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文檔簡介
五年(2021-2025)高考真題分類匯編PAGEPAGE1專題11實驗題考點五年考情(2021-2025)命題趨勢考點1力學(xué)實驗2022、2023、2025物理實驗題呈現(xiàn)出從“驗證性實驗”向“探究性實驗”轉(zhuǎn)變的趨勢,注重考查學(xué)生的實驗設(shè)計、數(shù)據(jù)分析與誤差評估能力。試題常以教材必做實驗為基礎(chǔ),進行變形創(chuàng)新,要求學(xué)生自主選擇儀器、設(shè)計測量方案,如利用手機傳感器等非常規(guī)器材測量物理量。同時,實驗題會緊密結(jié)合科技前沿、生產(chǎn)實踐及生活場景等真實情境,讓學(xué)生從復(fù)雜信息中抽象物理模型,考查知識應(yīng)用能力。此外,還強調(diào)跨模塊綜合,可能將實驗與力學(xué)、電磁學(xué)等多個模塊知識相結(jié)合,并且更加注重對數(shù)學(xué)工具的應(yīng)用,要求學(xué)生能通過圖像分析等方法處理實驗數(shù)據(jù),體現(xiàn)出對學(xué)生綜合素養(yǎng)和實踐能力的重視考點2電學(xué)實驗2024、2025考點01力學(xué)實驗1.(2025·重慶·高考)彈簧是熄火保護裝置中的一個元件,其勁度系數(shù)會影響裝置的性能。小組設(shè)計了如圖1所示的實驗裝置測量彈簧的勁度系數(shù),其中壓力傳感器水平放置,彈簧豎直放在傳感器上,螺旋測微器豎直安裝,測微螺桿正對彈簧。(1)某次測量時,螺旋測微器的示數(shù)如圖2所示,此時讀數(shù)為______mm。(2)對測得的數(shù)據(jù)進行處理后得到彈簧彈力F與彈簧長度l的關(guān)系如圖3所示,由圖可得彈簧的勁度系數(shù)為_______N/m,彈簧原長為_______mm(均保留3位有效數(shù)字)?!敬鸢浮?1)7.415(2)18417.6【詳析】(1)根據(jù)螺旋測微器的讀數(shù)法則有7mm+41.5×0.01mm=7.415mm(2)[2]當(dāng)彈力為零時彈簧處于原長為17.6mm[1]將題圖反向延長與縱坐標的交點為2.50N,則根據(jù)胡克定律可知彈簧的勁度系數(shù)為k2.(2023·重慶·高考)某實驗小組用單擺測量重力加速度。所用實驗器材有擺球、長度可調(diào)的輕質(zhì)擺線、刻度尺、50分度的游標卡尺、攝像裝置等。
(1)用游標卡尺測量擺球直徑d。當(dāng)量爪并攏時,游標尺和主尺的零刻度線對齊。放置擺球后游標卡尺示數(shù)如圖甲所示,則擺球的直徑d為________mm。(2)用擺線和擺球組成單擺,如圖乙所示。當(dāng)擺線長度l=990.1mm時,記錄并分析單擺的振動視頻,得到單擺的振動周期T=2.00s,由此算得重力加速度g為_____m/s2(保留3位有效數(shù)字)。(3)改變擺線長度l,記錄并分析單擺的振動視頻,得到相應(yīng)的振動周期。他們發(fā)現(xiàn),分別用l和l+d2作為擺長,這兩種計算方法得到的重力加速度數(shù)值的差異大小Δg隨擺線長度l的變化曲線如圖所示。由圖可知,該實驗中,隨著擺線長度l的增加,Δg的變化特點是____________
【答案】19.209.86隨著擺線長度l的增加,Δg逐漸減小隨著擺線長度l的增加,則l+d2越接近于l【詳析】(1)[1]用游標卡尺測量擺球直徑d=19mm+0.02mm×10=19.20mm(2)[2]單擺的擺長為L=990.1mm+12×19.20mm=999.7mm根據(jù)T=2πLg(3)[3][4]由圖可知,隨著擺線長度l的增加,Δg逐漸減小,原因是隨著擺線長度l的增加,則l+d2越接近于l3.(2022·重慶·高考)如圖為某小組探究兩滑塊碰撞前后的動量變化規(guī)律所用的實驗裝置示意圖。帶刻度尺的氣墊導(dǎo)軌右支點固定,左支點高度可調(diào),裝置上方固定一具有計時功能的攝像機。(1)要測量滑塊的動量,除了前述實驗器材外,還必需的實驗器材是___________。(2)為減小重力對實驗的影響,開動氣泵后,調(diào)節(jié)氣墊導(dǎo)軌的左支點,使輕推后的滑塊能在氣墊導(dǎo)軌上近似做___________運動。(3)測得滑塊B的質(zhì)量為197.8g,兩滑塊碰撞前后位置x隨時間t的變化圖像如圖所示,其中①為滑塊B碰前的圖線。取滑塊A碰前的運動方向為正方向,由圖中數(shù)據(jù)可得滑塊B碰前的動量為___________kg?m?s-1(保留2位有效數(shù)字),滑塊A碰后的圖線為___________(選填【答案】天平勻速直線-0.011③【詳析】(1)[1]要測量滑塊的動量還需要測量滑塊的質(zhì)量,故還需要的器材是天平;(2)[2]為了減小重力對實驗的影響,應(yīng)該讓氣墊導(dǎo)軌處于水平位置,故調(diào)節(jié)氣墊導(dǎo)軌后要使滑塊能在氣墊導(dǎo)軌上近似做勻速直線運動;(3)[3]取滑塊A碰前運動方向為正方向,根據(jù)x-t圖可知滑塊B碰前的速度為vB=0.424-0.4760.9[4]由題意可知兩物塊相碰要符合碰撞制約關(guān)系則④圖線為碰前A物塊的圖線,由圖可知碰后③圖線的速度大于②圖線的速度,根據(jù)“后不超前”的原則可知③為碰后A物塊的圖線??键c02電學(xué)實驗4.(2025·重慶·高考)熄火保護裝置主要由彈簧、熱電偶和電磁鐵等組成,其示意圖如圖1所示,A、B為導(dǎo)線上兩個接線端。小組設(shè)計了如圖2所示的電路(部分連線未完成)進行探究,圖中數(shù)字毫安表內(nèi)阻約為1Ω,數(shù)字毫伏表內(nèi)阻約為10MΩ。(1)將圖1中的A、B端分別與圖2中的A'、B'端連接,測量熱電偶和電磁鐵線圈構(gòu)成的組合體電阻。已知組合體電阻不超過0.05Ω,則未完成的連接中,Q端應(yīng)和_______(填“b”或“c”)處相連,理由是_____。正確連線后,開始時滑動變阻器的滑片應(yīng)置于_______(填“d”或“e(2)閉合開關(guān)S1、S2,實驗測得組合體電阻為0.020Ω,當(dāng)電磁鐵線圈中的電流小于142mA時,電磁鐵無法繼續(xù)吸合銜鐵,銜鐵被釋放。斷開開關(guān)S1、S2,從室溫加熱熱電偶感溫端到某一溫度后,停止加熱,使其自然冷卻至室溫。測得整個過程中熱電偶受熱產(chǎn)生的電動勢E'隨時間t的變化關(guān)系如圖3所示。在相同的加熱和冷卻過程中,如果將A、B【答案】(1)b見解析e(2)17.5【詳析】(1)[1][2]根據(jù)題意可知,組合體電阻不超過0.05Ω,相比較遠小于數(shù)字毫伏表內(nèi)阻,應(yīng)采用數(shù)字毫安表外接法,即Q端應(yīng)和b處相連。[3]滑動變阻器采用分壓接法,閉合開關(guān)時,為了保護電表,滑動變阻器的滑片應(yīng)置于e端。(2)根據(jù)題意,由閉合回路歐姆定律可知,銜鐵被釋放時,電動勢為E停止加熱時,熱電偶受熱產(chǎn)生的電動勢E'由圖可知,從停止加熱到吸合的銜鐵被釋放,所用的時間約為Δt5.(2024·重慶·高考)探究電容器充放電規(guī)律,實驗裝置如圖甲所示,有電源E,定值電阻R0,電容器C,單刀雙置開關(guān)S。
(1)為測量電容器充放電過程電壓U和電流I變化,需在①、②處接入測量儀器,位置②應(yīng)該接入測_____(電流、電壓)儀器。(2)接通電路并接通開關(guān)使電容器充電,當(dāng)電壓表示數(shù)最大時,電流表示數(shù)為_____。(3)根據(jù)測到數(shù)據(jù),某過程中電容器兩端電壓U與電流I的關(guān)系圖如圖乙所示。該過程為_____(充電,放電)。放電過程中電容器兩端電壓U隨時間t變化關(guān)系如圖丙所示。0.2s時R0消耗的功率_____W?!敬鸢浮?1)電壓(2)0(3)放電0.32【詳析】(1)位置②與電容器并聯(lián),為測電壓儀器。(2)電壓表示數(shù)最大時,電容器充電完畢,電流表示數(shù)為零。(3)[1]電容器放電時電壓和電流都減小,圖像逆向分析,該過程為電容器放電過程。[2]電容器充電完畢后的電壓等于電源電動勢,大小為12V,由題圖丙可知t=0.2s時電容器兩端電壓為U=8V,由題圖乙可知當(dāng)U=8V時,電流I=40mA,則電阻R0消耗的功率為P=8×40×10-3W=0.32W1.(2025·重慶一中·三模)用圖甲所示裝置測量一條橡皮筋的勁度系數(shù)。將細線下端拴在橡皮筋的上端部位,細線上端固定在鐵架臺的橫梁上,橡皮筋下端固定一個水平的輕質(zhì)小紙片,橡皮筋自然下垂,桌面上的距離傳感器可以測出水平小紙片與傳感器上表面的距離h。記錄所掛鉤碼的個數(shù)n和對應(yīng)的h值。