2026高考物理二轮复习专题08 实验题的解题技巧（3大题型）（题型专练）（原卷版）

PAGE1PAGE专题08实验题的解题技巧目录第一部分题型解码高屋建瓴，掌握全局目录第一部分题型解码高屋建瓴，掌握全局第二部分考向破译微观解剖，精细教学典例引领方法透视变式演练考向01理解仪器原理，掌握读数规则，正确解答读数类实验题 考向02明确实验目的，掌握实验原理，快速解答常规实验题 考向03活用物理规律、巧妙迁移应用，快速解答创新型实验题 第三部分综合巩固整合应用，模拟实战题型解码物理实验题是高考的重点和难点，由于该题型多与实际问题相结合，造成干扰因素很多，考查的角度也多，考生往往不知如何下手，失分现象非常严重。高考实验题虽然不是课本上的原有实验，但其实验原理、方法、用的器材往往是学生学过的或用过的，是利用学生熟知的原理、方法和器材，经过迁移，解决一些新问题。策略一用好“1明2看3提”——又快又准破解力学实验题1.明——明确考查的知识范围现在的物理力学实验题，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，目的是告知实验仪器(或部分实验仪器)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——提取信息试题总是提供诸多信息再现实验情境，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。策略二用好“1明2选3画”——逐步攻克电学实验题1.明——明确实验目的。2.选——通过实验目的与实验器材的结合，选择合适的实验原理。3.画——画出可能的实验原理图，结合题设条件确定最优的电路原理图。考向破译考向01理解仪器原理，掌握读数规则，正确解答读数类实验题【典例引领1】(1)请读出螺旋测微器和游标卡尺的示数。甲：________cm；乙：________cm。(2)某照明电路出现故障，其电路如图丙所示，该电路用标称值12V的蓄电池作电源，导线与其接触完好。维修人员使用已调好的多用电表直流50V挡检测故障。他将黑表笔接在c点，用红表笔分别探测电路的a、b点。①断开开关，红表笔接a点时多用电表指示如图丁所示，读数为______V，说明________(选填“蓄电池”“保险丝”“开关”或“小灯”)正常。②红表笔接b点，断开开关时，表针不偏转，闭合开关后，多用电表指示仍然和图丁相同，可判定发生故障的器件是________(选填“蓄电池”“保险丝”“开关”或“小灯”)。【方法透视】刻度尺、游标卡尺、螺旋测微器、打点计时器、电流表、电压表、多用电表等都是基本仪器，要熟练掌握它们的使用方法、操作规程和读数规则，在高考前要进行系统的实际测量和读数练习，特别是游标卡尺、螺旋测微器、电学实验仪器的读数。此类试题难度不大，要防止在读数的估读、结果的有效数字和单位上出错。【变式演练】【变式1-1】某学习小组测量一段粗细均匀金属丝的电阻率。(1)首先用游标卡尺测量该金属丝的长度，结果如图甲所示，其长度cm；再用螺旋测微器测金属丝直径，结果如图乙所示，其直径mm。(2)指针式用多用电表粗略测量金属丝的电阻，下列实验操作步骤，正确顺序是______。（填字母顺序）A．将红、黑表笔分别插入“”、“”插孔，并将两表笔短接，调节欧姆调零旋钮，使电表指针对准欧姆零点B．将选择开关旋转到“”挡的“”位置C．将选择开关旋转到“OFF”位置D．将红、黑表笔分别与待测电阻两端接触，测出金属丝的电阻约【变式1-2】请按要求填写：甲

