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文檔簡介
五年(2021-2025)高考真題分類匯編PAGEPAGE1專題09實驗考點五年考情(2021-2025)命題趨勢考點1力學實驗2023、2024、2025聚焦于從真實生活或科技場景中提煉實驗模型,弱化對教材固有實驗的機械復刻,強化對實驗原理本質的理解與遷移應用。命題側重將力學(如運動狀態(tài)分析、力與運動關系)與電學(如電路動態(tài)變化、儀器改裝)實驗交叉結合,常通過非傳統(tǒng)器材(如導電材料、傳感器、生活物件)創(chuàng)設新穎情境,要求考生自主推導實驗原理、選擇測量方案。數(shù)據(jù)處理上突出數(shù)學工具的靈活運用,如通過圖像斜率、對數(shù)轉換、線性擬合等方法從非常規(guī)數(shù)據(jù)中提取物理規(guī)律,同時強化誤差分析的實際應用,不僅考查系統(tǒng)誤差與偶然誤差的判斷,更要求結合實驗操作細節(jié)分析誤差來源對結果的影響。整體而言,實驗題更注重對“提出問題—設計方案—處理數(shù)據(jù)—得出結論”完整探究流程的考查,凸顯科學探究與科學思維素養(yǎng),引導考生從“做實驗”向“懂實驗”“創(chuàng)實驗”轉變??键c2電學實驗2022、2023、2024、2025考點01力學實驗1.(2025·遼寧·高考)某興趣小組設計了一個可以測量質量的裝置。如圖(a),細繩1、2和橡皮筋相連于一點,繩1上端固定在A點,繩2下端與水杯相連,橡皮筋的另一端與繩套相連。為確定杯中物體質量m與橡皮筋長度x的關系,該小組逐次加入等質量的水,拉動繩套,使繩1每次與豎直方向夾角均為30°且橡皮筋與繩1垂直,待裝置穩(wěn)定后測量對應的橡皮筋長度。根據(jù)測得數(shù)據(jù)作出x-m關系圖線,如圖(b)所示?;卮鹣铝袉栴}:(1)將一芒果放入此空杯,按上述操作測得x=11.60cm,由圖(b)可知,該芒果的質量m0=_________g(結果保留到個位)。若杯中放入芒果后,繩1與豎直方向夾角為30°但與橡皮筋不垂直,由圖像讀出的芒果質量與m0相比_________(填“偏大”或(2)另一組同學利用同樣方法得到的x-m圖像在后半部分彎曲,下列原因可能的是_________。A.水杯質量過小 B.繩套長度過大C.橡皮筋伸長量過大,彈力與其伸長量不成正比(3)寫出一條可以使上述裝置測量質量范圍增大的措施_________?!敬鸢浮?1)106偏大(2)C(3)減小細線與豎直方向的夾角【詳析】(1)[1]操作測得x=11.60cm,由圖(b[2]若杯中放入芒果后,繩1與豎直方向夾角為30°但與橡皮筋不垂直,根據(jù)共點力平衡可知橡皮條的拉力變大,導致橡皮筋的長度偏大,若仍然根據(jù)圖像讀出芒果的質量與m0(2)另一組同學利用同樣方法得到的x-m圖像在后半部分彎曲,可能是所測物體的質量過大,導致橡皮筋所受的彈力過大超過了橡皮筋的彈性限度,從而使橡皮筋彈力與其伸長量不成正比。故選C。(3)根據(jù)共點力平衡條件可知,當減小繩子與豎直方向的夾角時,相同的物體質量對應橡皮筋的拉力較小,故相同的橡皮筋,可減小細線與豎直方向的夾角可增大質量測量范圍。2.(2024·遼寧·高考)圖(a)為一套半圓拱形七色彩虹積木示意圖,不同顏色的積木直徑不同。某同學通過實驗探究這套積木小幅擺動時周期T與外徑D之間的關系。(1)用刻度尺測量不同顏色積木的外徑D,其中對藍色積木的某次測量如圖(b)所示,從圖中讀出D=______cm。(2)將一塊積木靜置于硬質水平桌面上,設置積木左端平衡位置的參考點O,將積木的右端按下后釋放,如圖(c)所示。當積木左端某次與O點等高時記為第0次并開始計時,第20次時停止計時,這一過程中積木擺動了______個周期。(3)換用其他積木重復上述操作,測得多組數(shù)據(jù)。為了探究T與D之間的函數(shù)關系,可用它們的自然對數(shù)作為橫、縱坐標繪制圖像進行研究,數(shù)據(jù)如下表所示:顏色紅橙黃綠青藍紫ln2.93922.78812.59532.48492.197?1.792ln-0.45-0.53-0.56-0.65-0.78-0.92-1.02根據(jù)表中數(shù)據(jù)繪制出lnT-lnD圖像如圖(d)所示,則T與DA.T∝D B.T∝D2 C.T∝(4)請寫出一條提高該實驗精度的改進措施:______?!敬鸢浮?1)7.54/7.55/7.56(2)10(3)A(4)見解析【詳析】(1)刻度尺的分度值為0.1cm,需要估讀到分度值下一位,讀數(shù)為D=7.55(2)積木左端兩次經過參考點O為一個周期,當積木左端某次與O點等高時記為第0次并開始計時,之后每計數(shù)一次,經歷半個周期,可知,第20次時停止計時,這一過程中積木擺動了10個周期。(3)由圖(d)可知,lnT與lnD成線性關系,根據(jù)圖像可知,直線經過2.80,-0.5與1.80,-1.0,則有l(wèi)nT--1.0lnD-1.80=可知T∝D故選A(4)為了減小實驗誤差,提高該實驗精度的改進措施:用游標卡尺測量外徑D、通過測量40次或60次左端與O點等高所用時間來求周期、適當減小擺動的幅度。3.(2023·遼寧·高考)某同學為了驗證對心碰撞過程中的動量守恒定律,設計了如下實驗:用紙板搭建如圖所示的滑道,使硬幣可以平滑地從斜面滑到水平面上,其中OA為水平段。選擇相同材質的一元硬幣和一角硬幣進行實驗。
測量硬幣的質量,得到一元和一角硬幣的質量分別為m1和m2(m1>m2)。將硬幣甲放置在斜面一某一位置,標記此位置為B。由靜止釋放甲,當甲停在水平面上某處時,測量甲從O點到停止處的滑行距離OP。將硬幣乙放置在O處,左側與O點重合,將甲放置于B點由靜止釋放。當兩枚硬幣發(fā)生碰撞后,分別測量甲乙從O點到停止處的滑行距離OM和ON。保持釋放位置不變,重復實驗若干次,得到OP、OM、ON的平均值分別為(1)在本實驗中,甲選用的是____(填“一元”或“一角”)硬幣;(2)碰撞前,甲到O點時速度的大小可表示為_____(設硬幣與紙板間的動摩擦因數(shù)為μ,重力加速度為g);(3)若甲、乙碰撞過程中動量守恒,則s0-s1s2(4)由于存在某種系統(tǒng)或偶然誤差,計算得到碰撞前后甲動量變化量大小與乙動量變化量大小的比值不是1,寫出一條產生這種誤差可能的原因____?!敬鸢浮恳辉?μgs0m【詳析】(1)[1]根據(jù)題意可知,甲與乙碰撞后沒有反彈,可知甲的質量大于乙的質量,甲選用的是一元硬幣;(2)[2]甲從O點到P點,根據(jù)動能定理-μm1gs0=0-(3)[3]同理可得,碰撞后甲的速度和乙的速度分別為vv若動量守恒,則滿足m1v(4)[4]由于存在某種系統(tǒng)或偶然誤差,計算得到碰撞前后甲動量變化量大小與乙動量變化量大小的比值不是1,寫出一條產生這種誤差可能的原因有:1.測量誤差,因為無論是再精良的儀器總是會有誤差的,不可能做到絕對準確;2.碰撞過程中,我們認為內力遠大于外力,動量守恒,實際上碰撞過程中,兩個硬幣組成的系統(tǒng)合外力不為零??键c02電學實驗4.(2025·遼寧·高考)在測量某非線性元件的伏安特性時,為研究電表內阻對測量結果的影響,某同學設計了如圖(a)所示的電路。選擇多用電表的直流電壓擋測量電壓。實驗步驟如下:①滑動變阻器滑片置于適當位置,閉合開關;②表筆分別連a、b接點,調節(jié)滑片位置,記錄電流表示數(shù)I和a、b間電壓Uab③表筆分別連a、c接點,調節(jié)滑片位置,使電流表示數(shù)仍為I,記錄a、c間電壓Uac④表筆分別連b、c接點,調節(jié)滑片位置,使電流表示數(shù)仍為I,記錄b、c間電壓Ubc,計算U⑤改變電流,重復步驟②③④,斷開開關。作出I-Uab、I-Uac及回答下列問題:(1)將多用電表的紅、黑表筆插入正確的插孔,測量a、b間的電壓時,紅表筆應連_________接點(填“a”或“b”);(2)若多用電表選擇開關旋轉到直流電壓擋“0.5V”位置,電表示數(shù)如圖(c)所示,此時電表讀數(shù)為________V(結果保留三位小數(shù));(3)圖(b)中乙是_________(填“I-Uab”或“I-(4)實驗結果表明,當此元件阻值較小時,_________(填“甲”或“乙”)曲線與I-U【答案】(1)a(2)0.377/0.376/0.378(3)I-(4)甲【詳析】(1)電流從紅表筆流入,黑表筆流出,故測量a、b間的電壓時,紅表筆應連a接點。(2)0.5V的直流電壓擋,分度值為0.01V,由圖可知此時電壓表讀數(shù)為0.377V。(3)由圖可知,當表筆分別連a、c接點時測得是元件和電流表兩端的電壓和電流,則Rac=UacI當表筆分別連a、b接點時測得是元件兩端的電壓和電流,則Rab故圖(b)中乙是I-U(4)由題意可知,I-Uac-5.(2024·遼寧·高考)某探究小組要測量電池的電動勢和內阻??衫玫钠鞑挠校弘妷罕?、電阻絲、定值電阻(阻值為R0)、金屬夾、刻度尺、開關S(1)實驗步驟如下:①將電阻絲拉直固定,按照圖(a)連接電路,金屬夾置于電阻絲的_____。