已知每個鉤碼的質(zhì)量m=50g,重力加速度g取10m/(1)根據(jù)實驗記錄的數(shù)據(jù)作出h隨鉤碼個數(shù)n的變化關(guān)系圖線如圖乙所示,可得圖像斜率的絕對值為______cm/個,橡皮筋的勁度系數(shù)測量值k=______N/m(結(jié)果均保留2(2)為防止橡皮筋從上端細線中脫落,橡皮筋在細線栓結(jié)點上方留有一小段長度(如圖丙),這會導(dǎo)致實驗對整條橡皮筋勁度系數(shù)的測量值______(填"偏大""偏小"或"不變")?!敬鸢浮?1)2.025(2)偏大【詳析】(1)[1]圖像斜率k0=ΔhΔ[2]由胡克定律可得nmg=kh0-h即h=h0-mgk(2)橡皮筋在細線栓結(jié)點上方留有一小段長度橡皮筋,如將該段橡皮筋放置在結(jié)點以下,施加一定拉力后,除原先就在結(jié)點以下的橡皮筋部分會伸長外,該段橡皮筋也將伸長,這會導(dǎo)致整條橡皮筋的伸長量增大,所測得的勁度系數(shù)變小,所以這條橡皮筋勁度系數(shù)的測量值偏大。2.(2025·重慶育才·全真??迹┠澄锢砼d趣小組利用傳感器進行“探究向心力大小F與半徑r、角速度ω、質(zhì)量m的關(guān)系”實驗,實驗裝置如圖甲所示,裝置中水平光滑直桿能隨豎直轉(zhuǎn)軸一起轉(zhuǎn)動,將滑塊套在水平直桿上,用細線將滑塊與固定的力傳感器連接。當(dāng)滑塊隨水平光滑直桿一起勻速轉(zhuǎn)動時,細線的拉力提供滑塊做圓周運動的向心力,拉力的大小F可以通過力傳感器測得,滑塊轉(zhuǎn)動的角速度ω可以通過角速度傳感器測得。(1)小組同學(xué)保持滑塊質(zhì)量不變,改變轉(zhuǎn)動角速度,在五個不同的半徑下得到相應(yīng)的向心力大小,在同一坐標系中分別得到圖乙中①、②、③、④、⑤五條圖線,其中半徑最大的圖線是_______;(2)為進一步研究F與ω的關(guān)系,小組同學(xué)保持滑塊質(zhì)量與轉(zhuǎn)動半徑不變,通過數(shù)據(jù)處理得到一條過原點的傾斜直線,如圖丙所示,其縱軸為F,橫軸應(yīng)該為__________;(選填“ω”、“ω2”或“ω”(3)若水平桿不光滑,根據(jù)(2)得到圖線的斜率將_________。(選填“增大”、“不變”或“減小”)【答案】(1)①(2)ω(3)不變【詳析】(1)由F=mω2r(2)由F=mω2r可知在m、r不變的情況下,F(xiàn)(3)由F-f=m3.(2025·重慶西南大附中·全真模考)某同學(xué)采用了如圖甲所示的實驗裝置探究空氣阻力與速度的關(guān)系,已知打點計時器打點周期為T。(1)取下連接小車(此時小車上沒有薄板)的細繩,紙帶穿過打點計時器,將木板一端墊高直至小車所受的摩擦力被平衡。(2)連接好細繩,讓細繩與木板平行。在小車上安裝薄板,讓薄板平面與運動方向垂直。(3)往砝碼盤中加入砝碼,在釋放小車________(選填“之前”“之后”或“同時”)接通打點計時器的電源。(4)利用紙帶上的實驗點進行測量。如圖乙,從O點到C點,小車運動的時間是________,測量出B、C、D到O的距離xBO、xCO、xDO,用B到D的平均速度代替C的瞬時速度,打點計時器打下C時小車的瞬時速度是________。(5)測出小車若干時刻速度,畫出v-t圖線(圖丙中圖線1)。改變秤盤中砝碼的質(zhì)量,重復(fù)實驗,得到另外4條v-t圖線(圖線2、3、4、5)。比較各條曲線的共同點,可以發(fā)現(xiàn)小車開始階段做________運動,最后做________運動;小車的速度越大,所受空氣阻越________。比較1、5,它們在1.0s~1.5s內(nèi)運動情況有差異,造成這種差異的原因是________。(6)為研究空氣阻力與速度之間的定量關(guān)系,利用圖丙所示的數(shù)據(jù),還需要測量________。【答案】之前5TxDO-xBO2T勻加速直線勻速【詳析】(3)[1]為保證實驗準確性,應(yīng)先接通打點計時器電源,讓打點計時器穩(wěn)定工作后再釋放小車,這樣能在紙帶上打下足夠多清晰的點,便于后續(xù)數(shù)據(jù)處理,所以是“之前”;(4)[2]打點計時器打點周期為T,從O點到C點,中間間隔5個時間間隔,所以時間是5T。[3]根據(jù)平均速度等于中間時刻的瞬時速度,B到D的時間間隔為2T,所以C點瞬時速度v(5)[4][5][6]v-t圖線的斜率表示加速度,從v-t圖像看,小車開始階段速度隨時間均勻增加,小車做勻加速直線運動,最后做勻速直線運動;由圖像可知,速度越大,圖像斜率越小,說明加速度越小,根據(jù)牛頓第二定律可得F[7]在1.0s~1.5s內(nèi)圖線5表示的速度較大,造成這種差異的原因是5繩的拉力較大,小車需達到更大的速度,空氣阻力才與繩的拉力大小相等,才能勻速運動。(6)[8]為研究空氣阻力f與速度v的定量關(guān)系,就要求出空氣阻力的大小,根據(jù)牛頓第二定律F可知需要求出細繩的拉力、小車的質(zhì)量和加速度,加速度可由v-4.(2025·重慶·高三第七次模擬調(diào)研)圖是一輛連有紙帶的小車做勻變速直線運動時打出的一條紙帶。已知打點頻率為50Hz,圖中A、B、C是連續(xù)三個計數(shù)點(每相鄰兩個計數(shù)點間還有4個計時點未畫出)。用刻度尺測出OA、OB、OC的距離,并標注在圖中。由此可知,打下B點時小車的速度大小為__________ms,小車的加速度大小為__________m【答案】0.190.39【詳析】[1]兩點間隔時間T=5×150s=0.1s[2]小車的加速度大小a5.(2025·重慶·高三學(xué)業(yè)質(zhì)量調(diào)研抽測(三))小明利用手機內(nèi)置加速度傳感器探究加速度與合外力的關(guān)系,實驗裝置如圖甲,已知當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間。(1)輕彈簧上端固定,下端與手機相連,手機下端通過細繩懸掛小桶,桶內(nèi)裝有砝碼,整個系統(tǒng)靜止;(2)突然剪斷細繩,通過手機軟件記錄豎直方向加速度a隨時間變化的圖像如圖乙,剪斷細繩瞬間手機的加速度對應(yīng)圖中的________(選填“P”“Q”或“R”)點;(3)改變小桶中砝碼質(zhì)量,重復(fù)步驟(2),獲得多組手機所受合力F與加速度a的數(shù)據(jù),作出a-F圖像如題圖丙,可得結(jié)論:在誤差允許的范圍內(nèi)(4)如圖丁,某同學(xué)在處理數(shù)據(jù)時,以手機豎直方向的加速度a為縱坐標,砝碼質(zhì)量m為橫坐標,繪制a-m圖像,獲得一條斜率為k0,截距為a0的直線,則可推算出手機的質(zhì)量為__________,小桶的質(zhì)量為_________。(選用k0【答案】P質(zhì)量一定時,手機加速度與所受合外力成正比gk0【詳析】(2)[1]剪斷細繩瞬間手機的合力為向上最大,則加速度為向上的最大,可知應(yīng)該對應(yīng)圖中的P點;(3)[2]根據(jù)作出的a-(4)[3][4]繩子剪斷前,設(shè)彈力為F,小桶質(zhì)量為m0,手機質(zhì)量為M,對手機由平衡條件知F-(m+m0)g-Mg=0繩子剪斷后,對手機由牛頓第二定律有F-Mg=Ma聯(lián)立可得a=gMm+m解得M=gk0截距6.(2025·重慶·三診)某學(xué)習(xí)小組利用如圖所示裝置,測量當(dāng)?shù)刂亓铀俣却笮?。一半徑為R的光滑圓弧槽固定在水平桌面上,O點為其圓心,圓弧兩端點A、C的連線水平,B點為圓弧最低點,且∠AOB<5°。將一直徑為d的光滑小球從A點無初速度釋放,小球隨后的運動可等效為單擺擺球的運動。(1)該等效單擺的擺長L=________(用R、d表示)。(2)從B點開始用秒表計時并計數(shù)為“0”,到小球第“N”次經(jīng)過B點的總時間為t。則該等效單擺的周期T=________(用N、t表示)。(3)根據(jù)以上實驗數(shù)據(jù),計算得出當(dāng)?shù)刂亓铀俣却笮=________(用R、d、N、t表示)?!敬鸢浮?1)R(2)2(3)π【詳析】(1)由題易知,擺長L(2)由N?T2(3)由單擺周期公式T=2πLg可得,當(dāng)?shù)刂亓铀俣萭=4π2L7.(2025·重慶·高三二模)某同學(xué)設(shè)計了如圖1所示實驗裝置,來驗證“機械能守恒定律”。所用實驗器材有:鐵架臺、小圓柱體、光電門計時器、帶量角器的參考背景板等。主要實驗步驟如下:
①用直尺測量擺線長L(作為擺長);用游標卡尺測量小圓柱體的直徑d,結(jié)果如圖2所示。②按圖1安裝好實驗器材,使小圓柱體下擺時,其中心經(jīng)過固定在O點正下方的光電門。③用手拉住小圓柱體,使細線稍稍繃緊,記錄下擺夾角θ,然后打開光電門計時器,將小圓柱體由靜止釋放,記錄小圓柱體第一次經(jīng)過光電門的遮光時間Δt④改變小圓柱體的下擺夾角,多次重復(fù)步驟③。⑤記錄多組θ、Δt數(shù)據(jù),并繪制出dΔt已知小圓柱體的質(zhì)量為m,當(dāng)?shù)刂亓铀俣却笮間?;卮鹣铝袉栴}:(1)小圓柱體的直徑d=______cm(2)小圓柱體從靜止釋放到經(jīng)過光電門的過程中,其動能的增加量為______(用m、d、Δt(3)若圖3中圖線斜率與理論值______(用g、L表示)近似相等,則成功驗證了機械能守恒定律。【答案】(1)1.040(2)m(3)2【詳析】(1)20分度游標卡尺的精確值為0.05mm,由圖可知小圓柱體的直徑為d(2)小圓柱體經(jīng)過光電門時的速度v=dΔt(3)小圓柱體由靜止釋放到經(jīng)過光電門過程中,重力勢能減少量ΔEp=mgL1-cosθ若機械能守恒,則有ΔEk8.(24-25·重慶一中·定時訓(xùn)練)如圖甲所示是某興趣小組設(shè)計的驗證向心力大小表達式的實驗裝置原理圖。用一剛性細繩懸掛一質(zhì)量為m的小球,小球的下方連接一輕質(zhì)的遮光片,細繩上方的懸掛點處安裝有一個力傳感器,懸掛點的正下方固定一個光電門,兩裝置連接到同一數(shù)據(jù)采集器上,可以采集小球經(jīng)過光電門的遮光時間和此時細繩拉力的大小,重力加速度為g。實驗過程如下:①用刻度尺測量出懸掛點到球心的距離L;②將小球拉升到一定高度(細繩始終伸直)后釋放,記錄小球第一次經(jīng)過最低點時遮光片的遮光時間Δt和力傳感器示數(shù)F③改變小球拉升的高度,重復(fù)步驟②,測6~10組數(shù)據(jù);④根據(jù)測量得到的數(shù)據(jù)在坐標紙上繪制圖像;⑤改變懸掛點到球心的距離L,重復(fù)上述步驟,繪制得到的圖像如圖乙所示(1)圖乙中圖像橫坐標表示的物理量為_____(選填“Δt”、“1Δt”或“(2)理想情況下,圖乙中各圖像的延長線是否交于縱軸上的同一點?______(選填“是”或“否”)(3)圖乙中A組實驗所用細繩的長度與B組實驗所用細繩長度之比為_______;(4)將圖乙的縱坐標改為_______則可以得到結(jié)論:向心力的大小與線速度的平方成正比。(5)由于遮光片位于小球的下方,圖乙中的斜率與準確值相比_______(選填“偏大”、“偏小”或“不變”)?!敬鸢浮?1)1(2)是(3)1:2(4)F(5)偏小【詳析】(1)小球經(jīng)過光電門的速度為v=dΔt根據(jù)牛頓第二定律有F-mg(2)由(1)中F=mg+m(3)根據(jù)F=mg+md2L(Δt)2可知圖像的斜率為k=md2(4)根據(jù)Fn=F-(5)由于遮光片位于小球的下方,則半徑L變大,圖乙中的斜率與準確值相比偏小。9.(2025·重慶南開中學(xué)·第七次模擬預(yù)測)某興趣小組用如圖甲所示的裝置測量物塊與桌面的動摩擦因數(shù),粗糙水平桌面的右邊緣點與一個斜面頂端重合于O點,實驗步驟如下:①將輕彈簧的一端固定在水平桌面左側(cè)的墻面上,另一端與物塊接觸但不拴接;②用外力把物塊壓縮至P點由靜止釋放,物塊從O點水平飛出后落到斜面上,測得物塊的質(zhì)量m及落點到O點的距離x;③使用質(zhì)量不同、與桌面動摩擦因數(shù)相同的物塊重復(fù)步驟②;④利用以上所測數(shù)據(jù)得到如圖乙所示的1m-x圖像。已知圖像的斜率為k
(1)物塊在桌面上運動時,物塊和彈簧組成的系統(tǒng)機械能______(填“守恒”或“不守恒”);(2)為了測量物塊與桌面的動摩擦因數(shù),還需要測量的物理量有______;A.O點與P點之間的距離L B.當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭C.彈簧的原長L0 D.斜面的傾斜角(3)物塊與桌面的動摩擦因數(shù)為______(用(2)中所選的物理量符號和k、b表示)?!敬鸢浮?1)不守恒(2)AD(3)b【詳析】(1)由于存在摩擦力,系統(tǒng)的機械能不守恒;(2)設(shè)彈簧初始的彈性勢能為Ep,物體離開桌面的速度為v0,由能量守恒有Ep=μmgL+12mv02由平拋運動規(guī)律有xcosθ=(3)結(jié)合以上函數(shù)關(guān)系式,可知1m-x圖像縱截距、斜率分別為b=μgL10.(2025·重慶·高考模擬調(diào)研)某興趣小組利用一根長細橡皮條來探究“力的平行四邊形定則”。所用實驗器材有:木板、白紙、細線、三角板、刻度尺、圖釘?shù)取V饕O(shè)計思路如下:①將白紙固定在木板上,截取三條細線分別綁在橡皮條兩端和中間某處(結(jié)點),如圖1所示。用刻度尺測出細線2與橡皮條的結(jié)點到橡皮條末端P0的自然長度l②細線1上端固定在C處,適當(dāng)拉動細線3,記錄結(jié)點位置O和橡皮條末端位置P1,如圖2③互成角度地拉細線2、3,使結(jié)點到達O處,記錄橡皮條末端位置P2和細線2的方向,如圖3④交換細線2、3的位置,再次互成角度地拉細線2、3,使結(jié)點仍到達O處,保證細線2通過③中的描點P2、細線3通過③中細線2的方向,并記錄橡皮條末端位置P3,如圖⑤利用①中畫出的自然長度l,以及O、P1、P2、請回答下列問題:(1)下列說法正確的是_____(單選,填正確答案標號)。A.拉橡皮條的力越大越好B.細線2、3的夾角越大越好C.實驗過程中橡皮條應(yīng)與木板平行D.細線2與橡皮條的結(jié)點應(yīng)位于橡皮條中點(2)請在圖5中完成實驗探究圖(作出必要的輔助線)。(3)由(2)可知,按平行四邊形定則作出的對角線在方向、長度(大?。┥吓c一個力拉時力的方向、長度(大?。┚嬖谡`差,可能的實驗誤差來源是:_____。(寫出1條)【答案】(1)C(2)(3)作圖時有誤差;長度l測量不準確;描點位置不準確;實驗中橡皮條發(fā)生扭轉(zhuǎn)【來源】2025屆重慶市高考模擬調(diào)研卷(五)物理試卷【詳析】(1)A.拉橡皮條的力不是越大越好,不能超過其彈性限度,故A錯誤;B.細線2、3的夾角并非越大越好,故B錯誤:C.實驗過程中,橡皮條應(yīng)始終與木板平行,故C正確;D.細線2與橡皮條的結(jié)點可以不在橡皮條中點,故D錯誤。故選C。(2)根據(jù)胡克定律可知,橡皮條的彈力大小與形變量成正比。作圖時,需先從P1、P2、P3(3)作圖時有誤差;長度l測量不準確;描點位置不準確;實驗中橡皮條發(fā)生扭轉(zhuǎn)。11.(2025·重慶育才中學(xué)·二模)某科技小組想通過實驗探究熱敏電阻的溫度特性。如題圖甲所示,R1為滑動變阻器,R2為電阻箱,熱敏電阻RT處在虛線所示的溫控室中。(1)實驗前,開關(guān)S1、S2先斷開,將滑動變阻器R1的滑片移到________(填“a”或“b”)端;實驗時,記錄溫控室的溫度t0,將S2打到1,閉合S1,調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片P,使電流表的示數(shù)為I0;然后保持滑動變阻器的滑片P位置不變,再將S2打到2,調(diào)節(jié)電阻箱R2,使電流表的示數(shù)為________,記錄此時電阻箱的示數(shù)R,即為熱敏電阻的阻值;(2)多次改變溫控室的溫度,重復(fù)上述實驗過程,測得多組熱敏電阻在不同溫度t下對應(yīng)的電阻值R,作出R-t圖像,如圖乙所示,由圖像可知,該熱敏電阻的阻值隨溫度的降低而________(填“增大”或“減小”);(3)上述實驗過程中,若電流表內(nèi)阻不可忽略,則熱敏電阻的測量值________(填“大于”、“等于”或“小于”)真實值;(4)現(xiàn)將此熱敏電阻接在電流恒定的電路中,當(dāng)它產(chǎn)生的熱量與向周圍環(huán)境散熱達到平衡時,熱敏電阻的溫度穩(wěn)定在某一值t,且滿足關(guān)系式I2R=k(t-t0),其中k是散熱系數(shù),t是電阻的溫度,t0是周圍環(huán)境溫度,I為電流。若I=40mA,t0=20℃,k=0.16W/℃,結(jié)合乙圖可知該熱敏電阻的溫度穩(wěn)定在________℃。(保留兩位有效數(shù)字)【答案】(1)bI0(2)增大(3)等于(4)46/47/48【來源】2025屆重慶市育才中學(xué)校高三下學(xué)期二模物理試題【詳析】(1)[1]閉合電鍵S1前,應(yīng)將滑動變阻器R1的滑片移動b端,使滑動變阻器接入電路的電阻最大;[2]電流表前后兩次一致,保證電路前后兩次等效,所以調(diào)整電阻箱,使電流表的示數(shù)也為I0。(2)從圖像可以看出,該熱敏電阻的阻值隨溫度的降低而增大。(3)電流表內(nèi)阻即使不可忽略,只要保證開關(guān)S2打到1或2時電流表的讀數(shù)一致,則熱敏電阻的測量值等于真實值。(4)由題意可知,電阻的散熱功率表示為P散=k(t-t0)=I2R根據(jù)其與理論圖線的交點即可求得,該電阻的溫度大約穩(wěn)定在48℃。12.(2025·重慶育才·全真??迹皣鸂t煮茶”是近幾年廣受追捧的休閑項目,但也曾有媒體報道了多起圍爐煮茶時的一氧化碳中毒事故。某學(xué)習(xí)小組想設(shè)計一款“一氧化碳報警器”,經(jīng)查閱資料,發(fā)現(xiàn)當(dāng)人體所處環(huán)境中的一氧化碳濃度超過60mg?m?3時,便容易發(fā)生一氧化碳中毒。該小組同學(xué)購買了一款氣敏電阻,其產(chǎn)品說明書中提供了該氣敏電阻的阻值Rq隨一氧化碳濃度η變化的關(guān)系圖像,如圖甲所示。(1)為檢驗該氣敏電阻的參數(shù)是否與圖甲一致,該小組同學(xué)設(shè)計了如圖乙所示電路。利用如下實驗器材測一氧化碳濃度為60mg?m?3時氣敏電阻的阻值,供選用的器材如下:A.