2026年高考物理终极冲刺：专题17 实验探究（抢分专练）（原卷版及全解全析）

1/7专题17实验探究【命题解读】近几年高考实验题基本沿用“一力一电”的模式（热学、光学实验随机出现），形式多样，考查内容广泛，考法灵活，注重考查对实验操作，基本原理和方法的理解及应用，更加注重考查考生对基本实验方法的迁移和灵活运用通用力。【命题预测】2026年高考命题方向仍然会继续沿用“一力一电、一大一小、一难一易、一熟一生”的命题思路。问题情境以学习探索问题情境为主，也有少量生活实践问题情境为主的题目。题型01力学实验1．（2026·北京延庆·一模）在“用单摆测重力加速度”的实验中(1)某组同学的常规操作步骤为：a、取一根细线，下端系住直径为d的金属小球，上端固定在铁架台上；b、用米尺量得细线长度l；c、在摆线偏离竖直方向5°位置释放小球；d、用秒表记录小球完成n次全振动的总时间t，得到周期；e、用公式计算重力加速度。按上述方法得出的重力加速度值与实际值相比___________（选填“偏大”、“相同”或“偏小”）。(2)另外一组同学用创新形式做该实验。①如图1所示，可在单摆悬点处安装力传感器，也可在摆球的平衡位置处安装光电门。利用力传感器，获得传感器读取的力与时间的关系图像，如图2所示，则单摆的周期为____________________________s（结果保留3位有效数字）。另外利用光电门，从小钢球第1次遮光开始计时，记下第n次遮光的时刻t，则单摆的周期为T=___________；②发现小钢球已变形，为减小测量误差，他改变摆线长度l，测出对应的周期T，作出相应的关系图线，如图3所示。由此算出图线的斜率k和截距b，则重力加速度__________，小钢球重心到摆线下端的高度差__________；（结果均用k、b表示）③用3D打印技术制作了一个圆心角小于10°、半径已知的圆弧槽，如图4所示。他让小钢球在槽中运动，测出其运动周期，算出重力加速度为8.65m/s2。若周期测量数据无误，则获得的重力加速度明显偏离实际值的最主要原因是____________________________。2．（2026·江苏南京·一模）小明利用智能小车（车轮很轻）在倾斜轨道上运动验证机械能守恒定律，如题1图所示，智能小车正前端挂钩和内置力传感器连接，车内还有位置传感器和速度传感器，小车在轨道上运动时两个传感器能正常记录数据，车轮停止转动时两个传感器记录数据不变化。(1)如题2图所示为小明用游标卡尺测量出小车车轮的直径是________mm。(2)某次实验小车的车轮没对准轨道，下滑过程中车轮出现停转滑行情况，则位置传感器记录的数据（）A．正常 B．偏小 C．偏大(3)下列哪一个实验不能用该智能小车进行研究（）A．用两个相同小车碰撞验证动量守恒定律B．探究两个互成角度的力的合成规律C．将车在空中水平抛出探究平抛运动的特点D．两个小车互拉探究作用力和反作用力的关系(4)改变倾角进行多次实验，数据记录和处理如下表，表中小明根据计算出斜面倾角正弦值。已知小车质量为264g，重力加速度，请将表中的数据补充完整。（保留3位小数）数据123……位移x（m）0.8560.1880.349……初速度（m/s）0.4210.1750.319……末速度v（m/s）2.2820.8291.236……时间t（s）0.6320.3770.449……加速度a（m/s2）2.9451.7352.042……斜面倾角正弦值0.3010.1770.208……（J）0.6640.0870.188……（J）______0.0860.188……(5)小明分析数据发现近似等于，于是得到结论小车下滑减少的重力势能近似等于小车增加的动能，从而验证了机械能守恒定律，你是否同意小明的观点？请简要说明理由。________________________________________________3．（2026·重庆沙坪坝·模拟预测）小南同学用如图甲所示的装置验证机械能守恒定律，其操作步骤如下：①在铁架台的O点固定一个力传感器，将一根细线一端与力传感器相连，另一端系住一个小钢球；②将小钢球保持静止时球心的位置记为A点，测得力传感器的最下端到A点的距离为L，此时力传感器的示数为；③将小钢球向右拉至不同的高度由静止释放（绳子一直保持紧绷状态）；④记录释放点小钢球球心与A点的高度差以及小钢球在运动过程中力传感器示数F随时间t变化的规律；⑤改变，记录小钢球每次经过A点时力传感器的示数，通过分析与之间的关系，来验证机械能是否守恒。(1)某次实验中，小钢球在运动过程中传感器示数F随时间t变化的规律如图乙所示，图中c点为图像最高点，c点对应的力传感器示数为，求：①本次实验中小钢球经过A点时对应图乙中的______（填“a”、“b”、“c”、“d”或“e”）点；②本次实验中，小钢球经过A点时的动能为______（用字母、、L表示）；(2)若小钢球运动过程中机械能守恒，则图像应为______（填标号）。A． B． C． D．4．（2026·湖北宜昌·二模）某实验小组利用如图所示的装置研究平抛运动，调节装置让水流稳定并水平流出，用照相机拍出水流的轨迹照片。已知物体实际尺寸与照片尺寸比例为k，重力加速度为g。(1)为完成实验，除图中实验装置外，还需要的器材是__________（单选）A．游标卡尺 B．刻度尺 C．螺旋测微器(2)甲同学测得照片中喷水口距地面的高度为h，水柱落地点到喷口的水平距离为L，则水流喷出时的初速度v0=__________。(3)为了让水流以更大速度从喷口稳定流出，下列操作最合理的是__________（单选）A．将左管上移且上端超出液面B．将左管上移且上端低于液面C．将左管下移且上端高于右管上端(4)若喷水口直径不可忽略，理论上水柱在地面上的落点所构成的形状最接近图__________。A． B． C． D．5．（2026·福建·模拟预测）小福同学利用如图甲所示装置来测量物块与水平桌面之间的动摩擦因数，静置在水平桌面上的物块左端与纸带连接，右端固定一轻质光滑滑轮。轻绳分别跨过固定在物块上的滑轮和固定在桌面右端的滑轮，一端与固定在墙上的力传感器连接，另一端竖直悬挂一砂桶，通过砂桶带动物块向右运动，力传感器可以直接测出轻绳中的拉力大小。(1)关于本实验，下列说法正确的是______A．需要将桌面左端抬高以平衡摩擦力B．砂和砂桶的总质量不需要远小于物块的质量C．物块靠近打点计时器后应先接通电源再释放小车D．运动过程中力传感器示数始终等于砂和砂桶的总重力(2)某次实验打出一条纸带，部分计数点如图乙所示，已知相邻计数点间均有4个点未画出，打点计时器电源频率为，则本次实验中物块加速度大小为______（结果保留两位有效数字）。(3)通过改变砂桶与砂的总质量，进行多次实验，以传感器示数F为横坐标、加速度a为纵坐标，作出图像如图丙所示，已知图像斜率为k，与横轴截距为b，当地重力加速度大小为g，则物块与桌面间的动摩擦因数为______（用k、b、g表示）。6．（2025·宁夏吴忠·三模）开口很大的Y字形绳结可以将一个小力转化为两个大力，可用于放大较为微小的受力变化。某实验小组利用此原理设计了如图甲所示的实验装置，用于检测木块与小车之间的动摩擦因数和最大静摩擦因数（等于最大静摩擦力比上此时界面间的压力）。小车放在水平桌面上，调整使小车的上表面也水平，将沙桶用轻绳绕过定滑轮与小车连接。将木块轻放在小车上，并用另一轻绳绕过定滑轮与两个力传感器相连，调节滑轮高度使两轻绳均与桌面平行。已知两力传感器固定于同一高度处，相距，两力传感器间用长为的轻绳相连，绳结位于轻绳中点位置，用计算机实时记录两力传感器示数变化。已知小车质量为，木块质量为，重力加速度为，则：（1）正式实验前用手向左轻拉小车，发现两力传感器的示数不同，且右侧传感器示数较大，则应将右侧滑轮水平向___________（填“左”或“右”）调整。（2）完成系统的调试后，向左拉动小车，两传感器示数相同，可以开始正式实验。