西安市名校新高考物理实验题大全100题含解析

word版可编辑】西安市名校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.某实验小组用如图甲所示的实验装置进行“测量重力加速度”并“验证机械能守恒定律”两个实验。该小组把轻质细绳的一端与一个小球相连，另一端系在力传感器的挂钩上，整个装置位于竖直面内，将摆球拉离竖直方向一定角度，由静止释放，与传感器相连的计算机记录细绳的拉力F随 时 间t变化的图线。（1）首先测量重力加速度。将摆球拉离竖直方向的角度小于5。，让小球做单摆运动，拉 力F随 时 间t变化的图线如图乙所示。图 可 知 该 单 摆 的 周 期T约为 s（保留两位有效数字）。该 小 组测得该单摆的摆长为L,则 重 力 加 速 度 的 表 达 式 为（用测量或者已知的物理量表示）。然后验证机械能守恒定律。将摆球拉离竖直方向较大角度后由静止释放，拉 力F随 时 间t变化的图线如图丙所示。22 00 23*00 24-00 23 00 2600 ilbo 28*00留再要验证机械能守恒，还 需 要 测 量 的 物 理 量 是 若 图 中A点 的 拉 力 用 艮 表 示，B点 的 拉 力 用F2表 示，则 小 球 从A到B的过程中，验证机械能守恒的表达式为（填表达式前的字母序号）。A.（F2-mg）-mg-B.；（mg-FJ=B -mg C F2-m g =m g-F4兀【答 案】0.75（0.70或 者0.73也对）g=质量 A【解 析】【分 析】【详 解】1小球做单摆运动，经过最低点拉力最大，由 图 乙 可 知H.Os至!H4.0s内 有4个全振动，该单摆的周期14.0 11.04s=0.75s根据单摆周期公式T=2代可得重力加速度4 TLs=-r（2）3图中A 点对应速度为零的位置，即最高位置，根据受力分析可得耳=mgcosO图中3 点对应速度最大的位置，即最低点位置，根据牛顿第二定律可得FL/K V22-mg=小球从A 到B的过程中，重力势能减小量为EP=mg（L-LcosO）动能的增加量为1 2 1AA=mv=（7*-m g）L要验证机械能守恒，需满足Ep=3解得（F2-mg）=mg-Ft所以还需要测量的物理量是小球的质量4验证机械能守恒的表达式为-mg）=mg-Fi故 A 正确，B、C 错误；故选A.2.某个同学设计了一个电路，既能测量电池组的电动势E 和内阻r,又能同时测量未知电阻Rx的阻值。器材如下：A.电池组（四节干电池）B.待测电阻Rx（约 10。）C.电压表V 1（量程3V、内阻很大）D.电压表V 2（量程6V、内阻很大）E.电阻箱R（最大阻值99.9。）F.开关一只，导线若干实验步骤如下:(1)将实验器材连接成如图(a)所 示的电路，闭合开关，调节电阻箱的阻值，先 让 电 压 表Vi接近满偏，逐(2)根 据 记 录 的 电 压 表V i的 读 数Ui和 电 压 表V2的 读 数U2,以a为纵坐标，以对应的电阻箱的阻值R为横坐标，得到的实验结果如图(b)所 示。由图可求得待测电阻R、=C(保留两位有效数字)。(3)图(c)分别是以两电压表的读数为纵坐标，以 两 电 压 表 读 数 之 差 与 电 阻 箱 阻 值 的 比 值 七4为横坐R标得到结果。由图可求得电池组的电动势E V,内 阻r=。；两图线的交点的横坐标为_ A,纵坐标 为v(结果均保留两位有效数字)【答 案】8.0 6.0 4.0 0.50 4.0【解 析】【详 解】1串联电路电流处处相等，由 图(a)所示电路图可知:U,_ 4Rx R+Rx则:则力U一、夫D图 象 的斜 率:U 2二三1Rx 16解得:Rx=8.0fi 3由 图(a)所示电路图可知：RU _UU 图 线 是 电 源 的U-I图 象,由 图 示 图 象 可 知，电源电动势：E=6.0V,电源内阻:RU _ 6ZA-R4.004 5 q-0 2-G图线是Rx的 U-I图象,两图线交点反应的是电源与定值电阻直接串联时的情况，交点R的横坐标:E6+7 8.0+4.00.50A纵坐标:U=E-Ir=6-0.50 x4=4.0V3.