蓄電池(電動勢6V,內(nèi)阻不計)B.電壓表(量程6V,內(nèi)阻約10kΩ)C.毫安表(量程5mA,內(nèi)阻約2Ω)D.滑動變阻器R1(最大阻值20Ω)E.滑動變阻器R2(最大阻值1000Ω)F.開關(guān)、導(dǎo)線若干根據(jù)圖甲中的參數(shù),滑動變阻器RP應(yīng)選用________(填“R1”或“R2”),單刀雙擲開關(guān)應(yīng)接在______(填“1”或“2”);(2)核對參數(shù)無誤后,該小組同學(xué)設(shè)計了一款一氧化碳報警器。將定值電阻、氣敏電阻Rq、發(fā)光二極管、直流電源(電動勢為E=5.0V,內(nèi)阻不計)按照圖丙連接。圖中D1、D2分別為紅、綠發(fā)光二極管,D1的啟動(導(dǎo)通)電壓為2.0V,即D1兩端電壓UD1≥2.0V時點亮,D2的啟動電壓為3.0V,二極管啟動時對電路電阻的影響均不計。實驗要求當(dāng)一氧化碳濃度正常時綠燈亮,超標時紅燈亮,則在電阻R3和R4中,_________是定值電阻,其阻值為_________Ω?!敬鸢浮?1)R11(2)R43450【詳析】(1)[1]由乙圖分壓接法,為便于調(diào)節(jié),選阻值小的滑動變阻器R1;[2]當(dāng)一氧化碳濃度為60mg?m?3時,由圖甲知,氣敏電阻Rq=2.3×103Ω,滿足Rq?RA,電流表分壓造成的誤差較小,選內(nèi)接法,故接1。(2)[1]隨一氧化碳濃度增大紅燈變亮,則相當(dāng)于R3阻值增大,故R3氣敏電阻,R4為定值電阻。[2]當(dāng)一氧化碳濃度為60mg?m?3時,由圖甲知,氣敏電阻Rq=2.3×103Ω,由電阻比等于電壓比可知2可得R4=3450Ω13.(2025·重慶·高三第七次模擬調(diào)研)某興趣小組測量“干電池的電動勢和內(nèi)阻”??蛇x實驗器材有:電壓表(量程0~3V或0~15V、內(nèi)阻很大),電流表(量程0~0.6A或0~3A),電阻箱R(阻值范圍0~20Ω),待測干電池一節(jié),開關(guān)S及導(dǎo)線若干。(1)①該小組一部分同學(xué)設(shè)計了如圖1所示電路,請將對應(yīng)的圖2中的實物連線補充完整________。②實驗中為減小誤差,電壓表量程選擇0~3V,則電流表量程應(yīng)選擇________。③通過實驗測量多組數(shù)據(jù),得到電壓表和電流表示數(shù)的關(guān)系如圖3中甲所示(其中E1、I(2)該小組另一部分同學(xué)設(shè)計了如圖4所示的電路。電表選擇適當(dāng)量程后,也進行了多組數(shù)據(jù)測量,得到電壓表和電流表示數(shù)的關(guān)系如圖3中乙所示(其中E2、I(3)分析以上兩組測量數(shù)據(jù),張同學(xué)發(fā)現(xiàn),利用已知數(shù)據(jù)可以得到無系統(tǒng)誤差的內(nèi)阻表達式,則該干電池的內(nèi)阻r=________(用E1、E2、I(4)由圖3可知,兩條圖線的交點處,電阻箱R的電阻差值ΔR________(選填“遠大于”“遠小于”或“約等于”)電流表內(nèi)阻R【答案】0~0.6AE2I1【詳析】(1)[1]根據(jù)電路圖,實物連線如答圖1所示[2]一節(jié)干電池的電動勢約為1.5V,為減小實驗誤差,電流表量程應(yīng)選擇0~0.6A。(3)[3]由題分析知,U-I圖像坐標軸上E2、I(4)[4]設(shè)兩圖線的交點處電壓為U0、電流為I0對乙有R2RVR2+RV14.(2025·重慶八中·三診)某實驗小組設(shè)計的歐姆表內(nèi)部結(jié)構(gòu)可簡化成如題圖所示的電路。已知電源電動勢E=4.5V,內(nèi)阻r=1.0Ω,電壓表滿偏電壓為3V,內(nèi)阻RV=3000Ω,滑動變阻器R最大阻值為5000Ω,A、B為兩表筆,通過讀取電壓表V的電壓值得到被測電阻的阻值。(1)使用該歐姆表測電阻時,需要調(diào)節(jié)滑動變阻器使電壓表V滿偏,下列操作正確的是()A.閉合開關(guān)S,兩表筆間不接入任何電阻B.閉合開關(guān)S,將兩表筆短接(2)按照正確操作步驟測量某電阻阻值,電壓表V指針指在1.5V處,則電阻阻值為_________Ω;(3)將電壓表V刻度線改成電阻刻度線,電阻“0”刻線在表盤__________(選填“最左邊”或“最右邊”),電阻刻度線是_________(選填“均勻”“左疏右密”或“右疏左密”);(4)該歐姆表使用較長時間后,電源電動勢減小,內(nèi)阻變大,調(diào)節(jié)滑動變阻器仍能使電壓表V滿偏,導(dǎo)致測量值_________(選填“大于”“小于”或“等于”)真實值?!敬鸢浮?1)A(2)1000(3)最左邊左疏右密(4)大于【詳析】(1)如果閉合開關(guān)S,將兩表筆短接,則流過電壓表的電流為0,不會滿偏,故要調(diào)節(jié)滑動電阻器使電壓表V滿偏,兩表筆間不接入任何電阻。故選A。(2)設(shè)滿偏時滑動變阻器的阻值和內(nèi)阻和為R,待測電阻為Rx,由閉合電路歐姆定律,滿偏時有E=Ug+IgR,Ig=UgRV解得R=1500Ω(3)[1][2]設(shè)當(dāng)待測電阻為Rx時,有E=U+IR,I=UR并,1R并=(4)設(shè)滿偏時滑動變阻器的阻值和內(nèi)阻和為R,電壓表滿偏時有I當(dāng)E減小,R也減小,測量電阻Rx時,設(shè)電壓表與Rx的并聯(lián)電阻為R并,此時電壓表的電流為I變形可得IV=11Ig-15.(2025·重慶巴蜀中學(xué)·三診)某同學(xué)為盡量精確地測量某電源的電動勢E、內(nèi)阻r以及一待測電阻的阻值Rx該同學(xué)首先利用甲電路進行實驗:(1)閉合開關(guān)S1、S2,調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片,記錄多組電壓表和電流表的示數(shù),在U-(2)斷開開關(guān)S2,調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片,記錄多組電壓表和電流表的示數(shù),在同一U-I坐標系中描點作出圖像②A.
B.C.
D.(3)利用第(2)問中的圖像,可知電源電動勢E=______(選用b1、b2、b3表示),待測電阻Rx=______(選用a1、a2、(4)為進一步求得電源內(nèi)阻r的值,該同學(xué)利用乙電路繼續(xù)實驗,閉合開關(guān)S3,調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片,仍記錄多組電壓表和電流表的示數(shù),所作U-I圖像的縱截距為d,則該電源的內(nèi)阻r=______(選用a1、a2、a3、b【答案】Bb1b1【詳析】(2)[1]閉合開關(guān)S1、S2,根據(jù)閉合電路歐姆定律有U=E-Ir+RA斷開開關(guān)S2,閉合開關(guān)S1可知,兩圖像縱軸截距相等,圖像②斜率的絕對值大于圖像①斜率的絕對值,則第二個選擇項滿足要求。故選B。(3)[2][3]圖像①對應(yīng)函數(shù)U=E-Ir+RA則有E=b1,r(4)[4]將Rx與電源等效為一個新電源,則新電源的電動勢E1=ERxRx+r新電源的內(nèi)阻r1=RxrRx+r根據(jù)閉合電路歐姆定律有16.(2025·重慶·高三學(xué)業(yè)質(zhì)量調(diào)研抽測(三))某同學(xué)用如圖甲的電路測量電源的電動勢和內(nèi)阻,并同時描繪電動機的伏安特性曲線。現(xiàn)有實驗器材:待測電源、電壓表(內(nèi)阻很大)、電流表(內(nèi)阻很?。㈦娮柘銻1、滑動變阻器R2、待測電動機M(額定電壓(1)測電源的電動勢和內(nèi)阻步驟如下:①斷開S1,閉合S2,S3②調(diào)節(jié)電阻箱,讀出相應(yīng)的阻值和電壓表示數(shù);③多次測量后,以1R1為橫坐標,1U為縱坐標,作圖得到圖乙,由此可得電源電動勢E=______V,內(nèi)阻r=_____Ω(2)描繪電動機的伏安特性曲線步驟如下:①斷開S1、S2、S3,先將滑動變阻器的滑片P滑到______(填“c”或“d”)端;②閉合開關(guān)S1,S3接a,調(diào)節(jié)滑動變阻器,讀出電流表、電壓表的示數(shù),并記錄數(shù)據(jù);③描繪出該電動機的伏安特性曲線如圖丙,圖線表明:兩曲線的臨界電壓為1.50V。再將該電動機改接在一電池兩端,工作較長時間后,電動勢(E=3.00V)保持不變,內(nèi)阻增大,導(dǎo)致電動機停止轉(zhuǎn)動。電動機停止轉(zhuǎn)動前的瞬間,電動機輸出功率約為______W;停止轉(zhuǎn)動后的瞬間,電源的總功率為______W。(結(jié)果均保留2位有效數(shù)字)【答案】(1)4.02.0(2)c0.151.2【詳析】(1)[1][2]斷開S1,閉合S2,S3接b,根據(jù)閉合電路歐姆定律有U=E-UR1r則有1(2)[1]滑動變阻器采用分壓式,為了確保安全,閉合開關(guān)之前,需要使得控制電路輸出電壓為0,即應(yīng)先將滑動變阻器的滑片P滑到c端;[2]I-U圖像中,直線表明電阻不變,原因是電壓較小,電動機不轉(zhuǎn)動,視為純電阻。