山西省忻州市新高考物理实验题大全100题含解析.pdf
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1、word版可编辑】山西省忻州市新高考物理实验题大全100题精选高考物理实验题100题含答案有解析1.在“DIS描绘电场等势线”的实验中,给出下列器材,ab处 的 电 源 应 选 用,传 感 器 应 选 用 (用字母表示)。A.6V 的交流电源B.6V 的直流电源C.100V的直流电源D.电压传感器E.电流传感器F.力传感器(2)该实验装置如图所示,如果以c、d 两个电极的连线为x 轴,以c、d 连线的中垂线为y 轴,并将一个探针固定置于y 轴上的某一点,合上开关S,而将另一探针由O 点左侧沿x 轴正方向移到O 点右侧的过程中,则传感器示数的绝对值变化情况是一A.逐渐增大 B.逐渐减小 C.先变
2、大后变小 D.先变小后变大【答案】B D D【解析】【分析】解答本题应抓住:本实验利用恒定电流场模拟静电场,要描绘电场等势线,需要电源与电压表.电源要分正负即为直流电源,确保电势的高低;需要电压传感器;根据顺着电场线,电势逐渐降低,分析感器示数的绝对值变化情况。【详解】(1)口 本实验利用恒定电流场模拟静电场,要描绘电场等势线,需要6V 的直流电源,故选B;要描绘电场等势线,要寻找等势点,即电势差为零的点,而电势差就是电压,所以传感器应选用电压传感器,故选D;3从一个电极沿x 轴到另一电极,电势逐渐升高或降低,则将一个探针固定置于y 轴上的某一点,另一探针从一个电极沿连线逐渐移动到另一电极的过
3、程中,两探针处的电势差先变小后变大,则传感相示数的绝对值先变小后变大,故 D 正确,ABC错误;故选D。【点睛】本题关键理解并掌握实验的原理,懂得根据实验原理选择实验器材。2.某兴趣小组欲测量滑块与水平木板间的动摩擦因数,他们设计了一个实验,实验装置如图1所示。该小组同学首先将一端带滑轮的木板固定在水平桌面上,连接好其他装置,然后挂上重物,使滑块做匀加速运动,打点计时器在纸带上打出一系列点.(1)图 2 是实验中获取的一条纸带的一部分,相邻两计数点间的距离如图所示,已知电源的频率为50 Hz,相邻两计数点间还有4 个计时点未标出,根据图中数据计算的加速度a=$2.(结果保留两位有效数字)(2)
4、为测定动摩擦因数,该小组同学事先用弹簧测力计测出滑块与重物的重力分别如图3、4 所示,则图3 对应的示数为 N,图 4 对应的示数为 N;N单1234N三h三-=-*=-三-=_-=的=-3三-三二三-=-=-=-=12341234三三=-=_三=-_=-=It.4TT三声=-=-=-3一一-三一-二I134,针指(3)重力加速度g 取 lO m/Y,滑块与木板间的动摩擦因数=(结果保留两位有效数字)。【答案】0.50 2.00 1.00 0.43【解析】【详解】(1)1.相邻两计数点间还有4 个计时点未标出,则 T=0.1s;根据Ac 结合逐差法可知:4+毛+兀 一*39T2(3.87+3.
