高考物理总复习：实验题专项练习

实验题增分练（一）

（满分15分10分钟）

1.如图所示为探究“加速度与物体受力的关系”的实验装置.长木板放在水平桌面上，

小车通过绕定滑轮的细线在钩码拉动下运动，其中，在长木板上相距为/=48.0cm的4、B

两点各安装一个速度传感器，记录小车通过力、6时的速率％、VB,与小车相连的拉力传感

器记录小车受到的拉力户大小.

（1）关于实验操作，下列说法正确的是.

A.要调整长木板的倾斜角度，平衡小车受到的摩擦力

B.46两点间距离应尽可能近一些可减小误差

C.改变所挂钩码的数量时，要使所挂钩码的质量应远小于小车质量

D.不必用天平测出小车和车上拉力传感器的总质量

（2）某同学在表中记录并处理了实验所得的几组数据，依据表格内容计算第4次实验的

加速度数值是m/s2（结果保留三位有效数字）.

2-2-2

次数7N(自—VA)/(m•s)a/(m•s)

10.600.770.80

21.041.611.68

31.422.342.44

42.003.48

52.624.654.84

63.005.495.72

（3）分析表中数据发现a与户并不成正比，这是由于（选填”平衡摩擦力不足”

或“平衡摩擦力过度”）.

解析：（1）本题中拉力传感器所测拉力等于小车所受合力，故需要平衡摩擦力，A项正

确；46两点间距离尽可能大，可以减小测量距离的相对误差，B项错误；由于小车所受拉

力直接由传感器测得，故不需要所挂钩码的质量远小于小车质量，C项错误；实验操作中，

只需要确保小车及车上拉力传感器的总质量不变，不必测出总质量，D项正确.（2）由匀变

速直线运动速度位移关系可知，vB—VA=2aL,解得於《3.63m/s：

（3）在a—尸坐标系中描点，用直线拟合各组数据，发现直线与尸轴正方向有交点，说明

平衡摩擦力不足.

答案：（1）AD（2）3.63（3）平衡摩擦力不足

2.LED绿色照明技术已经走进我们的生活.某实验小组要精确测定额定电压为5V的

LED灯泡正常工作时的电阻，已知该灯泡正常工作时电阻大约为500Q,其电学符号与小灯

泡电学符号相同.实验室提供的器材有（）

A.电流表4（量程为60mA,内阻几约为1Q,读数记为Z）

B.电流表船（量程为3mA,内阻扁=20Q,读数记为通

C.电压表V（量程0〜15V,内阻吊=1kQ,读数记为仍

D.定值电阻用=980Q

E.定值电阻尼=1980Q

F.滑动变阻器〃（0〜20Q）

G.蓄电池£（电动势为24V,内阻很小）

H.开关S,导线若干

（1）部分电路原理图如图所示,请选择合适的器材，电表1为,电表2为—

定值电阻为（填写器材前的字母编号）

LED

电表1H---->—Q-

定值电阻电表2

士

sE

（2）将电路图补充完整________.

（3）写出测量LED灯正常工作时的电阻表达式R,=（用已知量和测量量表示），

调节滑动变阻器滑片的位置，当表达式中的（填字母）达到,记下另一电表

的读数代入表达式，其结果即为LED灯正常工作时的电阻.

解析：（1）要精确测定额定电压为5V的LED灯正常工作时的电阻，需测量LED灯两端

的电压和通过LED灯的电流，由于电压表的量程较大，测量误差较大，不能用已知的电压表

测量LED两端的电压，可以将电流表也与定值电阻串联改装为电压表测量电压，改装电压

TT5

表的内阻：^=1667Q,A?的内阻约为20Q,则定值电阻应选E；LED灯

11\2U.UUJ

TTC

正常工作时的电流约为/=*=诉A=0.01A=10mA,电流表A1的量程较大，电流表不

R500

U15

能精确测量电流；电压表内阻已知，对应满偏电流为：入=j=［八八八A=15mA,故用电压

K1UUU

表测量电流更为准确；因此电表1应选用电压表C.由以上分析可知，电表1为C,电表2为

B,定值电阻为E.

（2）因为滑动变阻器阻值远小于LED的电阻，所以滑动变阻器采用分压式接法.电路图

如图所示.

（3）根据闭合电路欧姆定律知，灯泡两端的电压后），通过灯泡的电流/=5一

Av

I2,所以LED灯正常工作时的电阻：&=行（1+品）,改装电压表内阻为兄=1980Q

+20Q=2000Q,则当4=2.5mA时，LED灯两端的电压为5V,达到额定电压，测出

来的电阻为正常工作时的电阻.

