2025年高考物理實驗操作考試技巧訓(xùn)練試卷考試時間：______分鐘總分：______分姓名：______注意事項：1.全卷共三大題，請按題目要求作答。2.實驗步驟、數(shù)據(jù)處理等要求請用文字表述清楚。一、實驗原理與設(shè)計1.在“研究勻變速直線運動”的實驗中，使用打點計時器測量物體的加速度。簡要說明使用打點計時器測量加速度的基本原理。2.為了測量一個由兩個串聯(lián)的電阻組成的電路的總電阻，實驗中提供了以下器材：*電壓表（量程3V，內(nèi)阻約為3kΩ）*電流表（量程0.6A，內(nèi)阻約為0.5Ω）*滑動變阻器（最大阻值50Ω）*藍(lán)干電池組（電動勢6V，內(nèi)阻不計）*開關(guān)、導(dǎo)線若干請設(shè)計一個電路圖，要求只用電壓表和電流表測量電阻，并簡要說明測量步驟和數(shù)據(jù)處理方法。二、實驗操作與評估3.在“測量電源電動勢和內(nèi)阻”的實驗中，某同學(xué)連接的電路如圖所示（此處無圖，請根據(jù)文字描述想象電路，通常包含電源、開關(guān)、滑動變阻器、電流表、電壓表）。實驗過程中，他記錄了多組電壓和電流的數(shù)據(jù)。請問，在連接電路時，滑動變阻器的滑片應(yīng)置于什么位置？為什么？4.在“驗證動量守恒定律”的實驗中（如驗證碰撞中的動量守恒），需要測量兩個物體在碰撞前后的速度。請簡述測量物體碰撞前速度和碰撞后速度的基本方法（例如，可以使用紙帶、光電門或斜槽等）。5.使用螺旋測微器測量一個金屬絲的直徑，某同學(xué)測量的結(jié)果如圖所示（此處無圖，請根據(jù)文字描述想象螺旋測微器讀數(shù)）。請讀出并記錄該金屬絲的直徑數(shù)值。6.在進(jìn)行“測量玻璃的折射率”實驗時，需要繪制光路圖。請簡要說明在光路圖中如何表示入射光線、折射光線、法線，以及如何測量入射角和折射角。7.在進(jìn)行任何物理實驗時，都應(yīng)遵循安全操作規(guī)程。請列舉至少三項在物理實驗操作中必須遵守的安全注意事項。三、實驗數(shù)據(jù)處理與分析8.在“研究勻變速直線運動”的實驗中，某同學(xué)打出了一條如圖所示的紙帶（此處無圖，請根據(jù)文字描述想象紙帶，通常有若干點）。請說明如何從這條紙帶上判斷物體是否做勻變速直線運動，并簡要闡述判斷方法。9.根據(jù)第2題中設(shè)計的實驗，假設(shè)測得某次實驗的電壓為U，電流為I，滑動變阻器接入電路的阻值為R_滑。請推導(dǎo)出用這些測量量計算串聯(lián)電路總電阻的表達(dá)式。10.在“測量電源電動勢和內(nèi)阻”的實驗中，某同學(xué)根據(jù)測得的多組U、I數(shù)據(jù)，繪制了U-I圖線（此處無圖，請根據(jù)文字描述想象U-I圖線，通常是一條直線）。請說明該圖線的斜率和截距分別代表什么物理意義？11.假設(shè)某同學(xué)在“驗證動量守恒定律”的實驗中，測得入射小球質(zhì)量為m?，其碰撞前速度為v?，碰撞后與出射小球質(zhì)量為m?，其速度為v?。請寫出驗證動量守恒定律的方程式，并說明方程式中各項的物理意義。12.在測量某金屬絲楊氏模量的實驗中，通過懸掛砝碼使金屬絲伸長，測量了伸長前后的長度變化和砝碼的重力。請簡要說明如何利用這些數(shù)據(jù)計算金屬絲的楊氏模量？需要哪些關(guān)鍵物理量？試卷答案一、實驗原理與設(shè)計1.打點計時器是利用交流電頻率穩(wěn)定的特點，周期性打點，記錄物體運動的過程。通過測量紙帶上相鄰計數(shù)點之間的距離，可以利用勻變速直線運動中位移公式△x=aT2的推論（如x???-x?=6aT2）來計算物體的加速度，其中T為打點周期。2.電路圖設(shè)計（以下為一種常見設(shè)計）：*電壓表并聯(lián)在待測電阻兩端，電流表串聯(lián)在電路中（包括待測電阻和滑動變阻器）。*滑動變阻器采用“分壓式”接法：一端接入電路，另一端與電流表、待測電阻相連，滑動端與電源另一極相連。*（此處無圖，無法繪制）測量步驟：*按照電路圖連接電路，滑動變阻器滑片置于使接入電路阻值最大的位置。*檢查電路無誤后，閉合開關(guān)。*調(diào)節(jié)滑動變阻器滑片位置，改變電路中的電流和電壓，讀取多組對應(yīng)的電壓U和電流I的值，記錄在表格中。數(shù)據(jù)處理方法：*根據(jù)歐姆定律，電阻R=U/I。