专题10 实验-【好题汇编】3年（2022-2024）高考1年模拟物理真题分类汇编（湖北专用）

专题10 实验 1、（2024·湖北卷·T11）某同学利用激光测量半圆柱体玻璃砖的折射率，具体步骤如下： ①平铺白纸，用铅笔画两条互相垂直的直线和，交点为O。将半圆柱体玻璃砖的平直边紧贴，并使其圆心位于O点，画出玻璃砖的半圆弧轮廓线，如图（a）所示。 ②将一细激光束沿CO方向以某一入射角射入玻璃砖，记录折射光线与半圆弧的交点M。 ③拿走玻璃砖，标记CO光线与半圆弧的交点P。 ④分别过M、P作BB'的垂线、，、是垂足，并用米尺分别测量、的长度x和y。 ⑤改变入射角，重复步骤②③④，得到多组x和y的数据。根据这些数据作出图像，如图（b）所示。 （1）关于该实验，下列说法正确的是_____（单选，填标号）。 A. 入射角越小，误差越小 B. 激光的平行度好，比用插针法测量更有利于减小误差 C. 选择圆心O点作为入射点，是因为此处的折射现象最明显 （2）根据图像，可得玻璃砖的折射率为_____（保留三位有效数字）。 （3）若描画的半圆弧轮廓线半径略大于玻璃砖的实际半径，则折射率的测量结果_____（填“偏大”“偏小”或“不变”）。 2、（2024·湖北卷·T12）某同学设计了一个测量重力加速度大小g的实验方案，所用器材有：2g砝码若干、托盘1个、轻质弹簧1根、米尺1把、光电门1个、数字计时器1台等。 具体步骤如下： ①将弹簧竖直悬挂在固定支架上，弹簧下面挂上装有遮光片的托盘，在托盘内放入一个砝码，如图（a）所示。 ②用米尺测量平衡时弹簧的长度l，并安装光电门。 ③将弹簧在弹性限度内拉伸一定长度后释放，使其在竖直方向振动。 ④用数字计时器记录30次全振动所用时间t。 ⑤逐次增加托盘内砝码的数量，重复②③④的操作。 该同学将振动系统理想化为弹簧振子。已知弹簧振子的振动周期，其中k为弹簧的劲度系数，M为振子的质量。 （1）由步骤④，可知振动周期_____。 （2）设弹簧的原长为，则l与g、、T的关系式为_____。 （3）由实验数据作出的图线如图（b）所示，可得_____（保留三位有效数字，取9.87）。 （4）本实验的误差来源包括_____（双选，填标号）。 A. 空气阻力 B. 弹簧质量不为零 C. 光电门的位置稍微偏离托盘的平衡位置 3、（2023·湖北卷·T11）某同学利用测质量的小型家用电子秤，设计了测量木块和木板间动摩擦因数的实验。如图（a）所示，木板和木块A放在水平桌面上，电子秤放在水平地面上，木块A和放在电子秤上的重物B通过跨过定滑轮的轻绳相连。调节滑轮，使其与木块A间的轻绳水平，与重物B间的轻绳竖直。在木块A上放置n（）个砝码（电子秤称得每个砝码的质量为），向左拉动木板的同时，记录电子秤的对应示数m。 （1）实验中，拉动木板时__________（填“必须”或“不必”）保持匀速。 （2）用和分别表示木块A和重物B质量，则m和所满足的关系式为__________。 （3）根据测量数据在坐标纸上绘制出图像，如图（b）所示，可得木块A和木板间的动摩擦因数_________（保留2位有效数字）。 4、（2023·湖北卷·T12）某实验小组为测量干电池的电动势和内阻，设计了如图（a）所示电路，所用器材如下： 电压表（量程，内阻很大）； 电流表（量程）； 电阻箱（阻值）； 干电池一节、开关一个和导线若干。 （1）根据图（a），完成图（b）中的实物图连线__________。 （2）调节电阻箱到最大阻值，闭合开关。逐次改变电阻箱的电阻，记录其阻值R、相应的电流表示数I和电压表示数U。根据记录数据作出的图像如图（c）所示，则干电池的电动势为__________V（保留3位有效数字）、内阻为__________（保留2位有效数字）。 （3）该小组根据记录数据进一步探究，作出图像如图（d）所示。利用图（d）中图像的纵轴截距，结合（2）问得到的电动势与内阻，还可以求出电流表内阻为__________（保留2位有效数字）。 （4）由于电压表内阻不是无穷大，本实验干电池内阻的测量值__________（填“偏大”或“偏小”）。 