5、39+2.88-2.38-1.90-1.40)x10-29x0.12m/s2-O.5Om/s2(2)23.则图3 对应的示数为2.00N;图 4 对应的示数为1.00N;(3)4.对滑块以及重物的整体:mg.Mg=(M+m)a其中 mg=1.00N,Mg=2N,解得p=0.433.某实验小组采用图甲所示的装置“探究动能定理”即探究小车所受合外力做功与小车动能的变化之间的关系。该小组将细绳一端固定在小车上,另一端绕过定滑轮与力传感器、重物相连。实验中,小车在细绳拉力的作用下从静止开始加速运动,打点计时器在纸带上记录小车的运动情况,力传感器记录细绳对小车的拉力大小:小 专 p打 点 冲 器力传感器
6、(1)实验中为了把细绳对小车的拉力视为小车的合外力,要 完 成 的 一 个 重 要 步 骤 是;(2)若实验中小车的质量没有远大于重物的质量,对本实验_ _ _ _ _ _ 影 响(填“有”或“没有”);(3)实验时,下 列 物 理 量 中 必 须 测 量 的 是。A.长木板的长度L B.重物的质量m C.小车的总质量M【答案】平衡摩擦力 没有 C【解析】【分析】【详解】(1)1实验前调节长木板的倾角以平衡摩擦力,以保证细绳的拉力等于小车受的合力;(2)2由于有力传感器测量绳的拉力,则没必要使小车质量远大于重物和力传感器的总质量,即对本实验没有影响;(3)3实验中需要测量小车的动能,故需要知道
7、小车的总质量M,故 AB错误,C 正确。4.某 同学用图甲的实验装置验证机械能守恒定律。已知当地重力加速度为g。电磁铁小纲块甲I 2I cm山川1吊 山 口0 5 10乙(1)用游标卡尺测量立方体小钢块的边长d,测量结果如图乙,则(1=cm,(2)用电磁铁吸住小钢块,保持小钢块底面与水平面平行。用刻度尺测量小钢块与光电门的高度差h。(3)将电磁铁断电,小钢块由静止开始下落,测得小钢块通过光电门的时间t=3.20ms。则小钢块通过光电门时的速度v=m/s(4)改变小钢块与光电门的高度差h,重复步骤(2)(3),得到多组数据。(5)利用实验数据作出v2 h 图像。若 v2 h 图线为一条过原点的直
8、线,且直线的斜率k=,则说明小钢块下落过程中机械能守恒。(用题中给出的物理量符号表示)【答案】0.96 3.0 2g【解析】【详解】(1)1.用游标卡尺测量立方体小钢块的边长d=0.9+0.1mmx6=0.96cm(.(3)2.小钢块通过光电门时的速度dv =t0.96x10 23.20 x10-3m/s=3.0m/s(4)3.由侬=;机,则 v2=2gh,则做出的v2-h 图像的斜率为2go5.某小组的同学做“探究影响感应电流方向的因素”实验。图 甲(I)图 甲(2)(1)首先按图甲(1)所示方式连接电路,闭合开关后,发现电流计指针向右偏转;再按图甲(2)所示方式连接电路,闭合开关后,发现电
9、流计指针向左偏转。进行上述实验的目的是()A.检查电流计测量电路的电流是否准确B.检查干电池是否为新电池C.推断电流计指针偏转方向与电流方向的关系。(2)接下来用图乙所示的装置做实验,图中螺线管上的粗线标示的是导线的绕行方向。某次实验中在条形磁铁插入螺线管的过程中,观察到电流计指针向右偏转,说明螺线管中的电流方向(从上往下看)是沿(选填“顺时针”或“逆时针”)方向。图乙(3)下表是该小组的同学设计的记录表格的一部分,表中完成了实验现象的记录,还有一项需要推断的实验结果未完成,请 帮 助 该 小 组 的 同 学 完 成 (选填“垂直纸面向外”或“垂直纸面向里实验记录表(部分)操作N 极朝下插入螺
