高考物理大二轮复习通用版讲义核心素养提升

提升三实验题的满分策略

赢取满分策略①——做到一“明”、二“看”、三“提取”又快又准破解

实验题

1.明——明确考查的知识范围

现在的物理实验题涉及力学、电（场、路）磁（场、感）学等知识。尽管题目千

变万化，但通过仔细审题，都能直接地判断出命题人想要考查的知识点和意图。

2.看--看清实验题图

实验题一般配有相应的示意图、实物图，目的是告知实验仪器（或部分）及其

组装情况，让考生探究考查意图。认识这些器材在实验中所起的作用，便能初

步勾画实验过程。

3.提取---提取信息

试题总是提供诸多信息再现实验情景，因此，解答时必须捕捉并提取有价

值的信息，使问题迎刃而解。一般需要关注如下信息：

（1）新的概念、规律、公式

一些新颖的非常规实验题、陌生的新知识（概念公式）应用题、新规律验证题,

都会为我们提供信息。要在阅读理解的基础上提取有用信息为解题服务。

（2）新的表格数据

通过解读表格，了解实验测量的物理量，根据表格中的数据，判断相关物

理量之间的关系。如正比例、反比例关系，平方还是开方关系，或者是倒数关

系。根据数据描点作图可以直观反映实验的某种规律。

（3）新的物理图象

实验题本身提供物理图象，但这些图象平时没有接触过，关键要明确图象

的物理意义，才能正确分析实验问题。

[例1][2019•东北三省三校联考]某学习小组通过如图甲所示实验装置来验

证动量守恒定律.A是固定在水平桌面上的光滑斜槽.斜槽末端与水平桌面平

行，B是气垫导轨，C是光电门，D是带有小孔的滑块（孔内粘有胶带，小球进

入小孔即粘在胶带上），滑块上方有一窄挡光片.实验前将斜槽固定在水平桌面

上，调整气垫导轨的高度，使滑块小孔与斜槽末端在同一高度处，同时调整气

垫导轨水平，多次改变小球释放高度h,得到挡光片通过光电门的时间3作出

h—1图象.小球质量为m,滑块总质量为M,重力加速度为g.

（1）用螺旋测微器测量挡光片的宽度，如图乙所示，宽度d=mm-,

（2）只要满足关系式h=（请用题中所给的物理量来表示），就可以说

明在误差允许范围内小球与滑块碰撞过程中动量守恒；

（3）如果h—（图象是一条过原点的（填“倾斜直线”或“抛物

线”)，同样可以验证动量守恒定律.

【解析】(1)螺旋测微器的读数为2相加+15.0X0.01mm=2.150mm；

(2)小球下滑到斜面底端时，有gmv8=mgh,小球与滑块通过光电门时的速

度为v=!，由动量守恒定律可得mvo=(m+M)v,联立得mN^li=(m+M)F，

?m+M?2d2

整理得h=2m2gt2

(3)由⑵分析可知，h与《成正比，所以h—《图线是一条过原点的倾斜直线

时，同样可以验证动量守恒定律.

【答案】(1)2.150(2.149〜2.151都正确)

22

?M+m?d八I士，a

⑵2m2gt2(3)倾斜直线

【名师点评】从全国卷命题情况看，直接考教材中的操作、原理的试题

相对较少，或多或少都有变化，但是为了确保高考命题的稳定性、连续性，这

种变化也是科学规范的，不会大起大落，所以“以教材为本”是解决此类问题

的关键.此题验证动量守恒定律，转换了测速度的方法，将教材实验中利用平

抛运动测速度转换为利用光电门测速度，这些小变化充分体现了“源于教材高

于教材”的命题理念.

[变式1]“探究加速度与力、质量的关系”的实验装置如图甲所示.

小车打点单时器

矶m,s-2)

裾码』年

祛码盘_

甲

~2~-3--4]

・・・•••••••••••'

3.52…3.68…3.83”

(单位:cm)

F/N

乙丙

(1)在平衡小车与桌面之间摩擦力的过程中，打出了一条纸带如图乙所示.计

时器打点的时间间隔为002s.从比较清晰的点起，每5个点取一个计数点，量

出相邻计数点之间的距离.该小车的加速度大小a=根//.(结果保留两

位有效数字)

(2)平衡摩擦力后，将5个相同的祛码都放在小车上.挂上祛码盘，然后每

次从小车上取一个祛码添加到祛码盘中，测量小车的加速度.小车的加速度a

与祛码盘中祛码总重力F的实验数据如下表：

祛码盘中祛码

0.1960.3920.5880.7840.980

总重力F/N

加速度

0.691.181.662.182.70

a/(m-s~2)

请根据实验数据在图丙中作出a-F的关系图象.