（3）初始小车静止，在沙桶中缓慢地倒入沙子，传感器示数增大。当传感器示数为时，与木块直接相连的轻绳拉力大小为___________。（4）沙桶中沙子质量继续增加，小车开始滑动，传感器的示数达到一个峰值后开始稳定，如图乙所示，则木块与小车间的最大静摩擦因数为___________（结果保留两位有效数字）。（5）测出木块与小车间的最大静摩擦因数为，动摩擦因数为。若用该小车的材料做一个斜面，将木块轻放在斜面上，一开始静止。缓慢增加斜面倾角至木块刚好开始滑动，则此后木块向下做匀加速运动的加速度大小为___________（用、和g表示）。7．（2026·贵州·模拟预测）某兴趣小组利用电子秤、手机软件和一个糖果盒子，在电梯的水平地板上验证牛顿第二定律。电梯静止时，电子秤显示的糖果盒子质量为m，手机软件显示的加速度为当地的重力加速度g，如图（a）所示。电梯运行时，电子秤示数为，手机软件示数为，某时刻示数如图（b）所示。基于电子秤的示数，糖果盒子受到的合力为：（Ⅰ）或（Ⅱ）其中是糖果盒子受到的支持力。基于手机软件的示数，糖果盒子受到的合力为：（Ⅲ）或（Ⅳ）其中是糖果盒子的加速度。完成下列填空：（1）电梯静止时，电子秤与手机软件数据显示如图（a）所示，则该糖果盒子的质量________kg（保留两位有效数字），当地的重力加速度。（2）当电梯运行时，通过数据采集并计算得到合力F随时间t变化的图像，如图（c）所示，其中，用“●”标记的图线是根据公式（Ⅱ）处理电子秤示数得到的，用“▲”标记的图线是根据公式（Ⅳ）处理手机软件示数得到的。①由图（b）电子秤示数可知，此时糖果盒子处于________（填“超重”或“失重”）状态。②图（c）“▲”标记的图线中A点的纵坐标值是0.77N，由（1）中读出的质量得到对应手机软件示数为________。（保留四位有效数字）（3）通过分析图（c）可知，由电子秤示数算出的合力F与手机软件示数算出的合力ma变化趋势一致。若忽略时间延迟带来的影响，即可验证牛顿第二定律。8．（2026·北京丰台·一模）某同学利用如图所示的装置探究加速度与力、质量的关系。(1)平衡阻力后，某小组发现通过正确的实验操作，纸带上的点迹过于密集。为了改进实验，便于数据处理，下列操作正确的是________。A．适当增加槽码的质量 B．适当降低打点计时器的电压 C．适当增加小车的质量(2)某同学在一次实验过程中忘记平衡阻力，仅满足槽码的质量远小于小车的质量，下列关系一定成立的是________。A．细线对小车的拉力等于槽码的重力B．小车受到的合力等于细线对小车的拉力C．小车受到的合力等于槽码的重力(3)实验中得到如图所示的一条纸带，若两个相邻计数点间的时间间隔为T，B、C两点到A的距离分别为和，则小车运动的加速度大小为________。(4)在探究小车加速度a与合力F、质量M的关系时，不同小组通过控制变量法分别得到以下图线。下列说法正确的是________。A．由图甲可得：小车质量一定时，a与F成正比B．由图乙可得：小车质量一定时，a与F成正比C．由图丙可得：在合力一定时，a与M成反比(5)某小组在实验室内利用上述装置，通过正确的实验操作，探究小车质量M一定时加速度a与所受合力F的关系，得到a-F图像。若将该装置移至月球表面，保持小车质量M不变，改变槽码质量时其最大值均达到（），采用与在地球表面完全相同的实验操作步骤，重复上述实验。已知月球表面重力加速度约为地球表面重力加速度的，将在月球表面和地球表面获得的实验数据绘制在同一坐标系中，分别用实线和虚线表示，得到a-F图像，下列图像可能正确的是________。A． B．C． D．9．（2026·北京·模拟预测）物理实验一般涉及实验目的、实验原理、实验操作和实验分析等。(1)图为“研究两个互成角度的力的合成规律”实验的示意图。①下列实验操作中必要的是()A、实验中应保证两弹簧测力计外壳与木板平行，以保证细绳套的方向与木板平行B、实验中应保证两个分力大小都小于合力大小C、两个弹簧测力计拉动圆环静止在位置O，通过连点成线的方式标记出两细线的方向，表示分力的方向D、两个弹簧测力计拉动圆环静止在位置O，测量出两细线的长度，表示分力的大小②在作图时，你认为___________（填“甲”或“乙”）是正确的。(2)用如图所示的装置探究影响向心力大小的因素。已知小球在槽中A、B、C位置做圆周运动的半径之比为。某同学实验时，将两个等质量的小球放在A、C位置，皮带套在第二层塔轮上，该层左、右塔轮的半径之比为。该同学此次实验是为了探究小球的向心力大小与___________（选填“质量”、“角速度”或“半径”）的关系。若匀速转动手柄，左右标尺露出长度的比值应等于___________。10．（2026·重庆沙坪坝·模拟预测）某同学用图甲所示装置研究一个组合弹簧体的弹力和伸长量的关系。组合弹簧体由内外两根长度不同的轻质弹簧A和B组合而成，两弹簧在压缩过程中彼此独立互不影响。两弹簧始终保持竖直状态且都在弹性限度内，下端固定在水平桌面上。改变力传感器和桌面的距离d，传感器测得弹簧组合体的弹力F和d的关系如乙图，图中和均已知。由此可知长弹簧A的原长为________，劲度系数为________，短弹簧B的劲度系数为________。11．（2026·天津·一模）某同学利用如图所示装置来研究滑块A的加速度，如图甲所示。质量为m1的带遮光条的滑块A放在倾斜的气垫导轨上，由跨过轻质定滑轮的细绳与质量为m2的钩码B相连，间距为L的光电门1和2固定在气垫导轨上。气垫导轨与水平面的夹角可调，遮光条的宽度为d，当地的重力加速度为g。(1)螺旋测微器测得遮光条的宽度如图乙所示，则宽度d=________mm；(2)调整长木板与水平面的夹角，给B一个竖直向下的初速度，使得滑块A通过两个光电门的时间相等：然后将钩码C挂到钩码B上，由静止释放，测出滑块依次经过光电门1、2的时间分别为t1、t2，则滑块通过光电门1的速度大小为________（用题中所给的物理量符号表示），滑块A的加速度大小为________（用题中所给的物理量符号表示）题型02电学实验12．（2026·福建·一模）某实验小组利用电流传感器观察电容器充放电的电流变化。电路图如图（a）所示，其中电源电动势、内阻，定值电阻，定值电阻，电流传感器内阻忽略不计。(1)将单刀双掷开关先接1充电，当电容器充满电后，再将单刀双掷开关接到2放电，放电过程中经过的电流方向为______（填“”或“”）；电脑通过电流传感器记录整个过程中的电流变化情况如图（b）所示，图像中的大小为______mA；已知图像中电流随时间变化的关系图线与坐标轴围成的面积均为，则该实验使用的电容器电容大小______F。(2)若将定值电阻换成一个阻值更大的电阻，则电容充满电所用时间______（填“大于”“小于”或“等于”）。13．（2026·内蒙古包头·一模）。北方地区冬季温度较低，小明想为自家蔬菜大棚设计一个低温报警装置，该报警装置可用于观测棚内温度（0~15℃），同时当温度低于10℃时装置会自动报警。所用温度传感器的电阻随温度的变化规律如图（a）所示，实验电路如图（b）所示。实验室提供的器材有：A．直流电源（电动势为8V，内阻不计）；B．电压表（量程为6V，内阻非常大）；C．温度传感器；D．电阻箱（最大阻值为999.9Ω）；E.定值电阻R（阻值为10Ω）；F.单刀双掷开关一个，导线若干；G.报警器（电阻非常大）。(1)请根据图（b）所示的电路图，在图（c）中完成实物连线。(2)按下列步骤进行调试：①电路接通前，先将电阻箱调为，然后开关向________（填“a”或“b”）端闭合，将电压表此时指针对应的刻度线标记为温度________℃；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”），按照图（a）中数据将电压表上“电压”刻度线标为对应的“温度”；③将开关向另一端闭合，温度计即可正常使用。(3)电压表示数降低到________V，报警器报警。