无锡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】无锡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.某同学利用如图所示的电路可以测量多个物理量.实验室提供的器材有:两个相同的待测电源(内阻rHC)电阻箱R1(最大阻值为999.9。)电阻箱Ri(最大阻值为999.9。)电压表V(内阻约为1k。)电流表A(内阻约为1。)灵敏电流计G,两个开关Si、Si.主要实验步骤如下:按图连接好电路,调节电阻箱Ri和 Ri至最大,闭合开关Si和 Si,再反复调节Ri和 Ri,使电流计G的示数为0,读出电流表A、电压表V、电阻箱Ri、电阻箱R i的示数分别为0.40A、U.OV、30.6C、18.1Q;反复调节电阻箱R
2、i和 Ri(与中的电阻值不同),使电流计G 的示数为0,读出电流表A、电压表V的示数分别为0.60A、11.7V.回答下列问题:(1)步骤中:电流计G 的示数为0 时,电路中A 和 B 两点的电电势差UAB=V;A 和 C 两点的电势差UAC=V;A 和 D 两点的电势差UAD=V;(1)利 用 步 骤 中 的 测量数据可以求得电压表的内阻为。,电流表的内阻为 12;(3)结合步骤步骤的测量数据电源的电动势E 为 V,内阻r 为2.【答案】0 11.0V-U.0V 1530。1.8Q 11.6V 1.5。【解析】【分析】【详解】(1)山当电流计示数为0 时,A、B 两点电势相等,即。川,=0;
3、电压表示数即为A、C 两点电势差,即UAC=12.0V;由闭合电路欧姆定律可知,D、A 和 A、C 之间的电势差相等,故U,=-1 2.0 V;(1)由欧姆定律可得u u,-1-=/&R v解得&=1 5 3 0。由 尸,(&+此)可得&=1.8。(3)网由步骤可得2 =2 4 V +2“由步骤可得2 E =2 x l l.7 V +2 Z2r联立可解得E =1 2.6 Vr =1.5 f i2.课外兴趣小组在一次拆装晶体管收音机的过程中,发现一只发光二极管,同学们决定测绘这只二极管的伏安特性曲线。甲(1)由于不能准确知道二极管的正负极,同学们用多用电表的欧姆挡对其进行侧量,当红表笔接A 端、
4、黑表笔同时接B 端时,指针几乎不偏转,则可以判断二极管的正极是 端(2)选用下列器材设计电路并测绘该二极管的伏安特性曲线,要求准确测出二极管两端的电压和电流。有以下器材可供选择:A.二极管RxB.电源电压E=4V(内电阻可以忽略)C.电流表Ai(量程050m A,内阻为1=0.5。)D.电流表A2(量程00.5 A,内阻为0=1。)E.电压表V(量程01 5 V,内阻约2500。)F.滑动变阻器Ri(最大阻值20。)C.滑动变阻器R2(最大阻值1000。)H.定值电阻R3=7CI.开关、导线若干实验过程中滑动变限器应选_ _ _ _ _ _ _ _ _ _(填“F”或G”),在虚线框中画出电路
5、图_ _ _ _ _ _ _(填写好仪器符号)假设接入电路中电表的读数:电流表A1读数为I”电流表A?读数为L,则二极管两瑞电压的表达式为.(用题中所给的字母表示)。(4)同学们用实验方法测得二极管两端的电压U 和通过它的电流I 的一系列数据,并作出I-U 曲线如图乙示所fl411It-J4t工,士士土:士士二士土、f4IV4IitfIviitfAltAff工士:士士fJ4工*brlrLI-lrfeu#trblr*lurr工土工,二二二t,v左工土,+士士+:,1I1*1*1*It tt*工;士士土工士;工,王士士;士。十Tv-rpv1 A工4.十:工黯人工工;十/n二二-H士二工.AI 4
