北京市名校新高考物理实验题100题汇总含解析

word版可编辑】北京市名校新高考物理精选实验题100题汇总精选高考物理实验题100题含答案有解析1.某同学将力传感器固定在车上用于探究“加速度与力、质量之间的关系”，如图甲、乙所示。（1）下列说法正确的是（）A.需要用天平测出传感器的质量 B.需要用到低压交流电源C.实验时不需要平衡摩擦力D.若实验中砂桶和砂子的总质量过大，作出的a-F图象可能会发生弯曲（2）下列实验中用到与该实验相同研究方法的有（）A.探究单摆周期的影响因素 B.探究求合力的方法C.探究做功与速度的变化关系 D.探究导体电阻与其影响因素的关系（3）图丙是某同学通过实验得到的一条纸带（交流电频率为50Hz）,他在纸带上取A、B、C、D、E、F、G 等 7 个计数点（每相邻两个计数点之间还有4 个点没有画出），将毫米刻度尺放在纸带上。根据图可知,打下F 点时小车的速度为 m/s。小车的加速度为 m/s2（计算结果均保留两位有效数字）cm0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10rlllllllll加加ll皿llllllllllllllllll1111Ml1111Mlillllllllllllll血加油Mlllll I_7 ABC D F G）图丙【答案】A AD 0.24 0.40【解析】【详解】（1）1 A.本实验是探究“加速度与力、质量之间的关系，即 F=M a,所 以 M 包括传感器的质量，即需要用天平测出传感器的质量。故 A 正确。B.电火花计时器使用的是220V交流电源。故 B 错误。C.实验前要平衡摩擦力，平衡摩擦力时要把小车（包括力传感器）放在木板上，后面固定一条纸带，纸带穿过打点计时器。把木板一端垫高，调节木板的倾斜程度，使小车在不受绳的拉力时能拖动纸带沿木板做匀速直线运动。故 C 错误。D.实验中力传感器直接测出了拉力的大小，所以不需要满足砂桶和砂子的总质量远小于小车的质量，所以即使实验中砂桶和砂子的总质量过大，作出的a-F图象也不会发生弯曲。故 D 错误。该实验采用了控制变量法进行探究。A.单摆的周期公式为：T =2 化,是用的控制变量法。故 A 符合题意。B.探究求合力的方法，采用的是等效替代的方法。故 B 不符合题意。C.探究做功与速度的变化关系，采用的是倍增法。故 C 不符题意。D.导体的电阻为：R=p%,采用的是控制变量法。故 D 符合题意。(3)3 由于每相邻两个计数点间还有4 个点没有画出，所以相邻的计数点间的时间间隔T=0.1s,根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度得:X”.(9.60-4.80)x l O-2%=H -m/s=0.24m/s2 T 2x 0.1 4 根据匀变速直线运动的推论公式 x=aT?可以求出加速度的大小为：,二%中=(9.6。-3.00)-(：.00-。.00)x 10.2 =0.4 0 mz s 29T 9x 0.122.在做“用单摆测定重力加速度”的实验过程中：(1)小李同学用游标卡尺测得摆球的直径如图所示，则摆球直径d=，(2)小张同学实验时却不小心忘记测量小球的半径，但测量了两次摆线长和周期，第一次测得悬线长为L，对应振动周期为T”第二次测得悬线长为L 2,对应单摆的振动周期为T 2,根据以上测量数据也可导出重力加速度的表达式为 o 答案2.030 g=-JT -T【解析】【详解】游标卡尺的主尺读数为20m m,游标尺读数为0.05x6mm=0.30mm,则摆球的直径d=20.30mm=2.030cm(2)2 设小球的半径为r,根据单摆的周期公式得 =2九联立方程组解得4兀2 d)*T-T 3.实验小组利用以下方法对物体的质量进行间接测量，装置如图1 所示：一根轻绳跨过轻质定滑轮与两个相同的重物P、Q 相连，已知重物P、Q 的质量均为m,当地重力加速度为g。