圖線上的點與坐標原點連線的斜率倒數(shù)表示電動機的電阻RM,可得RM=3.75Ω兩曲線的臨界電壓為1.50VP電動機的輸出功率約為P[3]停止轉(zhuǎn)動后的瞬間,電源的總功率P=17.(2025·重慶南開中學(xué)·質(zhì)檢八)拉力敏感電阻絲是電子吊秤的重要組成部分。小開通過查閱相關(guān)資料發(fā)現(xiàn)拉力敏感電阻絲所受拉力越大,其電阻也越大,于是設(shè)計了如圖甲所示的裝置研究電阻絲電阻與其所受拉力的定量關(guān)系。實驗器材有:角度測量儀,電源(電動勢為E),電流表G,電阻箱R4電壓表V步驟一:按圖甲所示裝置連接電路,將穿有吊環(huán)的拉力敏感電阻絲串聯(lián)接在接線柱ab之間,豎直安裝角度測量儀,并保證角度測量儀的O點與接線柱a重合且0刻度線與O點連線處于水平位置;步驟二:不掛重物,閉合開關(guān)S,調(diào)節(jié)電阻箱,使電流表的示數(shù)為I,記錄電阻箱的示數(shù)R1步驟三:掛上重物,調(diào)節(jié)電阻箱,使電流表的讀數(shù)仍為I,記錄電阻箱的示數(shù)R2、重物的質(zhì)量m和角度測量儀的示數(shù)θ步驟四:掛上不同質(zhì)量的重物,重復(fù)步驟二、三,記錄多組數(shù)據(jù);(1)步驟二中,電阻箱的示數(shù)如圖乙所示,則R1=______Ω,掛上重物前后,電阻絲阻值變化量的大小ΔRL=______(用“(2)小開通過分析數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)ΔRL與______(選填“msinθ”,“mcosθ”,“sinθm”)成正比,則說明電阻絲電阻隨其所受拉力是線性增大的,并繪制出電阻絲電阻(3)小開認為將電壓表接在ab接線柱之間,就可以把圖甲改裝成一個簡易吊秤(拉力敏感電阻絲自身重力可忽略):重力未知的物體掛在吊環(huán)上,閉合開關(guān)S,此時角度測量器的示數(shù)為θ0,電壓表的示數(shù)為U0,電流表的讀數(shù)為I0,則未知物體的重力大小G=______(用U0,I0,θ0,k,a表示);若小開掛重物時,不慎使角度測量儀繞O點發(fā)生順時針方向的微小轉(zhuǎn)動,這將導(dǎo)致重力的測量值______(填“偏大”、“【答案】(1)502.3R(2)m(3)2sinθ0【詳析】(1)[1]由圖乙可知,電阻箱讀數(shù)為5×100Ω+2×1Ω+3×0.1Ω=502.3Ω[2]根據(jù)題意可知,掛上重物前后,電流I不變,故電阻箱與電阻絲阻值之和不變,故Δ(2)由受力分析,由平衡條件有2Tsinθ=mg可知掛上重物前后,電阻絲拉力的變化ΔT=mg2sinθ當(dāng)ΔR(3)[1]根據(jù)題意,結(jié)合圖丙可得RL=kT+a當(dāng)T[2]當(dāng)角度測量儀繞O點發(fā)生順時針方向的微小轉(zhuǎn)動時,θ0的值偏小,由公式可知,G18.(2025·重慶·三診)某同學(xué)用圖1所示電路,測量一組干電池的電動勢和內(nèi)阻。已知該干電池組的電動勢約為3V,內(nèi)阻約為1Ω。為了使移動滑動變阻器的滑片時電壓表的讀數(shù)變化更加明顯,在電路中串聯(lián)了一個定值電阻R0(a)電流表(量程0~0.6A,內(nèi)阻忽略不計);(b)電壓表(量程0~3V,內(nèi)阻很大);(c)定值電阻(阻值4Ω,額定功率5W);(d)定值電阻(阻值20Ω,額定功率5W);(e)滑動變阻器(阻值范圍0~40Ω,額定電流2A);(f)滑動變阻器(阻值范圍0~1000Ω,額定電流1A);(g)開關(guān)S及導(dǎo)線若干。請回答下列問題:(1)為使實驗安全、操作方便并減小誤差,定值電阻R0應(yīng)選擇________,滑動變阻器R應(yīng)選擇________(2)圖2是該同學(xué)實際連接的實物圖。移動滑動變阻器R的滑片位置,測得多組電壓表讀數(shù)U和對應(yīng)的電流表讀數(shù)I,作出U-I圖像如圖3所示。通過對實物圖的排查,發(fā)現(xiàn)U-I圖像不是線性關(guān)系的原因是多連接了一根導(dǎo)線,則圖2中多連接的導(dǎo)線是________(選填“aa'”“bb'”或“cc'”)。通過分析發(fā)現(xiàn),利用所測得的U-I圖像也可以達到實驗?zāi)康?,則由圖3可得,該干電池組的電動勢【答案】(1)ce(2)bb【詳析】(1)[1][2]實驗過程中,為了保證實驗安全、方便操作并減小誤差,電流表的示數(shù)應(yīng)超過13量程但不超過量程,因此3V0.6A≤R外+r≤3V0.2A可得5Ω≤(2)[1][2][3]由電路圖和實物圖對比可知,多連接的導(dǎo)線是bb結(jié)合U-I圖像可知,當(dāng)電壓表示數(shù)最大為Um=2.00V時,滑動變阻器的滑片位于中間位置,此時干路電流最小為I1=2×0.10A=0.20A由閉合電路歐姆定律可得Um=E-I1R0+r即E-0.20×4+19.(2025·重慶八中·全真模擬強化訓(xùn)練(三))硅光電池是一種可將光能轉(zhuǎn)換為電能的器件,某同學(xué)用圖1所示的電路研究硅光電池的伏安特性曲線,兩個電表均可視為理想電表。(1)根據(jù)圖1所示的電路圖,用筆畫線代替導(dǎo)線將圖2中的實物圖補充完整__________。(2)用一定強度的光照射硅光電池,調(diào)節(jié)滑動變阻器,通過測量、描點作圖得到該電池的U-I曲線如圖3所示。由此可知電池的電動勢為______V(結(jié)果保留3位有效數(shù)字),已知硅光電池開路電壓保持不變,當(dāng)電池輸出電流在0-200mA范圍內(nèi)電池內(nèi)阻隨負載的增大而___________(填“增大”“減小”或“保持不變”),當(dāng)電池輸出電流在200-270mA范圍內(nèi)電池內(nèi)阻隨負載的增大而__________(填“增大”“減小”或“保持不變”)。(3)若將圖1電路圖中的滑動變阻器換成小燈泡,ABCD四個燈泡額定電壓額定電流參數(shù)如下,閉合開關(guān)后哪個燈泡最亮______________(忽略溫度對電阻影響,小燈泡電阻恒定,且小燈泡實際功率越大亮度越亮,小燈均未損壞)A.額定電壓2.8V,額定電流110mA B.額定電壓2.0V,額定電流130mAC.額定電壓1.6V,額定電流170mA D.額定電壓1.0V,額定電流270mA【答案】(1)/(2)2.89/2.90V保持不變減小(3)C【詳析】(1)根據(jù)電路圖連接電路如圖所示或(2)[1]由圖3可知,U-I圖與縱軸交點即為電源電動勢,電動勢為E=2.90V[2][3]電池輸出電流在0~200mA范圍內(nèi),電池內(nèi)阻隨負載的增大保持不變,與內(nèi)阻恒定電源一致。電池輸出電流在200~270mA范圍內(nèi),負載越大即用電電器電阻越大,用電器電阻伏安特性曲線與電池伏安特性曲線交點越高,如圖所示將交點與縱軸上3V相連,連線斜率即為該狀態(tài)下電池內(nèi)阻,負載越大,連線斜率越小,內(nèi)阻越小。(3)小燈泡電阻恒定,A、B、C、D四個燈泡伏安特性曲線如圖所示圖線與電池的U-I圖交點即為燈泡接入回路時的電壓、電流值,C燈泡獲得的電壓為2.0V,電流為210mA,功率最大,亮度最亮,故選C。專題11實驗題考點五年考情(2021-2025)命題趨勢考點1力學(xué)實驗2022、2023、2025物理實驗題呈現(xiàn)出從“驗證性實驗”向“探究性實驗”轉(zhuǎn)變的趨勢,注重考查學(xué)生的實驗設(shè)計、數(shù)據(jù)分析與誤差評估能力。試題常以教材必做實驗為基礎(chǔ),進行變形創(chuàng)新,要求學(xué)生自主選擇儀器、設(shè)計測量方案,如利用手機傳感器等非常規(guī)器材測量物理量。同時,實驗題會緊密結(jié)合科技前沿、生產(chǎn)實踐及生活場景等真實情境,讓學(xué)生從復(fù)雜信息中抽象物理模型,考查知識應(yīng)用能力。此外,還強調(diào)跨模塊綜合,可能將實驗與力學(xué)、電磁學(xué)等多個模塊知識相結(jié)合,并且更加注重對數(shù)學(xué)工具的應(yīng)用,要求學(xué)生能通過圖像分析等方法處理實驗數(shù)據(jù),體現(xiàn)出對學(xué)生綜合素養(yǎng)和實踐能力的重視考點2電學(xué)實驗2024、2025考點01力學(xué)實驗1.(2025·重慶·高考)彈簧是熄火保護裝置中的一個元件,其勁度系數(shù)會影響裝置的性能。小組設(shè)計了如圖1所示的實驗裝置測量彈簧的勁度系數(shù),其中壓力傳感器水平放置,彈簧豎直放在傳感器上,螺旋測微器豎直安裝,測微螺桿正對彈簧。(1)某次測量時,螺旋測微器的示數(shù)如圖2所示,此時讀數(shù)為______mm。(2)對測得的數(shù)據(jù)進行處理后得到彈簧彈力F與彈簧長度l的關(guān)系如圖3所示,由圖可得彈簧的勁度系數(shù)為_______N/m,彈簧原長為_______mm(均保留3位有效數(shù)字)?!敬鸢浮?1)7.415(2)18417.6【詳析】(1)根據(jù)螺旋測微器的讀數(shù)法則有7mm+41.5×0.01mm=7.415mm(2)[2]當(dāng)彈力為零時彈簧處于原長為17.6mm[1]將題圖反向延長與縱坐標的交點為2.50N,則根據(jù)胡克定律可知彈簧的勁度系數(shù)為k2.(2023·重慶·高考)某實驗小組用單擺測量重力加速度。所用實驗器材有擺球、長度可調(diào)的輕質(zhì)擺線、刻度尺、50分度的游標卡尺、攝像裝置等。