乙(1)某同学用游标卡尺的深度尺测得一玻璃杯的内高，如图甲所示，则其内高为；(2)又用螺旋测微器测得其玻璃厚度如图乙所示，则厚度为。【变式1-3】某同学设计了测量一元硬币电阻率的实验。(1)先用螺旋测微器测量硬币的厚度，然后用游标卡尺测量硬币的直径，螺旋测微器和游标卡尺的示数如图（a）和图（b）所示，则硬币的厚度mm，直径cm；(2)将硬币的正反两面连入电路，并与一阻值为的定值电阻串联，利用伏安法测量电阻，若测得流经硬币的电流为I，硬币和两端的总电压为U，则硬币材料的电阻率（结果用d、D、I、U、表示）。【变式1-4】现有一合金制成的圆柱体。为测量该合金的电阻率，现用螺旋测微器和游标卡尺测量圆柱体的直径和长度，示数如图（甲）和图（乙）所示。由上图读得圆柱体的直径为mm，长度为cm。考向02明确实验目的，掌握实验原理，快速解答常规实验题【典例引领2】某物理探究小组的同学测量均匀金属实心圆柱体电阻的电阻率。(1)使用螺旋测微器测定金属实心圆柱体直径d，某次测量结果如图甲所示，读数为mm，然后用游标卡尺测量其长度L为22.7mm。(2)用伏安法测圆柱体电阻Rx的阻值，提供如下器材：电池组E：电动势3V，内阻不计；电流表A1：量程0~15mA，内阻约100Ω；电流表A2：量程0~300μA，内阻为1000Ω；滑动变阻器R1：阻值范围0~10Ω，额定电流为2A；电阻箱R2：阻值范围0~9999Ω，额定电流为1A；待测电阻Rx（约180Ω）；开关S，导线若干。要求实验中尽可能准确地测量Rx的阻值，请回答下列问题：①为了测量待测电阻两端的电压，将电流表（填写器材字母代号）与电阻箱串联，并将电阻箱阻值调到Ω，改装成一个量程为0~3.0V的电压表。②在方框中画出测量Rx阻值的电路图，并在图中标明器材字母代号。【方法透视】(1)解答实验题要认真审题，明确该题的实验目的是什么，再就是明确出题人想用怎样的实验方案或实验原理来达到这个目的。(2)掌握常规实验的实验原理、实验的操作过程、实验数据的处理方法，对每个实验都做到心中有数，以不变应万变。【变式演练】【变式2-1】选用合适的电学元件设计合理的电路，能较准确的测量同一电池组的电动势及其内阻。提供的器材如下：A．电流表G(满偏电流10mA，内阻10Ω)B．电流表A(0～0.6A～3A，内阻未知)C．电压表V(0～5V～10V，内阻未知)D．滑动变阻器R(0～100Ω，1A)E．定值电阻R0(阻值990Ω)F．开关与导线若干(1)图(a)是小宇同学根据选用的仪器设计测量该电池组电动势和内阻的电路图。根据该实验电路测出的数据绘制的I1－I2图线如图(b)所示(I1为电流表G的示数，I2为电流表A的示数)，则由图线可以得到被测电池组的电动势E＝________V(结果保留2位有效数字)；(2)另一位小张同学则设计了图(c)所示的实验电路对电池组进行测量，记录了单刀双掷开关S2分别接1、2对应电压表的示数U和电流表的示数I；根据实验记录的数据绘制U－I图线如图(d)中所示的A、B两条图线。可以判断图线A是利用单刀双掷开关S2接________(选填“1”或“2”)中的实验数据描出的；分析A、B两条图线可知，此电池组的电动势为E＝________，内阻r＝________。(均用图中EA、EB、IA、IB表示)。【变式2-2】利用电火花计时器探究小车的速度随时间变化的规律。其中交流电源的频率为50Hz，如图给出了该次实验中，从A点开始，每5个点取一个计数点的纸带，其中A、B、C、D、E、F、G都为计数点。测得各计数点到A点的距离分别为：，，，，，。(1)电火花计时器使用的是（选填“直流电”或“交流电”），它是每隔s打一个点。(2)实验过程中，下列做法正确的是______。A．先释放小车，再接通电源B．先接通电源，再释放小车C．将接好纸带的小车停在靠近滑轮处D．将接好纸带的小车停在靠近打点计时器处(3)如果该纸带A端与小车相连，则小车的运动方向为（选填“A→B”或“B→A”），且小车做（选填“匀加速”“匀减速”或“变加速”）直线运动，判断的依据是。(4)在打计数点F时，小车运动的瞬时速度为，小车的加速度大小为（均保留2位有效数字）。(5)如果当时该交流电源的电压略偏小，但仍然稳定。而做实验的同学并不知道，那么加速度的测量值与实际值相比（选填“偏大”“偏小”或“不变”）。考向03活用物理规律、巧妙迁移应用，快速解答创新型实验题【典例引领3】线加速度计是一种测量物体加速度的装置，其利用驱动电流产生的安培力带动其自身配重物运动，然后根据物体加速度与其所受合外力的关系，得到物体的加速度和驱动电流的关系。某实验小组为了得到某线加速度计的安培力比例系数，从而标定电流与加速度的对应关系，使用如图甲所示装置进行实验。