(4)使用一段时间后，由于电源的电动势略微变小，温度的测量结果________（填“偏大”“偏小”或“不变”）。14．（2026·山西吕梁·二模）某欧姆表的内部示意图如图甲所示，该表有“”“”两个挡位。已知电源电动势，表头允许通过的电流最大值Ig=100μA，内阻。现用该表测量一个阻值约为的定值电阻。(1)图甲a为______（选填“红”或“黑”）表笔，要测量，选择开关c应与______（选填“d”或“e”）相连，然后进行欧姆调零。测量时指针位置如图乙所示，欧姆表读数为______。(2)若c与e相连，图乙中欧姆表盘的中间示数为“15”，则图甲中______。(3)如图所示，实验中有一个黑箱子，黑箱子内可能含有定值电阻、二极管、电容器、电池。黑箱子的四个测量端口分别为A、B、C、D，某兴趣小组探究黑箱子的内部电路结构。①用多用电表的______（选填“欧姆挡”“直流电压挡”或“电流挡”）测量所有接线柱组合均无电压显示，表明黑箱子内无电池。②改用多用电表的欧姆挡分别测量各个端口组合，得到测量数据如下表所示：测量端口红表笔接左黑表笔接左左右AB∞ACAD∞∞BC∞BD∞∞CD∞∞根据实验推断黑箱子中的电路有可能是______。（填选项标号）15．（2026·湖南·模拟预测）硅基负极锂电池是以硅基材料（如硅氧或硅碳复合材料）作为负极的锂离子电池，旨在突破传统石墨负极的能量密度瓶颈。某硅基负极电池内阻较小，电动势约为，实验小组为了准确测量某硅基电池的电动势E和内阻r，设计了如下实验。其中定值电阻。(1)按图甲接好电路进行实验，记下电阻箱和电压表对应的一系列读数R、U，获取了多组数据，作出图像如图乙所示，不考虑电压表的分流作用，则可得该电池组的电动势____________V；内阻____________。（结果均保留两位有效数字）(2)若考虑电压表的分流作用，则该实验中电动势的测量值比真实值____________。（选填“偏大”“偏小”或“相等”）(3)该实验小组还设计了图丙所示的电路，其中为工作电源，为限流电阻，为粗细均匀同种材料的电阻丝，P为滑动触头，G为灵敏电流计，为它的保护电阻，为阻值已知的工作电阻。为了测量电源的内阻r，现做如下操作：①先闭合，断开，调节滑动触头P的位置，当其位于A位置时，灵敏电流计示数为零；②再闭合，调节滑动触头P的位置，当其位于B位置时，灵敏电流计示数再次为零，此时两端电压____________；（用、r、表示）③测量出两次电阻丝和的长度分别为和。则电源内阻____________。（用、、表示）16．（2026·山东青岛·一模）将两个锌、铜等金属电极插入任何一个水果中就可以做成一个水果电池，但日常生活中我们很少用“水果电池”，这是为什么呢？某学习小组的同学准备就此问题进行探究。该学习小组想尽可能准确测量出“苹果电池”的电动势和内阻，他们进入实验室，发现有以下器材：A．一个“苹果电池”B．电流表A1（量程为0~0.6A，内阻为1Ω）C．电流表A2（量程为0~200μA，内阻为900Ω）D．电流表A3（量程为0~300μA，内阻约为1000Ω）E.滑动变阻器R1（最大阻值约2kΩ）F.定值电阻R0（阻值为100Ω）G.电阻箱R（0~9999Ω）H.导线和开关。(1)经分析，实验电路中最大电流约1~2mA，则需选择电流表___________（选填“A1”、“A2”或“A3”）并用定值电阻R0对其量程进行扩充，扩充后的量程为___________。(2)在方框中画出设计的电路图___________；(3)用（2）中实验电路测得的几组电流表的读数I、电阻箱的读数R，作出图线如图所示，根据图线求得：E=___________V，r=___________Ω（结果保留2位有效数字）。17．（2026·江苏徐州·模拟预测）为测量纽扣电池电动势和内阻，选用以下器材：A．待测纽扣电池（电动势约3V，内阻约）B．电压表V（量程为3V，内阻约）C．电流表A（量程为0.6A，内阻约）D．滑动变阻器R（，2A）E.定值电阻F.开关S和导线若干(1)某实验小组用图甲所示电路进行实验，开关闭合前，滑动变阻器的滑片应置于______（选填“左端”或“右端”）；(2)实验中，测得电压表示数和对应的电流表示数，根据图乙中已描出的各点作出图像；(3)由图像可得，该纽扣电池的电动势______V，内阻______。（结果均保留两位有效数字）(4)小明用图丙所示电路进行实验，将电压表接在、间测得电压，再将电压表接在、间测得的电压为，改变滑动变阻器的滑片位置多次测量，根据测得的多组数据在图丁中作出图像。已知图线的横截距为，纵截距为。则该纽扣电池的电动势______，______。（用字母、和表示）(5)在（4）问中，小李同学认为测得后将电压表接在、间测得电压，作出图像计算和。你认为小李的方案是否可行______（选填“是”或“否”），请简要说明理由______。18．（2026·北京朝阳·一模）某小组测量一段金属丝的电阻率。(1)先用多用电表“×1”挡粗测某金属丝的电阻，表针位置如图1所示，可知金属丝的电阻__________Ω；(2)再用伏安法测金属丝的电阻。实验所用器材除电池组（电动势3V，内阻约1Ω）、滑动变阻器（0~20Ω，额定电流2A）、开关及导线若干外，下列器材中电流表应选用__________，电压表应选用__________。（填写选项前的字母）A．电流表（0~0.6A，内阻约10Ω）

B．电流表（0~1mA，内阻约20Ω）C．电压表（0~3V，内阻约3kΩ）

D．电压表（0~15V，内阻约15kΩ）(3)该小组完成上述实验后，对一种导电硅胶条的电阻率感兴趣，他们取两条材质完全相同的导电胶条，规格如下：导电胶条A：长350mm、宽10mm、厚4mm导电胶条B：长350mm、宽40mm、厚4mma．该小组首先用多用电表粗测两胶条电阻，阻值均为几千欧左右。选用（2）中合适的器材，为尽可能准确测量导电胶条的电阻率，请在图2中用笔代替导线完成电路器材连接__________。b．该小组在导电胶条两端安装小圆柱电极并接入电路，如图3所示。测量两电极间的距离作为有效长度L，测量胶条宽度和厚度以二者乘积作为横截面积S。通过计算发现，胶条B的电阻率测量值比胶条A的电阻率测量值要大些，多次测量结果均如此。请从恒定电场与静电场的相似性出发，建构合适的模型解释其原因__________。19．（2026·福建泉州·三模）某同学为了测量一微安表G的内阻并扩大其量程，实验室提供如下器材：数字式多用电表A（电压挡内阻视为无穷大），滑动变阻器，电阻箱，两节干电池，开关与导线若干。（1）该同学使用数字式多用电表检测干电池，以下操作正确的是__________A．用直流电压挡测量电池两极间的电压得到电动势B．用欧姆挡测量电池两极间的电阻得到电池内阻（2）如图甲为数字多用电表的插孔面板，该同学设计了图乙所示的电路，将数字多用电表A调至直流电流挡，黑表笔插在图甲中的公共端孔，则红表笔应插在图甲中__________孔（填“”“”或“”）；（3）用笔画线代替导线，根据图乙将图丙中的实物图连接完整；__________（4）将的阻值调至最大，合上开关，调节使G的指针偏转到满刻度，记下此时A的示数，合上开关，反复调节和的阻值，使A的示数仍为，使G的指针偏转到满刻度的一半，此时的示数为；（5）仅从实验设计原理看，用上述方法得到的G内阻的测量值__________真实值（填“大于”“等于”或“小于”）；（6）若要将G的量程扩大为，结合实验测得的结果，须在G上并联的分流电阻__________（用、、表示）。20．（2026·四川宜宾·二模）J0409型灵敏电流计常用于测量直流电路中微小电流和微小电势差，如用于惠斯通电桥、电磁感应、光电效应等实验中的检流计或改装电表等。某灵敏电流计如甲图所示，测量范围为，分为、两档，两档电阻分别标识为100Ω和2.4kΩ；当电流从电流计“+”接线柱流入，从“-”接线柱流出时，指针向右偏转。