(填“A”或“B”)端;②閉合開關S,快速滑動金屬夾至適當位置并記錄電壓表示數(shù)U,斷開開關S,記錄金屬夾與B端的距離L;③多次重復步驟②,根據(jù)記錄的若干組U、L的值,作出圖(c)中圖線Ⅰ;④按照圖(b)將定值電阻接入電路,多次重復步驟②,再根據(jù)記錄的若干組U、L的值,作出圖(c)中圖線Ⅱ。(2)由圖線得出縱軸截距為b,則待測電池的電動勢E=_____。(3)由圖線求得Ⅰ、Ⅱ的斜率分別為k1、k2,若k2k1=n,則待測電池的內阻r=【答案】(1)A(2)1(3)R【詳析】(1)為了保護電路,閉合開關前,金屬夾置于電阻絲的最大阻值處,由圖可知,應該置于A端。(2)對于電路圖(a),根據(jù)閉合電路歐姆定律有U=E-Ir設金屬絲的電阻率為ρ,橫截面積為S,結合歐姆定律和電阻定律I=R=ρ聯(lián)立可得U=E-USρLr整理可得1U結合歐姆定律和電阻定律I=R=ρ聯(lián)立后整理1U=1E+(3)由題意可知kk又k2k16.(2023·遼寧·高考)導電漆是將金屬粉末添加于特定樹脂原料中制作而成的能導電的噴涂油漆?,F(xiàn)有一根用導電漆制成的截面為正方形的細長樣品(固態(tài)),某同學欲測量其電阻率,設計了如圖(a)所示的電路圖,實驗步驟如下:
a.測得樣品截面的邊長a=0.20cm;b.將平行排列的四根金屬探針甲、乙、丙、丁與樣品接觸,其中甲、乙、丁位置固定,丙可在乙、丁間左右移動;c.將丙調節(jié)至某位置,測量丙和某探針之間的距離L;d.閉合開關S,調節(jié)電阻箱R的阻值,使電流表示數(shù)I=0.40A,讀出相應的電壓表示數(shù)U,斷開開關S;e.改變丙的位置,重復步驟c、d,測量多組L和U,作出U—L圖像如圖(b)所示,得到直線的斜率k。回答下列問題:(1)L是丙到___________(填“甲”“乙”或“丁”)的距離;(2)寫出電阻率的表達式ρ=___________(用k、a、I表示);(3)根據(jù)圖像計算出該樣品的電阻率ρ=___________Ω?m(保留兩位有效數(shù)字)。【答案】乙ka2I【詳析】(1)[1]由于電壓表測量的是乙、丙之間的電壓,則L是丙到乙的距離。(2)[2]根據(jù)電阻定律有R=ρLa2再根據(jù)歐姆定律有R=U(3)[3]根據(jù)圖像可知k=6.5V/m則根據(jù)(2)代入數(shù)據(jù)有ρ=6.5×10-5Ω?m7.(2022·遼寧·高考)某同學要將一小量程電流表(滿偏電流為250μA,內阻為1.2kΩ)改裝成有兩個量程的電流表,設計電路如圖(a)所示,其中定值電阻R1(1)當開關S接A端時,該電流表的量程為0~___________mA;(2)當開關S接B端時,該電流表的量程比接在A端時___________(填“大”或“小”)(3)該同學選用量程合適的電壓表(內阻未知)和此改裝電流表測量未知電阻Rx的阻值,設計了圖(b)中兩個電路。不考慮實驗操作中的偶然誤差,則使用___________(填“甲”或“乙”【答案】1大乙【詳析】(1)[1]由圖可知當S接A時,R1和R2串聯(lián)接入電路,和電流表并聯(lián),滿偏時電流表兩端的電壓為U此時R1和R2的電流為I=UmR1+R2=(2)[2]當開關S接B端時,由圖可知R1和電流表串聯(lián)再和R2并聯(lián),由于和電流表并聯(lián)的電阻變小,當電流表滿偏時,流過R2的電流變大,干路電流變大,即量程變大;所以比接在A端時大。(3)[3]圖甲是電流表的外接法,誤差是由于電壓表的分流引起的;圖乙是電流表的內接法,誤差是由于電流表的分壓引起的,因為題目中電壓表電阻未知,故采用圖乙的方法可以修正由電表內阻引起的實驗誤差。1.(2025·遼寧·模擬押題三)某同學利用單擺測量當?shù)氐闹亓铀俣取?1)先用游標卡尺測量小球的直徑D,測量結果如圖所示,則小球的直徑D=_________mm。(2)用細線將小球懸掛在鐵架臺上,測得細線長度為L,將小球拉起一個較小的角度并由靜止釋放,用秒表測量出小球完成N次全振動所用的時間t,則當?shù)氐闹亓铀俣萭=_________(用題中所給物理量的符號表示)。(3)為了減小偶然誤差,多次改變細線的長度L,并測量出相應的周期T,并描繪T2?L圖像,則描繪的圖像可能正確的是_________。A. B. C.【答案】(1)15.25(2)4(3)B【詳析】(1)游標卡尺測量小球直徑為D=15(2)小球完成N次全振動用時t,可知小球擺動的周期為T=tN單擺周期T=2πL+(3)由T=2πL+D2g,解得T2=故選B。2.(2025·遼寧遼南協(xié)作體·三模)某實驗小組做“驗證力的平行四邊形定則”的實驗情況如圖甲所示,其中A處為固定橡皮條的圖釘,O為橡皮條與細繩的結點,OB和OC為細繩。(1)本實驗采用的科學方法是________。(理想模型、控制變量、等效替代)(2)實驗中不需要標記或者記錄的信息有________。A.橡皮筋原長時結點的位置B.橡皮筋拉伸后結點的位置C.力F的大小和方向D.力F1(3)某同學認為在此過程中必須注意以下幾項,其中正確的是()A.兩根細繩不必等長B.橡皮條應與兩繩夾角的平分線在同一直線上C.在用兩個彈簧秤同時拉細繩時要注意使兩個彈簧秤的讀數(shù)相等D.在使用彈簧秤時要注意使彈簧秤與木板平面平行【答案】(1)等效替代(2)A(3)AD【詳析】(1)“驗證力的平行四邊形定則”采用的是“等效替代法”;(2)根據(jù)實驗原理可知,實驗過程中,在用兩個完全相同的彈簧秤成一定角度拉橡皮筋時,需要記錄兩細繩的方向、兩彈簧秤的示數(shù)、結點O的位置,所以橡皮筋拉伸后結點的位置、力F的大小和方向、力F1、故選A。(3)A.為減小力的方向的測量誤差,兩根細繩應適當長一些,以細繩的兩個端點確定兩點,然后將這兩點用直線連接起來即為力的方向,再從該線段上截取用以表示力大小的線段,不需要細繩等長,故A正確;BC.只有當兩個彈簧秤拉力大小相等時,橡皮筋才與兩繩夾角的平分線在同一直線上,而本實驗中并不要求兩個彈簧秤的拉力大小相等,故BC錯誤;D.在使用彈簧秤時,要注意使彈簧秤與木板平面平行,以減小力的測量誤差,故D正確。故選AD。3.(24-25高三下·遼寧重點中學協(xié)作校·期中)某同學用如圖1所示的裝置驗證機械能守恒定律。實驗步驟如下:a.如圖1所示,用電磁鐵吸住小鐵球,將光電門1、2分別固定在軌道上;b.切斷電磁鐵電源,小鐵球沿光滑軌道靜止下滑,光電計時器測出小鐵球通過光電門1、2所用的時間分別為t1(1)用螺旋測微器測量鐵球的直徑d,如圖2所示,可讀出鐵球直徑d=________mm。(2)已知當?shù)刂亓铀俣葹間。若要驗證機械能守恒定律,本實驗還需測量的物理量為________(用文字和字母表示),本實驗需要驗證的物理量關系式為________(用題中給出的字母及還需測量的物理量的字母表示)。【答案】(1)7.882/7.883/7.884/7.885/(2)兩光電門間的高度h2gh=【詳析】(1)鐵球直徑為d=7.5(2)[1]若要驗證機械能守恒定律,本實驗還需測量的物理量為兩光電門間的高度h。[2]由機械能守恒定律可知mgh=12m4.(2025·遼寧沈陽遼寧省實驗中學·二模)某學習小組用如圖甲所示的裝置探究牛頓第二定律。(1)用游標卡尺測出遮光片的寬度d,示數(shù)如圖丙所示,則d=________mm。(2)用天平測出滑塊(含遮光片)的質量m1和重物的質量m(3)上端帶有輕質定滑輪的長木板上固定兩個相距較遠的光電門A和B。用跨過定滑輪的輕質細繩連接滑塊和重物,調整墊塊的位置,讓滑塊沿長木板下滑時,通過兩光電門時遮光片的擋光時間相等,測出此時長木板與水平面的夾角θ,則滑塊下滑過程中受到的摩擦力為________(重力加速度為g,用題中所給字母表示)。(4)如圖乙所示,撤去光電門A和重物,讓滑塊從靠近滑輪的P點由靜止釋放,用米尺測出釋放點到光電門B中心的距離s,記錄遮光片通過光電門B的擋光時間Δt(5)多次改變重物的質量,并用天平稱出其質量m2,重復操作(3)(4)步驟,作出m①圖乙中滑塊下滑過程中m2與1Δt②已知圖丁中圖線的斜率為k,則重力加速度g=________(用題中所給字母表示)?!敬鸢浮?.60m1gsinθ-【詳析】(1)圖丙的讀數(shù)為3mm(3)滑塊沿長木板下滑,通過兩光電門時遮光片的擋光時間相等,說明滑塊做勻速直線運動,有f=m(5)[1]滑塊向下滑動過程中受到的合力為m2g,所以加速度大小a=m2g[2]由①得k=m1d5.(2025·遼寧·三模)圖甲為“驗證牛頓第二定律”的實驗裝置,讓槽碼通過細繩拖動小車在長木板上做勻加速直線運動,驗證小車質量一定時,其加速度與合外力成正比。(1)先__________,再__________,調節(jié)定滑輪的高度,使牽引小車的輕繩與長木板平行;A.懸掛槽碼B.平衡阻力C.接通電源(填上兩個正確選項前的符號)(2)如圖乙所示是實驗中得到的一條紙帶,每兩個計數(shù)點間有四個點未畫出,圖示中標出了部分實驗數(shù)據(jù)。