10、线管从上往下看的平面图(B。表示原磁场,即磁铁产生的磁场)原磁场通过螺线管磁通量的增减增加感应电流的方向沿逆时针方向感应电流的磁场B,的方向(4)该小组同学通过实验探究,对楞次定律有了比较深刻的认识。结合以上实验,有同学认为,理解楞次定律,关键在于抓住_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ (选填“Bo”或“B”)总是要阻碍 填“Bo”或“B,”)磁通量的变化。【答案】C 顺时针 垂直纸面向外 B,Bo【解析】【分析】【详解】由题意可知,电流从电流计左边进时,指针左偏,右边进时,指针右偏,本实验目的是探究感应电流的方向,则进行上述实验的目的是推断电流计指针偏转方向与电流方向的关系,故 选C;(
11、2)电流计指针向右偏转,说明电流从电流计的右边(正接线柱)流入,则说明螺线管中的电流方向(从上往下看)是沿顺时针方向;(3)3由题意可知,感应电流的方向为逆时针,由右手螺旋定则可知,感应电流的磁场方向垂直纸面向外;(4)由题意可知,理解楞次定律,关键在于抓住夕总是要阻碍8。磁通量的变化6.如图所示,某实验小组借用“探究加速度与力、质量的关系”的实验装置,进行“探究做功与物体速度变化的关系”的实验,实验时使小车在祛码和托盘的牵引下运动,以此定量探究细绳拉力做功与小车速度变化的关系。托盘和硅码(1)实验准备了打点计时器及配套的电源、导线、纸带、复写纸及如图所示的器材。若要完成该实验,必需的 实 验
12、 器 材 还 有 其 中 的.A B C D(2)为达到平衡摩擦力的目的,取下细绳和托盘,通过调节垫片的位置,改变长木板倾斜程度,根据打出的纸带判断小车是否做 运动。实验开始时,先调节木板上定滑轮的高度,使牵引小车的细绳与木板平行。这 样 做 的 目 的 是(填字母代号)。A.避免小车的运动过程中发生抖动B.可使打点计时器在纸带上打出的点迹清晰C.可以保证小车最终能够实现匀速直线运动D.可在平衡摩擦力后使细绳拉力等于小车受的合力【答案】AC 匀速直线 D【解析】【详解】(1)1.根据本实验的实验原理是合外力所做的功等于动能的变化量,通过研究纸带来研究小车的速度,利用天平测量小车的质量,利用祛码
13、的重力代替小车的合外力,所以需要刻度尺来测量纸带上点的距离和用天平测得小车的质量,即还需要刻度尺,天平(带祛码),故选AC.(2)2.为达到平衡摩擦力的目的,取下细绳和托盘,通过调节垫片的位置,改变长木板倾斜程度,根据打出的纸带判断小车是否做匀速直线运动;(3)3.实验过程中,为减少误差,提高实验的精确度,他先调节木板上定滑轮的高度,使牵引小车的细绳与木板平行,目的是消除摩擦带来的误差,即平衡摩擦力后,使细绳的拉力等于小车的合力,故 ABC错误,D 正确.7.某同学通过实验研究小灯泡的电流与电压的关系。实验器材如图甲所示,现已完成部分导线的连接。.二二二.I二,sgf is盟盘鬻噩A甲内(1)
14、实验要求电表的示数从零开始逐渐增大,请按此要求用笔画线代替导线在图甲实物接线图中完成余下导线的连接;(2)某次测量电流表指针偏转如图乙所示,则电流表的示数为一A;该同学描绘出小灯泡的伏安特性曲线如图丙所示,根据图像可知小灯泡的电阻随电压增大而一(选填“增大”、“减小”或“不变”)。将该小灯泡直接与电动势为3V、内阻为5。的电源组成闭合回路,小灯泡的实际功率约为W(保留二位有效数字)。0.44增大0.44(0.430.46 均对)【解析】【分析】【详解】(1)11.滑动变阻器的滑片滑动过程中,电流表的示数从零开始这渐增大,滑动变阻器采用分压接法,实 2 .由图示电路图可知,电流表量程为0.6 A
15、,由图示电流表可知,其分度值为0.02A,示数为0.44A;(3)3.根据图像可知小灯泡的电阻随电压增大而增大。4.在灯泡U-I图象坐标系内作出电源的U-I图象如图所示:由图示图象可知,灯泡两端电压U=1.3V,通过灯泡的电流I=0.34A,灯泡功率P=UI=1.3xO.34M.44W8.在“测定金属电阻率”的实验中,需要用螺旋测微器测量金属丝的直径,其结果如图甲所示,其读数为O 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 f/A图乙图甲测量电阻时,先用多用电表粗测金属丝的电阻阻值约为5。,再采用“伏安法”精确测量金属丝的电阻,实验室能够提供的实验器材有:A.电流表G,量程为0 3 0 0 g A