(1)用游標卡尺測量擺球直徑d。當(dāng)量爪并攏時,游標尺和主尺的零刻度線對齊。放置擺球后游標卡尺示數(shù)如圖甲所示,則擺球的直徑d為________mm。(2)用擺線和擺球組成單擺,如圖乙所示。當(dāng)擺線長度l=990.1mm時,記錄并分析單擺的振動視頻,得到單擺的振動周期T=2.00s,由此算得重力加速度g為_____m/s2(保留3位有效數(shù)字)。(3)改變擺線長度l,記錄并分析單擺的振動視頻,得到相應(yīng)的振動周期。他們發(fā)現(xiàn),分別用l和l+d2作為擺長,這兩種計算方法得到的重力加速度數(shù)值的差異大小Δg隨擺線長度l的變化曲線如圖所示。由圖可知,該實驗中,隨著擺線長度l的增加,Δg的變化特點是____________
【答案】19.209.86隨著擺線長度l的增加,Δg逐漸減小隨著擺線長度l的增加,則l+d2越接近于l【詳析】(1)[1]用游標卡尺測量擺球直徑d=19mm+0.02mm×10=19.20mm(2)[2]單擺的擺長為L=990.1mm+12×19.20mm=999.7mm根據(jù)T=2πLg(3)[3][4]由圖可知,隨著擺線長度l的增加,Δg逐漸減小,原因是隨著擺線長度l的增加,則l+d2越接近于l3.(2022·重慶·高考)如圖為某小組探究兩滑塊碰撞前后的動量變化規(guī)律所用的實驗裝置示意圖。帶刻度尺的氣墊導(dǎo)軌右支點固定,左支點高度可調(diào),裝置上方固定一具有計時功能的攝像機。(1)要測量滑塊的動量,除了前述實驗器材外,還必需的實驗器材是___________。(2)為減小重力對實驗的影響,開動氣泵后,調(diào)節(jié)氣墊導(dǎo)軌的左支點,使輕推后的滑塊能在氣墊導(dǎo)軌上近似做___________運動。(3)測得滑塊B的質(zhì)量為197.8g,兩滑塊碰撞前后位置x隨時間t的變化圖像如圖所示,其中①為滑塊B碰前的圖線。取滑塊A碰前的運動方向為正方向,由圖中數(shù)據(jù)可得滑塊B碰前的動量為___________kg?m?s-1(保留2位有效數(shù)字),滑塊A碰后的圖線為___________(選填【答案】天平勻速直線-0.011③【詳析】(1)[1]要測量滑塊的動量還需要測量滑塊的質(zhì)量,故還需要的器材是天平;(2)[2]為了減小重力對實驗的影響,應(yīng)該讓氣墊導(dǎo)軌處于水平位置,故調(diào)節(jié)氣墊導(dǎo)軌后要使滑塊能在氣墊導(dǎo)軌上近似做勻速直線運動;(3)[3]取滑塊A碰前運動方向為正方向,根據(jù)x-t圖可知滑塊B碰前的速度為vB=0.424-0.4760.9[4]由題意可知兩物塊相碰要符合碰撞制約關(guān)系則④圖線為碰前A物塊的圖線,由圖可知碰后③圖線的速度大于②圖線的速度,根據(jù)“后不超前”的原則可知③為碰后A物塊的圖線??键c02電學(xué)實驗4.(2025·重慶·高考)熄火保護裝置主要由彈簧、熱電偶和電磁鐵等組成,其示意圖如圖1所示,A、B為導(dǎo)線上兩個接線端。小組設(shè)計了如圖2所示的電路(部分連線未完成)進行探究,圖中數(shù)字毫安表內(nèi)阻約為1Ω,數(shù)字毫伏表內(nèi)阻約為10MΩ。(1)將圖1中的A、B端分別與圖2中的A'、B'端連接,測量熱電偶和電磁鐵線圈構(gòu)成的組合體電阻。已知組合體電阻不超過0.05Ω,則未完成的連接中,Q端應(yīng)和_______(填“b”或“c”)處相連,理由是_____。正確連線后,開始時滑動變阻器的滑片應(yīng)置于_______(填“d”或“e(2)閉合開關(guān)S1、S2,實驗測得組合體電阻為0.020Ω,當(dāng)電磁鐵線圈中的電流小于142mA時,電磁鐵無法繼續(xù)吸合銜鐵,銜鐵被釋放。斷開開關(guān)S1、S2,從室溫加熱熱電偶感溫端到某一溫度后,停止加熱,使其自然冷卻至室溫。測得整個過程中熱電偶受熱產(chǎn)生的電動勢E'隨時間t的變化關(guān)系如圖3所示。在相同的加熱和冷卻過程中,如果將A、B【答案】(1)b見解析e(2)17.5【詳析】(1)[1][2]根據(jù)題意可知,組合體電阻不超過0.05Ω,相比較遠小于數(shù)字毫伏表內(nèi)阻,應(yīng)采用數(shù)字毫安表外接法,即Q端應(yīng)和b處相連。[3]滑動變阻器采用分壓接法,閉合開關(guān)時,為了保護電表,滑動變阻器的滑片應(yīng)置于e端。(2)根據(jù)題意,由閉合回路歐姆定律可知,銜鐵被釋放時,電動勢為E停止加熱時,熱電偶受熱產(chǎn)生的電動勢E'由圖可知,從停止加熱到吸合的銜鐵被釋放,所用的時間約為Δt5.(2024·重慶·高考)探究電容器充放電規(guī)律,實驗裝置如圖甲所示,有電源E,定值電阻R0,電容器C,單刀雙置開關(guān)S。
(1)為測量電容器充放電過程電壓U和電流I變化,需在①、②處接入測量儀器,位置②應(yīng)該接入測_____(電流、電壓)儀器。(2)接通電路并接通開關(guān)使電容器充電,當(dāng)電壓表示數(shù)最大時,電流表示數(shù)為_____。(3)根據(jù)測到數(shù)據(jù),某過程中電容器兩端電壓U與電流I的關(guān)系圖如圖乙所示。該過程為_____(充電,放電)。放電過程中電容器兩端電壓U隨時間t變化關(guān)系如圖丙所示。0.2s時R0消耗的功率_____W。【答案】(1)電壓(2)0(3)放電0.32【詳析】(1)位置②與電容器并聯(lián),為測電壓儀器。(2)電壓表示數(shù)最大時,電容器充電完畢,電流表示數(shù)為零。(3)[1]電容器放電時電壓和電流都減小,圖像逆向分析,該過程為電容器放電過程。[2]電容器充電完畢后的電壓等于電源電動勢,大小為12V,由題圖丙可知t=0.2s時電容器兩端電壓為U=8V,由題圖乙可知當(dāng)U=8V時,電流I=40mA,則電阻R0消耗的功率為P=8×40×10-3W=0.32W1.(2025·重慶一中·三模)用圖甲所示裝置測量一條橡皮筋的勁度系數(shù)。將細線下端拴在橡皮筋的上端部位,細線上端固定在鐵架臺的橫梁上,橡皮筋下端固定一個水平的輕質(zhì)小紙片,橡皮筋自然下垂,桌面上的距離傳感器可以測出水平小紙片與傳感器上表面的距離h。記錄所掛鉤碼的個數(shù)n和對應(yīng)的h值。已知每個鉤碼的質(zhì)量m=50g,重力加速度g取10m/(1)根據(jù)實驗記錄的數(shù)據(jù)作出h隨鉤碼個數(shù)n的變化關(guān)系圖線如圖乙所示,可得圖像斜率的絕對值為______cm/個,橡皮筋的勁度系數(shù)測量值k=______N/m(結(jié)果均保留2(2)為防止橡皮筋從上端細線中脫落,橡皮筋在細線栓結(jié)點上方留有一小段長度(如圖丙),這會導(dǎo)致實驗對整條橡皮筋勁度系數(shù)的測量值______(填"偏大""偏小"或"不變")。【答案】(1)2.025(2)偏大【詳析】(1)[1]圖像斜率k0=ΔhΔ[2]由胡克定律可得nmg=kh0-h即h=h0-mgk(2)橡皮筋在細線栓結(jié)點上方留有一小段長度橡皮筋,如將該段橡皮筋放置在結(jié)點以下,施加一定拉力后,除原先就在結(jié)點以下的橡皮筋部分會伸長外,該段橡皮筋也將伸長,這會導(dǎo)致整條橡皮筋的伸長量增大,所測得的勁度系數(shù)變小,所以這條橡皮筋勁度系數(shù)的測量值偏大。2.(2025·重慶育才·全真模考)某物理興趣小組利用傳感器進行“探究向心力大小F與半徑r、角速度ω、質(zhì)量m的關(guān)系”實驗,實驗裝置如圖甲所示,裝置中水平光滑直桿能隨豎直轉(zhuǎn)軸一起轉(zhuǎn)動,將滑塊套在水平直桿上,用細線將滑塊與固定的力傳感器連接。當(dāng)滑塊隨水平光滑直桿一起勻速轉(zhuǎn)動時,細線的拉力提供滑塊做圓周運動的向心力,拉力的大小F可以通過力傳感器測得,滑塊轉(zhuǎn)動的角速度ω可以通過角速度傳感器測得。(1)小組同學(xué)保持滑塊質(zhì)量不變,改變轉(zhuǎn)動角速度,在五個不同的半徑下得到相應(yīng)的向心力大小,在同一坐標系中分別得到圖乙中①、②、③、④、⑤五條圖線,其中半徑最大的圖線是_______;(2)為進一步研究F與ω的關(guān)系,小組同學(xué)保持滑塊質(zhì)量與轉(zhuǎn)動半徑不變,通過數(shù)據(jù)處理得到一條過原點的傾斜直線,如圖丙所示,其縱軸為F,橫軸應(yīng)該為__________;(選填“ω”、“ω2”或“ω”(3)若水平桿不光滑,根據(jù)(2)得到圖線的斜率將_________。