河北省高考物理二轮复习专项练习-04实验题能力提升训练（含解析）

河北省高考物理二轮复习专项练习-04实验题能力提升训练
一、力学实验
1．某实验小组分别做“探究加速度和力、质量的关系”实验。实验小组用如图甲所示装置做实验，图中带滑轮的长木板固定于水平桌面上，拉力传感器与固定在小车一端的定滑轮之间的轻绳始终与长木板平行，传感器可直接显示绳上拉力的大小。
(1)某同学进行了以下实验操作步骤，其中正确的步骤是 。
A．将纸带固定在小车尾部，并穿过打点计时器的限位孔
B．把一条轻绳拴在小车上，轻绳跨过定滑轮，下面吊着适当重的砂桶，绕过动滑轮的轻绳要保持平行，但不必与桌面平行
C．拉住纸带，将小车移到靠近打点计时器的一端后，放开纸带，再接通电源
(2)该同学根据自己的实验操作，得到如图乙所示的小车加速度a与拉力传感器示数F的关系图线，横、纵轴截距分别为F 与-a ，依据a-F图像可求得小车质量M=____________。（用F ，a 表示）
(3)在规范的操作下，打出一条如图丙所示的纸带，每两个计数点之间还有四个计时点没有画出来，纸带上的数字为相邻两个计数点间的距离，打点计时器的工作频率为50Hz。打点计时器打计数点C时小车的瞬时速度vc=_______m/s；小车做匀加速直线运动的加速度_________（结果均保留三位有效数字）
2．某实验小组成员用如图甲所示装置验证机械能守恒定律，铁架台上固定与数字计时器相连的光电门1、2，物块A（左侧固定挡光片）与物块B用轻绳连接后，跨放在定滑轮上A（含挡光片）的质量为、B的质量为，且，重力加速度为g。
(1)先用游标卡尺测挡光片的宽度，示数如图乙所示，则挡光片宽度_______；
(2)小组成员王同学用该装置做实验时，保持两光电门的位置不变，测出两光电门的高度差h，将A在光电门1下面某位置由静止释放，记录光电计时器上显示的挡光片通过光电门1、2时的挡光时间，改变A由静止释放的位置进行多次实验，测得多组挡光时间，根据测得的数据作图像，如果得到的图像是一条倾斜直线，在误差允许的范围内，若图像的斜率等于_______，图像与纵轴的截距等于_______，则机械能守恒定律得到验证。
(3)小组成员李同学用该装置做实验时，每次保持A在光电门1下由静止释放的位置不变，保持光电门1的位置不变，多次改变光电门2的位置，每次实验测出挡光片通过光电门1、2时的挡光时间，并测出每次实验中两光电门间的高度差h，根据测得的数据作图像，如果图像是一条倾斜直线，在误差允许的范围内，若图像的斜率等于_______，图像与纵轴的截距等于_______，则机械能守恒定律得到验证。
3．(1)某同学用图甲所示的装置研究单摆运动的规律，让摆球在竖直平面内摆动，用力传感器得到细线对摆球拉力 F的大小随时间t 变化的图线如图乙所示，小球经过最低点时为计时起点。
①下列说法正确的有_____________；
A．摆角要应尽可能大
B．摆线应适当长些
C．摆球应选择密度大、体积小的实心金属小球
②由图乙可知该单摆的运动周期为_____________s，该同学用游标卡尺测量小球的直径如图丙所示，其读数为_____________mm。
(2)欲用伏安法测定一段阻值约为5Ω左右的金属导线的电阻，要求测量结果尽量准确，现有以下器材：
A．电池组（3V，内阻1Ω）
B．电流表（0~3A，内阻约0.0125Ω）
C．电流表（0~0.6A，内阻约0.125Ω）
D．电压表（0~3V，内阻约3kΩ）
E.电压表（0~15V，内阻约 15kΩ）
F.滑动变阻器（0~20Ω，额定电流1A）
G.滑动变阻器（0~2 000Ω，额定电流0.3A）
H.电键、导线
①上述器材中应选用的是_____________。（填写各器材的字母代号）
②实验电路应采用电流表______________接法。（填“内”或“外”）
③设实验中，电流表、电压表的某组示数如图所示，图示中 I=_____________A，U=______________V。
④画出本实验所需的实验电路图。__________
4．某同学利用阿特伍德机验证机械能守恒定律。实验装置如图甲所示，已知物块A（含遮光条）的质量为，物块的质量为，且，当地重力加速度为。请回答下列问题：
(1)用螺旋测微器测量遮光条的宽度，示数如图乙所示，则其读数为___________。
(2)实验中，保持光电门1和A由静止释放的位置不变，多次改变光电门2的位置，测出遮光条通过光电门时的遮光时间，并测出两光电门间的高度差，根据测得的多组数据，可以作出___________图像，所得图线是一条线。
A． B． C． D．