5、（2022·湖北卷·T12）某同学设计了一个用拉力传感器验证机械能守恒定律的实验。一根轻绳一端连接固定的拉力传感器，另一端连接小钢球，如图甲所示。拉起小钢球至某一位置由静止释放，使小钢球在竖直平面内摆动，记录钢球摆动过程中拉力传感器示数的最大值和最小值。改变小钢球的初始释放位置，重复上述过程。根据测量数据在直角坐标系中绘制的图像是一条直线，如图乙所示。 （1）若小钢球摆动过程中机械能守恒。则图乙中直线斜率的理论值为_______。 （2）由图乙得:直线的斜率为______，小钢球的重力为_______N。（结果均保留2位有效数字） （3）该实验系统误差的主要来源是______（单选，填正确答案标号）。 A．小钢球摆动角度偏大 B．小钢球初始释放位置不同 C．小钢球摆动过程中有空气阻力 6、（2022·湖北卷·T13）某探究小组学习了多用电表的工作原理和使用方法后，为测量一种新型材料制成的圆柱形电阻的电阻率，进行了如下实验探究。 （1）该小组用螺旋测微器测量该圆柱形电阻的直径D，示数如图甲所示，其读数为_____mm。再用游标卡尺测得其长度L。 （2）该小组用如图乙所示的电路测量该圆柱形电阻Rx的阻值。图中电流表量程为0.6A、内阻为1.0Ω，定值电阻R0的阻值为20.0Ω，电阻箱R的最大阻值为999.9 Ω。首先将S2置于位置1，闭合S1，多次改变电阻箱R的阻值，记下电流表的对应读数I，实验数据见下表。 R/Ω I/A /A-1 5.0 0.414 2.42 10.0 0.352 2.84 15.0 0.308 3.25 20.0 0272 3.68 25.0 0.244 4.10 30.0 0.222 4.50 根据表中数据，在图丙中绘制出图像。再将S2置于位置2，此时电流表读数为0.400A。根据图丙中的图像可得_____Ω（结果保留2位有效数字）。最后可由表达式____得到该材料的电阻率（用D、L、表示）。 （3）该小组根据图乙的电路和图丙的图像，还可以求得电源电动势_________V，内阻_______Ω。（结果均保留2位有效数字） （4）持续使用后，电源电动势降低、内阻变大。若该小组再次将此圆柱形电阻连入此装置，测得电路的电流，仍根据原来描绘的图丙的图像得到该电阻的测量值会_____（选填“偏大”、“偏小”或“不变”）。 1．（2024·湖北武汉·二模）如图甲所示，某实验小组的同学用量角器和单摆设计、制作一个简易加速度计。将此装置竖直悬挂于物体上，当物体在水平方向做匀变速直线运动时，通过单摆与竖直方向的偏角可以测出加速度的大小。同学们进行了如下操作： (1)如图乙所示，用游标卡尺测出小球的直径， mm (2)用单摆测量当地的重力加速度，除了测出小球的直径外，还应测量的物理量有___________（填选项前的字母符号） A．小球的质量m B．摆线的长度L C．单摆做简谐运动时的周期T D．单摆做简谐运动时的摆角θ (3)用上述操作过程中测量出的物理量的符号表示重力加速度。 (4)使用该加速度计测量加速度时，单摆与竖直方向的偏角为α，则加速度 （用g和α表示） 。 2．（2024·湖北武汉·二模）某同学设计了如图甲所示的电路，用来测量水果电池的电动势E和内阻r，以及一未知电阻Rₓ的阻值，图中电流表内阻极小，可忽略。实验过程如下： i.断开开关 闭合开关 改变电阻箱R阻值，记录不同阻值对应的电流表示数； ii.将开关 都闭合，改变电阻箱R阻值，再记录不同阻值对应的电流表示数； iii.根据步骤 i、ii记录的数据，作出对应的 的图线，如图乙所示，A、B两条倾斜直线的纵截距均为b，斜率分别为 根据以上实验步骤及数据，回答下列问题： (1)根据步骤ii中记录的数据，作出的 图线是图乙中的 （填“A”、“B”）； (2)根据图乙中图线的斜率和截距，可以表示出电源电动势 ，电源内阻 ，电阻 = （用 和b表示） (3)若电流表内阻较大不可忽略，图线A、B的截距 （选填“相同”、“不同”），内阻r测量值 （选填“偏大”、  “偏小”、  “不变”）。 3．