如图所示，梁老师在课堂做“验证力的平行四边形定则”实验时，橡皮条的一端固定在黑板上方的A 点,另一端被两个弹簧测力计拉到O 点。下列原因可能会导致实验结果不准确的是.A.弹簧测力计在实验前没有调零B.弹簧测力计必须保持与木板平行，读数时视线要正对弹簧侧力计刻度C.弹簧测力计自身的重力对拉力大小有影响D.拉橡皮条的细绳套粗一些且短一些，实验效果较好(2)为了提高实验的准确性，减少误差，请提出合理的解决办法(一条即可).(3)两弹簧测力计的读数分别为Fi和 F 2,两细绳的方向分别与橡皮条延长线的夹角为a i和。2,如图所示,以下说法正确的是.A.为了验证力的平行四边形定则，只需作力的图示来表示分力与合力B.实验中用平行四边形定则求得的合力F 一定与OA在一条直线上C.若保持O 点的位置和夹角/不变，夹角(12可变，若用增大，则 F2可能减小D.两弹簧测力计间的夹角囚和az之和必须取90。【答案】AD 将竖直平面转到水平面 C【解析】【详解】(1)1A.弹簧测力计在实验前没有调零，弹簧测力计测力时会导致实验结果不准确，故 A 符合题意;B.本实验是通过在白纸上作力的图示来验证平行四边定则，为了减小实验误差，弹簧秤、细绳、橡皮条都应与木板平行，否则，作出的是拉力在纸面上的分力，误差较大，读数时视线必须与刻度尺垂直，防止视觉误差，故 B 不符合题意；C.弹簧测力计测的是拉力大小而不是重力大小，所以弹簧测力计自身的重力，不会导致实验结果不准确，故 c 不符合题意；D.在实验中要减小拉力方向的误差，应让标记同一细绳方向的两点尽量远些，故细绳应该长一些；拉橡皮条的细绳套粗一些且短一些，会导致实验结果不准确，故 D 符合题意；故选A D；(2)为了提高实验的准确性，减少误差要选用弹性小且适当长的细绳或将竖直平面转到水平面；(3)3A.为了验证力的平行四边形定则，应采用作力的图示来表示分力与合力，但不是只需作力的图示来表示分力与合力，故 A 错误；B.因实验中存在误差，故不可能严格使尸与尸重合，所以实验中用平行四边形定则求得的合力户不一定沿。4 直线方向，故 B 错误；C.对点。受力分析，受到两个弹簧的拉力和橡皮条的拉力，保持。点的位置和夹角因不变，即橡皮条长度不变，弹簧拉力士方向不变，弹簧拉力F2方向和大小都改变，如图：根据平行四边形定则可以看出耳的读数不断增大时，工先变小后变大，所以若耳增大时，工可能变小,故 C 正确；D.实验中，把橡皮筋的另一端拉到。点时，两个弹簧测力计之间的夹角不一定是取90。，故 D 错误；故选C。4.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R,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、Rs,定值电阻Ri、R2,电阻箱RO,开关S,控温装置，导线若干。按照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 o,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Rx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”）b 点电势。用 Ro、Ri、R2表示 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”）R、的真实值。【答案】等于 保护电流计 等于K 2【解析】【分析】【详解】1当电流计阻值不偏转时，没有电流流过电流计，电流计两端电势相等，即 a 点电势等于b 点电势。电流计指针不偏转，没有电流流过电流计，电桥平衡，由此可知幺=%解得旦&*旦网本实验中Rs的作用是保护电流计。