(3)按照（2）问作出图像，若图像的斜率等于___________，图像与纵轴的截距等于___________，则机械能守恒定律得到验证。
5．某同学利用图1中的实验装置探究机械能变化量与力做功的关系，所用器材有：一端带滑轮的长木板、轻细绳、的钩码若干、光电门2个、数字计时器、带遮光条的滑块（质量为，其上可放钩码）、刻度尺，当地重力加速度为，实验操作步骤如下：
①安装器材，调整两个光电门距离为，轻细绳下端悬挂4个钩码，如图1所示；
②接通电源，释放滑块，分别记录遮光条通过两个光电门的时间，并计算出滑块通过两个光电门的速度；
③保持最下端悬挂4个钩码不变，在滑块上依次增加一个钩码，记录滑块上所载钩码的质量，重复上述步骤；
④完成5次测量后，计算出每次实验中滑块及所载钩码的总质量M、系统（包含滑块、滑块所载钩码和轻细绳悬挂钩码）总动能的增加量及系统总机械能的减少量，结果如下表所示：
0.200 0.250 0.300 0.350 0.400
0.582 0.490 0.392 0.294 0.195
0.393 0.490 0.686 0.785
回答下列问题：
（1）实验中轻细绳所悬挂钩码重力势能的减少量为______J（保留三位有效数字）；
（2）步骤④中的数据所缺数据为______；
（3）若M为横轴，为纵轴，选择合适的标度，在图2中绘出图像______；
若系统总机械能的减少量等于克服摩擦力做功，则物块与木板之间的摩擦因数为______（保留两位有效数字）
6．某实验小组利用铁架台、弹簧、钩码、打点计时器、刻度尺等器材验证系统机械能守恒定律，实验装置如图1所示。弹簧的劲度系数为k，原长为L0，钩码的质量为m。已知弹簧的弹性势能表达式为，其中k为弹簧的劲度系数，x为弹簧的形变量，当地的重力加速度大小为g。
（1）在弹性限度内将钩码缓慢下拉至某一位置，测得此时弹簧的长度为L。接通打点计时器电源。从静止释放钩码，弹簧收缩，得到了一条点迹清晰的纸带。钩码加速上升阶段的部分纸带如图2所示，纸带上相邻两点之间的时间间隔均为T（在误差允许范围内，认为释放钩码的同时打出A点）。从打出A点到打出F点时间内，弹簧的弹性势能减少量为______，钩码的动能增加量为______，钩码的重力势能增加量为______。
（2）利用计算机软件对实验数据进行处理，得到弹簧弹性势能减少量、钩码的机械能增加量分别与钩码上升高度h的关系，如图3所示。由图3可知，随着h增加，两条曲线在纵向的间隔逐渐变大，主要原因是______。
7．某实验小组利用图装置测量重力加速度。摆线上端固定在点，下端悬挂一小钢球，通过光电门传感器采集摆动周期。
（1）关于本实验，下列说法正确的是_______________。（多选）
A．小钢球摆动平面应与光电门形平面垂直 B．应在小钢球自然下垂时测量摆线长度
C．小钢球可以换成较轻的橡胶球 D．应无初速度、小摆角释放小钢球
（2）组装好装置，用毫米刻度尺测量摆线长度，用螺旋测微器测量小钢球直径。螺旋测微器示数如图，小钢球直径_______________，记摆长。

（3）多次改变摆线长度，在小摆角下测得不同摆长对应的小钢球摆动周期，并作出图像，如图。
根据图线斜率可计算重力加速度_______________（保留3位有效数字，取9.87）。
（4）若将摆线长度误认为摆长，仍用上述图像法处理数据，得到的重力加速度值将_______________（填“偏大”“偏小”或“不变”）。
二、恒定电流
8．小王发现实验室的一个电压表因长期磨损导致表盘刻度和内阻标识均模糊不清。为测定该电压表的量程（小于3V），小王利用下列器材进行实验：
A．待测电压表（量程小于3V）；
B．电源E（电动势为4.5V，内阻约为0.5Ω）；
C．灵敏电流计G1（满偏电流，内阻）；
D．灵敏电流计G2（满偏电流，内阻约为100）；
E.电阻箱R（阻值范围为）；
F.滑动变阻器（最大阻值为20）；
G.滑动变阻器（最大阻值为2000）；
H.开关两个，导线若干。
(1)为校准该电压表，需将灵敏电流计改装成量程为3V的电压表，应选择灵敏电流计______（填“G1”或“G2”）与电阻箱串联，并将电阻箱的阻值调至______。
(2)实验时要求电流计示数从零开始变化，应选择滑动变阻器______（填“”或“”）进行实验。请用笔画线代替导线将电路实物图补充完整______。
(3)实验时发现当灵敏电流计示数为I时，电压表偏转了n格。已知电压表表盘共N格，则该电压表量程为______（用题目中给定的物理量符号表示）。
9．在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中，小灯泡标有“、”字样；电压表V量程5V，内阻约为；直流电源E的电动势，内阻不计；开关及导电若干；其他可供选用的器材还有：
