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實驗題精選常考考點 沖刺練
2025年高考物理三輪復習備考
1．某同學用如圖（a）所示的裝置探究氣體等溫變化的規律，空氣柱的壓強可以通過壓力表讀出，空氣柱的體積即空氣柱的長度與橫截面積的乘積。整個裝置安裝在固定架上，把柱塞置于注射器玻璃管的某一刻度處，將橡膠套套在玻璃管的下端，把一段空氣柱封閉在玻璃管中，實驗中空氣柱質量保持不變。
(1)請將下列實驗步驟補充完整：
①讀出初始狀態下空氣柱的壓強p和空氣柱的長度l；
② （填“緩慢”或“快速”）向上拉或向下壓柱塞，待壓力表示數穩定后，讀出空氣柱的壓強和空氣柱的長度；
③重復步驟②，記錄多組數據；
(2)某次實驗時，壓力表的示數如圖（b）所示，則空氣柱的壓強 Pa；
(3)以p為縱坐標，以 為橫坐標，把采集的各組數據在坐標紙上描點，各點位于過原點的同一條直線上，由此得出結論：在實驗誤差允許范圍內，一定質量的氣體，在溫度不變的情況下，壓強與體積成反比。
2．“槍口比動能”的計算公式為槍口子彈動能/槍管橫截面積，單位為。我國規定槍口比動能達到或大于為槍支，小強通過如圖甲所示實驗裝置測定某型號仿真槍是否超標。在一半封閉金屬盒內塞人橡皮泥，金屬盒下方安裝一個有墨水的輕質細毛筆，將金屬盒用輕繩系于天花板上的點，金屬盒下方鋪設一條以懸點為圓心的圓弧軌道，并在軌道上鋪設白紙，調節軌道高度使得輕質毛筆筆尖輕微接觸白紙且對金屬盒的運動無明顯阻礙作用。以為圓心豎直安裝一與金屬盒運動平面平行的量角器。將仿真槍靠近金屬盒并對準其中心射出彈丸，隨后彈丸陷入金屬盒內部，并與金屬盒一起擺起一定的角度。測量槍管的內直徑，彈丸的質量，金屬盒與橡皮泥的質量，白紙痕跡上方端點與懸點的連線與豎直方向的夾角以及金屬盒中心與懸點的距離。重力加速度大小為。
(1)用游標卡尺測量槍管內直徑時需利用圖乙中游標卡尺的 （選填“①”“②”或“③”）部分。測量得到槍管內直徑讀數如圖丙所示，其讀數為 mm。
(2)根據所測量得到的物理量得出比動能的表達式為 。（用題中所給物理量的字母表示）
(3)下列因素能夠導致比動能的測量值偏小的是___________（填標號）。
A．彈丸與金屬盒碰撞過程中損失的動能
B．金屬盒所受的空氣阻力以及毛筆筆尖與白紙之間的阻力
C．擊中金屬盒的位置位于金屬盒中心上方
D．仿真槍沒有抵近金屬盒射擊
3．利用圖甲裝置驗證動量守恒定律，將鋼球用細線懸掛于點，鋼球放在離地面高度為的支柱上，點到球球心的距離為。將球拉至懸線與豎直線夾角為，由靜止釋放后擺到最低點時恰與球正碰，碰撞后球運動到豎直線夾角處，球落到地面上，測出球的水平位移，當地重力加速度為。
(1)改變角的大小，多次實驗，發現鋼球、碰撞過程不僅動量守恒，機械能也守恒，得到的關系圖線如圖乙，則鋼球、的質量之比 。（保留2位有效數字）
(2)若在鋼球的被碰位置貼一小塊棉布，依然將球拉至懸線與豎直線夾角為由靜止釋放，增大的物理量是（　　）
A．碰后球的水平位移
B．碰后再次到達最高點的夾角
C．碰撞過程中系統的總動量
D．碰撞過程中系統動能的損失