對于每一組測量的U和I值，計算出對應(yīng)的電阻R。*由于待測電阻的阻值相對于滑動變阻器阻值可能較小，應(yīng)采用多次測量求平均值的方法減小誤差。計算所有測量得到的R值的平均值，即R_平均=(R?+R?+...+R_n)/n，此平均值即為待測電阻的測量值。二、實驗操作與評估3.滑動變阻器的滑片應(yīng)置于使其接入電路的阻值為最大值的位置。這樣做是為了在接通電源瞬間，電路中的電流最小，可以保護(hù)電路中的電流表和待測電源（防止電流過大燒壞）。4.測量碰撞前速度v?：若使用紙帶和打點計時器，可先讓物體從斜槽某固定高度由靜止滑下，通過打點計時器記錄的紙帶計算其到達(dá)斜槽底端（碰撞點）時的速度。若使用光電門，可將物體放在光電門處，測量其通過光電門的時間t，利用v=s/t（s為光電門間距）計算速度。若使用斜槽，可利用其水平部分的平拋運動或能量守恒等方法間接測量。測量碰撞后速度v?：若使用紙帶和打點計時器，可測量物體（或另一物體）在碰撞后從同一高度滑下（或從碰撞點繼續(xù)運動）的紙帶上速度。若使用光電門，將物體（或另一物體）放在光電門處，測量其通過光電門的時間t，利用v=s/t計算速度。若使用斜槽，可測量物體（或另一物體）在碰撞后從同一高度滑下（或從碰撞點繼續(xù)運動）的水平射程，利用水平射程和飛行時間計算水平速度。5.（此處無圖，無法讀數(shù)，假設(shè)讀數(shù)為示例）例如，若螺旋測微器固定刻度為5.5mm，可動刻度為28.5圈（假設(shè)每圈0.01mm），則直徑d=5.50mm+28.5×0.01mm=5.785mm。記錄時注意單位。6.在光路圖中：*用實線表示入射光線和折射光線。*用虛線表示法線，法線應(yīng)垂直于界面，且過入射點或折射點。*用箭頭標(biāo)明光線的傳播方向。*用角度符號標(biāo)出入射角θ?和折射角θ?，并測量或標(biāo)注其度數(shù)。7.例如：①連接電路時，要先接好主干路，再接分支路；②使用電源時，要確認(rèn)正負(fù)極，防止短路；③使用電表時，要選擇合適的量程；④使用加熱儀器時，要注意防燙；⑤處理玻璃儀器時，要小心防止割傷；⑥實驗結(jié)束后，要整理好儀器，清理實驗臺。三、實驗數(shù)據(jù)處理與分析8.判斷方法：在紙帶上選取若干個連續(xù)的計數(shù)點（如每5個點取一個計數(shù)點），測量它們之間的距離x?,x?,x?,...。計算相鄰計數(shù)點間的距離差△x=x???-x?。若物體做勻變速直線運動，則相鄰相等時間間隔內(nèi)的位移之差應(yīng)近似相等，即△x≈恒量。如果測得的△x值在誤差允許范圍內(nèi)基本保持不變，則可以認(rèn)為物體做勻變速直線運動。9.根據(jù)歐姆定律，待測電阻兩端電壓U=I(R_總-R_滑)。其中R_總為串聯(lián)電路總電阻，即R_總=U/I。代入得：U=I(U/I-R_滑)。整理得到：U+IR_滑=0。這是一個關(guān)于U和R_滑的一次函數(shù)關(guān)系式。若繪制U-R_滑圖線，其斜率k=1，截距b=0。但更常用的方法是改變R_滑，記錄多組(U,R_滑)，繪制U-R_滑圖線，如圖線與縱軸（U軸）的截距即為電源電動勢E，圖線的斜率絕對值即為電源內(nèi)阻r（因為U=E-Ir，圖線斜率k=|r|）。10.圖線的斜率k表示電源的內(nèi)阻r。這是因為U-I圖線是一條直線，其方程為U=E-Ir。該直線的斜率（縱坐標(biāo)變化量/橫坐標(biāo)變化量）在數(shù)值上等于負(fù)的電源內(nèi)阻，即k=-r。圖線的截距b表示當(dāng)外電路電流I為零時（即開關(guān)斷開或滑動變阻器阻值無窮大時）的電壓，該電壓在數(shù)值上等于電源的電動勢E，即b=E。11.驗證方程式：m?v?=m?v?'+m?v?'。其中，m?為入射小球質(zhì)量，v?為碰撞前入射小球的速度；m?為出射小球（可能為被碰小球）質(zhì)量，v?為碰撞后出射小球的速度；v?'為碰撞后入射小球的速度（如果入射小球被反彈，則v?'方向與v?相反，取負(fù)值）。方程式左邊表示碰撞前系統(tǒng)的總動量，右邊表示碰撞后系統(tǒng)的總動量。若實驗中測得的數(shù)值滿足該方程式（在誤差允許范圍內(nèi)），則驗證了動量守恒定律。12.計算楊氏模量E的基本方法：根據(jù)胡克定律，F(xiàn)=k