A．电流表A1（量程250mA，内阻约为2）
B．电流表A2（量程500mA，内阻约为1）
C．滑动变阻器R1（阻值0~10）
D．滑动变阻器R2（阻值0~2）
为了使调节方便，测量的准确度高，要求小灯泡的电压从零开始调节。
（1）实验中应选用的电流表为____、滑动变阻器为___（均需填器材前的字母序号）。
（2）在右边的方框内画出该实验的电路图并标上正确的文字符号_______。
（3）由正确的实验操作得到的数据描绘出小灯泡的伏安特性曲线如图所示，将本实验用的小灯泡接入下图所示的电路，电源电压恒为，定值电阻，电流表读数为，此时小灯泡消耗的实际功率为______。（电流表的内阻不计，结果保留两位有效数字）
10．某物理兴趣小组利用废弃电饭煲的部分器材自制简易电饭煲，设计电路如图1所示。选用的器材有：限温开关S1（手动将其按下，开始持续加热煮饭，当锅内温度高于103℃时自动断开，之后不能自动闭合）；保温开关S2（当锅内温度高于80℃时自动断开，温度低于70℃时自动闭合）；电饭煲的框架（结构如图2所示）。自备元件有：加热电阻丝R（阻值为60Ω，用于加热煮饭）；限流电阻R1和R2（阻值均为1kΩ）；指示灯L1和L2（2.5V，0.6W，当电流低于30mA时可视为熄灭）；保险丝T。
（1）按照兴趣小组设计的电路，下列说法正确的是______ （多选）。
A．按下S1，L1和L2均发光
B．当锅内温度高于103℃时，S1自动断开，L1和L2均发光
C．保温过程中，S2自动在闭合、断开状态之间交替切换
D．当锅内温度低于70℃时，S2自动闭合，L1发光，L2熄灭
（2）简易电饭煲制作完成后，试用时L1始终不亮，但加热和保温功能均正常。在不增加元件的前提下，断开电源，使用多用电表判断发生故障的元件。下列操作步骤的正确顺序是______（填写各步骤前的字母）。
A．将选择开关旋转到“ × 100”位置
B．将两支表笔直接接触，调节“欧姆调零旋钮”，使指针指向欧姆零点
C．调整“指针定位螺丝”，使指针指到零刻度
D．测量指示灯L1两端的阻值
E．将选择开关置于OFF位置或交流电压最高挡
操作时，将多用电表两表笔与L1两端接触，若指针如图3所示，可判断是______断路损坏；若指针如图4所示，可判断是______断路损坏。（用电路中的元件符号表示）
三、光学实验
11．“张衡”实验小组用如图甲所示的装置做双缝干涉实验。
(1)安装实验装置时，单缝要放置在______（填“A”或“B”）处。
(2)实验时，目镜中能观察到的条纹数量过多，为减少目镜中能观察到的条纹数量，以下操作可行的是（　　）
A．增大双缝到光屏的距离
B．增大单缝到双缝的距离
C．增大双缝间的距离
D．将红色滤光片更换为绿色滤光片
(3)某次实验时分划板中心刻线对准某条亮条纹的中心，手轮的示数如图乙所示，则此时读数______mm。实验测得双缝到光屏的距离为L，双缝间的距离为d，n条亮条纹间的距离为x，则发生干涉的光的波长______（用给定的物理量符号表示）。
12．某同学通过双缝干涉实验测量单色光的波长，实验装置如图1所示，其中测量头包括毛玻璃、游标尺、分划板、手轮、目镜等。
该同学调整好实验装置后，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，如表所示：
单色光类别
单色光1 10.60 18.64
单色光2 8.44 18.08
根据表中数据，判断单色光1为____________（填“红光”或“绿光”）。
13．如图所示为某同学利用插针法测定半圆形玻璃砖折射率的实验，在一半圆形玻璃砖外面插上P1、P2、P3、P4四枚大头针时，P3、P4恰可挡住P1、P2所成的像，关于该实验：
（1）以下说法正确的是______。
A．P1、P2及P3、P4之间的距离适当大些，可以提高准确度
B．P1、P2及P3、P4之间的距离取得小些，可以提高准确度
C．入射角θ适当大些，可以提高准确度
D．P1、P2的间距及入射角的大小均与实验的准确度无关
（2）该玻璃砖的折射率n＝______。
四、热学实验
14．自动洗衣机水位检测的精度会影响洗净比和能效等级。某款洗衣机水位检测结构如图1所示。洗衣桶内水位升高时，集气室内气体压强增大，铁芯进入电感线圈的长度增加，从而改变线圈的自感系数。洗衣机智能电路通过测定振荡电路的频率来确定水位高度。
某兴趣小组在恒温环境中对此装置进行实验研究。
(1)研究集气室内气体压强与体积的关系
①洗衣桶内水位H一定时，其内径D的大小________（填“会”或“不会”）影响集气室内气体压强的大小。