4若只考虑系统误差，用该方法测得的Rx的阻值等于Rx的真实值。5.某学习小组的同学探究小灯泡L 的伏安特性曲线，可供选用的器材如下：小灯泡L,规格“3.6V、0.3A”；电流表A,量程0.2 A,内阻n=0.6。；电压表V,量程3 V,内阻r2=3kC；标准电阻R i阻 值 1.2Q；标准电阻R2阻 值 1k。；标准电阻R3阻 值 10kC；滑动变阻器R,限值范围010。；学生电源E,电动势4 V,内阻不计;开关S 及导线若干。(1)甲同学设计了如图1所示的电路来进行测量，闭合开关前，滑 动 变 阻 器 的 滑 片 应 该 置 于 (填“a”或“b”)端。闭合开关后移动滑片，发现电流表几乎无示数，电压表示数接近3 V,其故障原因可能是(填“cd 间 L 支路短路”或“cd 间 L 支路断路”)；排除故障后，某次电压表的示数如图2 所示，其读数为 V；(3)学习小组认为要想更准确地描绘出L 完整的伏安特性曲线，需要重新设计电路。请你在甲同学的基础上利用所供器材，在图3 所示的虚线框内补画出实验电路图，并在图上标明所选器材代号；(4)按图3 重新连接好电路，移动滑片在某个位置，读出电压表、电流表示数分别为U、I,如果不考虑电压表的分流，则此时刻灯泡L 的电阻R=(用 U、I 及数字表示)。【解析】【详解】(DU 闭合开关前，为了保证电路安全，滑动变阻器的滑片应该置于a 端，闭合开关后移动滑片，发现电流表几乎无示数，电压表示数接近3 V,其故障原因可能是cd 间 L 支路断路；3电压表最小分度为0.1 V,则电压表读数为2.30V；(3)4电压表、电流表需要扩大量程，结合灯泡的额定电压和电流，电流表并联R i,量程扩大到0.3 A,电压表串联R 2,量程扩大到4.0V,根据扩程后的电表内阻和灯泡的额定电压下的内阻，选用电流表外接法。如图4 3(4)5根据图3 电路图，可以得到灯泡两端的电压为可。，电 流 为 根 据 欧 姆 定 律 得6.某多用表内部的部分电路如图所示，已知微安表表头内阻R g=1 0 0 C,满偏电流1=200HA,定值电阻R i=2.5 Q,R2=2 2.5 Q,电源电动势E=1.5 V,则该多用表（1）A接线柱应该是与（填“红”或“黑”）表笔连接；（2）当选择开关接（填“a”或 b”）档时其对应的电阻档的倍率更高；（3）若选a档测量电阻，则原表盘IOOJIA,对应的电阻刻度值应当为 Q；原表盘5 0 1 1 A的刻度，对应的电阻刻度值应当为【答案】黑b 1 5 0。4 5 0。【解析】（1）当用欧姆表测电阻时，电源和表头构成回路，根据电源正负极连接方式可知，黑表笔与电源正极相连，故A接线柱应该是与“黑”表笔连接；E I R（2）整个回路最小电流/m i n =-，同时/min=号+人,当选 择 开 关 接b时，此时我外有R内+R外 K+&最大值。当选择开关接b档时其对应的电阻档的倍率更高。4（&+凡）E（3）用a档测量电阻，欧姆调零时，加=卫3 二+/,=1 0 0 0 0 A ,此 时 凡=一 =1 5 0。，当用 4“&=1 0 0 4 A,此时干路电流为/=上I,.“（R,一+RA +7 .=5 0 0 0/A ,由于/=-E-,解得gA 8 4+R外*（4+凡）R外=4内=1 5 0 Q；当 表 盘&=5 0 A时，此时干路电流为/=上2一1+4=2 5 0 0 A,由于段E/=,解得R外=3凡=4 5 0。4 A外【点睛】本题主要考查：利用电阻的串并联关系，来解决电流表的扩量程的相关问题；熟悉欧姆表的工作原理，利用回路欧姆定律解决相关问题。7.某同学用如图所示装置做“探究加速度与合力关系”的实验。测得小车（带遮光片）的 质 量 为 当 地 的重力加速度为g。(1)实验前，用游标卡尺测出遮光片的宽度，示数如图所示，则遮光片的宽度为d=cm。(2)为了使细线的拉力近似等于砂和砂桶的总重力，必须 A.将长木板的右端适当垫高，以平衡摩擦力B.砂和砂桶的总质量远小于小车的质量C.使连接小车的