答案：⑴CBE

（2）见解析图

实验题增分练（二）

（满分15分10分钟）

1.某同学在做“验证力的平行四边形定则”实验时，将橡皮筋改为劲度系数为400N/m

的轻质弹簧AA',将弹簧的一端A'固定在竖直墙面上.不可伸长的细线的、OB、OC,分

别固定在弹簧的/端和弹簧秤甲、乙的挂钩上，其中。为勿、OB、5三段细线的结点，如

图1所示.在实验过程中，保持弹簧A4'伸长LOOcm不变

⑴若物、宓间夹角为90°,弹簧秤乙的读数是N（如图2所示），则弹簧秤甲

的读数应为N.

（2）在⑴问中若保持物与烟的夹角不变，逐渐增大的与。。的夹角，则弹簧秤甲的读

数大小将,弹簧秤乙的读数大小将.

解析：（1）根据胡克定律可知，6=Ax=400X0.01=4N；根据弹簧个

秤的读数方法可知，乙的读数为3.00N；两弹簧秤夹角为90°,则甲<//

尸zy

的读数为：后百=5.00N；

（2）若保持以与如的夹角不变，逐渐增大勿与利的夹角，如图中实线变到虚线：由

图可知弹簧秤甲的读数将一直变小，而弹簧秤乙的读数将先变小后变大.

答案：（1）3.005.00（2）一直变小先变小后变大

2.（2018•河北省衡水中学信息卷）某实验小组计划测量某种圆柱状半导体材料的电阻

率.

（1）用刻度尺量得该材料长度入=0.700m,用游标卡尺测量它的直径，如图所示，读数

为cm.

3主尺45cm

0游标尺1020

（2）实验室提供的器材有：

A.电压表V（量程为。〜15V,内阻约30kQ）；

B.电流计G（量程为。〜300nA,内阻约50Q）；

C.滑动变阻器（最大值10Q,额定电流1A）；

D.电源（电动势£=12V,内阻r=6Q）；

E.单刀单掷开关一个，导线若干.

如果要求测量时材料两端的电压从0开始逐渐增大，请根据提供的器材设计一个电路

图，画在虚线框内.

⑶实验中测量得到的数据如下表所示，请根据表中数据在坐标纸上画出a/图线，根

据图象求出电阻兄=Q（保留两位有效数字）.

序号123456

电压（V）1357911

电流(uA)2067122158175240

10.0二二二二二二二二二二二二二二

7.5：zzzzz：：zz：：：：z：：：：：zzz：：：z

5.0三三三三三三三三三三三三三三

2.5三三三三三三三三三三三三三三

050100150200250//^A

⑷计算半导体材料的电阻率表达式P=一—（用R、d、/表示），测量值为

Q・ni（保留两位有效数字）.

解析：（1）对游标卡尺：主尺刻度为30mm,游标尺共20个格，分度为0.05mm,且游

标尺的第15条刻度线与主尺刻度线对齐，因此它的读数为30mm+15X0.05mm=30.75nun

=3.075cm.

（2）在本题中，由于待测半导体材料阻值较大，故应采用电流表的内

接法，要求电压表示数从0开始，故应采用滑动变阻器的分压式接法，电

路图如图甲所示.

（3）根据数据在坐标系中描点，连线时要让大多数点在一条直线上，

作出“/图象如图乙所示，

12.5

10.0

7.5

5.0

2.5

0¥'1150'110015()112001250//^A

乙

图线的斜率表示半导体材料的电阻，根据图象可得7?=4.6X104Q.

..,L（drRTId

（4）由R=P-,S=JiI-J,得0=-^—=49Q-m.

答案：（1）3.075（2）见解析图甲（3）见解析图乙

R冗）

4.6X104或4.5乂104（4）片、46〜50均得分

实验题增分练（三）

（满分15分10分钟）

1.在某次动手实践活动中，指导老师要求同学们利用手中的器材测量小物块与木板间

的动摩擦因数，某同学设计了如图所示的实验装置.

（1）实验时，该同学用两块完全相同的木板/反切组装成了如图所示的轨道，其中4?

倾斜，切水平，两木板连接处平滑相接.将小物块从木板4?的某位置由静止释放，小物块

停止运动后，用毫米刻度尺测量小物块释放时距水平面的高度h以及在木板切上滑行的距

离x,为测得动摩擦因数，该同学还需要测量______________________________________;

（2）改变释放高度力进行多次实验，记录对应的力1、X1,为2、X2,力3、矛3,.......之后以X为

纵坐标，力为横坐标描点作图，得到一条倾斜直线，斜率为£则小物块与木板间的动摩擦

因数为（用测量量和4表示）.