(3)某同學觀察到，在臺球桌面上，臺球以初速度和靜止的球發生斜碰時，碰后兩球的速度方向將不在同一直線上，如圖乙所示。已知兩球大小相同，質量相等，若兩球碰撞過程無能量損失，碰后兩球速度方向與初速度的夾角分別為和，則和滿足的關系為 。
4．干電池用久后通常電動勢會減小，內阻增大。某同學利用DIS系統、定值電阻、電阻箱R等實驗器材分別研究新、舊兩節干電池的電動勢和內阻，實驗裝置如圖甲所示。首先測量電池a的電動勢和內阻，實驗時多次改變R的阻值，用電流傳感器測得對應的電流值I，在計算機上顯示出如圖乙所示的的關系圖線a，重復上述實驗方法測量電池b的電動勢和內阻，得到圖乙中的圖線b。
(1)某次實驗電阻箱調節后如圖丙所示，則此時電阻箱的讀數為 Ω。
(2)若定值電阻，令，，由圖乙中實驗圖線a的擬合方程可得，電池a的電動勢 V，內阻 Ω。
(3)根據圖乙可以判斷，圖線 對應的是新電池（選填“a”或“b”）。
(4)根據實驗測得的電池a的R、I數據，若令，，則由計算機擬合得出的圖線如圖丁所示，則圖線最高點A的坐標值應為 Ω， W（結果均保留2位有效數字）。
5．某同學測量兒童電動車電池的電動勢和內阻。經查閱，這款電池的電動勢約為8V。該同學設計了如下實驗，既能測電池的電動勢和內阻，又能測未知電阻。準備的器材如下：
A．電壓表、（量程均為3V，內阻均約為）
B．待測電阻
C．電阻箱（最大阻值為）
D．電阻箱（最大阻值為）
E.滑動變阻器（最大阻值為）
F.開關，導線若干
（1）該同學為了將電阻箱與電壓表串聯后改裝成量程為9V的電壓表，連成如圖甲所示的電路，其中電阻箱應選 （填“”或“”）。
（2）將滑動變阻器的滑片移到最左端，同時將電阻箱的阻值調為零，再閉合開關，將滑片調到適當位置，使電壓表剛好滿偏。
（3）保持滑片的位置不變，調節電阻箱，使電壓表的示數為 V，不改變電阻箱的阻值，電壓表和電阻箱的串聯組合，就是改裝好的9V電壓表。
（4）該同學利用改裝好的電壓表，連成圖乙所示的電路。為了測得的阻值，該同學根據記錄的電壓表的讀數和電壓表的讀數，以為縱坐標，對應電阻箱的阻值為橫坐標，得到的圖像如圖丙所示，則電阻 。
（5）為了得到電池的電動勢和內阻，該同學以電壓表的讀數為縱坐標，以為橫坐標，得到圖丁所示的圖像，則電池的電動勢 ，內阻 （結果保留兩位有效數字）。
6．某實驗小組要測量未知電阻的阻值。
（1）先用歐姆表“”倍率測量電阻，發現歐姆表指針的偏轉角度過大，為了測量結果比較準確，應將選擇開關撥到 （填“”或“”）倍率，再將紅、黑表筆短接進行歐姆調零，再次測量電阻時歐姆表指針所指位置如圖甲所示，則被測電阻的阻值為 。

（2）要精確測量電阻的阻值，小組成員設計了如圖乙和丙所示電路，為定值電阻，與兩個電流表的量程之比為，且電表的內阻均很小，為了能在測量時使兩電流表的指針偏轉角度大致相等，則應選用下列哪個電阻較合適？( )
A． B． C． D．
（3）先用乙圖電路進行實驗，閉合電鍵前，先將圖乙中滑動變阻器滑片P移到最 （填“左”或“右”）端，閉合電鍵后，調節滑動變阻器，測得多組電流表、的示數和，作出圖像（為橫軸），得到圖像的斜率，再用圖丙申路進行實驗，測得多組電流表、的示數和，仍作圖像（為橫軸），得到圖像的斜率；則被測電阻 。這樣測量電阻的阻值 （填“存在”或“不存在”）因電表內阻產生的系統誤差。