（2024·湖北武汉·二模）某同学用如图（a）所示的电路描绘电动机的伏安特性曲线，并同时测量电源的电动势和内阻。现有实验器材：待测电源、电压表（内阻很大）、电流表（内阻很小）、电阻箱、滑动变阻器、待测电动机M、开关若干、导线若干。 (1)描绘电动机的伏安特性曲线步骤如下： ①断开、、，先将滑动变阻器的滑片P滑到 （填“c”或“d”）端； ②闭合开关，接a，调节滑动变阻器，读出电流表、电压表的示数，将数据记入表格； ③以电动机两端的电压U为纵坐标，以通过电动机的电流I为横坐标，根据数据描点作图，得到电动机的伏安特性曲线如图（b）所示。请简要说明图中OA段为直线的原因： 。 (2)测电源的电动势和内阻步骤如下： ①断开，闭合，接b； ②调节电阻箱，读出相应的阻值和电压表示数； ③多次测量后，以为横坐标，为纵坐标，描点连线，得到图（c），由此可得电源电动势E= V，内阻r= Ω；（结果均保留2位有效数字） (3)把上述两个规格相同的电动机串联后接在该电源两端，则其中一个电动机的电功率为 W（结果保留2位有效数字）。 4．（2024·湖北十堰·二模）某实验小组为测量干电池的电动势和内阻，设计了如图甲所示的电路，所用器材如下： A．干电池一节； B．电压表（量程为，内阻较大）； C．电阻箱（阻值为）； D．开关一个和导线若干。 (1)根据图甲，用笔画线代替导线，将图乙中的实物图补充完整。 (2)调节电阻箱到最大阻值，闭合开关。逐次改变电阻箱的电阻，记录其阻值R、相应的电压表的示数U。根据记录的数据作出的图像如图丙所示，则该干电池的电动势 V、内阻 Ω。（结果均保留两位小数） (3)由于电压表的内阻不是无穷大的，因此本实验干电池的内阻的测量值 ，电动势的测量值 （填“偏大”“偏小”或“准确”）。 5．（2024·湖北黄石·一模）某同学利用如图装置测量小车和智能手机的质量，智能手机可以利用APP直接测量出手机运动时的加速度。悬挂质量为m的钩码，用智能手机测出小车运动的加速度a；改变钩码的质量m，进行多次测量：做出a与的图像如图，已知图像中直线的截距为b，斜率为k。不计空气阻力，重力加速度为g。 (1)（多选）以下说法正确的是______； A．钩码的质量不需要远小于智能手机和小车的质量 B．细绳应该始终与长木板平行 C．不悬挂钩码时，应使小车和智能手机匀速沿木板下滑 D．细线的拉力等于钩码的重力 (2)根据图像可得，小车和手机的质量为 ； (3)再利用手机APP测出斜面倾角为，则木板摩擦系数 。 6．（2024·湖北十堰·二模）在探究加速度与力、质量的关系的实验中，采用如图甲所示的装置。 (1)该实验运用的方法是 （填“控制变量法”或“等效替代法”）。 (2)在补偿小车与长木板之间的阻力后，打出了一条纸带，每五个点取一个计数点，量出A、B、C三点到O点的距离如图乙所示，已知打点计时器所接电源的频率为，则打B点时小车的速度大小 ，小车的加速度大小 。（结果均保留两位有效数字） (3)改变砝码的质量，重复实验，得到多组小车的加速度a及对应的力传感器示数F，根据测量数据作出的图线为如图丙所示的直线，图像不过原点的原因是 。 7．（2024·湖北黄石·一模）某实验小组利用量角器、一段均匀电阻丝、电阻箱及灵敏电流计设计了一个测量电阻（待测电阻为）的方案，实验电路如图甲所示。 主要实验步骤如下： ①将电阻丝紧贴量角器弧边弯曲成型，并依量角器直径端点裁剪好； ②按甲图所示的电路原理图连接好各元件； ③将电阻箱的阻值调至，并使金属夹K从A端沿弧形电阻丝向B移动，当灵敏电流计的示数为零时，停止移动金属夹，此时从量角器上读出OA与OK间的夹角（弧度制）； ④改变电阻箱的阻值，重复步骤③，测得多组（，R）值； ⑤整理数据并在坐标纸上描点绘图，所得图像如图乙所示。 