在重物Q 的下面通过轻质挂钩悬挂待测物块Z,重物P 的下端与穿过打点计时器的纸带相连。(1)先接通频率为50Hz的交流电源，再由静止释放系统，得到如图2 所示的纸带，则系统运动的加速度a=m/s2(结果保留2 位有效数字)；在忽略阻力的理想情况下，物块Z 质 量 M 的表达式为M=(用字母m、a、g 表示)；(3)实际情况下，空气阻力、纸带与打点计时器间的摩擦、定滑轮中的滚动摩擦不可以忽略，物 块 Z 的实际质量与理论值M 有一定差异，这种误差是 误差(填“偶然”或“系统,2/na【答案】8.0 系统g-a【解析】【分析】根据位移差公式Ax=a尸求解系统的加速度。对整个系统进行分析，根据牛顿第二定律求解M 的表达式。根据误差来源分析误差的性质。【详解】(1)根据位移差公式M 二 a，解得系统运动的加速度为。=当=(2.95+3.29)-32+2.64)、IQ-2 苗=8.orfT2 4x0.022 2 根据牛顿第二定律，对 Q 和 Z 有(A7+m)g T=(M+m)a对物体P 有T-mg=ma-2ma联 立 解 得 知=。g-a(3)由题意可知本实验中误差是由于实验原理的选择而造成的，无法通过多测数据来消除，故这是一种系统误差。【点睛】本题主要考查了通过系统牛顿第二定律测质量的方法，能分析出实验误差的原因。明确系统误差和偶然误差的定义。4.一个小灯泡的额定电压为2.0V 额定电流约为0.5A,选用下列实验器材进行实验，并利用实验数据描绘和研究小灯泡的伏安特性曲线。A.电源E：电动势为3.0 V,内阻不计；B.电压表V-量程为0 3 V,内阻约为Ik C；C.电压表V2：量程为0 1 5 V,内阻约为4kQ；D.电流表A“量程为0 3 A,内阻约为0.1。；E.电流表A2：量程为0 0.6 A,内阻约为0.6。；F.滑 动 变 阻 器 最 大 阻 值 为 1()0,额定电流为0.3A；G滑动变阻器6：最大阻值为15。，额定电流为1.0A；H.滑动变阻器与：最大阻值为150。，额定电流为1.0A；L 开关S,导线若干。实验得到如下数据(/和U 分别表示通过小灯泡的电流和加在小灯泡两端的电压)：Z/A0.000.120.210.290.340.380.420.450.470.490.50U/V0.000.200.400.600.801.001.201.401.601.802.00(1)实 验 中 电 压 表 应 选 用；电流表应选用；滑 动 变 阻 器 应 选 用.(请填写器材前对应的字母)(2)请你不要改动已连接导线，补全图甲所示实物电路图_ _ _ _ _ _ _ _.闭合开关前，应使滑动变阻器的滑片处在最(选填“左”或“右”)端。甲 乙(3)在如图乙所示坐标系中画出小灯泡的U -1曲线【答 案】BE左【详 解】(1)1 2 3 J.灯 泡 的 额 定 电 压 为 2.0 V,电 压 表 应 选 B；灯 泡 的 额 定 电 流 为 0.5A,则 电 流 表 应 选 E；为方便实验操作，且允许通过的最大电流不能小于0.5A,则 滑 动 变 阻 器 应 选 G。(2)45.灯泡正常发光时的电阻R=-Q=4。I 0.50=口6.67R&0.6QRv 1000Q”八-=-=Z JUR 4Q故丸 R RA则电流表应采用外接法，由表中实验数据可知，电压与电流从零开始变化，则滑动变阻器应采用分压式接法，电路图如图所示；闭合开关前，滑片应置于滑动变阻器最左端。(3)6.根据表中实验数据，在坐标系中描出对应的点，然后作出灯泡的U-/曲线如图所示。t/v5.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）弹簧II力计打点计时器（1）下列实验步骤正确的是A.用天平测出砂和砂桶的质量B.将带滑轮的长木板右端垫高，以平衡摩擦力C.小车靠近打点计时器，先释放小车，再接通电源，打出一条纸带，同时记录弹簧测力计的示数D.改变砂和砂桶的质量，打出几条纸带E.