實驗所用電源的頻率為50Hz,可求得小車運動的加速度a=________m/s2。(保留2位有效數(shù)字)(3)實驗中,保持小車的質量M一定,改變槽碼的質量m,測出對應的小車加速度a,認為拉小車的力F等于槽碼的重力,根據(jù)實驗數(shù)據(jù)做出的a-F圖像如圖丙中實線OQ所示;利用加速度較小的幾組數(shù)據(jù)擬合了一條直線OP。當槽碼重力為mg時,兩個圖線對應的加速度分別為a?、a?,a1a2=________(用【答案】(1)BA(2)0.45(3)M+m【詳析】(1)先平衡阻力,再懸掛槽碼,調節(jié)定滑輪的高度,使牽引小車的輕繩與長木板平行;故分別填“B”和“A”。(2)每兩個計數(shù)點間有四個點未畫出,則T=0.1s;加速度a=(3)由題意結合牛頓第二定律可得a1=mgM,6.(2025·遼寧名校聯(lián)盟·二模)某實驗小組在做“探究加速度與力、質量的關系”實驗中設計了如圖(a)和圖(b)所示的兩種實驗裝置。(1)在圖(a)中,將砂和砂桶的總重力作為細線對小車的拉力;在圖(b)中,將一個力傳感器裝在砂桶上方,直接測量細線的拉力大??;下列做法正確的是______。A.兩圖所示的實驗過程中,滑輪右側的細線均要始終與木板平行B.兩圖所示的實驗過程中,砂和砂桶的總質量均要遠小于小車的質量C.兩圖所示的實驗過程中,均要先接通打點計時器的電源,再釋放小車D.在小車前端掛上砂桶但不裝砂子,輕推小車,拖著紙帶的小車能勻速下滑則說明阻力已平衡(2)某同學用圖(b)所示的實驗裝置得到一條用打點計時器打下的紙帶如圖(c)所示,并在其上取7個計數(shù)點A、B、C、D、E、F、G,每相鄰兩個計數(shù)點間還有4個點沒有畫出,打點計時器接的是周期為T的交流電源。①打點計時器打下F點時,小車的速度大小vF=______(用圖中所給數(shù)據(jù)與②小車運動過程中的加速度大小a=______(用圖中所給數(shù)據(jù)與T表示)。(3)以測得的小車的加速度a為縱軸,圖(a)中砂和砂桶的總重力G或圖(b)中力傳感器的示數(shù)F為橫軸,作出的圖像如圖(d)所示,兩種裝置所用小車的質量相同,則用圖(a)所示的裝置得到的圖線是______(填“圖線1”或“圖線2”)?!敬鸢浮?1)AC(2)d6-(3)圖線2【詳析】(1)A.為了保證小車運動過程,細線拉力恒定不變,兩圖所示的實驗過程中,滑輪右側的細線均要始終與木板平行,故A正確;B.圖(a)中,將砂和砂桶的總重力作為細線對小車的拉力,砂和砂桶的總質量要遠小于小車的質量;圖(b)中,細線拉力可以通過力傳感器測得,所以砂和砂桶的總質量不需要遠小于小車的質量,故B錯誤;C.為了充分利用紙帶,兩圖所示的實驗過程中,均要先接通打點計時器的電源,再釋放小車,故C正確;D.不掛砂桶,輕推小車,若拖著紙帶的小車能勻速下滑則說明阻力已平衡,故D錯誤。故選AC。(2)①[1]每相鄰兩個計數(shù)點間還有4個點沒有畫出,則相鄰計數(shù)點的時間間隔為T'=5T打點計時器打下F②[2]根據(jù)逐差法可得小車運動過程中的加速度大小為a=(3)圖(a)中,以砂和砂桶以及小車為整體,根據(jù)牛頓第二定律可得a=Gm+M車圖(b)中,以小車為對象,根據(jù)牛頓第二定律可得a=FM車可知圖(a)中作出的圖像斜率為ka=1m+M車7.(2025·遼寧沈陽·三測)在“探究平拋運動的特點”實驗中,用圖1裝置研究平拋運動在豎直方向分運動特點,用圖2裝置研究平拋運動在水平方向分運動特點。(1)關于兩幅圖,下列說法正確的是_____。A.在圖1中,打擊重錘力度越大,落地時間越短B.在圖2中,使用粗糙斜槽可能增加實驗系統(tǒng)誤差C.在圖2中,斜槽軌道M末端切線方向必須與重錘線垂直D.無論在圖1中還是在圖2中,為了減小誤差,我們都應該選擇密度大、體積小的球(2)在圖2的實驗中,讓小球多次從斜槽上滾下,在白紙上依次記下小球的位置,某同學得到的記錄紙如圖3所示,圖中有兩個點位于拋物線下方的原因可能是________?!敬鸢浮?1)CD(2)靜止釋放小球的位置可能不同【詳析】(1)[1]A.根據(jù)小球豎直方向做自由落體運動,落地時間為t=2hgB.在圖2中斜槽有無摩擦對實驗誤差沒有影響,只需要確定每次從同一位置靜止釋放即可,故B錯誤;C.在圖2中,斜槽軌道M末端切線方向必須與重錘線垂直,以保證小球飛出時初速度沿水平方向,故C正確;D.選擇密度大、體積小的球為了減小空氣阻力,盡可能使小球運動過程只受重力,以減小誤差,故兩個圖都應該滿足,故D正確。故選CD。(2)[1]圖中有兩個點位于拋物線下方的原因可能是靜止釋放小球的位置可能不同,釋放位置更低一些導致平拋的初速度偏小,相同水平位移需更長的時間,故兩個點偏下豎直位移更大。8.(2025·遼寧·二模)某同學利用如圖甲所示的裝置探究小車速度隨時間變化的規(guī)律。將木板固定在水平桌面上,在沙桶中放入適量細沙,閉合打點計時器開關,由靜止釋放小車,得到一條用打點計時器打下的紙帶,并在其上取O、A、B、C、D、E、F共7個計數(shù)點(每相鄰兩個計數(shù)點間還有4個點沒有畫出),計數(shù)點A、B、C、D、E、F與O點的間距如圖乙所示。已知交流電源的頻率為f。(1)根據(jù)紙帶上計數(shù)點間的距離,計算出打下D點時沙桶的瞬時速度大小vD=______(用題中所給物理量的符號表示)。(2)根據(jù)紙帶上計數(shù)點間的距離,計算出沙桶的加速度大小a=______(用題中所給物理量的符號表示)?!敬鸢浮?1)((2)2(【詳析】(1)由于相鄰兩個計數(shù)點間還有4個點沒有畫出,則相鄰計數(shù)點之間的時間間隔T=根據(jù)圖甲可知,沙桶的速度大小為小車速度大小的兩倍,則打下D點時沙桶的瞬時速度大小v(2)根據(jù)圖甲可知,沙桶的加速度大小為小車加速度大小的兩倍,根據(jù)逐差法可知,沙桶的加速度大小a=2?9.(2025·遼寧本溪·二模)為了探究物體質量一定時加速度與力的關系,某興趣小組設計了如圖甲所示的實驗裝置。其中M為小車的質量,m為砂和砂桶的總質量,m0(1)實驗時,下列說法及操作正確的有______;A.將帶滑輪的長木板右端適當墊高,以平衡阻力B.需用停表測出小車運動的時間C.小車靠近打點計時器,先釋放小車,再接通電源,打出一條紙帶D.平衡阻力時需將砂桶如圖甲所示懸掛(2)該興趣小組在實驗中得到如圖乙所示的一條紙帶(相鄰兩計數(shù)點間還有四個計時點沒有畫出),已知打點計時器采用的是頻率為50Hz的交流電,根據(jù)紙帶,可得打計數(shù)點2時小車的速度為______m/s(結果保留2位有效數(shù)字);(3)小車的加速度為______m/s2(結果保留2【答案】(1)A(2)0.20(3)0.40【詳析】(1)A.用力傳感器測出拉力,從而表示小車受到的合外力,故需要將帶滑輪的長木板右端墊高,以平衡阻力,A項正確;B.打點計時器是計時儀器,不需要停表測出小車運動的時間,B項錯誤;C.使用打點計時器時,應先接通電源,待打點穩(wěn)定后再釋放小車,打出一條紙帶,C項錯誤;D.平衡阻力時不懸掛砂桶,D項錯誤。故選A。(2)紙帶相鄰兩計數(shù)點間還有四個計時點沒有畫出,所以兩計數(shù)點間時間為T=0.1s,根據(jù)勻變速直線運動中某段過程中間時刻的瞬時速度等于這段過程的平均速度,可得打計數(shù)點2v=(3)紙帶根據(jù)逐差法,可知小車的加速度為a=10.(2025·遼寧鞍山·二測)為探究向心力大小與角速度大小的關系,某實驗小組用圖甲所示裝置進行實驗?;瑝K套在光滑的水平桿上,右端通過一輕質細繩連接固定在豎直桿上的力傳感器,水平桿固定在豎直桿上,當豎直桿勻速轉動時,滑塊繞豎直桿做勻速圓周運動,力傳感器用來測量向心力F的大小?;瑝K上固定一遮光片,遮光片寬度為d,光電門可以記錄遮光片通過光電門的時間Δt,測得滑塊和遮光片的總質量為m,實驗中測得滑塊的旋轉半徑為r。當豎直桿勻速轉動時,滑塊每經過光電門一次,通過力傳感器和光電門就同時獲得一組向心力F和對應的遮光片通過光電門時間Δt的數(shù)據(jù)。改變轉動速度,多次重復實驗并記錄對應的數(shù)據(jù)。(1)用20分度的游標卡尺測量遮光條d的寬度如圖乙所示,其讀數(shù)為______cm。(2)某次測得遮光片經過光電門時的遮光時間為Δt,則角速度ω為______(用“d”、“Δt”、“r”表示)(3)若以向心力F為縱坐標,ω2為橫坐標繪制圖像,發(fā)現(xiàn)圖線是一條過原點的傾斜直線。則其斜率為______(用“m”、“r”表示)【答案】(1)0.670(2)d(3)mr【詳析】(1)游標卡尺的讀數(shù)為6(2)滑塊轉動得線速度v=dΔ(3)根據(jù)向心力公式F=mω211.(24-25高三下·遼寧·一模)某實驗小組用自由落體運動驗證機械能守恒定律。(1)實驗中,將打點計時器固定在鐵架臺上,使重物帶動紙帶從靜止開始自由下落。該小組同學在實驗操作過程中出現(xiàn)如圖1所示的四種情況,其中操作規(guī)范正確的是______。A.