解析：（1）对小物块的整个运动过程由动能定理得侬力一〃侬cos..力万_Hmgx=3

sinc/

整理得x=«一寻万故实验过程中需要测量木板4?的倾角。或由tan0=（可知，

还可以测量小物块释放时的位置在水平面的投影到6点的距离1.

⑵x-力图线的斜率一+1°,解得4=------二---或由tan°=*,得li=-^—r

〃ta….,11..1

tan8h

答案：（1）木板力6的倾角e或小物块释放时的位置在水平面的投影到6点的距离1

（2）一—或一

k+-----7k+~

tan8n

2.（1）某实验小组在使用多用电表的过程中，下列说法中正确的是（）

A.在测量电压时，要将红表笔接在高电势点

B.测量阻值不同的电阻时，都必须重新调节欧姆调零旋钮

C.在测量未知电阻时，必须先选择倍率最大的欧姆挡进行试测

D.在测量未知电流时，必须先选择量程最大的电流挡进行试测

E.测量电阻时，如果红、黑表笔插错插孔，测量结果不会受影响

（2）如图所示，若用多用电表测量某电阻尼阻值，多用电表选择开关处于“X10”欧姆

挡，指针指在如图所示位置，则用的阻值_______300Q（选填“大于”、“等于”或“小

（3）现用伏安法更精确地测量（2）中的电阻尼可供该同学选用的器材除开关S、导线、待

测电阻印外，还有：

A.电源£（£=12V,内阻不计）

B.定值电阻凡（阻值等于1Q）

C.电压表V（量程0〜15V,内阻未知）

D.电流表4（量程0〜10mA,内阻方=3Q）

E.电流表A?（量程0〜0.6A,内阻n=0.2Q）

F.滑动变阻器人0〜1kQ,额定电流0.1A）

①实验中电流表应选择（填写器材前面的字母标号）

②请在方框内画出实验电路图；

③在实验过程中，测量多组数据，以电压表读数〃为纵坐标，以电流表读数为横坐标,

做出相应小/图象，发现V/图象为一条斜率为"的直线，若考虑电表内阻对电路的影响,

则电阻兄=（用题目中已知物理量字母符号和发表示）.

解析：（D用多用表测电压时，要将红表笔接高电势点，A正确；用多用表测电阻时，每

换一次挡位倍率都需要重新进行欧姆调零，而不是测量不同电阻，B错误；在测量未知电阻

时，可以先选择个倍率进行测量，然后根据指针偏转情况再选择合适的倍率进行测量，不一

定必须先选择倍率最大挡进行试测，c错误；为保护电表安全，在测量未知电流时，必须先

选择电流最大量程进行试测，D正确；测量电阻时，如果红、黑表笔插错插孔，则不会影响

测量结果，E正确；故选ADE.

(2)因多用电表的欧姆挡的刻度分布不是均匀的，越向左，刻度越密集，所以20至40

的中间数值一定小于30,若选择开关处于“X10”挡，由图可知其读数小于300Q.

E12

(3)①电源电动势£=12V,回路中的最大电流约为诉=0.04A=40mA,故

KxJUU

电流表选D；②而电流表D的量程太小，为了测量准确，故需要将电流表D与定值电阻吊并

联，改装成一个大量程的电流表；因为不知道电压表内阻，而电流表A内阻n=3Q确切

已知，所以选择电流表内接法测量，因为滑动变阻器的最大值远大于待测电阻，故滑动变阻

器用限流接法，画出的电路图如图所示：

③根据串联电路的特点有：〃=(/+旬凡+%,变形得：U=\Rx+n+^RAl,故图线的

斜率为仁兄+二十会’解得：兄=苛».

答案：(l)ADE(2)小于(3)①D②见解析图

③G

实验题增分练(四)

(满分15分10分钟)

1.某同学设计了如图所示的实验来验证碰撞过程中的动量守恒.轨道/如在。处平滑

相接，刀右侧为粗糙水平面，有两个材料及表面粗糙程度均相同的小物块甲、乙，其质量分

别为协和血(如＞加，令小物块甲从斜面上〃点由静止下滑，运动至粗糙水平面上的。点速

度恰好减为0,测量氏C间距为刘，把小物块乙置于6点，小物块甲仍从斜面上〃点由静

止下滑，小物块甲与小物块乙碰撞后，在粗糙水平面上的位移分别为荀、心

A

（1）为验证碰撞过程动量守恒，是否需要测量小物块与粗糙水平面间的动摩擦因数？

（选填“是”或“否”）；小物块甲与轨道AOB间的摩擦力是否影响实验结果？

（选填“是”或“否”）.