6、1V JIAI4 T14114 IT it 11A 1ll卜;二11二-二:3 020壮4.寸T,工,-r+一+十工41.0 2.0 3.0 4.0 UN乙(5)若二极管的最佳工作电压为2.5 V,现用5.0V的稳压电源(不计内限)供电,则需要在电路中串联一个电限 R 才能使其处于最佳工作状态,请根据所画出的二极管的伏安特性曲线进行分析,申联的电阻R 的阻值为.。(结果保留三位有效数字)【答案】AFI,r2+R)/f1 119【解析】【详解】当红表笔接A 端、黑表笔同时接3 端时,指针几乎不偏转,说明电阻很大,二极管反向截止,根据欧姆表的工作原理可知,黑表笔应与欧姆表内部电池的正极相连,由二极
7、管的单向导电性可知,A 端应是二极管的正极;(2)2由图乙可知,实验中要求电压从零开始调节,故滑动变阻器应采用分压接法;所以滑动变阻器应选阻值小的,即滑动变限器应选F;3 在测量正向加电压的伏安特性曲线时,实验中最大电压约为3 V,所以电压表V(量程01 5 V,内阻约2500。)不符合题意,故需要电流表A2(量程00.5 A,内阻为4=1。)与定值电阻宠3=7。串联改装成量程为。=4(弓+%)=4V二极管两端的电压在3V 以内,电流在40mA以内,电流表应选用电流表A1(量程050m A,内阻为q=O.5Q);因二极管的正向电阻较小,故采用电流表外接法,同时二极管正极应接电源正极;因实验中要
8、求电压从零开始调节,故滑动变阻器应采用分压接法,所以电路图为根据电路结构特点可得I2(r2+R=I+U解得二极管两瑞电压的表达式为U =/2(G+6)/再(5)5 二极管的最佳工作电压为2.5 V,现用5.0V的稳压电源(不计内限)供电,根据图乙可知在电路中电流为 21m A,根据欧姆定律和电路结构可得申联的电阻R 的阻值为R=5.0-2.5Q=9 c0.0213.张明同学在测定某种合金丝的电阻率时:(1)用螺旋测微器测得其直径为 mm(如图甲所示);用 20分度的游标卡尺测其长度为 cm(如图乙所示);(3)用图丙所示的电路测得的电阻值将比真实值.(填“偏大”或“偏小”).5cm 6 7 8
9、 岫 而“叫h山J0 5 10 15 20图甲 图乙图丙【答案】3.202-3.205 5.015 偏小【解析】【分析】(1)解决本题的关键明确:螺旋测微器的读数方法是固定刻度读数加上可动刻度读数,在读可动刻度读数时需估读.(2)游标卡尺读数的方法,主尺读数加上游标读数,不需估读.(3)由电路图,根据电表内阻的影响确定误差情况.【详解】(1)螺旋测微器的固定刻度为3.0m m,可动刻度为20.5x0.01 mm=0.205mm,所以最终读数为3.0mm+0.205mm=3.205mm.(2)20分度的游标卡尺,精确度是0.05m m,游标卡尺的主尺读数为50m m,游标尺上第3 个刻度和主尺上
10、某一刻度对齐,所以游标读数为3x0.05mm=0.15mm,所以最终读数为:50mm+0.15mm=50 15mm=5.015cm(3)由欧姆定律得,电阻阻值 R=U/I,由于电压表的分流作用使电流测量值偏大,则电阻测量值偏小.【点睛】考查螺旋测微器固定刻度与可动刻度示数之和是螺旋测微器示数;游标卡尺不需要估读、螺旋测微器需要估读.掌握由欧姆定律分析电路的误差的方法.4.某科技小组想测定弹簧托盘秤内部弹簧的劲度系数k,拆开发现其内部简易结构如图(a)所示,托盘A、竖直杆B、水平横杆H 与齿条C 固定连在一起,齿轮D 与齿条C 啮合,在齿轮上固定指示示数的指针E,两根完全相同的弹簧将横杆吊在秤的