(1)实验时小组成员认为无须通过倾斜木板平衡摩擦力也可以完成实验，安装好实验装置后，调整钩码质量，释放钩码，当时，可认为已经平衡摩擦力。记录此时线加速度计的驱动电流值。(2)实验中，仅调节钩码质量，释放钩码，记录线加速度计的驱动电流大小和对应纸带数据，如图乙所示为打点计时器某次打出的纸带，计时器打点的时间间隔为，每隔4个计时点取1个计数点，依次得到了、A、、、几个计数点；用刻度尺量得、、、，则打点时纸带的速度大小为，纸带运动的加速度大小为。（小数点后保留2位数字）(3)实验中所使用重物的质量为，当电流为时，测得重物的加速度为，线加速度计安培力比例系数可表示为，线加速度计的最大驱动电流为，其可测得的最大加速度值为。(4)实验中若未满足钩码质量远小于重物质量，则会使得值（填“偏大”“偏小”或“无影响”）。【方法透视】所谓设计型实验，就是题目要求考生运用学过的实验原理和实验方法，自行设计一个新的实验方案，主要考查考生是否真正理解实验原理和实验仪器的工作原理，是否具有灵活运用实验知识解决新问题的能力。是否具有在不同情况下迁移知识的能力。它要求考生设计实验原理，选择实验器材，安排实验步骤，设计数据处理的方法及分析实验误差。解决设计型实验题的关键在于选择实验原理，这就要求考生能审清题意，明确实验目的，应用迁移能力，联想相关实验原理，坚持科学性、安全性、准确性、简便性的原则进行设计。【变式演练】【变式3-1】《道路交通安全法》规定驾驶员的血液酒精含量达到20mg/100mL以上属于酒驾，达到80mg/100mL以上属于醉驾，酒驾与醉驾都属于违法行为。半导体型呼气酒精测试仪采用氧化锡半导体作为传感器，实验测得酒精气体传感器R1的阻值随酒精气体浓度变化的关系曲线如图甲所示。在图乙电路中，定值电阻R2＝30Ω，电源电动势为3.0V，内阻可忽略，电压表的量程为0～3V，回答以下问题：(1)将电压表并联在__________(选填“ab”“bc”或“ac”)之间，则酒精气体浓度越高，电压表的示数越大，便于进行测量；(2)按(1)中设计接好电压表，酒精气体浓度为零时，电压表指针位于__________V处；当电压表示数超过________V时表示达到醉驾；(结果均保留两位有效数字)(3)如果不用电压表，在电路中串联一个量程100mA的电流表，则酒精气体浓度越高，电流表的示数________(选填“越大”或“越小”)。【变式3-2】某科技小组想通过实验探究热敏电阻的温度特性。如图甲所示，为滑动变阻器，为电阻箱，热敏电阻处在虚线所示的温控室中。(1)实验前，开关、先断开，将滑动变阻器的滑片移到（填“”或“”端；实验时，记录温控室的温度，将打到1，闭合，调节滑动变阻器的滑片，使电流表的示数为；然后保持滑动变阻器的滑片位置不变，再将打到2，调节电阻箱，使电流表的示数为，记录此时电阻箱的示数，即为热敏电阻的阻值；(2)多次改变温控室的温度，重复上述实验过程，测得多组热敏电阻在不同温度下对应的电阻值，作出图像，如图乙所示，由图像可知，该热敏电阻的阻值随温度的升高而（填“增大”或“减小”）；(3)上述实验过程中，若电流表内阻不可忽略，则热敏电阻的测量值（填“大于”、“等于”或“小于”）真实值；(4)现将此热敏电阻接在电流恒定的电路中，当它产生的热量与向周围环境散热达到平衡时，热敏电阻的温度稳定在某一值，且满足关系式，其中是散热系数，是电阻的温度，是周围环境温度，为电流。已知，，，结合乙图可知该热敏电阻的温度稳定在℃。（保留两位有效数字）综合巩固1．某实验小组用多用电表测量某待测电阻丝Rx的阻值和电阻率。(1)用螺旋测微器测量电阻丝的直径时，测量结果如图甲所示，可知金属丝的直径D=mm；用游标卡尺测量金属丝的长度如图乙所示，可知金属丝的长度L=cm。(2)如图丙所示为一简易多用电表内部电路原理图，其中G为灵敏电流计，选择开关S与不同接点连接就构成不同的电表，下列分析不正确的是___________。A．A为红表笔，B为黑表笔B．将选择开关S与3连接，就构成了欧姆表C．将选择开关S与1或2连接，就构成了电流表，且与2接点相连时量程较大D．