B.
C.
D.
(2)實驗中,先接通電源,再釋放重物,得到如圖2所示的一條紙帶。在紙帶上選取連續(xù)打出的5個點A、B、C、D、E,測得C、D、E三個點到起始點O的距離分別為hC、hD、hE。已知當?shù)刂亓铀俣葹間,打點計時器打點的周期為T。設重物的質量為m,則從打下O點到打下D點的過程中,重物的重力勢能減少量為______
【答案】(1)B(2)mghD【詳析】(1)實驗中要讓紙帶豎直,減小實驗誤差;實驗開始時應讓重物靠近打點計時器,故選B。(2)[1]從打下O點到打下D點的過程中,重物的重力勢能減少量為Δ[2]打下D點時的速度為vD=hE-hC12.(2025·遼寧·模擬押題三)某實驗小組想測量一個未知電阻R?的阻值。(1)為了選擇合適電表,首先用歐姆表粗測其阻值。把多用電表調至“×10”擋,將兩個表筆短接,進行歐姆調零,然后將兩個表筆分別接在電阻R。的兩端,多用電表指針如圖(a)所示,下一步應將多用電表的擋位調至________(填“×1”或“×100”)擋,重新歐姆調零,再次測量結果如圖(b)所示,則電阻Rx的阻值為_________Ω。(2)為了進一步準確測量R?的阻值,該實驗小組設計了如圖(c)所示的電路,其中電源電動勢為6V、內阻不計,滑動變阻器(0~5Ω),電流表A?量程為0~0.3A、內阻為10Ω,電流表A?量程為0~0.3A、內阻未知,電阻箱(0~99.9Ω)。①根據(jù)電路圖,用筆畫線代替導線,完成圖(d)中的電路連接______。②閉合開關S前,滑動變阻器的滑片P應該滑到________(填“a”或“b”)端。③閉合開關S,調節(jié)滑片P的位置,使電流表A?的示數(shù)為I1=0.15A,記錄此時電流表A?的示數(shù)I④多次改變滑片P位置,再調節(jié)電阻箱接入電路的阻值R,使電流表A?示數(shù)保持在I1=0.15A,記錄多組電流表A?的示數(shù)I?和電阻阻箱的阻值⑤根據(jù)實驗測量的數(shù)據(jù)描繪R-1I2圖像如圖(e)所示,由圖像可知,該定值電阻Rx的阻值為________Ω【答案】(1)×118.5(2)見解析圖b18.6【詳析】(1)[1][2]由圖(a)可知,選用“×10”擋,指針偏轉角度太大,說明選擇的倍率偏大,應該換用小倍率“×1”擋,歐姆表的讀數(shù)為18.5Ω(2)[1]連接實物圖如圖所示[2]為了保護電表,閉合開關S時,滑片P應該滑到b端。[3]由電路可知I1RA1+Rx=I2R13.(24-25高三下·遼寧重點中學協(xié)作?!て谥校W姆表的工作原理基于閉合電路歐姆定律。如圖所示,歐姆表由表頭(靈敏電流計)、電源、調零電阻R和紅黑表筆組成,改裝的關鍵是通過調整電路元件,使表頭指針偏轉與待測電阻成對應關系,請結合所學知識完成以下問題:(1)已知表頭的滿偏電流Ig=10?mA、內阻Rg=100Ω,電源電動勢E=1.5?V(2)紅、黑表筆對接,調節(jié)調零電阻R使靈敏電流計指針滿偏,保持R的阻值不變,紅、黑表筆間接一個電阻Rx,則電流為3?mA的刻度對應電阻Rx的阻值為(3)電源的電動勢不變,若要改裝成倍率更大的歐姆表,則需要用滿偏電流更________(選填“大”或“小”)的靈敏電流計。(4)歐姆表用久了,內部電池的電動勢會變小,內阻會變大,當電源電動勢由1.5?V減少到1.2?V、電源內阻變?yōu)?Ω時(仍然能夠進行歐姆擋調零),用這個歐姆表測電阻,測量值與真實值相比________(選填“偏大”“偏小”或“【答案】(1)150(2)350(3)小(4)偏大【詳析】(1)由閉合電路歐姆定律得該歐姆表的內阻為R(2)由閉合電路歐姆定律得R內+R(3)電源的電動勢不變,若要改裝成倍率更大的歐姆表,即需要歐姆表的內阻變大,由R內(4)歐姆表用久了,內部電池的電動勢變小,內阻變大,此時電流為I=E'R內+Rx仍然能夠進行歐姆擋調零,則E'=14..(2025·遼寧沈陽遼寧省實驗中學·二模)如圖甲所示為歐姆表的原理簡化示意圖,表頭G的滿偏電流Ig=6mA、內阻Rg=100Ω,定值電阻R0(1)Q為________(填“紅”或“黑”)表筆。(2)將紅、黑表筆短接進行歐姆調零后,滑動變阻器接入電路的阻值為________Ω。(3)當指針指在表頭G的3mA刻度處時,被測電阻的阻值為________Ω。(4)用多用電表“直流5V”擋測某電阻兩端的電壓時,其示數(shù)如圖乙所示,則讀數(shù)為________V?!敬鸢浮?1)黑(2)129(3)150(4)2.40【詳析】(1)根據(jù)“紅進黑出”可知,Q為黑表筆。(2)表頭G與定值電阻R0并聯(lián)后,改裝成的大量程電流表的內阻R并=RgR0Rg+R0=20(3)當指針指在表頭G的3mA刻度處時,通過滑動變阻器的電流I1=15解得Rx(4)電壓表每小格表示0.1V,所以讀數(shù)為2.40V15.(2025·遼寧遼南協(xié)作體·三模)某小組同學設計了如圖甲所示電路同時測量電壓表內阻Rv與定值電阻RA.待測電壓表(量程0~3V,RvB.待測電阻Rx(Rx約為C.滑動變阻器RD.滑動變阻器RE.電阻箱RF.電源(電動勢為3V,內阻不計);G.開關,導線若干。(1)根據(jù)實驗電路,為盡可能精確測量,滑動變阻器應該選用________。(填器材前字母序號)(2)該小組選定實驗器材后進行了如下操作:①先將電阻箱R調至零,先后閉合開關S2,S1,調節(jié)RP,至電壓表讀數(shù)恰好如圖乙所示,此時電壓表示數(shù)為②斷開開關S2③調節(jié)電阻箱R,記錄此時電壓表示數(shù)U與電阻箱示數(shù)R;④多次改變電阻箱R阻值,重復步驟③;⑤根據(jù)圖像法科學分析、計算結果。(3)該小組同學根據(jù)所測數(shù)據(jù)作出1U-R圖像如圖丙所示,圖形的斜率為k,與縱軸的截距為b根據(jù)該圖像可計算出電壓表內阻Rv=________,待測電阻Rx=【答案】(1)C(2)2.00(3)Rv=【詳析】(1)由題圖可知,電路的控制電路采用的是分壓式接法,為了保證誤差盡可能的小,應選用總阻值小的滑動變阻器RP1故選C。(2)量程為3V的電壓表最小分度值為0.1V,所以其讀數(shù)為U=2.00V(3)[1][2]由歐姆定律可知,電壓表示數(shù)U與電阻箱阻值R的關系有2.00=U+URVR+Rx整理有1U=12RV16..(24-25高三下·遼寧沈陽省實驗中學·四模)小明同學在學習了“練習使用多用電表”實驗后,準備自己連接電路制作一個具有“×10”和“×100”兩種倍率檔的歐姆表。他用一節(jié)干電池(電動勢E=1.50V,內阻r=1.00Ω)、直流電流表(量程Ig=1.0mA,內阻Rg=150.0Ω)、定值電阻R1(1)按圖甲正確連接好電路。先將開關S斷開,將紅、黑表筆短接,調節(jié)電阻箱R2,使電流表___________,此時歐姆表是___________(填“×10”或“×100”)倍率。為了方便使用該歐姆表讀數(shù),還需將原電流表上的電流刻度修改為對應的電阻刻度,則如圖乙指針指示的位置對應的表盤電阻刻度應為___________Ω(2)再閉合開關S,調節(jié)電阻箱R2和R3,當R2=___________Ω且(3)小明同學用此歐姆表測量某一未知元件X。將紅、黑表筆接在XX兩端時,發(fā)現(xiàn)指針先迅速大角度偏轉,然后偏角又逐漸減小,最終指針指在最左端。則XX最有可能是()A.二極管,且紅表筆與二極管正極相連B.二極管,且黑表筆與二極管正極相連C.耐壓值足夠大的電容器D.阻值隨溫度增加而減小的熱敏電阻【答案】(1)指針指在滿偏刻度×10010(2)59.0100.0(3)C【詳析】(1)[1]按圖甲正確連接好電路。