(選填“增大”、“不變”或“減小”)【答案】(1)①(2)ω(3)不變【詳析】(1)由F=mω2r(2)由F=mω2r可知在m、r不變的情況下,F(xiàn)(3)由F-f=m3.(2025·重慶西南大附中·全真??迹┠惩瑢W(xué)采用了如圖甲所示的實驗裝置探究空氣阻力與速度的關(guān)系,已知打點計時器打點周期為T。(1)取下連接小車(此時小車上沒有薄板)的細繩,紙帶穿過打點計時器,將木板一端墊高直至小車所受的摩擦力被平衡。(2)連接好細繩,讓細繩與木板平行。在小車上安裝薄板,讓薄板平面與運動方向垂直。(3)往砝碼盤中加入砝碼,在釋放小車________(選填“之前”“之后”或“同時”)接通打點計時器的電源。(4)利用紙帶上的實驗點進行測量。如圖乙,從O點到C點,小車運動的時間是________,測量出B、C、D到O的距離xBO、xCO、xDO,用B到D的平均速度代替C的瞬時速度,打點計時器打下C時小車的瞬時速度是________。(5)測出小車若干時刻速度,畫出v-t圖線(圖丙中圖線1)。改變秤盤中砝碼的質(zhì)量,重復(fù)實驗,得到另外4條v-t圖線(圖線2、3、4、5)。比較各條曲線的共同點,可以發(fā)現(xiàn)小車開始階段做________運動,最后做________運動;小車的速度越大,所受空氣阻越________。比較1、5,它們在1.0s~1.5s內(nèi)運動情況有差異,造成這種差異的原因是________。(6)為研究空氣阻力與速度之間的定量關(guān)系,利用圖丙所示的數(shù)據(jù),還需要測量________?!敬鸢浮恐?TxDO-xBO2T勻加速直線勻速【詳析】(3)[1]為保證實驗準確性,應(yīng)先接通打點計時器電源,讓打點計時器穩(wěn)定工作后再釋放小車,這樣能在紙帶上打下足夠多清晰的點,便于后續(xù)數(shù)據(jù)處理,所以是“之前”;(4)[2]打點計時器打點周期為T,從O點到C點,中間間隔5個時間間隔,所以時間是5T。[3]根據(jù)平均速度等于中間時刻的瞬時速度,B到D的時間間隔為2T,所以C點瞬時速度v(5)[4][5][6]v-t圖線的斜率表示加速度,從v-t圖像看,小車開始階段速度隨時間均勻增加,小車做勻加速直線運動,最后做勻速直線運動;由圖像可知,速度越大,圖像斜率越小,說明加速度越小,根據(jù)牛頓第二定律可得F[7]在1.0s~1.5s內(nèi)圖線5表示的速度較大,造成這種差異的原因是5繩的拉力較大,小車需達到更大的速度,空氣阻力才與繩的拉力大小相等,才能勻速運動。(6)[8]為研究空氣阻力f與速度v的定量關(guān)系,就要求出空氣阻力的大小,根據(jù)牛頓第二定律F可知需要求出細繩的拉力、小車的質(zhì)量和加速度,加速度可由v-4.(2025·重慶·高三第七次模擬調(diào)研)圖是一輛連有紙帶的小車做勻變速直線運動時打出的一條紙帶。已知打點頻率為50Hz,圖中A、B、C是連續(xù)三個計數(shù)點(每相鄰兩個計數(shù)點間還有4個計時點未畫出)。用刻度尺測出OA、OB、OC的距離,并標注在圖中。由此可知,打下B點時小車的速度大小為__________ms,小車的加速度大小為__________m【答案】0.190.39【詳析】[1]兩點間隔時間T=5×150s=0.1s[2]小車的加速度大小a5.(2025·重慶·高三學(xué)業(yè)質(zhì)量調(diào)研抽測(三))小明利用手機內(nèi)置加速度傳感器探究加速度與合外力的關(guān)系,實驗裝置如圖甲,已知當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間。(1)輕彈簧上端固定,下端與手機相連,手機下端通過細繩懸掛小桶,桶內(nèi)裝有砝碼,整個系統(tǒng)靜止;(2)突然剪斷細繩,通過手機軟件記錄豎直方向加速度a隨時間變化的圖像如圖乙,剪斷細繩瞬間手機的加速度對應(yīng)圖中的________(選填“P”“Q”或“R”)點;(3)改變小桶中砝碼質(zhì)量,重復(fù)步驟(2),獲得多組手機所受合力F與加速度a的數(shù)據(jù),作出a-F圖像如題圖丙,可得結(jié)論:在誤差允許的范圍內(nèi)(4)如圖丁,某同學(xué)在處理數(shù)據(jù)時,以手機豎直方向的加速度a為縱坐標,砝碼質(zhì)量m為橫坐標,繪制a-m圖像,獲得一條斜率為k0,截距為a0的直線,則可推算出手機的質(zhì)量為__________,小桶的質(zhì)量為_________。(選用k0【答案】P質(zhì)量一定時,手機加速度與所受合外力成正比gk0【詳析】(2)[1]剪斷細繩瞬間手機的合力為向上最大,則加速度為向上的最大,可知應(yīng)該對應(yīng)圖中的P點;(3)[2]根據(jù)作出的a-(4)[3][4]繩子剪斷前,設(shè)彈力為F,小桶質(zhì)量為m0,手機質(zhì)量為M,對手機由平衡條件知F-(m+m0)g-Mg=0繩子剪斷后,對手機由牛頓第二定律有F-Mg=Ma聯(lián)立可得a=gMm+m解得M=gk0截距6.(2025·重慶·三診)某學(xué)習(xí)小組利用如圖所示裝置,測量當(dāng)?shù)刂亓铀俣却笮?。一半徑為R的光滑圓弧槽固定在水平桌面上,O點為其圓心,圓弧兩端點A、C的連線水平,B點為圓弧最低點,且∠AOB<5°。將一直徑為d的光滑小球從A點無初速度釋放,小球隨后的運動可等效為單擺擺球的運動。(1)該等效單擺的擺長L=________(用R、d表示)。(2)從B點開始用秒表計時并計數(shù)為“0”,到小球第“N”次經(jīng)過B點的總時間為t。則該等效單擺的周期T=________(用N、t表示)。(3)根據(jù)以上實驗數(shù)據(jù),計算得出當(dāng)?shù)刂亓铀俣却笮=________(用R、d、N、t表示)?!敬鸢浮?1)R(2)2(3)π【詳析】(1)由題易知,擺長L(2)由N?T2(3)由單擺周期公式T=2πLg可得,當(dāng)?shù)刂亓铀俣萭=4π2L7.(2025·重慶·高三二模)某同學(xué)設(shè)計了如圖1所示實驗裝置,來驗證“機械能守恒定律”。所用實驗器材有:鐵架臺、小圓柱體、光電門計時器、帶量角器的參考背景板等。主要實驗步驟如下:
①用直尺測量擺線長L(作為擺長);用游標卡尺測量小圓柱體的直徑d,結(jié)果如圖2所示。②按圖1安裝好實驗器材,使小圓柱體下擺時,其中心經(jīng)過固定在O點正下方的光電門。③用手拉住小圓柱體,使細線稍稍繃緊,記錄下擺夾角θ,然后打開光電門計時器,將小圓柱體由靜止釋放,記錄小圓柱體第一次經(jīng)過光電門的遮光時間Δt④改變小圓柱體的下擺夾角,多次重復(fù)步驟③。⑤記錄多組θ、Δt數(shù)據(jù),并繪制出dΔt已知小圓柱體的質(zhì)量為m,當(dāng)?shù)刂亓铀俣却笮間?;卮鹣铝袉栴}:(1)小圓柱體的直徑d=______cm(2)小圓柱體從靜止釋放到經(jīng)過光電門的過程中,其動能的增加量為______(用m、d、Δt(3)若圖3中圖線斜率與理論值______(用g、L表示)近似相等,則成功驗證了機械能守恒定律?!敬鸢浮?1)1.040(2)m(3)2【詳析】(1)20分度游標卡尺的精確值為0.05mm,由圖可知小圓柱體的直徑為d(2)小圓柱體經(jīng)過光電門時的速度v=dΔt(3)小圓柱體由靜止釋放到經(jīng)過光電門過程中,重力勢能減少量ΔEp=mgL1-cosθ若機械能守恒,則有ΔEk8.(24-25·重慶一中·定時訓(xùn)練)如圖甲所示是某興趣小組設(shè)計的驗證向心力大小表達式的實驗裝置原理圖。用一剛性細繩懸掛一質(zhì)量為m的小球,小球的下方連接一輕質(zhì)的遮光片,細繩上方的懸掛點處安裝有一個力傳感器,懸掛點的正下方固定一個光電門,兩裝置連接到同一數(shù)據(jù)采集器上,可以采集小球經(jīng)過光電門的遮光時間和此時細繩拉力的大小,重力加速度為g。實驗過程如下:①用刻度尺測量出懸掛點到球心的距離L;②將小球拉升到一定高度(細繩始終伸直)后釋放,記錄小球第一次經(jīng)過最低點時遮光片的遮光時間Δt和力傳感器示數(shù)F③改變小球拉升的高度,重復(fù)步驟②,測6~10組數(shù)據(jù);④根據(jù)測量得到的數(shù)據(jù)在坐標紙上繪制圖像;⑤改變懸掛點到球心的距離L,重復(fù)上述步驟,繪制得到的圖像如圖乙所示(1)圖乙中圖像橫坐標表示的物理量為_____(選填“Δt”、“1Δt”或“(2)理想情況下,圖乙中各圖像的延長線是否交于縱軸上的同一點?______(選填“是”或“否”)(3)圖乙中A組實驗所用細繩的長度與B組實驗所用細繩長度之比為_______;(4)將圖乙的縱坐標改為_______則可以得到結(jié)論:向心力的大小與線速度的平方成正比。(5)由于遮光片位于小球的下方,圖乙中的斜率與準確值相比_______(選填“偏大”、“偏小”或“不變”)。【答案】(1)1(2)是(3)1:2(4)F(5)偏小【詳析】(1)小球經(jīng)過光電門的速度為v=dΔt根據(jù)牛頓第二定律有F-mg(2)由(1)中F=mg+m(3)根據(jù)F=mg+md2L(Δt)2可知圖像的斜率為k=md2(4)根據(jù)Fn=F-(5)由于遮光片位于小球的下方,則半徑L變大,圖乙中的斜率與準確值相比偏小。9.(2025·重慶南開中學(xué)·第七次模擬預(yù)測)某興趣小組用如圖甲所示的裝置測量物塊與桌面的動摩擦因數(shù),粗糙水平桌面的右邊緣點與一個斜面頂端重合于O點,實驗步驟如下:①將輕彈簧的一端固定在水平桌面左側(cè)的墻面上,另一端與物塊接觸但不拴接;②用外力把物塊壓縮至P點由靜止釋放,物塊從O點水平飛出后落到斜面上,測得物塊的質(zhì)量m及落點到O點的距離x;③使用質(zhì)量不同、與桌面動摩擦因數(shù)相同的物塊重復(fù)步驟②;④利用以上所測數(shù)據(jù)得到如圖乙所示的1m-x圖像。已知圖像的斜率為k