将选择开关S与4、5连接，就构成了电压表，且与5接点相连时量程较大(3)如图丁，用多用电表×10挡测量，测得其电阻为Ω。2．在“测定金属丝电阻率”的实验中需要测出某段金属线的长度L、直径D和电阻R。(1)用螺旋测微器和游标卡尺分别测量金属丝直径、长度，测量结果如图甲所示，则金属丝直径mm，金属丝的长度L=cm。(2)若用图乙测量电阻丝的电阻，则测量结果将比真实值；（填“偏大”或“偏小”）(3)在对上述金属线选取L=1.87米长度并接入到电路图中进行测量，发现电压表和电流表测金属丝的电压和电流时读数（如图），则电压表的读数为V，电流表的读数为A；(4)计算金属导线的电阻率的表达式为=。（用长度L、直径D、电阻R等字母表示）3．某同学发现在验证动量守恒定律的现有实验中，都是验证碰撞前与碰撞后系统的动量是否守恒。该同学提出质疑：碰撞作用过程中系统动量是否守恒？于是从实验室找来DIS传感器组件验证两小车碰撞过程中动量是否守恒。如图所示，无线速度传感器实时记录了两小车碰撞过程中速度与时间的关系图像。(1)由图像可知该碰撞为碰撞（选填“弹性”、“非弹性”或“完全非弹性”）。(2)已知a车的质量为0.45kg，b车的质量为0.40kg，取碰撞过程中任意两个时刻、，由图可知时刻，，此时两车的总动量为，时刻，，此时两车的总动量为（计算结果保留三位有效数字）。(3)本实验得出的结论：。4．感光变色PU皮革在紫色激光的照射下会短时间变深色，小迪利用这一特性制作了一个激光打点计时器（图b）用于探究物体自由下落的运动规律。激光打点计时器内部含有电池和微控制器，微控制器控制激光头通电图像如图a所示，其通电周期，在一个通电周期内发射激光时长。小迪用激光打点计时器探究该计时器自由下落的运动情况，他把计时器水平放置在竖直悬挂并固定的感光变色PU皮革前，如图b；静止释放计时器，最后在PU皮革上留下一串小短线，如图d所示。(1)若测得某条小短线的长度如图c所示，该短线长度cm。计时器打这条线过程中的平均速度m/s（结果保留3位有效数字）。(2)若相邻小短线上侧端点间的距离分别为，，，（如图d），可求得重力加速度大小。（结果保留3位有效数字）(3)小短线的长度增加（填“是”或“不是”）均匀的。若每条小短线的长度分别为、、、，可求得重力加速度大小。（结果用、、、和T字母表示）5．一实验小组为了测量一个改装后量程为的电流表的内电阻，设计了以下实验方案，甲图为实验电路图，图中电流表为待测电流表，R0为定值电阻，R为电阻箱。(1)一同学实验步骤如下：闭合开关S，将电阻箱电阻调至0时，电流表读数如图乙所示，读出此时电流A；然后调节电阻箱的阻值至适当值，读出电阻箱阻值R和此时电流表的电流I2，忽略电源内阻，则电流表电阻的测量结果（用I1、I2、R和R0表示）；如果考虑电源内阻，则该测量结果RA与真实值比较（填“偏大”、“偏小”或“不变”）。(2)另外一同学实验步骤如下：闭合开关S，多次调节电阻箱，读出电阻箱阻值R及对应电流表的电流I，作出图像如图丙所示，不考虑电源内阻，从图像可知电流表内阻的测量值为；如果已知电源内电阻为r，则电流表内阻的真实值为（用a、b、R0和r表示）。6．如图a，某实验小组利用压力传感器制作体重计，已知压敏电阻阻值随压力变化的图像。图b为体重计的电路图，其中电源电动势，内阻不计，显示体重的仪表（其实质是毫安表，内阻）。踏板在杠杆中间，踏板和杠杆的质量不计，。实验步骤如下：步骤a：体重计上不放重物时，闭合开关，毫安表示数为；步骤b：体重计上放置已知重力的重物，读出此时毫安表示数；步骤c：换用不同已知质量的重物，记录每一个质量值对应的电流值；步骤：将电流表刻度盘改装为质量刻度盘。(1)压力传感器电阻与压力的表达式。(2)改装后的质量刻度盘的零刻线在电流表（填电流表读数）处；质量刻度是（填“均匀的”或“不均匀的”）。(3)电子秤用久了，电源电动势减小为5.5V，其他条件不变，如称得一物体的质量为，则待测重物的真实质量为。7．管道天然气的主要成分是甲烷，当空气中天然气浓度（η）达到5%~15%，遇火就会引发爆炸，使用时要谨防泄漏。