先將開關斷開,將紅、黑表筆短接,調節(jié)電阻箱R2,使電流表指針指在滿偏刻度;[2]歐姆表電阻擋的倍率與中值電阻有關,中值電阻越大,倍率越大,而歐姆表的中值電阻等于歐姆表的內阻;根據(jù)閉合電路歐姆定律,歐姆表內阻R內=EIg將開關S[3]歐姆表的內阻R內=EIg=1.501.0×10-3Ω=1500Ω圖乙中電流表的讀數(shù)(2)[1][2]歐姆表電阻擋的倍率為“×10”時,歐姆表的內阻為R內'=150Ω改裝電流表的量程IA=ER內'=1.50150A(3)將紅、黑表筆接在未知元件X兩端時,發(fā)現(xiàn)指針先迅速大角度偏轉,然后偏角又逐漸減小,該元件可能是耐壓值足夠大的電容器;接通時給電容器充電,指針迅速大角度偏轉,充電電流逐漸減小,偏角又逐漸減小,直到充電結束,指針偏轉角度為零,故ABD錯誤,C正確。故選C。17..(2025·遼寧沈陽二中·五模)某同學利用所學知識探究熱敏電阻的阻值隨溫度變化的關系。器材如下:熱敏電阻Rt,電源(電動勢為E,內阻不計)、電阻箱3個(R1、R2、R3)、靈敏電流計、數(shù)字電壓表、溫度計、加熱裝置、開關、導線若干。(1)實驗步驟如下:①按圖(a)連接好電路,在A、B間接入靈敏電流計,將熱敏電阻放入加熱裝置,并保持溫度恒定,閉合開關;②調節(jié)電阻箱R1、R2、R3,使靈敏電流計示數(shù)為零,則此時A、B兩點電勢____________(選填“相等”、“不相等”),電橋處于平衡狀態(tài),記錄此時電阻箱R1、R2、R3的阻值分別為R10、R20、R30,則熱敏電阻的阻值Rt=___________(用R10,R20,R30表示)。(2)該同學發(fā)現(xiàn)當熱敏電阻的阻值發(fā)生變化時,需要重新調節(jié)電橋平衡,操作繁瑣,故重新設計了實驗:①將A、B間的靈敏電流計取下,改用數(shù)字電壓表(可視為理想電表)測量A、B間電壓UAB;②保持R10、R20、R30不變,開啟加熱裝置,緩慢升高到一定溫度并保持不變,當電壓表示數(shù)穩(wěn)定,記錄此時溫度計示數(shù)t=52℃和電壓表示數(shù)UAB=0.40V,若R10=R30=1000Ω、R20=1500Ω、E=6.0V,則熱敏電阻的阻值Rt=__________Ω(結果保留3位有效數(shù)字);③重復上述實驗,緩慢升高溫度,每隔一定時間記錄一次溫度計的示數(shù)t和電壓表的示數(shù)UAB;④根據(jù)實驗數(shù)據(jù),算出熱敏電阻的阻值Rt,繪制出熱敏電阻阻值與溫度的關系曲線如圖(b)。⑤當溫度從52℃升高少許后,電壓表的示數(shù)將___________(選填“增大”“減小”或“不變”)?!敬鸢浮?1)相等R(2)1.14×103【詳析】(1)[1]調節(jié)電阻箱R1、R2、R3,使靈敏電流計示數(shù)為零,此時電橋處于平衡狀態(tài),說明AB兩點間電勢相同,故電勢差為零;[2]根據(jù)歐姆定律可得R10R20(2)[1]由題意可知,設通過R1的電流為I1。通過我R3的電流為I2。根據(jù)并聯(lián)電路電流的分配與電阻成反比的關系有R10+R20R30+Rt=I2I[2]溫度從52℃升高少許后,根據(jù)圖像所示,熱敏電阻值變小。根據(jù)歐姆定律可知,熱敏電阻支路的電流變大。電阻R3兩端電壓變大,B點電勢降低。由于電動勢不變,電阻R1、R2不變。A點電勢不變,則AB兩點之間的電勢差增大,電壓表示數(shù)將增大。18.(2025·遼寧名校聯(lián)盟·二模)某實驗小組為了測量某種材料制成電阻絲的電阻率,進行了如下操作。(1)用多用電表粗測電阻絲的阻值。當用“×10”倍率的歐姆擋測量時,發(fā)現(xiàn)指針偏轉角度過小,為了更準確地測量該電阻絲的阻值,需將多用電表切換到“______”(填“×1”或“×100”)擋,并重新進行______(填“機械調零”或“歐姆調零”),然后進行測量時指針位置如圖(a)所示,則測得的電阻絲的阻值為______Ω。(2)通過實驗準確計算電阻絲的阻值。將被測電阻絲Rx接入圖(b)所示的電路中,R1、R2、R3均為電阻箱,C、D間連接電壓傳感器(內阻無窮大)。適當調節(jié)三個電阻箱的阻值,使電壓傳感器的示數(shù)為0,此時(3)測量電阻絲長度和直徑,計算電阻率。如圖(c)所示,用螺旋測微器測量電阻絲的直徑時,將電阻絲放在測砧和測微螺桿之間的夾縫中,然后調節(jié)螺旋測微器上三個部件的先后順序是______(填字母A、B、C),由圖(c)可知,測得該電阻絲的直徑為d=______mm,之后測得電阻絲的長度為l,則其電阻率的表達式為ρ=______(用d、l和Rx【答案】(1)×100歐姆調零1300(2)R(3)BAC0.400R【詳析】(1)[1][2][3]用“×10”倍率的歐姆擋測量時,發(fā)現(xiàn)指針偏轉角度過小,說明待測電阻阻值較大,為了更準確地測量該電阻絲的阻值,需將多用電表切換到“×100”擋,并重新進行歐姆調零,然后進行測量時指針位置如圖(a)所示,則測得的電阻絲的阻值為R(2)適當調節(jié)三個電阻箱的阻值,使電壓傳感器的示數(shù)為0,則有RxR1(3)[1]用螺旋測微器測量電阻絲的直徑時,將電阻絲放在測砧和測微螺桿之間的夾縫中,然后調節(jié)螺旋測微器上的粗調旋鈕B,當測微螺桿靠近電阻絲時,再調節(jié)螺旋測微器上的微調旋鈕A,聽到“喀喀”聲時停止,然后旋轉鎖定旋鈕C進行鎖定。故先后順序是BAC。[2]螺旋測微器的精確值為0.01mm,由圖(c)可知,測得該電阻絲的直徑為[3]根據(jù)電阻定律可得Rx=ρl19.(2025·遼寧沈陽·三測)現(xiàn)有某待測電阻,已知其額定功率為0.125W,某實驗小組為測量其阻值,設計了如下實驗環(huán)節(jié):(1)使用多用電表歐姆擋粗測待測電阻Rx?的阻值,表盤指針如圖所示。已知所選歐姆擋的倍率為“×10”,則Rx?的測量值為________(2)為進一步精確測量其阻值,現(xiàn)有學生電源、開關和若干導線及下列器材:A.電壓表:量程0~5V,內阻約3B.電流表:量程0~2mA,內阻RC.定值電阻20D.定值電阻2E.滑動變阻器0~10測量電路如圖乙所示,要求電表指針偏轉角度約為滿刻度的13~23,則圖中定值電阻R0應選________(填器材前面的序號);電壓表右端接線柱應接在___端(填“a”(3)通過調節(jié)滑動變阻器,測量得到多組電壓表和電流表的示數(shù)U,I,作出U?I圖像為一條傾斜直線,斜率為k,則待測電阻的阻值為Rx=________。(用字母【答案】(1)100(2)Db(3)k【詳析】(1)[1]歐姆擋讀數(shù)為表盤示數(shù)乘以倍率,所以讀數(shù)為10×10Ω=100Ω。(2)[1]如圖乙所示,定值電阻R0應用來擴大電流表量程,根據(jù)待測電阻約為100Ω,其額定功率為0.125W,則額定電流約為I=PRx=0.125100A≈35mA根據(jù)歐姆定律知改后的量程為IA=Ig+Ig[2]因電流表的內阻已知,應該采用電流表內接法,故電壓表右端接線柱應接在b端。(3)[1]根據(jù)歐姆定律有Rx=U-IRgI+IRgR020.(2025·遼寧名校聯(lián)盟·三模)某歐姆表“×1k”擋的內部結構如圖甲所示。(1)圖甲中,靈敏電流計(量程未知,內阻Rg=100Ω)、電池(電動勢未知,內阻r=0.5Ω)和滑動變阻器R0(總阻值未知),表盤上電阻刻度中間值為“15”,則此歐姆表的內阻為_____kΩ,按正確的操作步驟測某電阻的阻值,表盤示數(shù)如圖乙所示,則該電阻的阻值約為_____kΩ;(2)用該歐姆表測量一電壓表的內阻時,歐姆表的示數(shù)為10kΩ,電壓表的示數(shù)為4.8V,可知靈敏電流計的量程為0~_____mA;(3)因長時間使用,歐姆表內電池的電動勢下降為8V,內阻升高為2Ω,但仍可歐姆調零,調零后,測得某電阻的阻值為30kΩ,則該電阻的真實值為_____kΩ?!敬鸢浮?1)15或15.017或17.0(2)0.8(3)20【詳析】(1)[1]根據(jù)閉合電路的歐姆定律可知,兩表筆短接時,則有Im=ER內當指針指在刻度盤中央位置上,外接電阻為Rx[2]由歐姆表的讀數(shù)可知,待測電阻的阻值R=17.0×1(2)測量電壓表內阻時,則有I=ER內+RV(3)調零后,歐姆表的內阻R'內=E'Im=10kΩ表盤的刻度值不變,接入21.(2025·遼寧部分重點中學協(xié)作體·模擬)某同學用多用電表測量一個標稱“6V