②测量集气室高度、集气室内径d。然后缓慢增加桶内水量，记录桶内水位高度H和集气室进水高度，同时使用气压传感器测量集气室内气体压强p。H和h数据如下表所示。
15.00 20.00 25.00 30.00 35.00 40.00 45.00 50.00
0.33 0.40 0.42 0.52 0.61 0.70 0.78 0.87
实验中使用同一把刻度尺对H和h进行测量，根据数据判断，测量________（填“H”或“h”）产生的相对误差较小。
③利用数据处理软件拟合集气室内气体体积V与的关系曲线，如图2所示。图中拟合直线的延长线明显不过原点，经检查实验仪器完好，实验装置密封良好，操作过程规范，数据记录准确，则该延长线不过原点的主要原因是________
(2)研究洗衣桶水位高度与振荡电路频率的关系图是桶内水位在两个不同高度时示波器显示的图像，u的频率即为振荡电路的频率。振荡电路的频率f与线圈自感系数L、电容C的关系是，则图中________（填“甲”或“乙”）对应的水位较高。
五、电学实验
15．某同学利用如图甲所示的电路，测量内阻很小的某电源的电动势和内阻，所用器材如图乙所示，为定值电阻（阻值）。请回答下列问题：
(1)按照图甲所示的电路图，将图乙中的实物连线补充完整___________。
(2)实验中，定值电阻的作用有___________。
A．保护电源
B．在电流变化时使电压表的示数变化更明显
C．在电压变化时使电流表的示数变化更明显
(3)实验中，当单刀双掷开关接1时，将滑动变阻器滑片置于两个不同位置，电压表和电流表的示数分别为、和、，则电源电动势___________，内阻___________（用和表示）。
(4)将单刀双掷开关分别接1和2时，调节滑动变阻器，记录若干组电压表和电流表的读数，分别作出两种情况下图像如图丙所示，图线是开关与___________（选填“1”或“2”）闭合时作出的；考虑避免系统误差，待测电源的电动势___________，其内阻大小___________。（结果均保留两位小数）
16．用如图甲所示的电路观察电容器的充放电现象，实验器材有电源E、电容器C、理想电压表、电流传感器、计算机、定值电阻R、单刀双掷开关S1、开关S2、导线若干。
(1)闭合开关S2，将S1接1，电压表示数增大，最后稳定在12.6V。关于此过程的说法正确的是 。
A．电容器在放电
B．电容器的电容增大
C．通过定值电阻R的电流先增大后逐渐减小为零
(2)再将S1接2，此时通过定值电阻R的电流方向为________（填“a→b”或“b→a”）。通过传感器将电流信息传入计算机，画出电流随时间变化的I—t图像，如图乙所示，t=2s时，I=1.20mA，图中M、N区域面积比为8：7，可求出R=________kΩ（结果保留两位有效数字）。
17．某实验小组测量绕制滑动变阻器电阻丝的电阻率，实验器材：电源E（，内阻很小）、电压表（量程为，内阻很大）、待测滑动变阻器（最大阻值几十欧姆）、电阻箱（最大阻值）、滑动变阻器（最大阻内值）、毫米刻度尺、开关S以及导线若干。实验电路如图。
第一步：按图连好电路。将滑动变阻器和的滑片均置于最左端，电阻箱阻值调为零。闭合开关S，调整滑片的位置，使电压表的示数为。
第二步：断开开关S，保持滑片的位置不动，将的阻值调为。
第三步：闭合开关S，向右移动的滑片P，使电压表的示数仍为，记录的阻值R以及的滑片P到左端点a之间的距离l。
第四步：断开开关S，保持滑片的位置不动，调节的阻值分别为…，重复第三步。
第五步：实验结束，整理仪器。
实验记录的部分数据见下表。
组次 1 2 3 4 5
R/Ω 0 5 10 15 20
l/mm 0 20.3 36.8 60.5 81.1
（1）上表中不合理的一组数据为___________（填组次序号）。
（2）当l为时，的滑片P到a之间电阻丝的匝数为133，电阻丝的半径________mm（保留2位有效数字）。
（3）用拟合上表数据，得k近似为，测得单匝电阻丝周长为，则电阻丝的电阻率_________（保留2位有效数字）
（4）若电阻率的测量值与参考值相比偏大，产生误差的原因可能是___________。
A．未考虑电压表内阻 B．未考虑电阻丝绝缘层厚度 C．未考虑电源内阻
18．某同学研究小灯泡的伏安特性，实验室提供的器材有；小灯泡（，），直流电源（），滑动变阻器，量程合适的电压表和电流表，开关和导线若干，设计的电路如图1所示。
（1）根据图1，完成图2中的实物连线______；
（2）按照图1连线后，闭合开关，小灯泡闪亮一下后熄灭，观察发现灯丝被烧断，原因可能是______（单项选择，填正确答案标号）；
A．电流表短路
B．滑动变阻器的滑片接触不良