11、外壳I 上。托盘中不放物品时,指针E 恰好指在竖直向上的位置。指针随齿轮转动一周后刻度盘的示数为Po=5 kg。科技小组设计了下列操作:A.在托盘中放上一物品,读出托盘秤的示数Pi,并测出此时弹簧的长度h;B.用游标卡尺测出齿轮D 的直径d;C.托盘中不放物品,测出此时弹簧的长度1;D.根据测量结果、题给条件及胡克定律计算弹簧的劲度系数k;E.在托盘中增加一相同的物品,读出托盘秤的示数P 2,并测出此时弹簧的长度12;F.再次在托盘中增加一相同的物品,读出托盘秤的示数P 3,并测出此时弹簧的长度b;G.数出齿轮的齿数n;H.数出齿条的齿数N 并测出齿条的长度1。(1)小组同学经过讨论得出一种方
12、案的操作顺序,即 a 方案:采 用 BD步骤。用所测得的相关量的符号表示弹簧的劲度系数k,则 k=。某同学在实验中只测得齿轮直径,如图(b)所示,并查资料得知当地的重力加速度g=9.80m/s2,则弹簧的劲度系数k=o(结果保留三位有效数字)请你根据科技小组提供的操作,设 计 b方案:采用:步骤;用所测得的相关量的符号表示弹簧的劲度系数k,则 1=【答案】7.96X102 N/m CAEFD-1【解析】【详解】(1)口 弹簧的伸长量与齿条下降的距离相等,而齿条下降的距离与齿轮转过的角度对应的弧长相等,齿轮转动一周对应的弧长即为齿轮周长,即托盘中物品质量为Po=5 kg时弹簧的伸长量:Ax=7r
13、d因此只要测出齿轮的直径d 即可计算其周长,然后由胡克定律得:2kAx=P0g解 得 k=4 g2兀d游标卡尺读数为0.980 c m,代入:pog27Vd得 k=7.96xl02 N/m;(2)3 直接测出不同示数下弹簧的伸长量也可以进行实验,即按CAEFD进行操作,实验不需要测量齿轮和齿条的齿数,GH是多余的;|4|求解形变量Axi=li10Ax2=h-1。Ax3=l310则:k2=P2g2AX22AX3则:4 +&+%3、3联立解得:k=/一+与 +与一。6 V l k 12To kk)5.某实验小组为了测量某微安表G(量 程 200RA,内阻大约2200。)的内阻,设计了如下图所示的实
14、验装置。对应的实验器材可供选择如下:B.滑动变阻器(0102);C.滑动变阻器(0-1KQ);D.电源E(电动势约为6V);E.电阻箱Rz(最大阻值为9999。);开关S 一个,导线若干。其实验过程为:a.将滑动变阻器的滑片滑到最左端,合上开关S,先调节R 使电压表读数为U,再调节电阻箱(此时电压表读数几乎不变),使微安表指示为满偏,记下此时电阻箱值为A=6924。;3b.重新调节R,使电压表读数为:U,再调节电阻箱(此时电压表读数几乎不变),使微安表指示为满偏,4记下此时电阻箱值(如图所示)为 R2;根据实验过程回答以下问题:(1)滑 动 变 阻 器 应 选(填 字 母 代 号);(2)电阻
15、箱的读数R2=Q;(3)待测微安表的内阻 Q.【答案】B 4653 2170【解析】【详解】(1)1J.滑动变阻器用分压电路,则为方便实验操作,滑动变阻器应选择B;(2)2.由图示电阻箱可知,电阻箱示数为R2=4 X 100011+6X1 00Q+5 x 1OC+3 x 1 C=4653C(3)3J,根据实验步骤,由欧姆定律可知U=Ig(Rg+Ri)3心=4(4+&)解得Rg=2170J26.某同学准备利用下列器材测量干电池的电动势和内电阻。A.待测干电池两节,每节电池电动势约为1.5 V,内阻约几欧姆B.直流电压表Vi、V2,量程均为3 V,内阻约为3k。C.定值电阻Ro,阻值未知D.滑动变