(3)根据提供的实验数据作出的a-F图象不通过原点，请

说明主要原因.

矶m•s-2)

解析：⑴计数点时间间隔T=0.1s,间距xi=3.52cvn,X2=3.68cm,X3=

3.83cm.

X3—Xl)

a=-2T2=0・16mls.

(2)a-F图象如图所示.

F+Fo

（3）设小车、磋码、磋码盘的总质量为M,碳码盘的重力为F（）,则a=^-

FFn

而'+而，因F（）W0,故F=0时，aWO,图象不过原点.

答案：（1）0.16（2）见解析（3）见解析

赢取满分策略②——“3步”攻克电学设计实验

电学设计实验的难点是电路的设计思路，其突破方法为

第1步一明确实验目的

第2步一通过实验目的与实验器材的结合，选择合适的实验原理

第3步一一画出可能实验原理图，结合题设条件确定最优的电路原理图

［例2］现要测量电压表的内阻和电源的电动势，提供的器材有：电源（电动

势约为6V,内阻不计），电压表0（量程。〜2.5V,内阻约为2.5左。），电压表

匕（量程0〜3V,内阻约为10左0）,电阻箱Ro（最大阻值为9999.90,滑动变阻

器Ri（最大阻值为3⑼,滑动变阻器RM最大阻值为500Q）,单刀双掷开关一个,

导线若干.

（1）在图。中完成实验电路原理图的连线；

（2）电路中应选用滑动变阻器（选填“Ri”或“R2”）;

（3）按照下列步骤进行实验：

①闭合开关前，将滑动变阻器和电阻箱连入电路的阻值调至最大；

②闭合开关，将电阻箱调到65，调节滑动变阻器至适当的位置，此时电

压表Vi的示数为1.60V,电压表V2的示数为2.40V；

③保持滑动变阻器连入电路的阻值不变，再将电阻箱调到2心，此时电压

表m的示数如图。所示，其示数为V,电压表吻的示数为1.40V.

（4）根据实验数据，计算得到电源的电动势为V,电压表■的内阻

为kQ,电压表匕的内阻为kQ.

【设计思路】

第1步：明确实验目的

读题一可知本题的实验目的是测电压表的内阻和电源的电动势

第2步：选择合适的实验原理

读题一根据题目的实验仪器可知本题可用电压表和电阻箱测电源的电动势

第3步：画原理图

只能测电

动势，不能

---©——®-测电压表

T'J-----|l----的内阻

变阻器电源开关

计

设

电

的

乙

路

最

图

适

合

变阻器电源开关

【解析】(1)由于两个电压表的量程都小于电源的电动势，两个电压表串

联后的总电压仍然小于电源的电动势，故应该用滑动变阻器作为保护电阻.如

果只是测量电动势，可以采用如图甲所示的电路，但是要想计算电压表口、电

压表V2各自的内阻，需要将电路改进，设计的电路有图乙、图丙所示的两种；

而通过电压表V\的最大电流约为1mA,通过电压表匕的最大电流约为0.3mA,

故设计的电路应该选择图乙.

---®--®-

变阻器电源开关

甲

(2)根据(1)中电路图的连接，因为电压表的内阻较大，故滑动变阻器的最大

阻值应该大于电压表V1的内阻，故滑动变阻器应该选择R1.

(3)题图人所示的电压表的最小刻度为0.1V,故估读到0.01V,其读数为2.10

V.

(4)对图乙，设电压表Vi和电压表匕的内阻分别为门、段，示数分别为Ui、

U2,滑动变阻器的电阻调到r,由闭合电路的欧姆定律，得E=UI+U2+(华+制

fU?U?1

r,E=U「+UZ+-^—r,其中R（n=6心，R=2kQ,对电压表％

2Ir2K02）02

和电压表V2所在的电路，由串并联规律得?=¥+券，乎=乎+照，代

riF2KOIrit2K02

入数据，联立解得E=5.60V,r1=2.5心，r2=10^.

【答案】（1）见解析图乙所示（2）Ri（3）2.10

（4）5.602.510

［变式2］某同学想用半偏法测定一块精度很高的电压表V（量程为0~3V,

内阻约为20人0的内阻，并将其改装成欧姆表，现有器材如下：

A.直流电源E（电动势为4V,内阻不计）；

B.电阻箱R（最大阻值为99999.90；

C.滑动变阻器Ri（最大阻值为102）；

D.滑动变阻器R2（最大阻值为50）；

E.开关、导线若干.

（1）图甲虚线框内为探究小组设计的部分测量电路，请你补画完整，滑动变

阻器应选择.