C．滑动变阻器滑片的初始位置在b端
（3）更换小灯泡后，该同学正确完成了实验操作，将实验数据描点作图，得到图像，其中一部分如图3所示，根据图像计算出P点对应状态下小灯泡的电阻为______（保留三位有效数字）。
六、传感器
19．(1)某学习小组把热敏电阻置于带有温控的加热装置中，利用图1所示电路研究热敏电阻的温度特性。
①闭合开关S，观察到温度改变时电流表示数也随之改变。定量研究热敏电阻的阻值R随温度t变化的规律时，将欧姆表两表笔分别接到热敏电阻两端测量其阻值，这时开关S应________（填“断开”或“闭合”）。
②按照正确方法测出不同温度下热敏电阻的阻值。电阻与温度t的关系分别对应图2中曲线。设计电路时，为防止用电器发生故障引起电流异常增大，导致个别电子元件温度过高而损坏，可串联一个热敏电阻抑制电流异常增大，起到过热保护作用。这种热敏电阻与电阻________（填“”或“”）具有相同温度特性。
(2)某学习小组在倾斜的气垫导轨上验证机械能守恒定律，实验装置如图3所示，当地重力加速度为g。
①方案设计阶段，该小组同学对需要测量哪些物理量产生了不同意见。
甲同学：需测量滑块和遮光条的总质量、滑块通过两个光电门的速度、两个光电门间的竖直高度差。
乙同学：只需测量滑块通过两个光电门的速度、两个光电门间的竖直高度差。
丙同学：只需测量滑块通过两个光电门的速度、两个光电门间的距离。
你认为________（填“甲”“乙”或“丙”）同学的方案不可行。
②如图3，光电门中光源与光敏管相对，光源发出的光使光敏管感光。当滑块经过时，遮光条把光遮住，计时器记录遮光时间，可计算出滑块的速度。实验中使用的遮光条宽度，光电门宽度。某次测量时，记录通过光电门A的遮光时间为，则滑块经过光电门A的速度大小为________。
20．某种花卉喜光，但阳光太强时易受损伤。某兴趣小组决定制作简易光强报警器，以便在光照过强时提醒花农。该实验用到的主要器材如下：学生电源、多用电表、数字电压表、数字电流表、滑动变阻器R（最大阻值）、白炽灯、可调电阻、发光二极管、光敏电阻型三极管、开关和若干导线等。
(1)判断发光二极管的极性使用多用电表的“”欧姆挡测量二极管的电阻。如图1所示，当黑表笔与接线端M接触、红表笔与接线端N接触时，多用电表指针位于表盘中a位置（见图2）；对调红、黑表笔后指针位于表盘中b位置（见图（2），由此判断M端为二极管的____________（填“正极”或“负极”）。
(2)研究光敏电阻在不同光照条件下的伏安特性
①采用图3中的器材进行实验，部分实物连接已完成。要求闭合开关后电压表和电流表的读数从0开始。导线和的另一端应分别连接滑动变阻器的____________、____________、____________接线柱（以上三空选填接线柱标号“A”“B”“C”或“D”）。
②图4为不同光照强度下得到的光敏电阻伏安特性图3曲线，图中曲线Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ对应光敏电阻受到的光照由弱到强。由图像可知，光敏电阻的阻值随其表面受到光照的增强而____________（填“增大”或“减小”）。
(3)组装光强报警器电路并测试其功能图5为利用光敏电阻、发光二极管、三极管（当b、e间电压达到一定程度后，三极管被导通）等元件设计的电路。组装好光强报警器后，在测试过程中发现，当照射到光敏电阻表面的光强达到报警值时，发光二极管并不发光，为使报警器正常工作，应____________（填“增大”或“减小”）可调电阻的阻值，直至发光二极管发光。
试卷第1页，共3页
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《河北省高考物理二轮复习专项练习-04实验题能力提升训练》参考答案
1．(1)A
(2)
(3) 1.06 2.20
【详解】（1）A．实验时应将纸带固定在小车尾部，并穿过打点计时器的限位孔，故A正确；
B．绕过动滑轮的轻绳要保持平行，也要始终与长木板平行，这样才能求出小车水平方向的合力，故B错误；
C．应先接通电源，再放开纸带，故C错误。
故选A。
（2）根据牛顿第二定律可得
整理得
图像斜率为，即
解得小车质量
（3）[1]由题意，每两个计数点之间的时间间隔为T=0.1s，则打点计时器打计数点C时小车的瞬时速度
解得
[2]根据逐差公式可得
代入数据解得
2．(1)2.60
(2) 1
(3)
【详解】（1）遮光条的宽度为
（2）如果A、B系统机械能守恒，则有
变形得
因此当图像的斜率等于1，与纵轴的截距等于，则机械能守恒定律得到验证。
（3）李同学实验时，同理根据A、B系统机械能守恒可得