16、阻器R,最大阻值E.导线若干和开关(1)根据如图甲所示的电路图,用笔画线代替导线,把图乙中的实物连成实验电路 实 验 之 前,需要利用该电路图测出定值电阻R o,方 法 是 把 滑 动 变 阻 器R调 到 最 大 阻 值Rm,再闭合开关,电 压 表 殖 和V2的 读 数 分 别 为Uio、UM,则RO=(U10、5、Rm表 示);实验中移动滑动变阻器触头,读 出 电 压 表V和V2的 多 组 数 据Ul、3,描 绘 出U1-U2图像如图所示,图 中 直 线 斜 率 为k,与 纵 轴 的 截 距 为a,则两节干电池的总电动势E=,总内阻厂(用k、a、Ro表 不)。【解 析】【分 析】【详 解】如
17、 图 所 示“0=0 1 0 1 0 2 0联立解得R _ U|0 一 0 2 0 R 网 4根据闭合电路欧姆定律有E=Ut+UU1 r氏变形得U、二&+r*R+r由题意可知%+r解得E仔1-k7.用如图甲所示装置研究平抛运动。将白纸和复写纸对齐重叠并固定在竖直的硬板上。钢球沿斜槽轨道P Q 滑下后从Q 点飞出,落在水平挡板M N 上。由于挡板靠近硬板一侧较低,钢球落在挡板上时,钢球侧面会在白纸上挤压出一个痕迹点。移动挡板,重新释放钢球,如此重复,白纸上将留下一系列痕迹点。甲(1)下 列 实 验 条 件 必 须 满 足 的 有;A.斜槽轨道光滑B .斜槽轨道末段水平C.挡板高度等间距变化D.每
18、次从斜槽上相同的位置无初速度释放钢球(2)为定量研究,建立以水平方向为轴、竖直方向为y 轴的坐标系;a.取平抛运动的起始点为坐标原点,将钢球静置于Q 点,钢球的(选填“最上端”、“最下端”或者“球心”)对应白纸上的位置即为原点;在确定,轴时(选填“需要”或者“不需要”)轴与重锤线平行;b.若遗漏记录平抛轨迹的起始点,也可按下述方法处理数据:如图乙所示,在轨迹上取A、B、C 三点,AB 和 B C 的水平间距相等且均为X,测得AB 和 B C 的竖直间距分别是)1和 V2,则?g (选填“大)2 3于“、“等于”或者“小 于 可 求 得 钢 球 平 抛 的 初 速 度 大 小 为 (已知当地重力
19、加速度为g,结果用上述字母表示)。(3)为了得到平抛物体的运动轨迹,同学们还提出了以下三种方案,其 中 可 行 的 是;A.从细管水平喷出稳定的细水柱,拍摄照片,即可得到平抛运动轨迹B.用频闪照相在同一底片上记录平抛小球在不同时刻的位置,平滑连接各位置,即可得到平抛运动轨迹C.将铅笔垂直于竖直的白纸板放置,笔尖紧靠白纸板,铅笔以一定初速度水平抛出,将会在白纸上留下笔尖的平抛运动轨迹(4)伽利略曾研究过平抛运动,他推断:从同一炮台水平发射的炮弹,如果不受空气阻力,不论它们能射多远,在空中飞行的时间都一样。这实际上揭示了平抛物体 oA.在水平方向上做匀速直线运动B.在竖直方向上做自由落体运动C.在
20、下落过程中机械能守恒【答案】BD 球心 需要 大于 X AB B y2-yt【解析】【详解】(1)5 因为本实验是研究平抛运动,只需要每次实验都能保证钢球做相同的平抛运动,即每次实验都要保证钢球从同一高度处无初速度释放并水平抛出,没必要要求斜槽轨道光滑,因此A 错误,BD正确;挡板高度可以不等间距变化,故 C 错误。故 选 BD。(2)a.2因为钢球做平抛运动的轨迹是其球心的轨迹,故将钢球静置于Q 点,钢球的球心对应的白纸上的位置即为坐标原点(平抛运动的起始点);在 确 定 轴 时 需 要)轴与重锤线平行。b.4 由于平抛的竖直分运动是自由落体运动,故相邻相等时间内竖直方向上的位移之比为1:3