(1)为了较为精确地验证挡电阻标识数据是否准确。第一小组决定先用多用电表进行粗测，图乙中欧姆挡表盘中间刻度标识为15。在选档操作中，多用电表选择开关应该置于欧姆挡“________”（选填“×10”、“×100”或“”位置），为保证灵敏电流计指针右偏，需将多用电表的红表笔与待测灵敏电流计的________（选填“+接线柱”或“-接线柱”）相连。(2)为了提高测量精度，第二小组设计了如图丙的电路。在测量操作中，闭合开关S前，滑动变阻器的滑片应置于________（选填“a”或“b”）端；闭合开关S，滑动变阻器滑片滑到某一位置时，电压表、待测灵敏电流计的示数分别为、I，则待测灵敏电流计内阻________（用、I和电路中的定阻电阻表示）。(3)第三小组设计如图丁的电路进行测量，其中、、为电阻箱，灵敏电流计挡接入，C、D间连接电压传感器（内阻无穷大），调节、、，使电压传感器示数为0，则待测灵敏电流计该挡位的阻值________（用、、表示）。21．（2026·山西朔州·一模）实验小组利用热敏电阻的阻值随温度变化的特性，制作报警装置。(1)先用多用电表粗略测量常温下该热敏电阻的阻值，用多用电表电阻挡选“×10”倍率测量时，指针偏转角度太小，则应将倍率更换至________（选填“×1”或“×100”）挡，换挡后________（选填“需要”或“不需要”）再进行欧姆调零，正确操作后多用电表指针如图甲所示，读出常温下该热敏电阻的阻值为________kΩ（结果保留两位有效数字）。(2)再利用图乙所示的测量电路对热敏电阻特性进行探究，为滑动变阻器，为电阻箱，热敏电阻处在温控室中。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，如图丙所示，由图像可知，该热敏电阻的阻值随温度的降低而________（填“增大”或“减小”）。(3)利用该热敏电阻设计温控报警器，其电路的一部分如图丁所示，电源电动势为10V，内阻不计，电路中的电流达到或超过50mA时，便触发报警器报警，认为环境温度等于热敏电阻温度，若要求环境温度从较低温度升高到45℃时，报警器恰好报警，则保护电阻________Ω（结果保留三位有效数字）；温控报警器使用较长时间后，电源电动势降低，则报警器恰好报警的温度将________（填“>”“=”或“<”）45℃。22．（2026·辽宁·模拟预测）某兴趣小组用如图（a）所示电路测量待测电阻的阻值（为几百欧），图中G（内阻）为量程的灵敏电流计，为定值电阻（），R为滑动变阻器（滑动变阻器：阻值范围；滑动变阻器：阻值范围）。(1)操作一：将滑动变阻器的滑片置于适当位置后，闭合开关，将单刀双掷开关接1端，改变滑动变阻器滑片的位置，记录此时电流计的示数；操作二：保持滑动变阻器滑片不动，将接2端，记录此时电流计的示数。若要求上述两次操作中M、N两点间的电压变化极小，可以忽略，则滑动变阻器应选择______（填“”或“”）。改变滑动变阻器的位置重复上述操作并记录对应的和。(2)由（1）中电流的数据描点作图，以为纵坐标，以为横坐标，得到如图（b）所示的图线，图线斜率的物理意义用表达式表示为___________（用物理量的标号表示），则______Ω（结果保留3位有效数字）。(3)由于（1）中操作一和操作二，M、N两点间的电压会发生变化，实验过程中认为该电压不变，这会给实验结果带来______（填“系统”或“偶然”）误差；该误差的存在会使得的测量值______（填“大于”“小于”或“等于”）真实值。23．（2026·天津·一模）某兴趣小组研究某贵金属电阻的阻值随温度变化的规律。所用器材如下：电源E（电动势为4.5V，内阻不计）；电流表A1（量程为0~0.6A，内阻不计）；电流表A2（量程为0~5mA，内阻不计）；电压表V（量程为0~3V，内阻约为3kΩ）；滑动变阻器RP（最大阻值为10Ω）；定值电阻R0（阻值为2kΩ）；多用电表；待测电阻Rx、温控系统、开关以及导线若干。(1)先用多用电表粗测常温下该金属电阻的阻值，将选择开关旋至“×100”倍率的欧姆挡，进行欧姆调零后对该电阻进行测量，表盘示数如图甲所示，其读数为________Ω。(2)为了较为精确地测量该电阻的阻值，按照图乙连接电路，其中电流表应选择________（用A1、A2表示）。(3)调节温控系统的温度，闭合开关S1，断开开关S2，调节滑动变阻器RP，测得此时的电压表、电流表示数分别为U、I1，然后闭合开关S2，调节滑动变阻器RP，使得电压表的示数仍为U，此时电流表的示数为I2，则该温度下电阻的阻值为________（用U、I1、I2表示），电表内阻对贵金属电阻的测量值________（填“有”或“无”）影响。24．（2026·河北衡水·模拟预测）小李同学想测量一盏标有“220V

60W”的白炽灯泡（如图甲）灯丝在常温下的电阻（灯丝常温下电阻比正常发光时电阻小得多）。(1)他先利用多用电表的电阻挡，通过正确的操作步骤，直接测量灯丝的电阻，指针位置如图乙所示，则他选择的电阻挡倍率为___________（填“×1”“×10”或“×100”），由多用电表读数可知灯丝电阻为___________Ω。(2)利用伏安法进一步测量该灯丝电阻，小李找来以下实验器材：A．两节干电池：电动势为3V，内阻不计；B．电压表V：量程为0～3V，内阻约为2kΩ；C．毫安表mA：量程为0～50mA，内阻约为1Ω；D．滑动变阻器R：最大阻值为5Ω；E.开关、导线若干。①用笔画线代替导线，在图丙中完成实物连线___________。②正确连线后，电压表、电流表指针位置如图丁所示，则电压表示数为___________V，电流表示数为___________mA（此时电流表与电压表指针均与刻度盘小格正好对齐）。③根据5组测量数据，描绘图像时，描点如图戊所示，拟合图线正确的是___________（填“A”“B”或“C”）。A．B．C．25．（2026·陕西西安·三模）某同学要测量一个量程为、内阻阻值在~之间的电压表的内阻。(1)该同学先用多用电表欧姆挡粗测该电压表的内阻，机械调零后，将选择开关拨到欧姆挡___________（填“×10”“×100”或“×1k”）挡，接着进行___________。将红表笔接电压表的___________（填“+”或“-”）接线柱，黑表笔接另一个接线柱，这时欧姆表表盘指针所指的位置如图甲所示，测得电压表内阻___________。(2)为了精确测量该电压表的内阻，该同学从实验室选取如下器材：电压表：量程为、内阻约，阻值为3000Ω的定值电阻，最大阻值为的滑动变阻器，电动势为的直流电源，开关一个，导线若干。连接成的实物图如图乙所示，则电路中被测电压表应是___________（填“V1”或“V）；请在图丙方框中画出电路图______。(3)在图乙中，闭合开关前，将滑动变阻器的滑片移到最___________（填“左”或“右”）端，闭合开关，调节滑动变阻器，使两电压表指针偏转较大，记录电压表、的示数、，则测得电压表内阻___________。题型03光学、热学实验26．（2026·河北·一模）为了探究“等温条件下气体压强与体积的关系”，某同学设计了如图甲所示的实验装置。水平桌面上固定一足够高、导热性能良好、开口向上的汽缸，质量为m0、横截面积为S、厚度不计的光滑活塞密封一定质量的理想气体，轻质细绳一端连接活塞中心，另一端绕过两个光滑定滑轮连接轻质沙桶（桶中开始没有细沙），连接活塞的细绳竖直，在桶中加入细沙之前，活塞稳定时，活塞到汽缸底部的高度为。已知重力加速度为g，大气压强为，环境温度不变。(1)在桶中加入细沙之前，活塞稳定时，密封气体的压强_________。(2)在沙桶中缓慢加入一定质量的细沙，活塞稳定时，记录下沙桶中细沙的质量m与活塞到汽缸底部的高度h，多次重复这一过程，得到多组m、h的数据，利用所得数据，描绘出图像如图乙所示，则该图像的纵截距为_________；根据图乙可知该图像的横截距为a，若在误差允许的范围内，满足大气压强_________，则温度一定时，气体压强与体积成反比。