（2）若满足关系式,则二者碰撞过程动量守恒.

解析：无论小物块甲与轨道月四间是否存在摩擦力，摩擦力大小如何，只要每次释放点

相同，则其每次运动至6点的速度相同，故小物块甲与轨道//间的摩擦力不影响实验结

果，在粗糙水平面上的运动过程由运动学公式得行=2。gx,亡巧Ngx,小物块材料及表

面粗糙程度均相同，故与水平面间的动摩擦因数相同，若满足动量守恒，则满足的后嬴

=mi\/211gxi+nn\]211gxi,即班/1=/»•«+侬日，因此动摩擦因数不需要测量.

答案：⑴否否（2）0爪=图正

2.（2018•衡水中学理科能力测试（二））某实验小组设计了如图甲所示的电路来完成小

灯泡伏安特性曲线的描绘，同时测量电源的电动势和内阻.

（1）①闭合开关前，应将滑动变阻器的触头调至________（选填"a”或"b”）端；

②开关闭合后，调节滑动变阻器，记录电压表％、V?及电流表A的读数小、%、/；

③重复②的操作，得到八组实验数据；

④描点作图，分别作出〃4和公区的图象，如图乙、丙所示，已知曲=5Q.

UK

(2)图乙中0〜4段图线基本呈直线的原因是.

(3)由图丙可知该电源的电动势为V,内阻为Q.

(4)将该电源与阻值为11Q的电阻串联后给上述小灯泡供电，此时小灯泡的电阻为

Q,消耗的功率为(结果保留两位有效数字)

解析：(1)①闭合开关前要保证滑动变阻器串入回路的阻值最大，触头应在a端.

(2)图乙中0〜偏段，热功率较小，温度变化不明显，灯泡电阻变化不明显，故图线呈直

线.

(3)由闭合电路欧姆定律得区=£一/(吊+r),知(而+力=为=6Q,故电源内阻为1

。，电动势为12V.

(4)在题图乙中作出电源与定值电阻串联后的外特性曲线如图所示，

1.0

0.8

0.6

0.4

0.2

01L/o23而N

28V

此时灯泡电阻约为］”A13.6Q,功率为2.8VX0.77A^2.2W.

U.//A

答案：(1)①a(2)热功率较小，温度变化不明显，灯泡电阻变化不明显

(3)121

(4)3.5〜3.7均给分2.1或2.2均给分

实验题增分练(五)

(满分15分10分钟)

1.某同学在实验室进行测定动摩擦因数的实验.

第一步：该同学把长木板的一端垫起，并调整至合适的角度，使质量为小的滑块产可沿

长木板匀速下滑，如图甲所示；

第二步：在图甲装置中长木板上端安装一个定滑轮，如图乙所示，之后将滑块尸置于长

木板底端，通过细绳跨过定滑轮与质量为物的滑块0相连，先接通打点计时器的电源，后

将滑块。无初速度释放，两滑块共同做加速运动，得到了一条比较理想的纸带；

第三步：从纸带上较为清晰的/点开始连续选取8个点，用刻度尺测量各点到/点的距

离x,并计算第2〜7各点的速度/及其二次方的数值巴以声为纵坐标，以x为横坐标，

描点作图，得到如图丙所示的图象，重力加速度g取10m/s?.根据上述操作步骤完成下列问

题：

(1)打A点时，滑块0的速度大小为.

(2)长木板倾角的正弦值为,滑块户与长木板间的动摩擦因数为.

解析：(1)由运动学公式v-v.=2ax,整理得v=^+2ax,结合图象可知^=4m7s2,

得vb=2m/s.

(2)由图甲可知侬sin9=口mgcos9,滑块尸沿长木板向上加速时，有2mg•—侬sin

[68

9—puigcos8=3ma,由图丙中直线斜率可知2a=gm/sM则a=gm/sM解得sin9=

0.6,4=0.75.

答案：(1)2m/s(2)0.60.75

2.图(a)为某同学组装完成的简易多用电表的电路图.图中£是电池；R、、尼、用、吊和

R是固定电阻，R是可变电阻；表头G的满偏电流为250nA,内阻为480Q.虚线方框内

为换挡开关，/端和6端分别与黑、红两表笔相连.该多用电表有5个挡位，5个挡位分别

为：直流电压IV挡和5V挡，直流电流1mA挡和2.5mA挡，欧姆X100。挡.