7．某物理實驗小組用頻閃照相記錄平拋小球在不同時刻的位置，探究平拋運動的特點。
(1)關于本實驗，下列做法錯誤的是_______。
A．選擇體積小、質量大的小球 B．借助重垂線確定豎直方向
C．先拋出小球，再打開頻閃儀 D．水平拋出小球
(2)如圖甲所示的實驗中，A球沿水平方向拋出，同時B球自由落下，借助頻閃儀拍攝上述運動過程。如圖乙所示為某次實驗的頻閃照片，在誤差允許范圍內，根據任意時刻A、B兩球的豎直高度相同，可判斷A球豎直方向做 運動；根據 ，可判斷A球水平方向做勻速直線運動。
(3)某同學使小球從高度為h=0.8m的桌面水平飛出，用頻閃照相拍攝小球的平拋運動（每秒頻閃20次），最多可以得到小球在空中運動的 個位置。（不含拋出點）
(4)某同學實驗時忘了標記重垂線方向，為解決此問題，他在頻閃照片中，以某位置為坐標原點，沿任意兩個相互垂直的方向作為x軸和y軸正方向，建立直角坐標系xOy，并測量出另外兩個位置的坐標值，，如圖丙所示。根據平拋運動規律利用運動的合成與分解的方法，可得重垂線方向與y軸間夾角的正切值為 。
參考答案
1．(1)緩慢
(2)
(3)
（1）為避免溫度變化，應該把柱塞緩慢地向下壓或向上拉。
（2）由圖可知壓強為。
（3）根據
解得
則橫坐標為。
2．(1) ① 7.0
(2)
(3)BD
（1）[1] 游標卡尺測量內徑使用內爪測量，故選①部分。
[2] 10分度游標卡尺的精確度為，游標卡尺讀數為
（2）根據動量守恒定律有
然后兩者共同擺起使得細繩與豎直方向的夾角為時，由機械能守恒定律得
聯立可得，彈丸的初動能
根據比動能的定義有
（3）A．根據實驗原理，碰撞中損失的動能對測量結果無影響，故A錯誤；
BD．若考慮金屬盒所受空氣阻力以及毛筆筆尖與白紙之間的阻力和仿真槍沒有抵近金屬盒射擊都會使得初動能的測量值小于真實值，故比動能的測量值偏小，故BD正確；
C．若擊中金屬盒的位置位于金屬盒中心上方，則的測量值偏大，比動能的測量值偏大，故C錯誤。
故選BD。
3．(1)3.0
(2)BD
(3)
（1）選取向左為正方向，碰撞過程中動量守恒和機械能守恒，則有，
聯立解得
當時，，則
由乙圖可知，時，有
做平拋運動，則
代入數據得
聯立可得
（2）AB．碰撞過程中，動量守恒，兩球作用的時間變長，球獲得的速度變小，則碰撞后球水平位移減小，球碰后速度較之前變大，則碰后夾角變大，
故A錯誤，B正確；
C．若在鋼球的被碰位置貼一小塊棉布，依然將球拉至懸線與豎直線夾角為由靜止釋放，碰撞過程中，動量守恒，碰撞過程中系統總動量不變，故C錯誤；
D．貼一小塊棉布后，碰撞過程中，動量守恒，碰撞過程中系統總動量不變，系統動能損失變大，故D正確。
故選BD。
（3）設兩球的質量均為，在方向與垂直方向上由動量守恒定律可得，
又由能量守恒得
結合以上三式可得
即
4．(1)12.0
(2) 2.0
(3)b
(4) 2.0 0.22
（1）由電阻箱的讀數規則有
（2）[1][2]由閉合電路歐姆定律有
整理有
結合題中圖線a的解析式，有
解得
（3）由之前的分析可知，圖像的斜率為電池的電動勢的倒數，由題圖可知，其圖像a的斜率大，所以圖線a的電動勢小。根據題意，舊電池的電動勢減小，所以圖線a為舊電池，圖線b為新電池。