27．（2026·广东深圳·一模）在“用DIS研究温度不变时一定质量的气体压强与体积的关系”实验中，第1小组同学先后两次使用如图甲所示实验装置获得多组注射器内封闭气体的体积V和压强p的测量值，并通过计算机拟合得到如图乙所示两组p-V图线。(1)下列实验操作中正确的是________。A．密封气体前，在活塞上均匀涂抹润滑油B．推拉活塞时，用手握住注射器气体部分C．实验时快速移动活塞(2)如图乙所示，由图可知一定质量的气体，在温度保持不变的条件下，压强与体积成反比。进一步分析可知两次实验的温度大小关系为①________②（选填“<”“=”或“>”）。28．（2026·福建厦门·二模）在“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验中，(1)小福同学进行如下实验操作，请排列出正确的实验顺序：BA________（用字母符号表示）。(2)某次实验中，滴下油酸溶液后，痱子粉散开形成如下图所示的“锯齿”边缘图样，出现该图样的可能原因是________A．滴油酸溶液时注射器离水面高度太低 B．油酸酒精溶液的浓度太小C．痱子粉撒得太多，且厚度不均匀 D．水槽太大，装的水量太多(3)已知油酸酒精溶液的浓度为0.2%，用注射器吸取1mL油酸酒精溶液，一滴一滴地滴入量筒，总共可以滴100滴，则每滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积为________mL。(4)在该实验中，若测出的油酸分子直径结果偏小，则可能的原因是________。A．将油酸酒精溶液的体积直接当纯油酸体积计算B．油酸酒精溶液配制后放置的时间较长，酒精挥发较多C．计算油膜面积时，将不足半格的方格也计为一格D．求每滴油酸酒精溶液的体积时，1mL的溶液滴数少数了5滴29．（2026·陕西西安·模拟预测）图甲是某学习小组自制的“液体折射率测量仪”装置，由一端有转轴的主支架和两根与主支架垂直的分支架1和2组成，分支架1上沿其轴线方向固定一支激光笔，一直角扇形量角盘固定在主支架和分支架1之间，交点处用细线悬挂一重锤，分支架2上放置装有待测液体的透明容器，整个装置可绕转轴在竖直面内转动。(1)打开激光笔开关，让激光垂直容器壁射入液体并在液面处出现图乙所示的光路，缓慢转动装置，为了使透射出液面的光线消失，主支架绕转轴的转动方向为________（填“顺时针”或“逆时针”）；(2)将透射出液面的光线恰好消失时重垂线与主支架间的夹角记为θ，则该待测液体的折射率的表达式为________，越靠近激光笔，标注的折射率值________（填“越大”“不变”或“越小”）；(3)若容器壁稍增厚，则激光在液面处的入射角________（填“增大”“不变”或“减小”）。30．（2026·广东中山·一模）(1)如图甲所示，某同学用螺旋测微器和游标卡尺测量某工件的厚度和长度，由图可读出，______cm，______cm。(2)图乙为某同学设计的双缝干涉实验的装置图，图中A位置处的实验器材名称为______。(3)图丙为某同学设计的欧姆表原理示意图，其中电流表的满偏电流，内阻，可变电阻的最大阻值为，电池电动势，内阻。某次实验时，在测量图丙中的电阻时，电流表示数稳定后，指针指在处，此时，电阻的测量值______kΩ。若在进行欧姆调零时，电流表示数略小于，这种状态下测量电阻时，电阻的测量值将比真实值______（填偏大、偏小或不变）31．（2026·四川成都·二模）某实验小组用激光笔测量平行玻璃砖的折射率。步骤如下：光屏与玻璃砖平行放置，记录屏MN和玻璃砖abcd的位置；用激光笔以一定角度照射玻璃砖，记录入射点和屏上光点的位置；移走玻璃砖，记录屏上光点的位置；做相应辅助线，其中，，、、Q在一条直线上；用刻度尺测得：，，，。(1)根据所测数据计算玻璃砖的折射率______；玻璃砖的厚度______cm。(2)若换用频率更大的激光进行实验，其他条件保持不变，观察到与的间距______（选填“变大”或“变小”）。1．（2026·天津和平·一模）(1)如图甲所示的装置，附有滑轮的长木板平放在实验桌面上，将细绳一端拴在小车上，另一端绕过定滑轮，挂上适当的槽码使小车在槽码的牵引下运动，利用这套装置做“探究加速度与力和质量的关系”的实验①在进行实验时，需要先将长木板倾斜适当的角度，这样做的目的是__________，还要求槽码的质量远小于滑块的质量，这样做的目的是__________A．避免在小车运动的过程中发生抖动B．使小车获得较大的加速度C．使细线的拉力等于小车受到的合外力D．使小车最终能匀速运动E.使纸带上点迹清晰，便于进行测量F.使细线的拉力近似等于槽码重力②图乙是实验中得到的一条纸带，A、B、C、D、E、F、G为7个相邻的计数点，相邻的两个计数点之间还有四个点未画出。量出相邻的计数点之间的距离分别为、、、、、。已知打点计时器的工作频率为50Hz，则小车的加速度__________（结果保留2位有效数字）。(2)实验小组利用铜片、锌片和橙子制成水果电池，并测量该水果电池的电动势和内电阻；通过查询，水果电池的电动势约为1.5V，内阻约为几百欧。现有以下器材：A．电压表V（量程15V，内阻约为15kΩ）B．电流表（量程3mA，内阻约为200Ω）C．电流表（量程1mA，内阻为500Ω）D．定值电阻E.定值电阻F.滑动变阻器R（最大阻值为1000Ω）G.开关、导线若干①小组设计了如图甲所示的电路，正确连接后进行尝试发现该方案不可行，原因是__________②小组重新设计了如图乙所示电路，图中虚线部分有a、b两种连接方式，为使实验误差更小，应选用__________（选填“a”或“b”）所示的连接方式。③按正确电路进行实验得到多组数据，做出电表示数与示数的关系图像如图丙所示，该图像的纵轴截距和横轴截距分别为和，则可以计算得出该水果电池准确的内电阻值__________2．（2026·广东·一模）某同学用如图甲所示的可拆变压器进行实验研究。(1)研究线圈电阻：如图乙，用“伏安法”测量200匝线圈的电阻（约几欧姆），电压表内阻约，电流表内阻约，为了减小实验误差，右端应该接至图中的______（选填“a”或“b”）位置。(2)研究电磁感应：按图丙连接电路后，接通直流电源开关瞬间，发现灵敏电流计指针向右偏转一下；保持开关接通，将滑动变阻器的滑片快速向右滑动，灵敏电流计指针向______（选填“左”或“右”）偏转。(3)研究变压器：将400匝原线圈与交流电相接，200匝副线圈与交流电压表相接，通电后交流电压表示数为。再将额定电压为的小灯泡与交流电压表并联，电压表示数减为，原因是______。3．（2026·甘肃武威·模拟预测）某同学利用力传感器设计了一个实验装置测量汽车的加速度，图甲为电路原理图，电源的电动势E=6V，内阻r=2Ω，电流表量程为Im=0.60A（内阻不计），力传感器与固定挡板间放置着质量为0.4kg的小球，静止时，球恰好与力传感器及挡板接触但无挤压，球所受摩擦力可忽略不计，图乙为力传感器的阻值随压力变化的图像，回答下列问题：(1)为保证电路安全并使测量尽可能精确，关于图中电阻R0的阻值，以下选项最合理的是______；A．2Ω B．6Ω C．16Ω(2)将该装置以图甲所示方位安装至向右运动的汽车当中，可测量汽车______（填“加速”“减速”或“加速和减速”）的加速度大小；(3)电流I和力传感器的阻值RF的关系式为______（用RF、I、E、r、R0表示）；(4)若将电流表的表盘改为直接显示加速度的表盘，加速度零应标在电流______A处，0.5A处应标加速度为______m/s2（R0用第（1）问中所选阻值）。4．（2026·重庆沙坪坝·模拟预测）某同学用图甲所示电路进行太阳能电池模拟供电实验。