根据分析，试回答下列问题： (1)已知乙图中图像与纵轴的截距为，由此可求得 ； (2)实验时，当金属夹K调至某位置时，实验小组的同学因为观察不仔细认为灵敏电流计的读数已经为零，实际上，灵敏电流计还有从K到P的电流，那么此时测出的值与真实值相比 （填“偏小”、“相等”或“偏大”）； (3)该小组同学所在学校与供电站间有两根埋在地下的输电线，其中一根导线因损坏而与大地相通，现尝试采用上述实验所涉及的原理找到损坏的大致位置，其方法如图丙所示（终端用导线AB接通），电阻丝MN长，输电距离，若金属夹K在电阻丝上距M端时，灵敏电流计示数为零，则损坏处C与输电线起始处的距离为 m（结果保留两位有效数字）。 8．（2024·湖北武汉·二模）某同学用如图（a）所示的装置探究气体等温变化的规律，空气柱的压强可以通过压力表读出，空气柱的体积即空气柱的长度与横截面积的乘积。整个装置安装在固定架上，把柱塞置于注射器玻璃管的某一刻度处，将橡胶套套在玻璃管的下端，把一段空气柱封闭在玻璃管中，实验中空气柱质量保持不变。 (1)请将下列实验步骤补充完整： ①读出初始状态下空气柱的压强p和空气柱的长度l； ② （填“缓慢”或“快速”）向上拉或向下压柱塞，待压力表示数稳定后，读出空气柱的压强和空气柱的长度； ③重复步骤②，记录多组数据； (2)某次实验时，压力表的示数如图（b）所示，则空气柱的压强 Pa； (3)以p为纵坐标，以 为横坐标，把采集的各组数据在坐标纸上描点，各点位于过原点的同一条直线上，由此得出结论：在实验误差允许范围内，一定质量的气体，在温度不变的情况下，压强与体积成反比。 9．（2024·湖北黄石·三模）影响物质材料电阻率的因素很多，温度是一个较为重要的因素，在测量金属丝电阻率的实验中，可供选用的器材如下： A．电压表V1（每程0~3V，内阻约3kΩ） B．电压表V2（量程0~15V，内阻约15kΩ） C．电流表A1（量程0~600mA，内阻约1Ω） D．电流表A2（量程0~3A，内阻约0.02Ω） E．滑动变阻器R1（总阻值10Ω） F．滑动变阻器R2（总阻值100Ω） (1)为了合理选择实验方案和器材，首先使用欧姆表（“×1”挡）粗测接入电路的金属丝的阻值R，欧姆调零后，将表笔分别与金属丝两端连接，测量结果如图甲所示，则读数R= Ω。 (2)使用电流表和电压表准确测量金属丝的阻值，为了安全、准确、方便地完成实验，除电源电动势为4V，内阻很小，待测金属丝、导线、开关外，电压表应选用 ，电流表应选用 ，滑动变阻器应选用 （均选填器材前的字母）。 (3)若图乙是某金属材料制成的电阻R随摄氏温度t变化的图像，图中R0表示0℃时的电阻，k为图线的斜率。用该电阻与电池（E，r），电流表（内阻RE）、滑动变阻器（接入电路电阻RP）串联起来，连接成如图丙所示的电路，用该电阻做测温探头，把电流表的电流刻度改为相应的温度刻度，就得到了一个简单的“金属电阻温度计”。使用“金属电阻温度计”前，先要把电流值改为相应的温度值，请用E、R0、k、RP等题中所给物理量表示温度t与电流I的关系t= 。 (4)导体电阻率是导体的特性，曾经有方案通过测量电阻率测定半导体材料的纯度，你认为这个方案可能存在的问题是 。 10．（2024·湖北武汉·一模）某兴趣小组通过测量金属丝的电阻率来分析其材料的性质。给定的实验器材有：螺旋测微器，多用电表，电源（电动势为3V、内阻约为0.5Ω），电流表A（量程为，内阻约为0.1Ω），电压表V（量程为，内阻约为3kΩ）、滑动变阻器R（最大阻值为5Ω，额定电流为1A），开关，导线若干。 (1)用螺旋测微器测量金属丝的直径，其中某次测量结果如图1所示：其读数为 （该值接近多次测量的平均值）。 (2)用多用电表粗略测量金属丝的电阻，当选择“”倍率的电阻挡测量时，发现多用电表指针偏转过大，因此需选择 倍率（填“”“”或“”）的电阻挡，欧姆调零后再进行测量，多用电表的示数如图2所示，测量结果为 Ω。 (3)根据上述粗测结果，该兴趣小组成员充分讨论后，决定用伏安法进一步精确测量该金属丝的电阻值。他们利用所给器材，设计好实验电路（部分电路如图3所示），正确连接好电路后进行实验测量，记录多组实验数据，并在坐标纸上建立直角坐标系，描绘出图线如图4所示。已知实验时所用待测金属丝接入电路部分的长度为。 ①请在图3中完成剩余电路的连接 ； ②根据以上数据估算出该金属丝的电阻率约为 （保留两位有效数字）。 (4)该兴趣小组查阅物理教材得知几种导体材料在室温时的电阻率如下：分析可知，该金属丝材料最有可能是上述中的__________（填选项序号）。 A．铜 B．锰铜合金 C．镍铬合金 11．（2024·湖北·模拟预测）两只电压表、，量程分别为0.25V和1.5V，为了准确测量它们的内阻（约为几千欧），备有以下器材：电阻箱R（0~9.999Ω），滑动变阻器，直流电源E（2V，内阻不计），开关S，导线若干。请完成下列填空： （1）甲图为某位同学设计的实物连线图，请在图中直接修改存在的问题 。 （2）在修改后的实物连线图中，闭合S前，应将滑动变阻器的滑片调到最 端（选填“左”或“右”）。 （3）调节电阻箱的阻值R和变阻器的滑片位置，使电压表的示数，记录此时电压表的示数和阻值R；多次改变阻值R和滑片位置，但保持不变，得到多组、R值。 （4）处理数据，得到图丁所示的关系图线．根据图线算出电压表的内阻为 kΩ，电压表的内阻为 kΩ（均取两位有效数字）。 12．（2024·湖北·模拟预测）某实验小组利用如图甲所示的装置来测量当地的重力加速度。主要实验步骤如下： ①用游标卡尺测量遮光片的宽度d； ②用手托住滑块，使其保持静止，测出遮光片至光电门的距离x、垫块的厚度h、气垫导轨左端到垫块左端的距离L； ③接通气泵，将滑块由静止释放； ④记录遮光片经过光电门的时间t； ⑤改变滑块的位置，多次记录遮光片至光电门的距离x和遮光时间t； ⑥以x为纵坐标，为横坐标，描点连线，得到一条过原点的正比例函数图像； ⑦计算得到解析式。 (1)遮光片的宽度 cm。 (2)某次实验中测得，则遮光片通过光电门时的速度大小为 m/s（结果保留三位有效数字）。 (3)实验所测当地重力加速度 （用题中所给或所测物理量的字母表示）。 13．（2024·湖北武汉·一模）某同学利用如图所示的装置测量滑块与长木板间的动摩擦因数。将长木板水平固定在桌面上，长木板左侧固定挡板上栓接一轻质弹簧，长木板上M、N两点正上方分别安装有光电门1、光电门2，带有遮光片的滑块靠近轻质弹簧放置在长木板上。实验开始前，测得遮光片的宽度为d，M、N间的距离为b。 (1)实验时，向左推动滑块压缩轻质弹簧到适当的位置，松手后，滑块在弹簧弹力的作用下向右运动，经过光电门1、光电门2时，与光电门相连的计时器依次记录下遮光片通过两光电门的时间分别为、，则滑块通过光电门1的速度为 ，通过光电门2的速度为 。 (2)该同学通过改变弹簧的压缩程度进行多次实验，测得多组滑块通过两光电门的时间、的数据，并根据测得的数据在坐标纸上描点，拟合图线，得到的图像最合理的是__________。 A． B． C． D． (3)根据上述得到的最合理图像、图像与横轴的截距绝对值为a，重力加速度为g，则滑块与长木板间的动摩擦因数为 。 14．（2024·湖北·二模）某同学利用如图甲所示的电路测量一待测电阻(约为 200Ω)的阻值。可使用的器材有：滑动变阻器 ，滑动变阻器 电阻箱(最大阻值为999.9Ω),灵敏电流计 G，电阻丝，电源E，开关S，导线若干。 (1)按原理图甲将实物图乙中的连线补充完整 。 (2)完成下列填空： ①滑动变阻器R 应选用 (选填“R₁”或“R₂”)。 ②将电阻箱R0的阻值置于225.0Ω，将R 的滑片置于适当位置，接通S，再反复调节电阻丝上滑动触头P 的接入位置。某次调节时发现电流计 G 中有从A 流向B的电流，应将触头P 向 (选填“左”或“右”)移动，直至电流计示数为0。 ③将电阻箱R0和待测电阻Rx位置对调，其他条件保持不变，发现将R0的阻值置于196.0Ω时，在接通 S 后，电流计的示数也为 0。则待测电阻的阻值为 Ω。 ④某同学在对调电阻箱和待测电阻时，不小心将滑动电阻器的滑片移动了少许，对实验结果 影响(选填“有”或“无”)。 15．（2024·湖北武汉·模拟预测）某同学用如图甲所示的数字化实验装置测量当地的重力加速度。在滑块上安装一遮光条，将滑块放在水平气垫导轨上的A处，让细绳跨过定滑轮与钩码相连，光电门固定安装在气垫导轨上的处，测得遮光条中心与处的距离为s。