（4）[1][2]分析題圖中電路可知，外電路的用電器為電阻R和，結合題意可知，題圖的y軸為電池的輸出功率，題圖的x軸為外電路的電阻。對電池有
結合題圖有
由之前的分析可知，有
題圖中A點為y最大值，由上述公式可知，當，即外電路電阻等于電池內阻時，取得最大值，所以
5． ）1.00（或1） 1（或1.0） ）7.8 6.0
（1）電阻箱阻值
則電阻箱應該選擇R2；
（3）電壓表滿偏時兩端電壓為3V，保持滑片的位置不變，即電壓表和電阻箱兩端電壓之和為3V，則調節電阻箱，使電壓表的示數為1V，此時電阻箱兩端電壓為2V，則不改變電阻箱的阻值，電壓表和電阻箱的串聯組合，就是改裝好的9V電壓表。
（4）由電路可知
即
可知，
解得
（5）因為，
可得
由圖像可知，
解得E=7.8V，r=6.0Ω
6． 100 B 右 不存在
（1）[1]歐姆表指針的偏轉角度過大，表明通過歐姆表的電流較大，即所測電阻阻值較小，為了減小讀數誤差，需要使得指針指在歐姆表的中央刻線附近，則需要換用低倍率，即應將選擇開關撥到“”倍率；
[2]根據歐姆表的讀數規律，該讀數為
（2）[3]與兩個電流表的量程之比為，在干路上，在支路上，電表的內阻均很小，為了能在測量時使兩電流表的指針偏轉角度大致相等，即通過兩電表的電流之比近似為，則選用的電阻應與待測電阻的阻值差不多的電阻，根據上述，歐姆表測得的阻值為，即選用。
故選B。
（3）[4]圖乙中滑動變阻器采用分壓式接法，為了確保電路安全，剛剛閉合開關時，需要使得待測電路獲得電壓為零，可知閉合開關之前滑片P應移到最右端；
[5]用乙圖電路進行實驗，根據分析有
則有
圖像的斜率，則有
用丙圖電路進行實驗，根據分析有
則有
圖像的斜率，則有
解得
[6]根據上述求解過程，可知，電流表的內阻對測量沒有影響，即這樣測量電阻的阻值不存在因電表內阻產生的系統誤差。
7．(1)C
(2) 自由落體運動 球相鄰兩位置水平距離相等
(3)
(4)
（1）A．用頻閃照相記錄平拋小球在不同時刻的位置，選擇體積小、質量大的小球，可以減小空氣阻力的影響，A正確；
B．本實驗需要借助重垂線確定豎直方向，B正確；
CD．實驗過程先打開頻閃儀，再水平拋出小球，C錯誤，D正確。
本題選擇錯誤的，故選C。
（2）根據任意時刻、兩球的豎直高度相同，可以判斷出球豎直方向做自由落體運動；根據球相鄰兩位置水平距離相等，可以判斷球水平方向做勻速直線運動。
（3）根據運動學公式
解得
頻閃儀每秒頻閃20次，頻閃周期
故最多可以得到小球在空中運動的位置有
（4）、分別表示水平和豎直方向，設重垂線方向與軸間的夾角為，建立坐標系存在兩種情況，如圖所示
當建立的坐標系為、時，則小球沿軸方向做勻減速運動，根據逐差法有
軸方向有
聯立解得
當建立的坐標系為、時，則小球沿軸方向做勻加速運動，根據逐差法有
軸方向有
聯立解得
綜上所述，重垂線方向與軸間夾角的正切值為
21世紀教育網 www.21cnjy.com 精品試卷·第 2 頁 （共 2 頁）
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