其中元件D是伏安特性曲线如乙图的纯电阻，恒流源E工作时可提供沿箭头方向的恒定电流，R是电阻箱。E提供的电流中部分向右流过元件D，其余流过电阻箱R。虚线框中的组合可以模拟光照恒定情况下太阳能电池的供电特性。(1)由图乙可知，元件D的电阻随两端电压的增加而变________（填“大”或“小”）。(2)当流过元件D的电流为10mA时，电阻箱R两端的电压为________V（保留一位小数），电阻箱接入电路的阻值为________（保留整数）。(3)增大电阻箱接入电路的阻值，流过元件D的电流将变________（填“大”或“小”）。(4)如丙图，设置电阻箱接入电路的电阻为180，并在电阻箱两端并联一个和元件D完全一样的，元件，用来模拟太阳能电池给非线性纯电阻供电，此时电阻箱R和元件消耗的总功率为________mW（保留整数）。5．（2026·广东东莞·一模）某兴趣小组设计了一台电子秤。所用器材有：电源（），定值电阻（），导体棒（，，材料均匀），理想电压表（量程3.0V），弹簧（劲度系数，弹性限度大于0.1m），滑动变阻器（0～5.0Ω），开关、导线若干。金属圆环P套在金属杆Q上，可上下移动且与Q接触良好，P右端与滑片焊接，左端通过绝缘细杆与测量质量装置固定连接。滑片与导体棒接触良好，不计一切阻力，g取。当托盘中没有放物体时，滑片恰好位于导体棒的最上端。(1)为保护电路，开关闭合前滑动变阻器的滑片应处于最__________端（选填“左”或“右”）。(2)闭合开关，当托盘中没有放物体时，滑动变阻器的滑片移至合适位置，可使电压表指针满偏。保持的滑片不动，某次测量的表盘示数如图乙所示，读数为__________V，此时称量的物体质量为__________kg（计算结果保留2位有效数字）。将电压表表盘上的电压刻度换成对应的质量刻度，电压表变为电子秤。(3)使用一段时间后，由于电源老化，电源电动势不变，内阻变大，为保持测量准确，滑动变阻器的滑片应向__________移动（选填“左”或“右”）。(4)可用该装置测量电源的内阻。测量方法为闭合开关后，将滑动变阻器的滑片滑到最左端，改变放入托盘中的物体质量m，记录对应的电压U，绘出图像如图丙所示，则电源的内阻__________Ω（计算结果保留2位有效数字）。6．（2026·四川内江·二模）某同学设计了如图所示的装置，用于测量水平方向运动小车的加速度。图中两块挡板、分别固定在标有刻度的底座两端，其零刻度线靠近底座左侧，光滑的细杆固定在两挡板之间，一小球和轻弹簧穿在细杆上，轻弹簧的左端固定在挡板上，另一端连接一个质量为的小球，重力加速度为。实验步骤如下：A．将装置水平放置，读出小球位置所对应的刻度为；B．将装置竖直放置，挡板在上方，待小球静止时，读出小球位置所对应的刻度为；C．将装置水平放置并固定在一水平向右运动的小车上（在左，在右），待小球稳定时，读出小球位置所对应的刻度为。(1)该弹簧的劲度系数为________（用题中物理量的字母表示）；(2)若则可判断小车向右做________（选填“匀速”、“匀加速”或“匀减速”）直线运动，加速度的表达式为________（用题中物理量的字母表示）。7．（2026·广东中山·一模）某探究小组想探究篮球与酚醛树脂板碰撞后反弹的高度与球内气体压强p的关系，所用器材有：厘米刻度尺、可显示球内压强的打气筒、篮球、长木板、重锤线、水平仪、细木条、表面平整的酚醛树脂板、钉子、装有Phyphox软件的智能手机等。实验装置如图甲所示，已知当地重力加速度。（1）实验装置与调节①利用水平仪找到一处靠墙的水平地面，将酚醛树脂板置于水平地面上；②利用重锤线调整长木板与地面垂直，用钉子将长木板固定在墙壁上；③将厘米刻度尺竖直贴在长木板上，0刻度线与酚醛树脂板上表面平齐。（2）反弹高度测量①选用同一个篮球从高度（球的最低点到反弹面的距离）由静止释放，反弹面选酚醛树脂板的上表面；每次改变篮球内气压值后让其做自由落体运动，测量反弹后的最大高度。以上操作中，固定实验用篮球、释放高度和反弹平面；改变篮球内气压值，以上操作用到的实验方法是______。②手机紧贴地面，利用Phyphox软件测量篮球前两次撞击地面的时间间隔为t，利用公式______，计算篮球的反弹高度。（3）恢复系数测量篮球撞击地面的恢复系数定义为反弹离开地面瞬间速度大小与撞击地面前瞬间速度大小的比值，忽略篮球运动过程中受到的空气阻力，则______。（用、表示）（4）反弹高度与球内气体压强的关系测量反弹高度与篮球内部压强的关系，根据实验数据，在图乙中画出了反弹高度与压强的关系图像。（5）最佳充气压强的计算篮球的气压直接影响其弹跳性、滚动性和手感，研究表明，为兼顾弹跳性及控球的需要，篮球从1.8米处释放后的理想反弹高度应在1.25米到1.45米之间，请根据反弹高度与压强的关系图像估计对应的压强范围：______8．（2026·重庆·一模）钙钛矿太阳能电池是一种可以将光能转换为电能的器件。某同学利用如图甲所示电路探究某钙钛矿电池的输出功率与路端电压的关系。所用器材有∶光强可调的光源、钙钛矿电池、理想电压表V、理想电流表A、滑动变阻器R、开关S以及导线若干。已知当光照强度不变时钙钛矿太阳能电池的电动势视为不变。(1)正确连接器材后，开始实验时，滑动变阻器的滑片应调至_____（填“”或“”）端；(2)闭合开关，用一定强度的光照射电池，保持光照强度不变，调节滑动变阻器，通过测量的数据计算出输出功率，并描绘出-图线如图乙中曲线b所示，则此强度光照下钙钛矿电池的电动势_____，输出功率最大值_____；（均保留2位有效数字）(3)改变光照强度，重复上述实验步骤得到如图乙中曲线a，对曲线a进行分析，当电压为时，电池内阻为_____（保留3位有效数字）。

专题17实验探究【命题解读】近几年高考实验题基本沿用“一力一电”的模式（热学、光学实验随机出现），形式多样，考查内容广泛，考法灵活，注重考查对实验操作，基本原理和方法的理解及应用，更加注重考查考生对基本实验方法的迁移和灵活运用通用力。【命题预测】2026年高考命题方向仍然会继续沿用“一力一电、一大一小、一难一易、一熟一生”的命题思路。问题情境以学习探索问题情境为主，也有少量生活实践问题情境为主的题目。题型01力学实验1．（2026·北京延庆·一模）在“用单摆测重力加速度”的实验中(1)某组同学的常规操作步骤为：a、取一根细线，下端系住直径为d的金属小球，上端固定在铁架台上；b、用米尺量得细线长度l；c、在摆线偏离竖直方向5°位置释放小球；d、用秒表记录小球完成n次全振动的总时间t，得到周期；e、用公式计算重力加速度。按上述方法得出的重力加速度值与实际值相比___________（选填“偏大”、“相同”或“偏小”）。(2)另外一组同学用创新形式做该实验。①如图1所示，可在单摆悬点处安装力传感器，也可在摆球的平衡位置处安装光电门。利用力传感器，获得传感器读取的力与时间的关系图像，如图2所示，则单摆的周期为____________________________s（结果保留3位有效数字）。另外利用光电门，从小钢球第1次遮光开始计时，记下第n次遮光的时刻t，则单摆的周期为T=___________；②发现小钢球已变形，为减小测量误差，他改变摆线长度l，测出对应的周期T，作出相应的关系图线，如图3所示。由此算出图线的斜率k和截距b，则重力加速度__________，小钢球重心到摆线下端的高度差__________；（结果均用k、b表示）③用3D打印技术制作了一个圆心角小于10°、半径已知的圆弧槽，如图4所示。他让小钢球在槽中运动，测出其运动周期，算出重力加速度为8.65m/s2。若周期测量数据无误，则获得的重力加速度明显偏离实际值的最主要原因是____________________________。【答案】(1)偏小(2)1.31存在阻力，且小球不是纯平动而有滚动，导致实际测出的周期大于理想情况下的周期，导致g的测量值小于真实值【详解】（1）用公式计算重力加速度时，摆长L用细线长度l计算时，摆长带入数值偏小，则得出的重力加速度值与实际值相比偏小。