21、:5:,故两相邻相等时间内竖直方向上的位移之比越来越大,因 此 言 大 于;;由必 一 凹=8 ,x=voT联立解得(3)6将铅笔垂直于竖直的白纸板放置,笔尖紧靠白纸板,铅笔以一定初速度水平抛出,由于铅笔受摩擦力作用,且不一定能保证铅笔水平,铅笔将不能始终保持垂直白纸板运动,铅笔将发生倾斜,故不会在白纸上留下笔尖的平抛运动轨迹,故 C 不可行,AB可行。(4)7从同一炮台水平发射的炮弹,如果不受空气阻力,可认为做平抛运动,因此不论它们能射多远,在空中飞行的时间都一样,这实际上揭示了平抛物体在竖直方向上做自由落体运动,故选项B 正确。8.实验小组要测定一个电源的电动势E 和内阻r。已知待测电源的
22、电动势约为5 V,可用的实验器材有:待测电源;电压表Vi(量程03V;内阻约为3k。);电压表V 2(量程()6V;内阻约为6k。);定值电阻Ri(阻值2.0S2);滑动变阻器R2(阻值020.0C);开关S 一个,导线若干。(1)实验小组的某同学利用以上器材,设计了如图甲所示的电路,M、N 是电压表,P、Q 分别是定值电阻 Ri或滑动变阻器R 2,则 P 应是(选填RJ或“R2”)。(2)按照电路将器材连接好,先将滑动变阻器调节到最大值,闭合开关S,然后调节滑动变阻器的阻值,依次记录M、N 的示数UM、UN。(3)根 据 UM、UN数据作出如图乙所示的关系图像,由图像得到电源的电动势E=V,
23、内阻r=(均保留2 位有效数字)(4)由图像得到的电源的电动势值_ _ _ _ _ _ _ _ _ (选填“大于”、“小于”、“等于)实际值。【答案】R2 4.9 0.9 0-1.0 小于【解析】【详解】(1)1由电路图可知,电压表M 测量P、Q 总电压,电压表N 测量Q 的电压,故 M 为大量程的电压表V2,N 为小量程的电压表V”根据部分电路欧姆定律可知P 为大量程的滑动变阻器R2,Q 为小阻值的定值电阻Ri。(3)23设电压表M 的示数为UM,电压表N 的示数为UN,由图示电路图可知,电源电动势为E=UM+Ir=UM+-r也整理得:UM=E-UN由 UM-UN图象可知,电源电动势为E=4
24、.9V,由图可知图线的斜率为:,4.9-3.5 八 71rk=-=0.473.0又从UM-UN的关系可知:&则电源内阻为:r=kRi=0.94Q。(4)4根据题意可知:M M R 口I “I a )变形得:UM=T E K?+r i(z7-r r 所以图象的纵截距为:l 凡+r,、,则电源电动势为E=尺 2所以根据图象得到的电源电动势值小于实际值。9.在研究金属电阻阻值与温度的关系时,为了能够较准确地测出金属电阻的阻值,设计了如图所示的电路。除了金属电阻与 外,还提供的实验器材有:学生电源E,灵敏电流计G。滑动变阻器R、R s,定值电阻Ri、R 2,电阻箱RO,开关S,控温装置,导线若干。按照
25、电路图连接好电路后,将 Ro调至适当数值,R 的滑片调至最右端。Rs的滑片调至最下端,闭合开关 S;把 R 的滑片调至适当位置,调节R。,并逐步减小Rs的阻值,直到Rs为零时,电流计G 指针不发生偏转,记 录 Ro的阻值和R、的温度;多次改变温度,重复实验;实验完毕,整理器材。根据上述实验回答以下问题:上述中,电流计G 指针不发生偏转时,。点电势(选填“大于”“等于”或“小于”)点电势。(2)用 Ro、Ri、R2表不 Rx,Rx=本实验中Rs的作用为(4)若只考虑系统误差,用该方法测得的R、的阻值_ _ _ _ _ _ _ _ _ (选填“大于”“等于”或“小于”)K 的真实值。【答案】等于
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