16、,内阻R.=100。B.电流表A i,量程为()0.6 A,内阻4=0.1。C.电流表A 2,量程为0 3 A,内阻与=002。D.电阻箱飞,阻值范围。999.90E.电 阻 箱&,阻值范围()9999.9QF.滑动变阻器与,最大阻值为10。G 电源石=3 V,内阻约为厂=05。H.开关一只,导线若干回答下列问题:(2)正确选择实验器材,电流表应选择 和,电 阻 箱 应 选;(填写元器件前的字母代号)(3)画出电阻测量的实验电路图(4)使用正确电路,分别测量多组实验数据,并 记 录 在 如 图 乙 坐 标 系 中,将 R2调节到9 9 0 0 0,根据记录的实验数据做出金属丝的IG-I图线,并
17、算出金属丝的电阻&=.(计算结果保留两位有效数字)【答案】1.601mm A B【解析】E【分析】【详解】(1)口 螺旋测微器读数为1.5mm+10.1x0.01mm=1.601mm(2)234由所给实验器材可知,没有电压表,应该用电流表与电阻箱改装电压表。因为流过电阻的电流最大约为E 3/=0.6AR 5则电流表应选择B。电源电动势为3V,改装的电压表量程应为3V,应选用电流表A与电阻箱改装成电压表电阻箱的阻值R=-R =9900Q4&电阻箱应选E。(3)待测电阻阻值约为5。,电流表内阻约为0.1 C,电压表内阻为1 0 k Q,电流表应采用外接法,滑动变阻器最大阻值为10。,为测多组实验数
18、据,滑动变阻器应采用分压接法,实验电路图如图所示(4)6根据坐标系内描出的点作出图像如图所示由图示图像可知,金属丝的电阻 U 力(4+6)100 x10 x(100+9 9 0 0)K=-=-=-=562 I I 0.29.小明同学用如图所示装置验证机械能守恒定律,轻绳两端跨过转轴光滑的轻滑轮系着质量均为M的重物A和B,将质量为m的小祛码C挂在在物体B上,B下方距离为h处固定一个光电门,物 块B装有一宽度很小的挡光片,测得挡光片宽度为d,将系统静止释放,当挡光片通过光电门(固定光电门的装置未画 出)时,可通过计算机系统记录挡光时间A t。改变高度差h,重复实验,采集多组h和A t的数据。(1)
19、若某次记录的挡光时间为 t i,则挡光片到达光电门处时B的速度大小为一。(2)小明设想,为了确定A t与h的关系,可以分别对A t与h取对数,并以IgA t为纵轴,以Igh为横轴建立坐标系,得到的IgA t-Ig h图线为一直线,该直线的斜率为一。(3)若IgA t-lg h图线与纵轴交点坐标为c,若机械能守恒,可以得到该地重力加速度g=_o【解 析】(2M+iri)32加16【详 解】根据极短时间内的平均速度等于瞬时速度知,挡 光 片 到 达光电门处B的速度大小为:dv=(2)系统重力势能的减小量等于系统动能的增加量,有:mgh=(2M+in)v2即:mgh-;(2M+整理可得:1 (2M+
20、m)d 1lgAt=-lg-L-Igh2 2mg 2若/g A r-/g图线为一直线,则该图线的斜率为2(3)3根据 mgh=;(2M+加)崇 得:2M +m)d2=2-mgh则有:(2M+m)d221g&=l gj L Igh2mg所 以 有:1 (2M+m)d?1加=5女 一一2 可知纵轴截为:_ 1 (2M+m)d2C 2 g 21ng解得:(2M+m)J2g -2m 102r1 0.几位同学对一个阻值大约为600Q的未知电阻进行测量,要求较精确地测量电阻的阻值。有下列器材供选用:B.电压表V(量 程 6 V,内阻约3kQ)C.电流表Ai(量 程 20m A,内 阻 约 5Q)D.电流表