某同学想自己组装一个天然气浓度测试仪，其中传感器的电阻随天然气浓度的变化规律如图甲所示，测试仪电路如图乙所示。实验室提供的器材有：A．传感器；B．直流电源（电动势为，内阻约）；C．电压表（量程为0~6V，内阻非常大）；D．电阻箱（最大阻值为）；E.定值电阻（阻值为）；F.定值电阻（阻值为）；G.单刀双掷开关一个，导线若干。(1)请根据图乙测试仪的电路图，在图丙中完成实物连线；(2)欲通过电压表示数反映天然气浓度，以判断是否达到爆炸极限，图乙中应选用定值电阻（填“”或“”）；(3)按照下列步骤调试测试仪：①电路接通前，将电阻箱调为，开关拨至端，把此时电压表指针对应的刻度线标记为天然气浓度值%；②逐步减小电阻箱的阻值，电压表的示数不断（填“变大”或“变小”），结合甲图数据把电压表上“电压”刻度标为对应的天然气浓度值；③将开关拨至端，测试仪即可正常使用。(4)根据图甲可知，采用此测试仪检测天然气浓度，当浓度较（填“高”或“低”）时其检测灵敏度较高；(5)使用一段时间后，由于电源的电动势略微变小，内阻变大，致使天然气浓度的测量结果（填“偏大”、“偏小”或“不变”）。8．如图所示为研究平抛运动规律的实验装置，在水平地面上用铁架台固定住倒置的玻璃瓶，瓶内装有充足的水。瓶塞内插着两根两端开口的细管，其中A管竖直放置，B管弯成水平，且水平端加接一段更细的硬管作为喷嘴，喷嘴口的内径为d，水从喷嘴中射出，在空中形成稳定的弯曲的细水柱，它显示了平抛运动的轨迹，已知A管上端处液面D与大气接触，A管上端处液面D与B管上端C点处的高度差为H，大气压强为，重力加速度为g。(1)瓶中水面降低到A管上端之前，B管上端C点处的压强为；(2)调整好A管的位置后，保持A、B管的位置不变，用刻度尺测量出喷嘴口到地面的高度为h，喷嘴口弯曲细水柱落地点的水平距离为x0，则水从喷嘴口喷出的速度；空中弯曲细水柱的总体积为。9．某实验小组利用手机内置的加速度传感器探究碰撞中的动量是否守恒，主要实验步骤如下：①将两手机A、B放入防撞包内，然后用等长的轻细绳分别悬挂在同一高度处的O、O′点，静止时A、B刚好接触，如图甲所示；②将手机A拉高至某一位置，然后由静止释放，手机A摆动到最低点时与手机B发生碰撞，如图乙所示；③利用电脑软件远程控制手机并记录两手机碰撞过程中水平方向的加速度随时间变化图像，如图丙（a）、丙（b）所示；④将图像进一步处理，如图丁所示，根据图像数据进行分析，从而验证手机碰撞过程中是否满足动量守恒。分析实验，回答以下问题：(1)为达到实验目的，本实验不需要测量的物理量有________。A．手机A拉高的高度B．手机A的质量C．手机B的质量(2)软件中设置加速度水平向左为正，图丙中（选填“（a）”或“（b）”）图为B手机的a−t图像。(3)若测得手机A的质量为0.23kg，手机B的质量为0.25kg，根据图丁所示数据（图丁t轴每小格表示0.005s）可知，碰撞过程中手机A的动量变化量大小为kg·m/s，手机B的动量变化量大小为kg·m/s，由实验结果可知，在误差允许的范围内两手机在碰撞过程中满足动量守恒。（结果保留3位有效数字）10．小张同学利用所学物理知识分析得出：若将轻绳上端固定，下端系一小球，将轻绳拉至水平位置由静止释放后，小球在最低点的角速度与小球质量m无关，只与轻绳长有关。由此他猜想质量均匀分布的细杆（直径d远小于杆长）由静止释放后可能也是这种情况，为了验证他的猜想，他设计了如下实验步骤：(1)通过理论分析得出：图甲中将轻绳拉至水平后由静止释放小球，其在最低点的角速度的平方=（用绳长和重力加速度g表示）；(2)按图乙安装好实验装置，取粗细和长度相同，但质量不同的细杆，上端用光滑铰链固定，将细杆拉至水平，静止释放后让其下端通过一光电门。则细杆下端通过光电门的角速度=（用细杆直径d，细杆下端通过光电门时间t和杆长表示）；(3)用（2）中所得数据画出图丙，由图象可知细杆角速度ω与细杆质量m（选填“有关”或“无关”）；(4)取粗细和质量相同，但长度不同的细杆重复操作（2），利用所得数据作出图丁，由图可知，细杆角速度的平方ω2