2026年江苏省苏教版高中物理选修3-2第12章实验探究题库

2026年江苏省苏教版高中物理选修3-2第12章实验探究题库一、单项选择题（本大题共10小题，每小题2分，共20分）1.在《测量电源电动势和内阻》实验中，某同学连接电路后，发现无论怎样调节滑动变阻器，电压表和电流表的示数均不变化。下列故障分析中，最可能的是（）A.电源被短路B.滑动变阻器被短路C.电压表接线柱接触不良D.电流表接线柱接触不良解析：实验中若电压表和电流表示数均不变化，说明电路处于开路或短路状态。选项A中电源短路会导致电流表烧毁且无电压输出，但电流表应有示数，故排除；选项B中滑动变阻器短路会使电路变为简单电路，电流表和电压表均有较大示数，与题意不符，排除；选项C中电压表接线柱接触不良会导致电压表无法测量电压，但电流表应有示数，故排除；选项D中电流表接线柱接触不良会使电路开路，电流表和电压表均无示数，符合题意。正确答案为D。2.在《验证机械能守恒定律》实验中，用打点计时器记录物体自由落体过程中的运动情况。下列操作中，有利于减小实验误差的是（）A.选用质量较大的重锤B.选用打点周期较小的打点计时器C.尽量减小纸带与打点计时器之间的摩擦D.释放重锤时尽量靠近打点计时器解析：实验误差主要来源于重锤质量、打点计时器周期、纸带摩擦和释放位置等因素。选项A中重锤质量较大可减小空气阻力影响，但质量过大可能损坏设备，非最优选择；选项B中打点周期较小会导致纸带上点迹密集，不利于测量，故排除；选项C中减小纸带与打点计时器之间的摩擦可减小能量损失，提高实验准确性，正确；选项D中释放位置应远离打点计时器以便获取更多有效数据，故排除。正确答案为C。3.在《研究电磁感应现象》实验中，某同学发现当条形磁铁插入线圈时，电流表指针偏转，拔出时偏转方向相反。若要增强感应电流的大小，下列措施中可行的是（）A.增加线圈匝数B.使用更强的磁铁C.改变线圈横截面积D.使用更粗的导线解析：根据法拉第电磁感应定律，感应电流大小与线圈匝数、磁通量变化率成正比。选项A中增加线圈匝数可增大感应电流，正确；选项B中使用更强的磁铁可增大磁通量变化率，正确；选项C中改变线圈横截面积对感应电流无直接影响，故排除；选项D中使用更粗的导线会增大电阻，反而减小感应电流，故排除。正确答案为A和B。4.在《测量金属丝的杨氏模量》实验中，某同学用螺旋测微器测量金属丝直径，四次测量结果分别为0.500mm、0.502mm、0.501mm、0.503mm。则金属丝直径的测量结果为（）A.0.5005mmB.0.501mmC.0.5002mmD.0.502mm解析：测量结果应取多次测量的平均值。计算如下：平均值＝(0.500＋0.502＋0.501＋0.503)÷4＝0.501mm。故正确答案为B。5.在《用单摆测量重力加速度》实验中，某同学测得单摆摆长L和周期T，计算重力加速度g的表达式为（）A.g＝4π²L/T²B.g＝2πL/TC.g＝π²L/T²D.g＝πL/T²解析：根据单摆周期公式T＝2π√(L/g)，变形得g＝4π²L/T²。正确答案为A。6.在《观察光的干涉现象》实验中，某同学用单色光照射双缝，观察到干涉条纹。若将单色光换成白光，则观察到（）A.干涉条纹消失B.干涉条纹变宽C.出现彩色条纹D.干涉条纹间距不变解析：白光包含多种波长的光，不同波长的光干涉条纹间距不同，导致出现彩色条纹。正确答案为C。7.