实验中不需要砂和砂桶的质量m 远小于小车的质量M该同学在实验中得到如图所示的一条纸带（两计数点间还有两个点没有画出），已知打点计时器采用的是频率为50Hz的交流电，根据纸带可求出小车的加速度为 m/s2（结果保留两位有效数字）单位：cm以弹簧测力计的示数F 为横坐标，加速度为纵坐标，画出的。-尸图象是一条直线，图线与横坐标的夹角 为 求 得 图 线 的 斜 率 为 左，则小车的质量为 o1.3 CD.k【答案】B D E【解析】【分析】【详解】d）l.A E.本题拉力可以由弹簧测力计测出，不需要用天平测出砂和砂桶的质量，也就不需要使小桶（包括砂）的质量远小于车的总质量，故 A 错误，E 正确；B.该题是弹簧测力计测出拉力，从而表示小车受到的合外力，应拿走砂桶，将带滑轮的长木板右端垫高,以平衡摩擦力，故 B 正确；C.打点计时器运用时，都是先接通电源，待打点稳定后再释放纸带，该实验探究加速度与力和质量的关系，要记录弹簧测力计的示数，故 C 错误；D.改变砂和砂桶的质量，打出几条纸带，获取多组实验数据，故 D 正确；故选BDE,（2）2.由于两计数点间还有两个点没有画出，故 T=0.06s,由x=al2可得 XQJ(3.8+3.3+2.8 2.3 1.9 1.4)x 10 9T2-9x0.0621.3m/s2（3）3.由牛顿第二定律得2F=ma则ma-F图象的斜率k-m小车质量为2m=k故选C；6.某同学要测定电阻约为200。的圆柱形金属材料的电阻率，实验室提供了以下器材:待测圆柱形金属Rx;电池组E（电动势6 V,内阻忽略不计）；电流表Ai（量程030m A,内阻约100Q）；电流表A 2（量程0-600J1A,内阻2000Q）；滑动变阻器Ri（阻值范围010。，额定电流1A）电阻箱R2（阻值范围09999。，额定电流1A）开关一个，导线若干。(1)先用螺旋测徽器测出该金属材料的截面直径，如图甲所示，则直径为 mm,然后用游标卡尺测出该金属材料的长度，如图乙所示，则长度为 cm。(2)将电流表A2与电阻箱串联，改装成一个量程为6V 的电压表，则电阻箱接入电路的阻值为在如图内所示的方框中画出实验电路图，注 意 在 图 中 标 明 所 用 器 材 的 代 号。(4)调节滑动变阻器滑片，测得多组电流表Ai、A2的示数1卜 L，作出L-L图像如图丁所示，求得图线的斜率为k=0.0205,则该金属材料的电阻R、=(结果保留三位有效数字)(5)该金属材料电阻率的测量值.(填“大于”“等于”或“小于”)它的真实值。【答案】9.203 10.405 8000209 等于【解析】【详解】(1)12.根据螺旋测微器读数规则，固定刻度读数为9m m,可动刻度部分读数为20.3x0.01mm,所以金属材料的直径为d=9mm+0.203mm=9.203mm；根据游标卡尺读数规则，金属材料的长度L=10.4cm+0.005cm=10.405cmo(2)3.改装后电压表量程为U=6V,由12g(r2g+R2)=U解得R2=80002即电阻箱接入电路的阻值为8000C。(3)4,由于待测电阻的阻值远大于滑动变阻器的阻值，所以需要设计成滑动变阻器分压接法，将电阻箱与电流表A2串联后并联在待测电阻两端，由于改装后的电压表内阻已知，所以采用电流表外接法。(4)5.由并联电路规律可得L(r2g+R2)=(I,-I2)Rx变形得12=-/,r2 g+R2+Rx由4-=k 0.02055 +&+Rv解得金属材料的电阻R x=209Q。(5)6.由于测量电路无系统误差，金属材料的电阻测量值等于真实值，可知金属材料的电阻率测量值等于真实值。7.用 图(a)所示的实验装置，探究小车匀加速运动的加速度。与其质量机及所受拉力尸的关系。实验所用交变电流的频率为5 0 H z。(1)保持沙桶及沙的总质量不变，改变小车上祛码的质量，分别做了 5 次实验。在 图(b)所 示 的 坐m标系中标出了相应的实验数据。(2)再进行第6 次实验，测得小车及祛码总质量为0.25k g,实验得到图(c)所示的纸带。纸带上相邻计数点之间还有4 个点未画出，由纸带数据计算加速度