可知当图像的斜率等于，与纵轴的截距等于，则机械能守恒定律得到验证。
3．(1) BC 2 15.55
(2) ACDFH 外 0.56 2.50 见解析
【详解】（1）①[1]A．为了保证小球做简谐运动，摆角不能超过5°，故A错误；
B．为了减小误差，摆线应适当长些，故B正确；
C．为了减小空气阻力的影响，摆球应选择密度大、体积小的实心金属小球，故C正确。
故选BC。
②[2]单摆经过最低点时，速度最大，摆线的拉力最大；从最低点到再次到达最低点所需时间等于半个周期，由图乙可知该单摆的运动周期为2s。
[3]20分度游标卡尺的精确值为，由图丙可知小球的直径为
（2）①[1]由于电源电动势为3V，则电压表应选择D；待测电阻约为5Ω，由
则电流表应选择C；为了调节方便，滑动变阻器应选择阻值较小的F；故上述器材中应选用的是ACDFH。
②[2]根据
可知实验电路应采用电流表外接法。
③[3]由于电流表选用0~0.6A量程，分度值为0.02A，则电流表的读数为
[4]由于电压表选用0~3V量程，分度值为0.1V，则电压表的读数为
④[5]由于滑动变阻器阻值范围为0~20Ω，待测电阻阻值约为5Ω，所以滑动变阻器采用限流接法，且电流表采用外接法，实验电路图如图所示
4．(1)
(2)B
(3)
【详解】（1）根据螺旋测微器的读数规则可知，遮光条的宽度
（2）如果A、B系统机械能守恒，则有
变形得
故应作出图像。故选B。
（3）[1][2]由可知，当图像的斜率为
纵轴的截距等于，则机械能守恒定律得到验证。
5． 0.980 0.588 0.40（0.38~0.42）
【详解】（1）[1]四个钩码重力势能的减少量为
（2）[2]对滑块和钩码构成的系统，由能量守恒定律可知
其中系统减少的重力势能为
系统增加的动能为
系统减少的机械能为，则代入数据可得表格中减少的机械能为
（3）[3]根据表格数据描点得的图像为
[4]根据做功关系可知
则图像的斜率为
解得动摩擦因数为
（0.38~0.42）
6． mgh5 见解析
【详解】（1）[1]从打出A点到打出F点时间内，弹簧的弹性势能减少量为
整理有
[2]打F点时钩码的速度为
由于在误差允许的范围内，认为释放钩码的同时打出A点，则钩码动能的增加量为
[3]钩码的重力势能增加量为
Ep重 = mgh5
（2）[4]钩码机械能的增加量，即钩码动能和重力势能增加量的总和，若无阻力做功则弹簧弹性势能的减少量等于钩码机械能的增加量。现在随着h增加，两条曲线在纵向的间隔逐渐变大，而两条曲线在纵向的间隔即阻力做的功，则产生这个问题的主要原因是纸带与限位孔的摩擦力做功变多导致两曲线间隔变大。
7． ABD 20.035/20.036/20.034 9.87 不变
【详解】（1）[1]A．使用光电门测量时，光电门形平面与被测物体的运动方向垂直是光电门使用的基本要求，故A正确；
B．测量摆线长度时，要保证绳子处于伸直状态，故B正确；
C．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，故C错误；
D．无初速度、小摆角释放的目的是保持摆球在竖直平面内运动，不形成圆锥摆，且单摆只有在摆角很小的情况下才可视为简谐运动，使用计算单摆的周期，故D正确。
故选ABD。
（2）[2]小钢球直径为
（3）[3]单摆周期公式
整理得
由图像知图线的斜率
解得
（4）[4]若将摆线长度误认为摆长，有
则得到的图线为
仍用上述图像法处理数据，图线斜率不变，仍为，故得到的重力加速度值不变。
8．(1) G1 1300
(2) 见解析
(3)
【详解】（1）[1][2]要将灵敏电流计改装成量程为3V的电压表，需要已知灵敏电流计的内阻，因此选择灵敏电流计G1。由欧姆定律和串联电路特征可知
（2）[1][2]实验时要求电流计示数从零开始变化，应选用分压式电路将滑动变阻器接入电路，为方便调节，确保测量数据的连续性强一些，滑动变阻器总阻值选择小一些，即应选择滑动变阻器。实物图连接如图所示
（3）根据并联电路特征可知
解得
9． B C 0.50W
【详解】（1）[1]由题意可知灯泡的额定电流为
因此选字母序号为B电流表选择量程的A2；
[2]本实验中为了多测数据，滑动变阻器采用分压接法，故应选用变化范围较小的电阻，故选字母序号为C的滑动变阻器R1；
（2）[3]本实验中为了多测数据，滑动变阻器采用分压接法，因灯泡内阻
所以电灯泡的内阻为小电阻，由“内大外小”原则故应选用电流表外接，由此可正确画出实验原理图如下所示
（3）[4]流过R1的电流为
因此流过灯泡的电流为
由小灯泡的伏安特性曲线可知，当电流为时，电灯泡电压为，故功率
。