将滑块由静止释放，遮光条通过光电门时光电门记录的挡光时间为。 （1）用游标卡尺测量遮光条的宽度，示数如图乙所示，遮光条的宽度d= mm； （2）实验时，光电门记录的挡光时间，则滑块通过光电门时的速度大小= m/s（结果保留3位有效数字）； （3）改变距离s，测量时间。多次测量，记录数据，描点并作出图像，如图丙所示。 （4）测得钩码的质量，滑块（含遮光条）的质量，则当地的重力加速度= （结果保留2位有效数字）。 16．（2022·湖北·二模）某校举行了一次物理实验操作技能比赛，其中一项比赛为选用合适的电学元件设计合理的电路，并能较准确地测量同一电池组的电动势及其内阻。提供的器材如下： A．电流表G（满偏电流10mA，内阻为10Ω） B．电流表A（0~0.6A~3A，内阻未知） C．电压表V（0~5V~10V，内阻未知） D．滑动变阻器R（0~20Ω，1A） E．定值电阻（阻值为990Ω） F．开关与导线若干 （1）图（a）是小李同学根据选用的仪器设计的测量该电池组电动势和内阻的电路图。根据该实验电路测出的数据绘制的图线如图（b）所示（为电流表G的示数，为电流表A的示数），则由图线可以得到被测电池组的电动势E= V，内阻r= Ω。（结果均保留2位有效数字） （2）另一位小张同学则设计了图（c）所示的实验电路对电池组进行测量，记录了单刀双掷开关分别接1、2对应电压表的示数U和电流表的示数I；根据实验记录的数据绘制图线如图（d）中所示的A、B两条图线。可以判断图线A是利用单刀双掷开关接 （选填“1”或“2”）中的实验数据描出的；分析A、B两条图线可知，此电池组的电动势为E= ，内阻r= 。（用图中、、、表示） 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！6 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 专题10 实验 1、（2024·湖北卷·T11）某同学利用激光测量半圆柱体玻璃砖的折射率，具体步骤如下： ①平铺白纸，用铅笔画两条互相垂直的直线和，交点为O。将半圆柱体玻璃砖的平直边紧贴，并使其圆心位于O点，画出玻璃砖的半圆弧轮廓线，如图（a）所示。 ②将一细激光束沿CO方向以某一入射角射入玻璃砖，记录折射光线与半圆弧的交点M。 ③拿走玻璃砖，标记CO光线与半圆弧的交点P。 ④分别过M、P作BB'的垂线、，、是垂足，并用米尺分别测量、的长度x和y。 ⑤改变入射角，重复步骤②③④，得到多组x和y的数据。根据这些数据作出图像，如图（b）所示。 （1）关于该实验，下列说法正确的是_____（单选，填标号）。 A. 入射角越小，误差越小 B. 激光的平行度好，比用插针法测量更有利于减小误差 C. 选择圆心O点作为入射点，是因为此处的折射现象最明显 （2）根据图像，可得玻璃砖的折射率为_____（保留三位有效数字）。 （3）若描画的半圆弧轮廓线半径略大于玻璃砖的实际半径，则折射率的测量结果_____（填“偏大”“偏小”或“不变”）。 【答案】（1）B （2）1.57 （3）不变 【解析】 【小问1详解】 A．入射角适当即可，不能太小，入射角太小，导致折射角太小，测量的误差会变大，故A错误； B．激光的平行度好，比用插针法测量更有利于减小误差，故B正确； C．相同的材料在各点的折射效果都一样，故C错误。 故选B。 【小问2详解】 设半圆柱体玻璃砖的半径为，根据几何关系可得入射角的正弦值为 折射角的正弦值为 折射率 可知图像斜率大小等于折射率，即 【小问3详解】 根据（2）中数据处理方法可知若描画的半圆弧轮廓线半径略大于玻璃砖的实际半径，则折射率的测量结果不变。 2、（2024·湖北卷·T12）某同学设计了一个测量重力加速度大小g的实验方案，所用器材有：2g砝码若干、托盘1个、轻质弹簧1根、米尺1把、光电门1个、数字计时器1台等。 具体步骤如下： ①将弹簧竖直悬挂在固定支架上，弹簧下面挂上装有遮光片的托盘，在托盘内放入一个砝码，如图（a）所示。 ②用米尺测量平衡时弹簧的长度l，并安装光电门。 ③将弹簧在弹性限度内拉伸一定长度后释放，使其在竖直方向振动。 ④用数字计时器记录30次全振动所用时间t。 ⑤逐次增加托盘内砝码的数量，重复②③④的操作。 该同学将振动系统理想化为弹簧振子。已知弹簧振子的振动周期，其中k为弹簧的劲度系数，M为振子的质量。 （1）由步骤④，可知振动周期_____。 （2）设弹簧的原长为，则l与g、、T的关系式为_____。 （3）由实验数据作出的图线如图（b）所示，可得_____（保留三位有效数字，取9.87）。 （4）本实验的误差来源包括_____（双选，填标号）。 A. 空气阻力 B. 弹簧质量不为零 C. 光电门的位置稍微偏离托盘的平衡位置 【答案】（1） （2） （3） （4）AC 【解析】 【小问1详解】 30次全振动所用时间t，则振动周期 【小问2详解】 弹簧振子的振动周期 可得振子的质量 振子平衡时，根据平衡条件 可得 则l与g、、T的关系式为 【小问3详解】 根据整理可得 则图像斜率 解得 【小问4详解】 A．空气阻力的存在会影响弹簧振子的振动周期，是实验的误差来源之一，故A正确； B．弹簧质量不为零导致振子在平衡位置时弹簧的长度变化，不影响其他操作，根据（3）中处理方法可知对实验结果没有影响，故B错误； C．根据实验步骤可知光电门的位置稍微偏离托盘的平衡位置会影响振子周期的测量，是实验的误差来源之一，故C正确。 故选AC。 3、（2023·湖北卷·T11）某同学利用测质量的小型家用电子秤，设计了测量木块和木板间动摩擦因数的实验。如图（a）所示，木板和木块A放在水平桌面上，电子秤放在水平地面上，木块A和放在电子秤上的重物B通过跨过定滑轮的轻绳相连。调节滑轮，使其与木块A间的轻绳水平，与重物B间的轻绳竖直。在木块A上放置n（）个砝码（电子秤称得每个砝码的质量为），向左拉动木板的同时，记录电子秤的对应示数m。 （1）实验中，拉动木板时__________（填“必须”或“不必”）保持匀速。 （2）用和分别表示木块A和重物B质量，则m和所满足的关系式为__________。 （3）根据测量数据在坐标纸上绘制出图像，如图（b）所示，可得木块A和木板间的动摩擦因数_________（保留2位有效数字）。 【答案】 ①. 不必 ②. ③. 0.40 【解析】 （1）[1]木块与木板间的滑动摩擦力与两者之间的相对速度无关，则实验拉动木板时不必保持匀速； （2）[2]对木块、砝码以及重物B分析可知 解得 （3）[3]根据 结合图像可知 则 μ=0.40 4、（2023·湖北卷·T12）某实验小组为测量干电池的电动势和内阻，设计了如图（a）所示电路，所用器材如下： 电压表（量程，内阻很大）； 电流表（量程）； 电阻箱（阻值）； 干电池一节、开关一个和导线若干。 （1）根据图（a），完成图（b）中的实物图连线__________。 （2）调节电阻箱到最大阻值，闭合开关。逐次改变电阻箱的电阻，记录其阻值R、相应的电流表示数I和电压表示数U。根据记录数据作出的图像如图（c）所示，则干电池的电动势为__________V（保留3位有效数字）、内阻为__________（保留2位有效数字）。 （3）该小组根据记录数据进一步探究，作出图像如图（d）所示。利用图（d）中图像的纵轴截距，结合（2）问得到的电动势与内阻，还可以求出电流表内阻为__________（保留2位有效数字）。 （4）由于电压表内阻不是无穷大，本实验干电池内阻的测量值__________（填“偏大”或“偏小”）。 【答案】 ①. ②. 1.58 ③. 0.64 ④. 2.5 ⑤. 偏小 【解析】 （1）[1]实物连线如图： （2）[2][3]由电路结合闭合电路的欧姆定律可得 由图像可知 E=1.58V 内阻 （3）[4]根据 可得 由图像可知 解得 （4）[5]由于电压表内阻不是无穷大，则实验测得的是电压表内阻与电源内阻的并联值，即实验中测得的电池内阻偏小。 5、（2022·湖北卷·T12）某同学设计了一个用拉力传感器验证机械能守恒定律的实验。一根轻绳一端连接固定的拉力传感器，另一端连接小钢球，如图甲所示。