（2）①[1]根据图2可知单摆的周期为[2]单摆的周期为②[3][4]根据，可得可知，可得当l=0时，则有T2=b，解得h=kb。③[5]获得的重力加速度明显偏离实际值的最主要原因是小球运动过程中存在阻力，且小球不是纯平动而有滚动，导致实际测出的周期大于理想情况下的周期，导致g的测量值小于真实值。2．（2026·江苏南京·一模）小明利用智能小车（车轮很轻）在倾斜轨道上运动验证机械能守恒定律，如题1图所示，智能小车正前端挂钩和内置力传感器连接，车内还有位置传感器和速度传感器，小车在轨道上运动时两个传感器能正常记录数据，车轮停止转动时两个传感器记录数据不变化。(1)如题2图所示为小明用游标卡尺测量出小车车轮的直径是________mm。(2)某次实验小车的车轮没对准轨道，下滑过程中车轮出现停转滑行情况，则位置传感器记录的数据（）A．正常 B．偏小 C．偏大(3)下列哪一个实验不能用该智能小车进行研究（）A．用两个相同小车碰撞验证动量守恒定律B．探究两个互成角度的力的合成规律C．将车在空中水平抛出探究平抛运动的特点D．两个小车互拉探究作用力和反作用力的关系(4)改变倾角进行多次实验，数据记录和处理如下表，表中小明根据计算出斜面倾角正弦值。已知小车质量为264g，重力加速度，请将表中的数据补充完整。（保留3位小数）数据123……位移x（m）0.8560.1880.349……初速度（m/s）0.4210.1750.319……末速度v（m/s）2.2820.8291.236……时间t（s）0.6320.3770.449……加速度a（m/s2）2.9451.7352.042……斜面倾角正弦值0.3010.1770.208……（J）0.6640.0870.188……（J）______0.0860.188……(5)小明分析数据发现近似等于，于是得到结论小车下滑减少的重力势能近似等于小车增加的动能，从而验证了机械能守恒定律，你是否同意小明的观点？请简要说明理由。________________________________________________【答案】(1)34.2mm(2)B(3)C(4)0.665/0.666/0.667(5)不赞同，角度正弦值应该单独用量角器测量再计算或量轨道某段斜坡长度和对应高度计算，不能理论默认光滑斜面中加速度算出再带回计算进行验证。【详解】（1）小车车轮的直径（2）题目明确说明车轮停止转动时，位置传感器记录数据不变化。车轮停转后小车仍在滑行，实际位置不断增大，但传感器不更新数据，因此记录的位置偏小。故选B。（3）A．验证动量守恒需要测量碰撞前后小车速度，车内速度传感器可以完成，故A可以；B．探究力的合成规律需要测量力的大小，小车自带力传感器，可替代弹簧测力计完成实验，故B可以；C．探究平抛运动需要记录小车在空中不同时刻的位置，而小车在空中运动时车轮停止转动，传感器记录数据不变化，无法得到轨迹信息，故C不能；D．探究作用力与反作用力关系，可通过两辆小车的力传感器同时对拉读取数据，故D可以。本题选不能用该智能小车进行研究的，故选C。（4）重力势能减少量（0.665J~0.667J都正确）（5）不赞同。小明计算时，已经使用了，该式的本质是假设小车只受重力沿斜面向下的分力（即忽略阻力，默认机械能守恒）；代入推导后必然得到，属于循环论证，无论是否存在阻力，该等式都成立，因此无法验证机械能守恒定律。角度正弦值应该单独用量角器测量再计算，或量轨道某段斜坡长度和对应高度计算，不能理论默认光滑斜面中加速度算出再带回计算进行验证。3．（2026·重庆沙坪坝·模拟预测）小南同学用如图甲所示的装置验证机械能守恒定律，其操作步骤如下：①在铁架台的O点固定一个力传感器，将一根细线一端与力传感器相连，另一端系住一个小钢球；②将小钢球保持静止时球心的位置记为A点，测得力传感器的最下端到A点的距离为L，此时力传感器的示数为；③将小钢球向右拉至不同的高度由静止释放（绳子一直保持紧绷状态）；④记录释放点小钢球球心与A点的高度差以及小钢球在运动过程中力传感器示数F随时间t变化的规律；⑤改变，记录小钢球每次经过A点时力传感器的示数，通过分析与之间的关系，来验证机械能是否守恒。(1)某次实验中，小钢球在运动过程中传感器示数F随时间t变化的规律如图乙所示，图中c点为图像最高点，c点对应的力传感器示数为，求：①本次实验中小钢球经过A点时对应图乙中的______（填“a”、“b”、“c”、“d”或“e”）点；②本次实验中，小钢球经过A点时的动能为______（用字母、、L表示）；(2)若小钢球运动过程中机械能守恒，则图像应为______（填标号）。A． B． C． D．【答案】(1)(2)D【详解】（1）[1]当小球运动到最低点A时速度会达到最大，圆周运动的向心力最大，由可知，绳子拉力最大，则力传感器的示数最大，对应图乙中最高点c。[2]小钢球静止时，拉力等于重力，因此有小钢球经过最低点A时，由拉力和重力的合力提供向心力，得小钢球在A点的动能联立两式得（2）若小钢球机械能守恒，重力势能的减少量等于动能的增加量，释放时初速度为0，因此结合最低点向心力公式代入，整理得可见​图像是纵截距为正的倾斜直线。故选D。4．（2026·湖北宜昌·二模）某实验小组利用如图所示的装置研究平抛运动，调节装置让水流稳定并水平流出，用照相机拍出水流的轨迹照片。已知物体实际尺寸与照片尺寸比例为k，重力加速度为g。(1)为完成实验，除图中实验装置外，还需要的器材是__________（单选）A．游标卡尺 B．刻度尺 C．螺旋测微器(2)甲同学测得照片中喷水口距地面的高度为h，水柱落地点到喷口的水平距离为L，则水流喷出时的初速度v0=__________。(3)为了让水流以更大速度从喷口稳定流出，下列操作最合理的是__________（单选）A．将左管上移且上端超出液面B．将左管上移且上端低于液面C．将左管下移且上端高于右管上端(4)若喷水口直径不可忽略，理论上水柱在地面上的落点所构成的形状最接近图__________。A． B． C． D．【答案】(1)B(2)(3)B(4)C【详解】（1）实验数据需要根据图片测量得到，可知需要的器材是“刻度尺”。故选B。（2）依题意得，喷水口距地面的实际高度，水柱落地点到喷水口的实际水平距离竖直方向，根据距离公式，得水流喷出时的速度（3）A．将左管上移且上端超出液面，此时左管与大气相通，不再起恒压作用，伴随水位下降会导致流速减小，选项A错误；B．将左管上移且上端低于液面，既保持了恒压特性，又增加了左管上端到喷口的高度差，从而增大了压强和流速，选项B正确；C．将左管下移且上端高于右管上端，会减小高度差，导致流速减小，选项C错误。故选B。（4）若喷水口直径不可忽略，则上、下边缘水滴因水压差异初速度大小和竖直下落高度均不同。上边缘水压低于下边缘，初速度略小于下边缘，且上边缘水滴竖直方向位移距离略长，导致靠近装置一侧落点密集、边界尖锐，远离一侧稀疏、边界圆润，接近图C所示形状。故选C。5．（2026·福建·模拟预测）小福同学利用如图甲所示装置来测量物块与水平桌面之间的动摩擦因数，静置在水平桌面上的物块左端与纸带连接，右端固定一轻质光滑滑轮。轻绳分别跨过固定在物块上的滑轮和固定在桌面右端的滑轮，一端与固定在墙上的力传感器连接，另一端竖直悬挂一砂桶，通过砂桶带动物块向右运动，力传感器可以直接测出轻绳中的拉力大小。(1)关于本实验，下列说法正确的是______A．需要将桌面左端抬高以平衡摩擦力B．砂和砂桶的总质量不需要远小于物块的质量C．物块靠近打点计时器后应先接通电源再释放小车D．运动过程中力传感器示数始终等于砂和砂桶的总重力(2)某次实验打出一条纸带，部分计数点如图乙所示，已知相邻计数点间均有4个点未画出，打点计时器电源频率为，则本次实验中物块加速度大小为______（结果保留两位有效数字）。