表头

图a图b

(1)请在图a的虚线框内画上电源(画到右图的部分电路中).

(2)当方接“3”时，对于该表的使用，下列说法正确的是

A.该挡为电压挡，可测电压

B.该挡为欧姆挡，可测电阻

C.使用该挡时应先机械调零，再欧姆调零，两种调零都是调电阻尼完成

D.使用该挡时不能将红、黑表笔与其他电源相连接

(3)根据题目条件可得Rk。(结果保留一位小数)，石=。.

(4)如图b,若此时6与“3”相接，则读数为,此表的内阻为.

解析：(1)因为/端和6端分别与黑、红两表笔相连，故上端应接电源几

的正极，下端接电源的负极，如图.

(2)当8接“3”时，该表作为欧姆表使用，可测电阻，B项正确，A项K

错误；使用欧姆挡时应先机械调零，再欧姆调零，欧姆调零是调电阻R完

成，机械调零是调定位螺丝完成，C项错误；使欧姆挡时不能将红、黑表笔与其他电源相连

接，D项正确.

(3)当8端与“1”相连时，是量程较大的电流表,所以当8端与“2”

相连时，是量程较小的电流表，

所以用+尼=亍"，代入数据联立两式得用=64.0Q.当6端与“4”相连时，是量程

较小的电压表，所以吊=纪产，当6端与“5”相连时，是量程较大的电压表，所以吊+

12

代入数据得禺=4000Q

12

(4)8与“3”相接是欧姆表，根据欧姆表的读数规则，读数为1100Q,该挡位下中值

电阻为1500Q,由于中值电阻等于欧姆表的内阻，故该挡位下欧姆表的内阻为1500Q.

答案：(1)见解析图(2)BD(3)64.0Q4000Q

(4)1100Q1500Q

实验题增分练（六）

（满分15分10分钟）

1.用“碰撞实验器”可以验证动量守恒定律，即研究两个

小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系.如图1所示，先安装

好实验装置，在地上铺一张白纸，白纸上铺放复写纸，记下重垂

线所指的位置0.

实验步骤如下.

步骤1：不放小球2,让小球1从斜槽上/点由静止滚下，并落在地面上.重复多次，

用尽可能小的圆，把小球的所有落点圈在里面，其圆心就是小球落点的平均位置：

步骤2：把小球2放在斜槽前端边缘位置B,让小球1从A点由静止滚下，使它们碰

撞.重复多次，并使用与步骤1同样的方法分别标出碰撞后两小球落点的平均位置；

步骤3：用刻度尺分别测量三个落地点的平均位置KP、及离。点的距离，即线段秋

OP、恻的长度.

（1）上述实验除需测量线段徽OP、卯的长度外，还需要测量的物理量有.

A.小球1和小球2的质量仍、nt

B.6点离地面的高度力

C.4、5两点间的高度差Ah

D.小球1和小球2的半径r

（2）当所测物理量满足表达式（用所测物理量的字母表示）时，即说明

两球碰撞遵守动量守恒定律.

（3）完成上述实验后，某实验小组对上述装置进行了改造，如图2

所示的圆弧为圆心在斜槽末端的《圆.使小球1仍从斜槽上/点由静

止滚下，重复实验步骤1和2的操作，得到两球落在圆弧上的平均位

置为〃、P、V.测得斜槽末端与〃、*、，三点的连线与竖

直方向的夹角分别为凹、。八a3,则验证两球碰撞过程中动量守恒的表达式为

（用所测物理量的字母表示）.

解析：（1）利用''碰撞实验器”验证动量守恒定律实验是根据平抛运动原理，将速度的

测量转化为水平位移的测量，测量出OP、OM,ON外,还需要测量出两个小球的质量，选项

A正确.

(2)若碰撞前小球1的动量等于碰撞后小球1和小球2的动量之和，即历历=历由+施功，

就能说明两球碰撞遵守动量守恒定律，由于。片西方，OM—vit,0N=v2t,所以当所测物理量

满足表达式nh,OP=nh,OM-\~nh,m即可.

(3)测得斜槽末端与〃的连线与竖直方向的夹角为由平抛运动规律，布=所打八

设斜槽末端与〃的连线长度为£(即圆弧半径为£),sin。i=号，cos。尸号，联

立解得■产包一=；测得斜槽