在《测定玻璃的折射率》实验中，某同学用大头针法测量入射角θ₁和折射角θ₂，计算折射率n的表达式为（）A.n＝sinθ₁/sinθ₂B.n＝sinθ₂/sinθ₁C.n＝cosθ₁/cosθ₂D.n＝tanθ₁/tanθ₂解析：根据折射定律n＝sinθ₁/sinθ₂。正确答案为A。8.在《研究电磁振荡》实验中，LC振荡电路的振荡周期T与（）有关A.电容CB.电感LC.电源电压D.电路中的电阻解析：LC振荡电路的振荡周期T＝2π√(LC)，与电容C和电感L有关，与电源电压和电阻无关。正确答案为A和B。9.在《观察光的衍射现象》实验中，若将单缝宽度逐渐减小，则观察到（）A.衍射条纹变宽B.衍射条纹变窄C.衍射现象消失D.衍射条纹间距不变解析：根据衍射原理，单缝宽度越小，衍射现象越明显，条纹越宽。正确答案为A。10.在《验证动量守恒定律》实验中，用碰撞法测量两小球碰撞后的速度。下列操作中，有利于减小实验误差的是（）A.使用质量较大的小球B.使用光滑的轨道C.尽量增大碰撞前小球的速度D.使用刻度尺测量位移时尽量精确解析：实验误差主要来源于摩擦、测量误差等。选项B中光滑轨道可减小摩擦，正确；选项D中精确测量位移可提高数据准确性，正确；选项A和C对减小误差无直接帮助，故排除。正确答案为B和D。二、填空题（本大题共10小题，每小题2分，共20分）1.在《测量电源电动势和内阻》实验中，某同学测得五组数据，绘制U-I图线如图所示，则电源电动势E＝______V，内阻r＝______Ω。解析：根据U-I图线斜率绝对值等于内阻，截距等于电动势。由图可知斜率k＝1.0Ω，截距E＝5.0V，故E＝5.0V，r＝1.0Ω。2.在《验证机械能守恒定律》实验中，某同学测得某打点计时器打点间隔为0.02s，某时刻重锤速度v＝1.0m/s，高度h＝0.45m，则重锤重力势能减少量与动能增加量之差为______J。解析：重力势能减少量ΔEp＝mgh，动能增加量ΔEk＝½mv²，两者之差为ΔEp-ΔEk＝mgh-½mv²＝mg(h-½v²/t²)。假设质量m＝1kg，g＝9.8m/s²，t＝0.02s，则ΔEp-ΔEk＝1×9.8×(0.45-½×1.0²/0.0004)≈0.02J。3.在《研究电磁感应现象》实验中，当磁铁插入线圈时，电流表指针偏转，说明______产生感应电流，感应电流方向由______决定。解析：根据法拉第电磁感应定律，磁通量变化产生感应电流；根据楞次定律，感应电流方向由阻碍磁通量变化决定。4.在《测量金属丝的杨氏模量》实验中，某同学测得金属丝原长L＝1.00m，直径d＝0.200mm，在拉力F＝200N作用下伸长ΔL＝0.50mm，则金属丝的杨氏模量E＝______Pa。解析：E＝(F/A)/(ΔL/L)＝(F/(πd²/4))/(ΔL/L)＝(200/(π×0.0002²/4))/(0.0005/1.0)≈8.0×10¹⁰Pa。5.在《用单摆测量重力加速度》实验中，某同学测得单摆摆长L＝1.00m，周期T＝2.0s，则重力加速度g＝______m/s²。解析：g＝4π²L/T²＝4π²×1.00/2.0²≈9.9m/s²。6.在《观察光的干涉现象》实验中，双缝间距d＝0.5mm，屏到双缝距离L＝1.0m，观察到相邻条纹间距Δx＝2.0mm，则单色光波长λ＝______nm。解析：λ＝(dΔx)/L＝(0.0005×0.002)/1.0≈1.0×10⁻⁶m＝1000nm。7.在《测定玻璃的折射率》实验中，某同学测得入射角θ₁＝30°，折射角θ₂＝20°，则玻璃的折射率n＝______。解析：n＝sinθ₁/sinθ₂＝sin30°/sin20°≈0.5/0.34≈1.47。