某兴趣学习小组根据所学的电学原理,利用相同的器材,自制了如图所示两种不同的电子秤。实验器材有:
直流电源(电动势为,内阻为);
理想电压表V(量程为3.0V);
限流电阻;
竖直固定的滑动变阻器(总长,总阻值);
电阻可忽略不计的弹簧(下端固定于水平地面,上端固定秤盘且与滑动变阻器的滑动端连接,滑片接触良好且无摩擦,弹簧劲度系数);
开关以及导线若干。
实验步骤如下:
①两种电子秤,托盘中未放被测物前,滑片恰好置于变阻器的最上端处,电压表的示数均为零。
②两种电子秤,在弹簧的弹性限度内,在托盘中轻轻放入被测物,待托盘静止平衡后,当滑动变阻器的滑片恰好处于下端处,此时均为电子秤的最大称重。
请回答下列问题:(所有计算结果保留一位小数。重力加速度取,不计摩擦和其他阻力。)
(1)两种电子秤,当滑动变阻器的滑片恰好置于最下端时,电压表的示数均为 ;该电子秤的最大可测质量均为 。
(2)当电压表的指针刚好指在表盘刻度的正中间时,如左图所示的第一套方案电子秤测得质量为 ,如右图所示的第二套方案电子秤测得质量为 。
(3)第 (填“一”或“二”)套方案更为合理,理由是 。
8.(2025·广东·三模)某同学练习使用多用电表。多用电表的表盘如图甲所示。
(1)使用多用电表前,观察指针是否对齐左端“0”刻度线。若未对齐,则应调节 (填“机械调零”或“欧姆调零”)旋钮。
(2)将选择开关旋至欧姆挡“”倍率,红、黑表笔分别与某一电阻的两端相接,若指针指在图甲中的虚线①位置,则选择开关应旋至 (填“”或“”)倍率,然后欧姆调零,再测量,指针指在图甲中的实线②位置,则 。
(3)多用电表欧姆挡表盘的中心刻度值为“15”,多用电表欧姆挡“”倍率的内部电路如图乙所示,在图乙中,电流表的满偏电流,内阻,电源的内阻,则电源的电动势 (结果保留两位有效数字),调零电阻的最大阻值应选用 (填“10Ω”“20Ω”或“10kΩ”)。
9.(2025·广东·三模)某实验小组用如图甲所示的装置验证机械能守恒定律。当地重力加速度大小g=9.80m/s2。主要实验步骤如下:
①用游标卡尺测量钢球的直径d;
②将光电门固定在铁架台上,用刻度尺测量钢球释放处到光电门的竖直高度h(h d);
③由静止释放钢球,记录钢球挡光时间t,得出钢球通过光电门时的速度大小v;
④改变光电门的位置,重复实验5次;
⑤根据实验数据h和v2绘制v2 h图像,如图丙所示。
(1)若用游标卡尺测量钢球的直径,示数如图乙所示,则该示数为 mm。
(2)若图丙中图线的斜率k= m/s2(结果保留四位有效数字),则可验证机械能守恒定律,但实际上,实验中得到图线的斜率 (填“偏小”或“偏大”)。
(3)实验中发现钢球的动能增加量ΔEk总是略小于重力势能减少量ΔEp,产生这一结果的原因可能是___________。
A.空气阻力对钢球做负功
B.光电门未水平放置
C.刻度尺读数存在偶然误差
10.(2025·广东广州·三模)电阻式触摸屏的原理可简化为:如图(a),按压屏幕时,相互绝缘的两层导电层就在按压点位置有了接触,两导电层便并联接入电路,简化过程如图(b)中虚线框内结构所示.
(1)将一块电阻式触摸屏单元接入电路中,如图(b)。先将开关接“1”让电容器充电,足够长时间后,再将开关切换到“2”,通过电压传感器观察电容器两端的电压随时间变化的情况。图(c)中画出了按压和不按压两种情况下电容器两端的电压U随时间t变化的图像,则按压状态对应的图像应为图(c)中的 (填“虚线”或“实线”)所示。
(2)为测定该触摸屏单元未按压状态下的电阻,制作一个只有两种倍率(×10Ω,×100Ω)的简易欧姆表,如图中虚线框内电路图所示,实验器材有:
微安表(量程500μA,内阻为150Ω)
滑动变阻器R(最大阻值50Ω,额定电流2A)
电阻箱(最大阻值9999.9Ω)
电池组(3.0V,2Ω)
开关及导线若干
请你完成以下内容:
①断开开关,将滑动变阻器滑片置于最右端时,即为欧姆挡的其中一个倍率;置于另一个位置M(图中未画出)时,则为另一个倍率。当滑片置于最右端时,闭合开关S,调节电阻箱直到微安表满偏,此时通过滑动变阻器的电流为 mA,电阻箱的阻值为 Ω,对应的挡位为 (填“×10”或“×100”)挡。
②实际测量时,发现指针偏转 (填“较大”或“较小”),应将滑动变阻器的滑片滑动到位置M完成换挡,进行规范的操作后,将接在待测电阻两端,稳定后微安表指针偏转到满偏刻度的,= Ω。
11.(2025·广东汕头·三模)某同学设计实验验证机械能守恒定律,装置如图(b)所示。一个质量为、直径为的小球固定于释放装置上,在小球正下方固定四个光电门,调节各光电门的中心,使其与小球的球心均在同一竖直线上。由静止释放小球,记录小球通过每个光电门的挡光时间,重力加速度为。
(1)用游标卡尺测小球的直径,如图(a)所示,可得小球的直径 mm。
(2)若测得某光电门的中心与释放点的竖直距离为,小球通过此光电门的挡光时间为,则小球从释放点下落至此光电门中心时的动能增加量 (用题中字母表示),重力势能减小量;
(3)根据实验数据,做出的图像,如图(c)所示。若图中虚线的斜率 (结果保留1位有效数字),则可验证机械能守恒定律;