【点睛】本实验考查了仪器选择、电路设计、灯泡功率、滑动变阻器阻值等问题，由图像找出电压对应的电流，熟练应用串联电路特点及欧姆定律是正确解题的关键。
10． CD/DC CABDE L1 R1
【详解】[1]A．按下S1后L2支路被短路，则L2不会发光，A错误；
B．当锅内温度高于103℃时，S1断开，而要温度降到70℃以下时S2才会闭合，则此时L2可能发光，此时电路中R与R1和L1的串联部分并联，并联的整体再和L2、R2串联，则回路中并联的整体电阻
RL= 10.42Ω
R并 = 56.64Ω
则回路总电阻
R总 = 1067.06Ω
则回路总电流
则L2一定发光，此时并联的整体的电压为
U并 = I总R并 = 11.89V
则流过L1的电流为
则流过L1的电流小于30mA，则L1熄灭，B错误；
C．由题知，S2在锅内温度高于80℃时自动断开，锅内温度降到70℃以下时S2自动闭合，C正确；
D．当锅内温度低于70℃时，S2自动闭合，L2支路被短路，则L2不会发光，此时电路中R与R1和L1的串联部分并联，则此时流过L1的电流为
则此时流过L1的电流大于30mA，则L1发光，D正确。
故选CD。
（2）[2]多用电表的操作步骤为：调整“指针定位螺丝”，使指什指到零刻度——机械调零；将选择开关旋转到“ × 100”位置——选挡；将两支表笔直接接触，调节“欧姆调零旋钮”，使指计指向欧姆零点——欧姆调零；测量指示灯L1两端的阻值——测量；将选择开关置于OFF位置或交流电压最高挡——关闭多用电表。
故正确顺序为CABDE。
[3]由于使用时L1始终不亮，但加热和保温功能均正常，如图3可看出L1两端有1100Ω左右的电阻，大约等于和R的总阻值，则说明L1始终不亮的原因可能是L1断路损坏。
[4]由于使用时L1始终不亮，但加热和保温功能均正常，如图4可看出欧姆表的示数几乎为零，,由于此时选用的是“ × 100”挡，而灯泡电阻RL= 10.42Ω，欧姆表两表笔间的电阻为灯泡电阻时，示数很小，几乎为0，说明灯泡L1正常，L1始终不亮的原因可能是R1断路损坏。
11．(1)A
(2)A
(3) 5.810
【详解】（1）单缝要放置在双缝与滤光片之间，因此单缝要放置在A处。
（2）A．根据双缝干涉相邻亮条纹间距公式有
可知，增大双缝到光屏的距离时，相邻亮条纹间距增大，则目镜中能观察到的条纹数量减少，故A正确；
B．结合上述可知，相邻亮条纹间距与单缝到双缝的距离无关，则增大单缝到双缝的距离时，目镜中能观察到的条纹数量不变，故B错误；
C．结合上述可知，增大双缝间的距离时，相邻亮条纹间距减小，则目镜中能观察到的条纹数量增多，故C错误；
D．结合上述可知，将红色滤光片更换为绿色滤光片，波长变短，相邻亮条纹间距减小，则目镜中能观察到的条纹数量增多，故D错误。
故选A。
（3）[1]根据螺旋测微器的读数规律，该读数为
[2]n条亮条纹间的距离为x，则有
根据
解得
12．绿光
【详解】根据，可得
由图表带入数据可知
故
则
已知绿光的波长小于红光波长，则单色光1是绿光。
13． AC/CA
【详解】（1）[1]为了减小实验的误差，大头针之间的距离应适当大一些，入射角适当大一些，故选AC。
（2）[2]根据折射定律得，玻璃砖的折射率
14．(1) 不会 见解析
(2)乙
【详解】（1）①[1]集气室内气体压强等于桶内水位高度H和集气室进水高度的高度差产生的压强和大气压强之和，根据可知其内径D的大小不会影响影响集气室内气体压强的大小；
②[2]由于实验中使用同一把刻度尺进行测量，分度值相同，根据数据分析，桶内水位高度明显大于集气室内进水高度，所以测量桶内水位高度产生的相对误差较小；
③[3]该延长线不过原点的主要原因是与集气室相连的细管中的气体被忽略不计，导致集气室气体体积相比于实际气体体积偏小。
（2）桶内水位高度越大，集气室内气体压强越大，铁芯进入电感线圈的长度越大，电感线圈的自感系数越大，根据可知震荡电路的周期越大，所以图3中乙对应的水位较高。
15．(1)
(2)AB
(3)
(4) 2 1.50 0.54/0.55/0.56/0.57/0.58/0.59
【详解】（1）根据电路图可连接实物如图所示
（2）定值电阻有保护电源的作用，且由于电源内阻很小，则根据闭合电路的欧姆定律有
可知加了定值电阻后可以达到电流变化时使电压表的示数变化明显的效果。
故选AB。
（3）[1][2]根据闭合电路欧姆定律有
联立解得，
（4）[1]当接1时，路端电压与电流的关系式为
画出图像，当电流表的示数0时，可知测得的电动势是准确的，而内电阻测量值等于电源内阻与定值电阻和电流表内阻之和，由于电流表内电阻的影响，使得内电阻测量值偏大，即图像与纵坐标的交点是准确的，而斜率偏大；当接2时，路端电压与电流的关系式为