21、AM量 程 10m A,内 阻 约 10Q)E.滑动变阻器处(02 0 Q,额定电流2A)F.滑动变阻器R2(02000Q,额定电流0.5A)G直流电源E(6V,内 阻 约 1。)H.多用表(1)甲同学用多用表直接测量待测电阻的阻值如图甲所示。若选用欧姆表“xlOO”档位,则多用表的读数为 Q(2)乙同学根据以上器材设计成用伏安法测量电阻的电路,电路图如图乙所示,则 电 流 表 应 选 择 一(选填“Ai”或“A2”),滑动变阻器应选择_ _ _(选填“Ri”或 R/)。(3)丙同学经过反复思考,利用所给器材设计出了如图丙所示的测量电路,具体操作如下:按图丙连接好实验电路,调节滑动变阻器Ri、
22、R 2 的滑片至适当位置;开 关 S2处于断开状态,闭合开关S o 调节滑动变阻器RK R 2的滑片,使电流表A z的示数恰好为电流 表 A i的示数的一半,读出此时电压表V 的 示 数 U i和电流表A 的示数保持开关S.闭合,再闭合开关S2,保持滑动变阻器R2的滑片位置不变,读出此时电压表V 的示数U2和电流表A t的 示 数 ho可 测 得 待 测 电 阻 的 阻 值 为,同时可测出电流表A i的内阻为一(用 5、5、Ii L 表示)。(4)比较乙、丙两位同学测量电阻Rx的方法,你认为哪个同学的方法更有利于减小系统误差?一(选填“乙”或“丙”洞 学。U,U,U2【答案】600 Ai Ri
23、-7-TT-丙,2 I 2【解析】【详解】(1)口 选用欧姆表“xlOO”档位,指针读数为6.0,故多用电表读数为600Q.3 电压表量程为6V,此阻值约为6 0 0 d 电 流 表 量 程 约/=二=A=10m A即可,故电流表选择A2;乙图中滑动变阻器采用分压式接法,滑动变阻器选择总阻值较小的Ri.5 设电流表Ai,内阻为n,根据操作步骤可得:4 凡+/跖根据操作步骤可得:联立方程可得:R*A 一5 U2(4)乙同学的设计方法中,实际测得的阻值为Rx与电流表内阻的串联阻值,测量值偏大,而且电流表内阻未知,相比而言,丙同学的方法更有利于减小系统误差。1 1.用如图所示的实验装置研究平抛运动.
24、某同学按如下的操作得到了一组数据:-丽 丽 器将碰撞传感器水平放置,在轨道多个位置静止释放小球.将碰撞传感器竖直放置在离抛出点一定距离处(图中虚线位置),在轨道多个位置静止释放小球,小球都击中碰撞传感器.123456初速度vo(m/s)1.0241.2011.1761.1530.9421.060飞行时间t(s)0.2460.2490.2480.1730.2120.189(1)本实验除了碰撞传感器外,还需用到的传感器是(2)根据表格可知,碰撞传感器水平放置时,距离小球抛出点的高度约_ m;碰撞传感器竖直放置时,距离小球抛出点的水平距离约_ m.【答案】光电门 0.3 0.2【解析】【详解】根据图
25、,并结合实验的原理可知,除了碰撞传感器外,还需用到光电门传感器;3由表格数据可知,前 3 个,时间基本相等;而后3 个,初速度与时间的乘积是基本相等的;时间基本相等的,碰撞传感器水平放置,根据自由落体运动位移公式,那么距离小球抛出点的高度h-gr x 10 x 0.252m 0.3m2 2初速度与时间的乘积是基本相等的,碰撞传感器竖直放置,那么距离小球抛出点的水平距离x vof 1.153x0.173m 0.2m1 2.为了探究质量一定时加速度与力的关系,一同学设计了如图所示的实验装置。其中M 为带滑轮的小车的质量,m 为砂和砂桶的质量。(滑轮质量不计)(1)下列实验步骤正确的是A.用天平测出
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