(1)物塊在桌面上運動時,物塊和彈簧組成的系統(tǒng)機械能______(填“守恒”或“不守恒”);(2)為了測量物塊與桌面的動摩擦因數(shù),還需要測量的物理量有______;A.O點與P點之間的距離L B.當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭C.彈簧的原長L0 D.斜面的傾斜角(3)物塊與桌面的動摩擦因數(shù)為______(用(2)中所選的物理量符號和k、b表示)?!敬鸢浮?1)不守恒(2)AD(3)b【詳析】(1)由于存在摩擦力,系統(tǒng)的機械能不守恒;(2)設(shè)彈簧初始的彈性勢能為Ep,物體離開桌面的速度為v0,由能量守恒有Ep=μmgL+12mv02由平拋運動規(guī)律有xcosθ=(3)結(jié)合以上函數(shù)關(guān)系式,可知1m-x圖像縱截距、斜率分別為b=μgL10.(2025·重慶·高考模擬調(diào)研)某興趣小組利用一根長細橡皮條來探究“力的平行四邊形定則”。所用實驗器材有:木板、白紙、細線、三角板、刻度尺、圖釘?shù)?。主要設(shè)計思路如下:①將白紙固定在木板上,截取三條細線分別綁在橡皮條兩端和中間某處(結(jié)點),如圖1所示。用刻度尺測出細線2與橡皮條的結(jié)點到橡皮條末端P0的自然長度l②細線1上端固定在C處,適當(dāng)拉動細線3,記錄結(jié)點位置O和橡皮條末端位置P1,如圖2③互成角度地拉細線2、3,使結(jié)點到達O處,記錄橡皮條末端位置P2和細線2的方向,如圖3④交換細線2、3的位置,再次互成角度地拉細線2、3,使結(jié)點仍到達O處,保證細線2通過③中的描點P2、細線3通過③中細線2的方向,并記錄橡皮條末端位置P3,如圖⑤利用①中畫出的自然長度l,以及O、P1、P2、請回答下列問題:(1)下列說法正確的是_____(單選,填正確答案標號)。A.拉橡皮條的力越大越好B.細線2、3的夾角越大越好C.實驗過程中橡皮條應(yīng)與木板平行D.細線2與橡皮條的結(jié)點應(yīng)位于橡皮條中點(2)請在圖5中完成實驗探究圖(作出必要的輔助線)。(3)由(2)可知,按平行四邊形定則作出的對角線在方向、長度(大?。┥吓c一個力拉時力的方向、長度(大小)均存在誤差,可能的實驗誤差來源是:_____。(寫出1條)【答案】(1)C(2)(3)作圖時有誤差;長度l測量不準確;描點位置不準確;實驗中橡皮條發(fā)生扭轉(zhuǎn)【來源】2025屆重慶市高考模擬調(diào)研卷(五)物理試卷【詳析】(1)A.拉橡皮條的力不是越大越好,不能超過其彈性限度,故A錯誤;B.細線2、3的夾角并非越大越好,故B錯誤:C.實驗過程中,橡皮條應(yīng)始終與木板平行,故C正確;D.細線2與橡皮條的結(jié)點可以不在橡皮條中點,故D錯誤。故選C。(2)根據(jù)胡克定律可知,橡皮條的彈力大小與形變量成正比。作圖時,需先從P1、P2、P3(3)作圖時有誤差;長度l測量不準確;描點位置不準確;實驗中橡皮條發(fā)生扭轉(zhuǎn)。11.(2025·重慶育才中學(xué)·二模)某科技小組想通過實驗探究熱敏電阻的溫度特性。如題圖甲所示,R1為滑動變阻器,R2為電阻箱,熱敏電阻RT處在虛線所示的溫控室中。(1)實驗前,開關(guān)S1、S2先斷開,將滑動變阻器R1的滑片移到________(填“a”或“b”)端;實驗時,記錄溫控室的溫度t0,將S2打到1,閉合S1,調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片P,使電流表的示數(shù)為I0;然后保持滑動變阻器的滑片P位置不變,再將S2打到2,調(diào)節(jié)電阻箱R2,使電流表的示數(shù)為________,記錄此時電阻箱的示數(shù)R,即為熱敏電阻的阻值;(2)多次改變溫控室的溫度,重復(fù)上述實驗過程,測得多組熱敏電阻在不同溫度t下對應(yīng)的電阻值R,作出R-t圖像,如圖乙所示,由圖像可知,該熱敏電阻的阻值隨溫度的降低而________(填“增大”或“減小”);(3)上述實驗過程中,若電流表內(nèi)阻不可忽略,則熱敏電阻的測量值________(填“大于”、“等于”或“小于”)真實值;(4)現(xiàn)將此熱敏電阻接在電流恒定的電路中,當(dāng)它產(chǎn)生的熱量與向周圍環(huán)境散熱達到平衡時,熱敏電阻的溫度穩(wěn)定在某一值t,且滿足關(guān)系式I2R=k(t-t0),其中k是散熱系數(shù),t是電阻的溫度,t0是周圍環(huán)境溫度,I為電流。若I=40mA,t0=20℃,k=0.16W/℃,結(jié)合乙圖可知該熱敏電阻的溫度穩(wěn)定在________℃。(保留兩位有效數(shù)字)【答案】(1)bI0(2)增大(3)等于(4)46/47/48【來源】2025屆重慶市育才中學(xué)校高三下學(xué)期二模物理試題【詳析】(1)[1]閉合電鍵S1前,應(yīng)將滑動變阻器R1的滑片移動b端,使滑動變阻器接入電路的電阻最大;[2]電流表前后兩次一致,保證電路前后兩次等效,所以調(diào)整電阻箱,使電流表的示數(shù)也為I0。(2)從圖像可以看出,該熱敏電阻的阻值隨溫度的降低而增大。(3)電流表內(nèi)阻即使不可忽略,只要保證開關(guān)S2打到1或2時電流表的讀數(shù)一致,則熱敏電阻的測量值等于真實值。(4)由題意可知,電阻的散熱功率表示為P散=k(t-t0)=I2R根據(jù)其與理論圖線的交點即可求得,該電阻的溫度大約穩(wěn)定在48℃。12.(2025·重慶育才·全真??迹皣鸂t煮茶”是近幾年廣受追捧的休閑項目,但也曾有媒體報道了多起圍爐煮茶時的一氧化碳中毒事故。某學(xué)習(xí)小組想設(shè)計一款“一氧化碳報警器”,經(jīng)查閱資料,發(fā)現(xiàn)當(dāng)人體所處環(huán)境中的一氧化碳濃度超過60mg?m?3時,便容易發(fā)生一氧化碳中毒。該小組同學(xué)購買了一款氣敏電阻,其產(chǎn)品說明書中提供了該氣敏電阻的阻值Rq隨一氧化碳濃度η變化的關(guān)系圖像,如圖甲所示。(1)為檢驗該氣敏電阻的參數(shù)是否與圖甲一致,該小組同學(xué)設(shè)計了如圖乙所示電路。利用如下實驗器材測一氧化碳濃度為60mg?m?3時氣敏電阻的阻值,供選用的器材如下:A.蓄電池(電動勢6V,內(nèi)阻不計)B.電壓表(量程6V,內(nèi)阻約10kΩ)C.毫安表(量程5mA,內(nèi)阻約2Ω)D.滑動變阻器R1(最大阻值20Ω)E.滑動變阻器R2(最大阻值1000Ω)F.開關(guān)、導(dǎo)線若干根據(jù)圖甲中的參數(shù),滑動變阻器RP應(yīng)選用________(填“R1”或“R2”),單刀雙擲開關(guān)應(yīng)接在______(填“1”或“2”);(2)核對參數(shù)無誤后,該小組同學(xué)設(shè)計了一款一氧化碳報警器。將定值電阻、氣敏電阻Rq、發(fā)光二極管、直流電源(電動勢為E=5.0V,內(nèi)阻不計)按照圖丙連接。圖中D1、D2分別為紅、綠發(fā)光二極管,D1的啟動(導(dǎo)通)電壓為2.0V,即D1兩端電壓UD1≥2.0V時點亮,D2的啟動電壓為3.0V,二極管啟動時對電路電阻的影響均不計。實驗要求當(dāng)一氧化碳濃度正常時綠燈亮,超標時紅燈亮,則在電阻R3和R4中,_________是定值電阻,其阻值為_________Ω?!敬鸢浮?1)R11(2)R43450【詳析】(1)[1]由乙圖分壓接法,為便于調(diào)節(jié),選阻值小的滑動變阻器R1;[2]當(dāng)一氧化碳濃度為60mg?m?3時,由圖甲知,氣敏電阻Rq=2.3×103Ω,滿足Rq?RA,電流表分壓造成的誤差較小,選內(nèi)接法,故接1。(2)[1]隨一氧化碳濃度增大紅燈變亮,則相當(dāng)于R3阻值增大,故R3氣敏電阻,R4為定值電阻。[2]當(dāng)一氧化碳濃度為60mg?m?3時,由圖甲知,氣敏電阻Rq=2.3×103Ω,由電阻比等于電壓比可知2可
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