8.在《研究电磁振荡》实验中，LC振荡电路中电容器电容C＝1.0μF，电感L＝0.1H，则振荡周期T＝______s。解析：T＝2π√(LC)＝2π√(1.0×10⁻⁶×0.1)≈1.6×10⁻³s。9.在《观察光的衍射现象》实验中，单缝宽度a＝0.1mm，屏到单缝距离D＝1.0m，观察到中央亮纹宽度Δx＝2.0mm，则入射光波长λ＝______nm。解析：λ＝(aΔx)/D＝(0.0001×0.002)/1.0≈2.0×10⁻⁷m＝200nm。10.在《验证动量守恒定律》实验中，两小球质量分别为m₁＝0.1kg，m₂＝0.2kg，碰撞前速度v₁＝5.0m/s，v₂＝0，碰撞后速度v₁'＝2.0m/s，则v₂'＝______m/s。解析：根据动量守恒定律m₁v₁+m₂v₂＝m₁v₁'+m₂v₂'，代入数据得0.1×5.0+0.2×0＝0.1×2.0+0.2v₂'，解得v₂'＝2.0m/s。三、判断题（本大题共10小题，每小题2分，共20分）1.在《测量电源电动势和内阻》实验中，滑动变阻器应采用分压式接法以保护电路。（×）解析：应采用限流式接法以保护电路，分压式接法会导致电流过大损坏电路。2.在《验证机械能守恒定律》实验中，打点计时器应接在重锤的正下方。（√）解析：打点计时器应接在重锤正下方以保证纸带垂直运动，减小误差。3.在《研究电磁感应现象》实验中，感应电流大小与磁铁插入速度无关。（×）解析：感应电流大小与磁通量变化率成正比，插入速度越快，变化率越大，感应电流越大。4.在《测量金属丝的杨氏模量》实验中，螺旋测微器读数应估读到0.001mm。（×）解析：螺旋测微器读数应估读到0.0001mm。5.在《用单摆测量重力加速度》实验中，单摆摆动时应保持竖直平面。（√）解析：摆动应保持竖直平面以减小空气阻力和摆长变化。6.在《观察光的干涉现象》实验中，白光干涉条纹间距比单色光干涉条纹间距大。（√）解析：白光包含多种波长，不同波长干涉条纹间距不同，导致出现彩色条纹。7.在《测定玻璃的折射率》实验中，大头针应竖直插入且相隔一定距离。（√）解析：大头针应竖直插入且相隔一定距离以保证入射角和折射角测量准确。8.在《研究电磁振荡》实验中，LC振荡电路中电感L越大，振荡周期越小。（×）解析：振荡周期T＝2π√(LC)，L越大，T越大。9.在《观察光的衍射现象》实验中，单缝宽度越小，衍射现象越明显。（√）解析：单缝宽度越小，衍射现象越明显，条纹越宽。10.在《验证动量守恒定律》实验中，碰撞后两小球应粘在一起共同运动。（×）解析：只有弹性碰撞才可能粘在一起，非弹性碰撞会分开。四、简答题（本大题共8小题，每小题2分，共16分）1.简述《测量电源电动势和内阻》实验中，如何减小实验误差？答：①选用内阻较大的电源；②滑动变阻器应采用限流式接法；③多次测量取平均值；④尽量减小电压表和电流表内阻影响。2.简述《验证机械能守恒定律》实验中，如何判断纸带是否竖直？答：①用重锤正下方悬挂纸带；②观察纸带是否水平；③用水平仪辅助判断。3.简述《研究电磁感应现象》实验中，如何判断感应电流方向？答：①根据楞次定律，感应电流方向由阻碍磁通量变化决定；②用电流表判断，指针偏转方向即为感应电流方向。4.简述《测量金属丝的杨氏模量》实验中，如何减小测量误差？答：①多次测量直径取平均值；②确保拉力方向与金属丝平行；③避免金属丝弯曲。5.简述《用单摆测量重力加速度》实验中，如何确定单摆平衡位置？答：①摆球静止时最低点；②摆动时摆线延长线与最低点重合。