3W”的小燈泡的電阻,發(fā)現(xiàn)大約在2.0Ω左右。他發(fā)現(xiàn)這與通過額定電壓和額定功率計算所的到的電阻值不一致。他打算進一步研究這個燈泡的伏安特性,并畫出伏安特性曲線。他找到了如下器材:待測燈泡L:額定電壓6V,額定功率3W;直流穩(wěn)壓電源E:電動勢6V,內阻不計;電流表A1:量程0~0.6A,內阻約1Ω;電流表A2:量程0~6A,內阻約0.1Ω;電壓表V1:量程0~3V,內阻3kΩ;電壓表V2:量程0~15V,內阻15kΩ;滑動變阻器R1:阻值0~5Ω,額定電流3A;滑動變阻器R2:阻值0~5kΩ,額定電流1A;定值電阻R3:阻值3kΩ;定值電阻R4:阻值12Ω;開關、導線、坐標紙。(1)請在方框中畫出完成實驗所用的電路圖______,要求燈泡兩端的電壓要在不超過額定電壓的前提下盡量大范圍變化。(2)請選擇合適的器材:電流表用___________(填A1或A2),滑動變阻器用___________(填R1或R2),定值電阻用___________(填R3或R4)。(3)該同學通過實驗測得了如下數(shù)據(jù),請根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)繪制流過燈泡的電流I隨燈泡兩端電壓U變化的圖像__________。電流表示數(shù)(A)0.120.210.290.340.380.420.450.470.490.50電壓表示數(shù)(V)0.300.600.901.201.501.802.102.402.703.00(4)如果將此燈泡和上述器材中的電源E、定值電阻R4串聯(lián)成如圖所示電路,則接通電路達到穩(wěn)定狀態(tài)后,燈泡的電阻是___________Ω(保留2位有效數(shù)字)。【答案】(1)(2)A1R1R3(3)(4)6.9(6.0~7.0)【詳析】(1)由于實驗要求燈泡兩端的電壓要在不超過額定電壓的前提下盡量大范圍變化,所以滑動變阻器應選用分壓式接法,所以滑動變阻器應選阻值較小的R1,由于小燈泡的額定電流為I=所以電流表應選用0~0.6A量程的A1,同時額定電壓為6V,已有電壓表0~3V量程太小,0~15V量程太大,需要用較小量程電壓表V1與阻值較大的定值電阻R3串聯(lián),改裝新的電壓表,由于改裝電壓表內阻已知,所以電流表應采用外接法,所以實驗電路圖如圖所示(2)[1][2][3]由以上分析可知,電流表應選A1,滑動變阻器應選R1,定值電阻應選R3,此時改裝電壓表的量程為U(3)由于燈泡兩端的實際電壓為電壓表示數(shù)的2倍,所以流過燈泡的電流隨燈泡兩端電壓變化的圖像如圖所示(4)如果將此燈泡和上述器材中的電源E、定值電阻R4串聯(lián),根據(jù)閉合電路歐姆定律可得U=E-IR4=6-12I由圖可知兩圖線交點為(2.20V,0.32A),所以燈泡的電阻為R22.(2025·遼寧重點中學協(xié)作?!ざ#崦綦娮枋莻鞲衅髦薪洺J褂玫脑?,某學習小組要探究一熱敏電阻的阻值隨溫度變化的規(guī)律??晒┻x擇的器材有:待測熱敏電阻RT電源E(電動勢1.5V,內阻r約為0.5Ω);電阻箱R(阻值范圍0~9999.99Ω);滑動變阻器R1(最大阻值2000Ω滑動變阻器R2(最大阻值20Ω微安表(量程100μA,內阻等于2500Ω開關兩個,溫控裝置一套,導線若干。同學們設計了如圖所示的測量電路,主要實驗步驟如下:①按圖示連接電路;②閉合S1、S③保持滑動變阻器滑片P的位置不變,斷開S2④記錄此時的溫度和電阻箱的阻值?;卮鹣铝袉栴}:(1)為了更準確地測量熱敏電阻的阻值,滑動變阻器應選用_____(填“R1”或“R2(2)某溫度下微安表半偏時,電阻箱的讀數(shù)為5000.00Ω,該溫度下熱敏電阻的測量值為_____Ω,該測量值_____(填“大于”或“小于”)真實值,原因是_____。【答案】(1)R(2)2500大于見解析【詳析】(1)用半偏法測量熱敏電阻的阻值,盡可能讓該電路的電壓在S2閉合前、后保持不變,由于該支路與滑動變阻器左側部分電阻并聯(lián),滑動變阻器的阻值越小,S2閉合前、后并聯(lián)部分電阻變化越小,從而并聯(lián)部分的電壓值變化越小,故滑動變阻器應選R2(2)[1]某溫度下微安表半偏時,該支路的電壓認為不變,電流減半,所以總電阻為原來的2倍,即RT+RA+R=2RT+R[2][3]當斷開S2,微安表半偏時,由于該支路的電阻增加,電壓略有升高,根據(jù)歐姆定律,總電阻比原來2倍略大,也就是電阻箱的阻值略大于熱敏電阻與微安表的總電阻,而認為電阻箱的阻值等于熱敏電阻與微安表的總電阻,因此熱敏電阻的測量值比真實值偏大。23.(2025·遼寧·二模)某同學研究小燈泡的伏安特性,使用的器材有:小燈泡L(額定電壓2.5V,額定電流0.32A);電壓表(量程3V,內阻3kΩ);電流表(量程0.5A,內阻0.5Ω);滑動變阻器R(阻值0~9.0Ω);電源E(電動勢5V,內阻不計);開關S;導線若干。(1)設計的實驗電路原理圖如圖甲所示,請你在圖乙中用筆畫線代替導線完成電路連接_____。(2)合上開關前,滑動變阻器滑片的位置應置于原理圖中的______(選填“A”或“B”)點。(3)當滑片移動到某點時,電壓表的示數(shù)如圖丙所示,此時小燈泡兩端的電壓為______V。(4)通過實驗測得該小燈泡的伏安特性曲線如圖丁所示。若把燈泡和電動勢為3V、內阻為10Ω的電源組成閉合電路,則小燈泡的實際功率約為______W(結果保留兩位有效數(shù)字)?!敬鸢浮?1)(2)B(3)2.40(4)0.21/0.22/0.23【詳析】(1)在圖乙中用筆畫線代替導線完成電路連接(2)合上開關前,滑片應放在B點,測量電路兩端電壓為零,然后從零開始由小到大改變電壓,確保電路安全。(3)電表最小刻度為0.1,讀到0.1下一位,示數(shù)為2.40V。(4)作出電源的伏安特性曲線小燈泡和電源的伏安特性曲線的交點對應的電壓U=1.20V電流I=180mA專題09實驗考點五年考情(2021-2025)命題趨勢考點1力學實驗2023、2024、2025聚焦于從真實生活或科技場景中提煉實驗模型,弱化對教材固有實驗的機械復刻,強化對實驗原理本質的理解與遷移應用。命題側重將力學(如運動狀態(tài)分析、力與運動關系)與電學(如電路動態(tài)變化、儀器改裝)實驗交叉結合,常通過非傳統(tǒng)器材(如導電材料、傳感器、生活物件)創(chuàng)設新穎情境,要求考生自主推導實驗原理、選擇測量方案。數(shù)據(jù)處理上突出數(shù)學工具的靈活運用,如通過圖像斜率、對數(shù)轉換、線性擬合等方法從非常規(guī)數(shù)據(jù)中提取物理規(guī)律,同時強化誤差分析的實際應用,不僅考查系統(tǒng)誤差與偶然誤差的判斷,更要求結合實驗操作細節(jié)分析誤差來源對結果的影響。整體而言,實驗題更注重對“提出問題—設計方案—處理數(shù)據(jù)—得出結論”完整探究流程的考查,凸顯科學探究與科學思維素養(yǎng),引導考生從“做實驗”向“懂實驗”“創(chuàng)實驗”轉變。考點2電學實驗2022、2023、2024、2025考點01力學實驗1.(2025·遼寧·高考)某興趣小組設計了一個可以測量質量的裝置。