画出图像，实验主要误差就是电压表的分流作用，当电流表的示数时，测得的电动势
测得的电动势偏小，不过当路端电压等于零时，流过电压表的电流也为零，系统误差消失，因此短路电流是准确的；利用图像在纵轴的截距可知，接1时图像纵轴的截距等于电源电动势，接2时图像纵轴的截距小于电源电动势，故图线是开关与“2”连接。
[2]由于图像的电动势测量准确，结合以上分析，可知电动势为
[3]图像的短路电流测量准确，可知短路电流，因此电源的内电阻
16．(1)C
(2) b→a 4.9
【详解】（1）AB．闭合开关S ，将S 接1，电容器开始充电，电容不变，AB错误；
C．当电路刚接通后，通过定值电阻R的电流从0增大到某一最大值，后随着电容器的不断充电，电路中的充电电流在减小，当充电结束电路稳定后，此时电路相当于开路，电流为0，故C正确。
故选C。
（2）[1]根据电路图可知充电结束后电容器上极板带正电，将S 接2，电容器放电，此时通过定值电阻R的电流方向为b→a；
[2]I-t图像与横轴围成的面积表示放电电荷量，M、N区域面积比为8：7，可得0时刻、2s末电容器的电荷量之比为，所以。
17． 3 0.30 B
【详解】（1）[1]根据实验原理可知，待测电阻接入电路中的电阻阻值与电阻箱阻值之和应保持不变，而根据电阻定律有
即电阻箱阻值增加多少，相应的待测电阻的阻值应减小多少，根据电阻定律可知，待测电阻的减少量与其接入电路中长度的减小少量成正比，即在误差允许范围内，减少相同的量则长度的减少量也应基本相同，则滑片P到a端长度的增加量应基本相同，根据表中数据可知，电阻箱每增加，滑片P到a端长度的增加量分别是、、、，由此可知第3组数据不合理。
（2）[2]当l为时，的滑片P到a之间电阻丝的匝数为133，则有
因此可得电阻丝的半径
其中
代入解得
（3）[3]用拟合上表数据，得k近似为，而电阻箱的阻值等于待测电阻滑片P到a端电阻阻值的大小，即
而根据拟合公式有
而单匝电阻丝长度为
单匝电阻丝周长
联立可得
（4）[4]A．由于待测电阻接入电路中的电阻与电阻箱串联，而二者之和始终保持不变，因此电压表内阻不会对该实验产生影响，故A错误；
B．根据该实验中电阻率的计算公式可知，若未考虑电阻丝绝缘层厚度，则会造成测量值偏大，故B正确；
C．由于该实验采用分压式接法，而与滑动变阻器右边所串联的并联部分的电路的总电阻始终不变因此回路中的总电阻始终不变，则电源内阻对该实验不产生影响，故C错误。
故选B。
18． C
【详解】（1）[1]电流表负极与滑动变阻器的右端的位置连接，如图
（2）[2]开关闭合，小灯泡闪亮一下后灯丝烧断，说明通过小灯泡的电流过大。
A．电流表内阻非常小，短路几乎不影响通过小灯泡的电流，与灯丝烧断无关，A错误；
B．滑动变阻器滑片接触不良，无电流通过小灯泡，B错误；
C．滑动变阻器的滑片开始时置于端，小灯泡部分分压达到最大，通过电流最大，可能会烧断小灯泡灯丝，C正确；
故选C。
（3）根据小灯泡的伏安特性曲线可知在点时的电压和电流分别为
，
根据欧姆定律可知小灯泡的电阻为
19．(1) 断开
(2) 丙 0.4
【详解】（1）①[1]用欧姆表测量热敏电阻的阻值时应该让热敏电阻与电源断开，即开关S应该断开；
②[2]由题意可知要串联的热敏电阻的阻值应该随温度的增加而快速增加，从而抑制电路中电流的增加，由图可知热敏电阻R1在温度65℃左右电阻异常变化较大，则为防止用电器用电器故障引起电流异常增加，可串联一个热敏电阻与R1具有相同温度特性的热敏电阻；
（2）①[1]要验证的关系为
可得
则只需要测量滑块经过两光电门时的速度和两个光电门间的竖直高度差，即甲乙同学的方案可行，丙同学的方案不可行；
②[2]滑块经过光电门的速度为
20．(1)负极
(2) A（D或C） A D或C（B） 减小
(3)增大
【详解】（1）根据欧姆表结构，使用时欧姆表黑表笔接内部电源正极，故当黑表笔接M端，电阻无穷大，说明二极管反向截止即连接电源负极。
（2）[1][2][3]题干要求电压表、电流表读数从零开始,所以滑动变阻器采用分压式接法连接电路，故接滑动变阻器A接线柱，若接在金属杆两端接线柱任意一个，即C或D,接滑动变阻器B接线柱符合题意；若接滑动变阻器A，接线柱接在金属杆两端接线柱任意一个，即C或D，柱符合题意。
[4]由图像可知，随光照强度增加，I-U图像斜率增大，所以电阻减小。
（3）三极管未导通时，与串联。随着光强增强，电阻减小，此时三极管仍未导通，说明分压小，故需要增大。
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