(3)通过改变砂桶与砂的总质量，进行多次实验，以传感器示数F为横坐标、加速度a为纵坐标，作出图像如图丙所示，已知图像斜率为k，与横轴截距为b，当地重力加速度大小为g，则物块与桌面间的动摩擦因数为______（用k、b、g表示）。【答案】(1)BC(2)2.0(3)【详解】（1）A．实验的目的在于测量动摩擦因数，故无需平衡摩擦力，即不需要将桌面左端抬高，故A错误；B．实验中轻绳拉力大小F由力传感器直接得出，则能够得到物块所受轻绳的拉力为2F，可知，砂和砂桶的总质量不需要远小于物块的质量，故B错误；C．为了避免纸带上出现大量空白段落，实验中物块靠近打点计时器后应先接通电源再释放，故C正确；D．实验中砂和砂桶向下做加速运动，可知，轻绳中拉力小于砂和砂桶的总重力，故D错误。故选BC。（2）相邻计数点间均有4个点未画出，则相邻计数点之间的时间间隔根据逐差法，物块的加速度（3）对物块进行分析，根据牛顿第二定律有解得结合图像有，解得6．（2025·宁夏吴忠·三模）开口很大的Y字形绳结可以将一个小力转化为两个大力，可用于放大较为微小的受力变化。某实验小组利用此原理设计了如图甲所示的实验装置，用于检测木块与小车之间的动摩擦因数和最大静摩擦因数（等于最大静摩擦力比上此时界面间的压力）。小车放在水平桌面上，调整使小车的上表面也水平，将沙桶用轻绳绕过定滑轮与小车连接。将木块轻放在小车上，并用另一轻绳绕过定滑轮与两个力传感器相连，调节滑轮高度使两轻绳均与桌面平行。已知两力传感器固定于同一高度处，相距，两力传感器间用长为的轻绳相连，绳结位于轻绳中点位置，用计算机实时记录两力传感器示数变化。已知小车质量为，木块质量为，重力加速度为，则：（1）正式实验前用手向左轻拉小车，发现两力传感器的示数不同，且右侧传感器示数较大，则应将右侧滑轮水平向___________（填“左”或“右”）调整。（2）完成系统的调试后，向左拉动小车，两传感器示数相同，可以开始正式实验。（3）初始小车静止，在沙桶中缓慢地倒入沙子，传感器示数增大。当传感器示数为时，与木块直接相连的轻绳拉力大小为___________。（4）沙桶中沙子质量继续增加，小车开始滑动，传感器的示数达到一个峰值后开始稳定，如图乙所示，则木块与小车间的最大静摩擦因数为___________（结果保留两位有效数字）。（5）测出木块与小车间的最大静摩擦因数为，动摩擦因数为。若用该小车的材料做一个斜面，将木块轻放在斜面上，一开始静止。缓慢增加斜面倾角至木块刚好开始滑动，则此后木块向下做匀加速运动的加速度大小为___________（用、和g表示）。【答案】右0.36【解析】【小题1】正常情况下字绳结受力应该是左右对称的，下方轻绳竖直。现在发现右侧受力较大，说明下方轻绳给绳结加了向左的力，即下方轻绳向左偏了，应该向右调整；【小题2】传感器测量的是字绳结上面两根绳的拉力，由勾股定理可知，与木块直接相连的轻绳拉力大小为【小题3】由图可知，传感器记录的最大拉力为，则由受力平衡可知，木块与小车间的最大静摩擦力为所以木块与小车间的最大静摩擦因数为【小题4】设刚开始滑动时的斜面倾角为θ，木块刚开始滑动前受静摩擦力，最大为此时重力沿斜面向下的分力与摩擦力平衡，即可得木块开始滑动后受滑动摩擦力，大小为此时木块所受合力为，则木块下滑的加速度可以表示为7．（2026·贵州·模拟预测）某兴趣小组利用电子秤、手机软件和一个糖果盒子，在电梯的水平地板上验证牛顿第二定律。电梯静止时，电子秤显示的糖果盒子质量为m，手机软件显示的加速度为当地的重力加速度g，如图（a）所示。电梯运行时，电子秤示数为，手机软件示数为，某时刻示数如图（b）所示。基于电子秤的示数，糖果盒子受到的合力为：（Ⅰ）或（Ⅱ）其中是糖果盒子受到的支持力。基于手机软件的示数，糖果盒子受到的合力为：（Ⅲ）或（Ⅳ）其中是糖果盒子的加速度。完成下列填空：（1）电梯静止时，电子秤与手机软件数据显示如图（a）所示，则该糖果盒子的质量________kg（保留两位有效数字），当地的重力加速度。（2）当电梯运行时，通过数据采集并计算得到合力F随时间t变化的图像，如图（c）所示，其中，用“●”标记的图线是根据公式（Ⅱ）处理电子秤示数得到的，用“▲”标记的图线是根据公式（Ⅳ）处理手机软件示数得到的。①由图（b）电子秤示数可知，此时糖果盒子处于________（填“超重”或“失重”）状态。②图（c）“▲”标记的图线中A点的纵坐标值是0.77N，由（1）中读出的质量得到对应手机软件示数为________。（保留四位有效数字）（3）通过分析图（c）可知，由电子秤示数算出的合力F与手机软件示数算出的合力ma变化趋势一致。若忽略时间延迟带来的影响，即可验证牛顿第二定律。【答案】0.77超重10.72【详解】[1]图（a）中，电子秤显示的糖果盒子的质量[2]图（b）电子秤示数为，大于，即视重大于实重，则此时糖果盒子处于超重状态。[3]“▲”标记的图线中其中，，解得8．（2026·北京丰台·一模）某同学利用如图所示的装置探究加速度与力、质量的关系。(1)平衡阻力后，某小组发现通过正确的实验操作，纸带上的点迹过于密集。为了改进实验，便于数据处理，下列操作正确的是________。A．适当增加槽码的质量 B．适当降低打点计时器的电压 C．适当增加小车的质量(2)某同学在一次实验过程中忘记平衡阻力，仅满足槽码的质量远小于小车的质量，下列关系一定成立的是________。A．细线对小车的拉力等于槽码的重力B．小车受到的合力等于细线对小车的拉力C．小车受到的合力等于槽码的重力(3)实验中得到如图所示的一条纸带，若两个相邻计数点间的时间间隔为T，B、C两点到A的距离分别为和，则小车运动的加速度大小为________。(4)在探究小车加速度a与合力F、质量M的关系时，不同小组通过控制变量法分别得到以下图线。下列说法正确的是________。A．由图甲可得：小车质量一定时，a与F成正比B．由图乙可得：小车质量一定时，a与F成正比C．由图丙可得：在合力一定时，a与M成反比(5)某小组在实验室内利用上述装置，通过正确的实验操作，探究小车质量M一定时加速度a与所受合力F的关系，得到a-F图像。若将该装置移至月球表面，保持小车质量M不变，改变槽码质量时其最大值均达到（），采用与在地球表面完全相同的实验操作步骤，重复上述实验。已知月球表面重力加速度约为地球表面重力加速度的，将在月球表面和地球表面获得的实验数据绘制在同一坐标系中，分别用实线和虚线表示，得到a-F图像，下列图像可能正确的是________。A． B．C． D．【答案】(1)A(2)A(3)(4)B(5)C【详解】（1）点迹过于密集说明在相同时间间隔内位移过小，即小车加速度过小。A．适当增加槽码的质量，增大了拉力，根据牛顿第二定律可知加速度增大，点迹变稀疏，故A正确；B．打点计时器的打点频率由电源频率决定，与电压无关，降低电压不能改变点迹疏密，故B错误；C．适当增加小车的质量，根据可知加速度减小，点迹更密集，故C错误。故选A。（2）未平衡阻力，小车受到摩擦力，合力，其中为细线拉力。A．由于满足槽码质量远小于小车质量，系统加速度很小，对槽码故细线拉力近似等于槽码重力，这是实验原理中的近似条件，故A正确。B．小车受到的合力等于细线拉力减去摩擦力，故B错误；C．小车受到的合力，不等于槽码重力，故C错误；故选A。（3）根据匀变速直线运动推论有即解得（4）A．图甲中，图线不过原点，不能直接得出与成正比，故A错误；B．图乙是过原点的倾斜直线，说明小车质量一定时，与成正比，故B正确；C．图丙是曲线，不能直接判断与成反比，应作出图像来验证，故C错误。故选B。（5）实验中横坐标为槽码重力。地球表面月球表面故月球实验图线横坐标范围小，为地球的六分之一。因为均满足，通过正确的实验操作，得到的图像应为过原点的直线。根据即两图像的斜率相等。故选C。9．（2026·北京·模拟预测）物理实验一般涉及实验目的、实验原理、实验操作和实验分析等。(1)图为“研究两个互成角度的力的合成规律”实验的示意图。①