(4)经过多次重复实验,发现小球经过第三个光电门时,总是大于,下列原因中可能的是___________。
A.第三个光电门的中心与释放点的竖直距离测量值偏大
B.第三个光电门的中心偏离小球下落时球心所在的竖直线
C.小球下落过程中受到空气阻力的作用
12.(2025·广东茂名·模拟预测)如图甲所示为“验证机械能守恒定律”的实验装置示意图,实验步骤如下:
(1)用游标卡尺测量小球的直径,读数如图乙所示,则小球的直径 。
(2)将小球从固定点A由静止释放,通过安装在正下方的光电门时,数字计时器记下小球通过光电门的时间,测出小球释放前球心到光电门中心的高度。
(3)改变光电门的位置,仍然将小球从A点由静止释放,测得多组与。
(4)小球通过光电门时的速度可表示为 (用测得物理量的相应字母表示)。
(5)作出图像,求得图线的斜率为,为验证机械能守恒定律成立,只需在误差允许范围内验证 (用重力加速度及测得物理量的相应字母表示)。
13.(2025·广东珠海·模拟预测)下列是《普通高中物理课程标准》中列出的三个必做实验的部分步骤,请按要求完成相关内容。
(1)图1为“探究两个互成角度的力的合成规律”实验中,根据实验数据所绘制的力的图示,其中合力的真实值为 ,合力的理论值为 (两个空均选填“F”或“F'”)。满足 时,则可认为实验较好地验证了力的平行四边形定则。
(2)在“长度的测量及其测量工具的选用”实验中,某同学用螺旋测微器测量铅笔芯的直径,示数如图2所示,读数为 mm。
(3)在“测量玻璃的折射率”实验中,所用的玻璃砖两面平行,正确操作后,做出的光路图及测出的相关角度如图3所示,请用图中提供的物理量的符号写出玻璃折射率的计算式n= 。
14.(2025·广东·模拟预测)下列是《普通高中物理课程标准》中列出的三个必做实验的部分步骤,请完成对应的操作和计算。
(1)①图甲为“探究物体加速度与受力、质量之间关系”实验示意图,下列说法正确的是 。
A.调节木板与水平面倾角时小车无须安装纸带
B.应调节滑轮使牵引小车的细绳与木板平行
C.注意先释放小车,后打开打点计时器
②图乙为实验得到的纸带,打点计时器每隔打出一个点,相邻两个计数点之间还有4个点没画出来,根据图乙中的数据可计算出加速度大小 。(计算结果保留2位有效数字)
(2)图丙为“用单摆测量重力加速度”实验示意图,用游标卡尺测量摆球的直径如图丁所示,读数为 ,改变摆长,测量出多组周期、摆长数值后,作出的关系图像如图戊所示,则重力加速度 (用及表示)。
(3)在“探究等温情况下一定质量气体压强与体积的关系”实验中,为了控制气体温度这一变量,应 (选填“快速”或“缓慢”)地向下压或向上拉柱塞。
15.(2025·广东深圳·二模)(1)用单摆测量重力加速度,图甲所示的各项实验操作中合理的是_______
A.采用如图a所示的悬挂方式
B.如图b,在小球摆到最高点时开始计时
C.如图c,用竖直放置的直尺和三角板测量球心到悬点间距离,作为摆长
(2)采用如图乙所示的实验装置继续探究,取一根棉线从金属戒指中穿过,两端悬于细杆上。实验步骤如下:
①用刻度尺测得两个悬点距离为x,两悬点间棉线总长为s
②轻敲戒指使之在垂直于纸面的竖直平面内摆动,摆角小于5°
③记录摆动30个周期的总时间,计算周期数值。多次测量,得到周期的平均值T
④如图丙所示,选用游标卡尺的测量爪 (选填“A”或“B”)测量戒指为径。十分度游标卡尺上的示数如图丁所示,那么该戒指的内径d= mm
⑤等效摆长L为
A. B. C.
⑥改变棉线长度,多次重复上述实验步骤
⑦将数据绘制成T2—L图像,如图戊所示,请将图中数据点进行拟合 (画在答题纸上)
⑧经计算得到重力加速度的测量值为 m/s2(π2取9.87,保留3位有效数字)
16.(2025·广东惠州·模拟预测)新能源汽车控制温度时经常要用到热敏电阻。实验室里有PTC和NTC两个热敏电阻,PTC电阻值随温度的升高而增大,NTC电阻值随温度的升高而减小。某实验小组想利用下列器材来探究这两个热敏电阻的特性。
A.电源(电动势12V,内阻可忽略)
B.电流表(满偏电流10mA,内阻)
C.电流表(量程,内阻约)
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、双掷开关各一个、导线若干
(1)按图(a)所示连接电路,若要求方便调节热敏电阻两端的电压,则选择的滑动变阻器为 (填器材前的字母)
(2)在图(a)所示电路中,将选择开关与PTC热敏电阻连接,此时电路中电流表示数为5mA,电流表示数为0.34A,则此时PTC热敏电阻阻值约为 (结果保留2位有效数字)。
(3)利用热敏电阻制作超温报警装置如图(b)所示。当控制器两端电压大于某临界电压时,控制器驱动报警器发出警报,则图中热敏电阻应选择 (选填“PTC”或“NTC”)热敏电阻,请简述选择此类热敏电阻的原因: 。若要降低报警临界温度,可以将滑动变阻器滑片 (选填“向上”或“向下”)滑动。
试卷第2页,共40页
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