6.简述《观察光的干涉现象》实验中，如何调节双缝间距？答：①用显微镜观察双缝；②调节双缝间距使干涉条纹清晰；③双缝间距不宜过大或过小。7.简述《测定玻璃的折射率》实验中，如何减小测量误差？答：①大头针插得竖直且相隔一定距离；②入射角不宜过大或过小；③多次测量取平均值。8.简述《验证动量守恒定律》实验中，如何判断碰撞是否弹性？答：①测量碰撞前后速度；②若碰撞后动能守恒，则为弹性碰撞；③观察碰撞后是否粘在一起。五、应用题（本大题共8小题，每小题4分，共24分）1.在《测量电源电动势和内阻》实验中，某同学测得五组数据如下表，请计算电源电动势E和内阻r。|U/V|I/A||-----|-----||1.0|0.5||2.0|1.0||3.0|1.5||4.0|2.0||5.0|2.5|答：①绘制U-I图线，如图所示；②图线斜率k＝1.0Ω，截距E＝5.0V，故E＝5.0V，r＝1.0Ω。2.在《验证机械能守恒定律》实验中，某同学测得某打点计时器打点间隔为0.02s，某时刻重锤速度v＝1.0m/s，高度h＝0.45m，则重锤重力势能减少量与动能增加量之差为多少？答：ΔEp-ΔEk＝mgh-½mv²＝1×9.8×(0.45-½×1.0²/0.0004)≈0.02J。3.在《研究电磁感应现象》实验中，当磁铁以v＝1.0m/s的速度插入线圈时，线圈匝数N＝100匝，磁铁磁感应强度B＝0.1T，线圈面积S＝0.01m²，求感应电动势大小。答：感应电动势E＝NBAΔΦ/Δt＝NBA(BΔS)/Δt＝100×0.1×0.01×1.0≈0.1V。4.在《测量金属丝的杨氏模量》实验中，某同学测得金属丝直径d＝0.200mm，原长L＝1.00m，在拉力F＝200N作用下伸长ΔL＝0.50mm，求金属丝的杨氏模量E。答：E＝(F/(πd²/4))/(ΔL/L)＝(200/(π×0.0002²/4))/(0.0005/1.0)≈8.0×10¹⁰Pa。5.在《用单摆测量重力加速度》实验中，某同学测得单摆摆长L＝1.00m，周期T＝2.0s，求重力加速度g。答：g＝4π²L/T²＝4π²×1.00/2.0²≈9.9m/s²。6.在《观察光的干涉现象》实验中，双缝间距d＝0.5mm，屏到双缝距离L＝1.0m，观察到相邻条纹间距Δx＝2.0mm，求单色光波长λ。答：λ＝(dΔx)/L＝(0.0005×0.002)/1.0≈1.0×10⁻⁶m＝1000nm。7.在《测定玻璃的折射率》实验中，某同学测得入射角θ₁＝30°，折射角θ₂＝20°，求玻璃的折射率n。答：n＝sinθ₁/sinθ₂＝sin30°/sin20°≈0.5/0.34≈1.47。8.在《验证动量守恒定律》实验中，两小球质量分别为m₁＝0.1kg，m₂＝0.2kg，碰撞前速度v₁＝5.0m/s，v₂＝0，碰撞后速度v₁'＝2.0m/s，求v₂'。答：根据动量守恒定律m₁v₁+m₂v₂＝m₁v₁'+m₂v₂'，代入数据得0.1×5.0+0.2×0＝0.1×2.0+0.2v₂'，解得v₂'＝2.0m/s。【标准答案及解析】一、单项选择题1.D2.C3.A,B4.B5.A6.C7.A8.A,B9.A10.B,D二、填空题1.5.0V；1.0Ω2.0.02J3.磁通量变化；楞次定律4.8.0×10¹⁰Pa5.9.9m/s²6.1000nm7.1.478.1.6×10⁻³s9.200nm10.2.0m/s三、判断题1.×22.√23.×24.×25.√26.√27.√28.×29.√30.×四、简答题1.