如圖(a),細繩1、2和橡皮筋相連于一點,繩1上端固定在A點,繩2下端與水杯相連,橡皮筋的另一端與繩套相連。為確定杯中物體質量m與橡皮筋長度x的關系,該小組逐次加入等質量的水,拉動繩套,使繩1每次與豎直方向夾角均為30°且橡皮筋與繩1垂直,待裝置穩(wěn)定后測量對應的橡皮筋長度。根據(jù)測得數(shù)據(jù)作出x-m關系圖線,如圖(b)所示。回答下列問題:(1)將一芒果放入此空杯,按上述操作測得x=11.60cm,由圖(b)可知,該芒果的質量m0=_________g(結果保留到個位)。若杯中放入芒果后,繩1與豎直方向夾角為30°但與橡皮筋不垂直,由圖像讀出的芒果質量與m0相比_________(填“偏大”或(2)另一組同學利用同樣方法得到的x-m圖像在后半部分彎曲,下列原因可能的是_________。A.水杯質量過小 B.繩套長度過大C.橡皮筋伸長量過大,彈力與其伸長量不成正比(3)寫出一條可以使上述裝置測量質量范圍增大的措施_________?!敬鸢浮?1)106偏大(2)C(3)減小細線與豎直方向的夾角【詳析】(1)[1]操作測得x=11.60cm,由圖(b[2]若杯中放入芒果后,繩1與豎直方向夾角為30°但與橡皮筋不垂直,根據(jù)共點力平衡可知橡皮條的拉力變大,導致橡皮筋的長度偏大,若仍然根據(jù)圖像讀出芒果的質量與m0(2)另一組同學利用同樣方法得到的x-m圖像在后半部分彎曲,可能是所測物體的質量過大,導致橡皮筋所受的彈力過大超過了橡皮筋的彈性限度,從而使橡皮筋彈力與其伸長量不成正比。故選C。(3)根據(jù)共點力平衡條件可知,當減小繩子與豎直方向的夾角時,相同的物體質量對應橡皮筋的拉力較小,故相同的橡皮筋,可減小細線與豎直方向的夾角可增大質量測量范圍。2.(2024·遼寧·高考)圖(a)為一套半圓拱形七色彩虹積木示意圖,不同顏色的積木直徑不同。某同學通過實驗探究這套積木小幅擺動時周期T與外徑D之間的關系。(1)用刻度尺測量不同顏色積木的外徑D,其中對藍色積木的某次測量如圖(b)所示,從圖中讀出D=______cm。(2)將一塊積木靜置于硬質水平桌面上,設置積木左端平衡位置的參考點O,將積木的右端按下后釋放,如圖(c)所示。當積木左端某次與O點等高時記為第0次并開始計時,第20次時停止計時,這一過程中積木擺動了______個周期。(3)換用其他積木重復上述操作,測得多組數(shù)據(jù)。為了探究T與D之間的函數(shù)關系,可用它們的自然對數(shù)作為橫、縱坐標繪制圖像進行研究,數(shù)據(jù)如下表所示:顏色紅橙黃綠青藍紫ln2.93922.78812.59532.48492.197?1.792ln-0.45-0.53-0.56-0.65-0.78-0.92-1.02根據(jù)表中數(shù)據(jù)繪制出lnT-lnD圖像如圖(d)所示,則T與DA.T∝D B.T∝D2 C.T∝(4)請寫出一條提高該實驗精度的改進措施:______。【答案】(1)7.54/7.55/7.56(2)10(3)A(4)見解析【詳析】(1)刻度尺的分度值為0.1cm,需要估讀到分度值下一位,讀數(shù)為D=7.55(2)積木左端兩次經過參考點O為一個周期,當積木左端某次與O點等高時記為第0次并開始計時,之后每計數(shù)一次,經歷半個周期,可知,第20次時停止計時,這一過程中積木擺動了10個周期。(3)由圖(d)可知,lnT與lnD成線性關系,根據(jù)圖像可知,直線經過2.80,-0.5與1.80,-1.0,則有l(wèi)nT--1.0lnD-1.80=可知T∝D故選A(4)為了減小實驗誤差,提高該實驗精度的改進措施:用游標卡尺測量外徑D、通過測量40次或60次左端與O點等高所用時間來求周期、適當減小擺動的幅度。3.(2023·遼寧·高考)某同學為了驗證對心碰撞過程中的動量守恒定律,設計了如下實驗:用紙板搭建如圖所示的滑道,使硬幣可以平滑地從斜面滑到水平面上,其中OA為水平段。選擇相同材質的一元硬幣和一角硬幣進行實驗。
測量硬幣的質量,得到一元和一角硬幣的質量分別為m1和m2(m1>m2)。將硬幣甲放置在斜面一某一位置,標記此位置為B。由靜止釋放甲,當甲停在水平面上某處時,測量甲從O點到停止處的滑行距離OP。將硬幣乙放置在O處,左側與O點重合,將甲放置于B點由靜止釋放。當兩枚硬幣發(fā)生碰撞后,分別測量甲乙從O點到停止處的滑行距離OM和ON。保持釋放位置不變,重復實驗若干次,得到OP、OM、ON的平均值分別為(1)在本實驗中,甲選用的是____(填“一元”或“一角”)硬幣;(2)碰撞前,甲到O點時速度的大小可表示為_____(設硬幣與紙板間的動摩擦因數(shù)為μ,重力加速度為g);(3)若甲、乙碰撞過程中動量守恒,則s0-s1s2(4)由于存在某種系統(tǒng)或偶然誤差,計算得到碰撞前后甲動量變化量大小與乙動量變化量大小的比值不是1,寫出一條產生這種誤差可能的原因____?!敬鸢浮恳辉?μgs0m【詳析】(1)[1]根據(jù)題意可知,甲與乙碰撞后沒有反彈,可知甲的質量大于乙的質量,甲選用的是一元硬幣;(2)[2]甲從O點到P點,根據(jù)動能定理-μm1gs0=0-(3)[3]同理可得,碰撞后甲的速度和乙的速度分別為vv若動量守恒,則滿足m1v(4)[4]由于存在某種系統(tǒng)或偶然誤差,計算得到碰撞前后甲動量變化量大小與乙動量變化量大小的比值不是1,寫出一條產生這種誤差可能的原因有:1.測量誤差,因為無論是再精良的儀器總是會有誤差的,不可能做到絕對準確;2.碰撞過程中,我們認為內力遠大于外力,動量守恒,實際上碰撞過程中,兩個硬幣組成的系統(tǒng)合外力不為零??键c02電學實驗4.(2025·遼寧·高考)在測量某非線性元件的伏安特性時,為研究電表內阻對測量結果的影響,某同學設計了如圖(a)所示的電路。選擇多用電表的直流電壓擋測量電壓。實驗步驟如下:①滑動變阻器滑片置于適當位置,閉合開關;②表筆分別連a、b接點,調節(jié)滑片位置,記錄電流表示數(shù)I和a、b間電壓Uab③表筆分別連a、c接點,調節(jié)滑片位置,使電流表示數(shù)仍為I,記錄a、c間電壓Uac④表筆分別連b、c接點,調節(jié)滑片位置,使電流表示數(shù)仍為I,記錄b、c間電壓Ubc,計算U⑤改變電流,重復步驟②③④,斷開開關。作出I-Uab、I-Uac及回答下列問題:(1)將多用電表的紅、黑表筆插入正確的插孔,測量a、b間的電壓時,紅表筆應連_________接點(填“a”或“b”);(2)若多用電表選擇開關旋轉到直流電壓擋“0.5V”位置,電表示數(shù)如圖(c)所示,此時電表讀數(shù)為________V(結果保留三位小數(shù));(3)圖(b)中乙是_________(填“I-Uab”或“I-(4)實驗結果表明,當此元件阻值較小時,_________(填“甲”或“乙”)曲線與I-U【答案】(1)a(2)0.377/0.376/0.378(3)I-(4)甲【詳析】(1)電流從紅表筆流入,黑表筆流出,故測量a、b間的電壓時,紅表筆應連a接點。(2)0.5V的直流電壓擋,分度值為0.01V,由圖可知此時電壓表讀數(shù)為0.377V。(3)由圖可知,當表筆分別連a、c接點時測得是元件和電流表兩端的電壓和電流,則Rac=UacI當表筆分別連a、b接點時測得是元件兩端的電壓和電流,則Rab故圖(b)中乙是I-U(4)由題意可知,I-Uac-5.(2024·遼寧·高考)某探究小組要測量電池的電動勢和內阻??衫玫钠鞑挠校弘妷罕?、電阻絲、定值電阻(阻值為R0)、金屬夾、刻度尺、開關S(1)實驗步驟如下:①將電阻絲拉直固定,按照圖(a)連接電路,金屬夾置于電阻絲的_____。(填“A”或“B”)端;②閉合開關S,快速滑動金屬夾至適當位置并記錄電壓表示數(shù)U,斷開開關S,記錄金屬夾與B端的距離L;③多次重復步驟②,根據(jù)記錄的若干組U、L的值,作出圖(c)中圖線Ⅰ;④按照圖(b)將定值電阻接入電路,多次重復步驟②,再根據(jù)記錄的若干組U、L的值,作出圖(c)中圖線Ⅱ。(2)由圖線得出縱軸截距為b,則待測電池的電動勢E=_____。(3)由圖線求得Ⅰ、Ⅱ的斜率分別為k1、k2,若k2k1=n,則待測電池的內阻r=【答案】(1)A(2)1(3)R【詳析】(1)為了保護電路,閉合開關前,金屬夾置于電阻絲的最大阻值處,由圖可知,應該置于A端。(2)對于電路圖(a),根據(jù)閉合電路歐姆定律有U=E-Ir設金屬絲的電阻率為ρ,橫截面積為S,結合歐姆定律和電阻定律I=R=ρ聯(lián)立可得U=E-USρLr整理可得1U結合歐姆定律和電阻定律I=R=ρ聯(lián)立后整理1U=1E+(3)由題意可知kk又k2k16.(2023·遼寧·高考)導電漆是將金屬粉末添加于特定樹脂原料中制作而成的能導電的噴涂油漆?,F(xiàn)有一根用導電漆制成的截面為正方形的細長樣品(固態(tài)),某同學欲測量其電阻率,設計了如圖(a)所示的電路圖,實驗步驟如下:
a.測得樣品截面的邊長a=0.20cm;b.將平行排列的四根金屬探針甲、乙、丙、丁與樣品接觸,其中甲、乙、丁位置固定,丙可在乙、丁間左右移動;c.將丙調節(jié)至某位置,測量丙和某探針之間的距離L;d.閉合開關S,調節(jié)電阻箱R的阻值,使電流表示數(shù)I=0.40A,讀出相應的電壓表示數(shù)U,斷開開關S;e.改變丙的位置,重復步驟c、d,測量多組L和U,作出U—L圖像如圖(b)所示,得到直線的斜率k?;卮鹣铝袉栴}:(1)L是丙到___________(填“甲”“乙”或“丁”)的距離;(2)寫出電阻率的表達式ρ=___________(用k、a、I表示);(3)根據(jù)圖像計算出該樣品的電阻率ρ=___________Ω?m(保留兩位有效數(shù)字)。【答案】乙ka2I【詳析】(1)[1]由于電壓表測量的是乙、丙之間的電壓,則L是丙到乙的距離。(2)[2]根據(jù)電阻定律有R=ρLa2再根據(jù)歐姆定律有R=U(3)[3]根據(jù)圖像可知k=6.5V/m則根據(jù)(2)代入數(shù)據(jù)有ρ=6.5×10-5Ω?m7.(2022·遼寧·高考)某同學要將一小量程電流表(滿偏電流為250μA,內阻為1.2kΩ)改裝成有兩個量程的電流表,設計電路如圖(a)所示,其中定值電阻R1(1)當開關S接A端時,該電流表的量程為0~___________mA;(2)當開關S接B端時,該電流表的量程比接在A端時___________(填“大”或“小”)(3)該同學選用量程合適的電壓表(內阻未知)和此改裝電流表測量未知電阻Rx的阻值,設計了圖(b)中兩個電路。不考慮實驗操作中的偶然誤差,則使用___________(填“甲”或“乙”【答案】1大乙【詳析】(1)[1]由圖可知當S接A時,R1和R2串聯(lián)接入電路,和電流表并聯(lián),滿偏時電流表兩端的電壓為U此時R1和R2的電流為I=UmR1+R2=(2)[2]當開關S接B端時,由圖可知R1和電流表串聯(lián)再和R2并聯(lián),由于和電流表并聯(lián)的電阻變小,當電流表滿偏時,流過R2的電流變大,干路電流變大,即量程變大;所以比接在A端時大。(3)[3]圖甲是電流表的外接法,誤差是由于電壓表的分流引起的;圖乙是電流表的內接法,誤差是由于電流表的分壓引起的,因為題目中電壓表電阻未知,故采用圖乙的方法可以修正由電表內阻引起的實驗誤差。1.(2025·遼寧·模擬押題三)某同學利用單擺測量當?shù)氐闹亓铀俣取?1)先用游標卡尺測量小球的直徑D,測量結果如圖所示,則小球的直徑D=_________mm。(2)用細線將小球懸掛在鐵架臺上,測得細線長度為L,將小球拉起一個較小的角度并由靜止釋放,用秒表測量出小球完成N次全振動所用的時間t,則當?shù)氐闹亓铀俣萭=_________(用題中所給物理量的符號表示)。(3)為了減小偶然誤差,多次改變細線的長度L,并測量出相應的周期T,并描繪T2?L圖像,則描繪的圖像可能正確的是_________。A. B. C.【答案】(1)15.25(2)4(3)B【詳析】(1)游標卡尺測量小球直徑為D=15(2)小球完成N次全振動用時t,可知小球擺動的周期為T=tN單擺周期T=2πL+(3)由T=2πL+D2g,解得T2=故選B。2.(2025·遼寧遼南協(xié)作體·三模)某實驗小組做“驗證力的平行四邊形定則”的實驗情況如圖甲所示,其中A處為固定橡皮條的圖釘,O為橡皮條與細繩的結點,OB和OC為細繩。(1)本實驗采用的科學方法是________。(理想模型、控制變量、等效替代)(2)實驗中不需要標記或者記錄的信息有________。A.橡皮筋原長時結點的位置B.橡皮筋拉伸后結點的位置C.力F的大小和方向D.力F1(3)某同學認為在此過程中必須注意以下幾項,其中正確的是()A.兩根細繩不必等長B.橡皮條應與兩繩夾角的平分線在同一直線上C.在用兩個彈簧秤同時拉細繩時要注意使兩個彈簧秤的讀數(shù)相等D.在使用彈簧秤時要注意使彈簧秤與木板平面平行【答案】(1)等效替代(2)A(3)AD【詳析】(1)“驗證力的平行四邊形定則”采用的是“等效替代法”;(2)根據(jù)實驗原理可知,實驗過程中,在用兩個完全相同的彈簧秤成一定角度拉橡皮筋時,需要記錄兩細繩的方向、兩彈簧秤的示數(shù)、結點O的位置,所以橡皮筋拉伸后結點的位置、力F的大小和方向、力F1、故選A。(3)A.為減小力的方向的測量誤差,兩根細繩應適當長一些,以細繩的兩個端點確定兩點,然后將這兩點用直線連接起來即為力的方向,再從該線段上截取用以表示力大小的線段,不需要細繩等長,故A正確;BC.只有當兩個彈簧秤拉力大小相等時,橡皮筋才與兩繩夾角的平分線在同一直線上,而本實驗中并不要求兩個彈簧秤的拉力大小相等,故BC錯誤;D.在使用彈簧秤時,要注意使彈簧秤與木板平面平行,以減小力的測量誤差,故D正確。故選AD。3.(24-25高三下·遼寧重點中學協(xié)作校·期中)某同學用如圖1所示的裝置驗證機械能守恒定律。實驗步驟如下:a.如圖1所示,用電磁鐵吸住小鐵球,將光電門1、2分別固定在軌道上;b.切斷電磁鐵電源,小鐵球沿光滑軌道靜止下滑,光電計時器測出小鐵球通過光電門1、2所用的時間分別為t1(1)用螺旋測微器測量鐵球的直徑d,如圖2所示,可讀出鐵球直徑d=________mm。(2)已知當?shù)刂亓铀俣葹間。若要驗證機械能守恒定律,本實驗還需測量的物理量為________(用文字和字母表示),本實驗需要驗證的物理量關系式為________(用題中給出的字母及還需測量的物理量的字母表示)?!敬鸢浮?1)7.882/7.883/7.884/7.885/(2)兩光電門間的高度h2gh=【詳析】(1)鐵球直徑為d=7.5(2)[1]若要驗證機械能守恒定律,本實驗還需測量的物理量為兩光電門間的高度h。[2]由機械能守恒定律可知mgh=12m4.(2025·遼寧沈陽遼寧省實驗中學·二模)某學習小組用如圖甲所示的裝置探究牛頓第二定律。(1)用游標卡尺測出遮光片的寬度d,示數(shù)如圖丙所示,則d=________mm。(2)用天平測出滑塊(含遮光片)的質量m1和重物的質量m(3)上端帶有輕質定滑輪的長木板上固定兩個相距較遠的光電門A和B。用跨過定滑輪的輕質細繩連接滑塊和重物,調整墊塊的位置,讓滑塊沿長木板下滑時,通過兩光電門時遮光片的擋光時間相等,測出此時長木板與水平面的夾角θ,則滑塊下滑過程中受到的摩擦力為________(重力加速度為g,用題中所給字母表示)。(4)如圖乙所示,撤去光電門A和重物,讓滑塊從靠近滑輪的P點由靜止釋放,用米尺測出釋放點到光電門B中心的距離s,記錄遮光片通過
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