拉起小钢球至某一位置由静止释放，使小钢球在竖直平面内摆动，记录钢球摆动过程中拉力传感器示数的最大值和最小值。改变小钢球的初始释放位置，重复上述过程。根据测量数据在直角坐标系中绘制的图像是一条直线，如图乙所示。 （1）若小钢球摆动过程中机械能守恒。则图乙中直线斜率的理论值为_______。 （2）由图乙得:直线的斜率为______，小钢球的重力为_______N。（结果均保留2位有效数字） （3）该实验系统误差的主要来源是______（单选，填正确答案标号）。 A．小钢球摆动角度偏大 B．小钢球初始释放位置不同 C．小钢球摆动过程中有空气阻力 【答案】 ①. ②. ③. 0.59 ④. C 【解析】 （1）[1]设初始位置时，细线与竖直方向夹角为θ，则细线拉力最小值为 到最低点时细线拉力最大，则 联立可得 即若小钢球摆动过程中机械能守恒。则图乙中直线斜率的理论值为； （2）[2][3]由图乙得直线的斜率为 则小钢球的重力为 （3）[4]该实验系统误差的主要来源是小钢球摆动过程中有空气阻力，使得机械能减小，故选C。 6、（2022·湖北卷·T13）某探究小组学习了多用电表的工作原理和使用方法后，为测量一种新型材料制成的圆柱形电阻的电阻率，进行了如下实验探究。 （1）该小组用螺旋测微器测量该圆柱形电阻的直径D，示数如图甲所示，其读数为_____mm。再用游标卡尺测得其长度L。 （2）该小组用如图乙所示的电路测量该圆柱形电阻Rx的阻值。图中电流表量程为0.6A、内阻为1.0Ω，定值电阻R0的阻值为20.0Ω，电阻箱R的最大阻值为999.9 Ω。首先将S2置于位置1，闭合S1，多次改变电阻箱R的阻值，记下电流表的对应读数I，实验数据见下表。 R/Ω I/A /A-1 5.0 0.414 2.42 10.0 0.352 2.84 15.0 0.308 3.25 20.0 0272 3.68 25.0 0.244 4.10 30.0 0.222 4.50 根据表中数据，在图丙中绘制出图像。再将S2置于位置2，此时电流表读数为0.400A。根据图丙中的图像可得_____Ω（结果保留2位有效数字）。最后可由表达式____得到该材料的电阻率（用D、L、表示）。 （3）该小组根据图乙的电路和图丙的图像，还可以求得电源电动势_________V，内阻_______Ω。（结果均保留2位有效数字） （4）持续使用后，电源电动势降低、内阻变大。若该小组再次将此圆柱形电阻连入此装置，测得电路的电流，仍根据原来描绘的图丙的图像得到该电阻的测量值会_____（选填“偏大”、“偏小”或“不变”）。 【答案】 ①. 3.700 ②. 6.0 ③. ④. 12 ⑤. 3.0 ⑥. 偏小 【解析】 （1）[1]用螺旋测微器测量该圆柱形电阻的直径D，其读数为 （2）（3）[2][3][4][5]由电路可知，当将S2置于位置1，闭合S1时 即 由图像可知 解得 解得 再将S2置于位置2，此时电流表读数为0.400A，则 解得 根据 解得 （3）由（2）可知 （4）根据表达式 因电源电动势变小，内阻变大，则当安培表由相同读数时，得到的的值偏小，即测量值偏小。 1．（2024·湖北武汉·二模）如图甲所示，某实验小组的同学用量角器和单摆设计、制作一个简易加速度计。将此装置竖直悬挂于物体上，当物体在水平方向做匀变速直线运动时，通过单摆与竖直方向的偏角可以测出加速度的大小。同学们进行了如下操作： (1)如图乙所示，用游标卡尺测出小球的直径， mm (2)用单摆测量当地的重力加速度，除了测出小球的直径外，还应测量的物理量有___________（填选项前的字母符号） A．小球的质量m B．摆线的长度L C．单摆做简谐运动时的周期T D．单摆做简谐运动时的摆角θ (3)用上述操作过程中测量出的物理量的符号表示重力加速度。 (4)使用该加速度计测量加速度时，单摆与竖直方向的偏角为α，则加速度 （用g和α表示） 。 【答案】(1)9.30(2)BC(3)(4)gtanα 【详解】（1）小球的直径 （2）根据 摆长等于摆线长度加上小球半径，所以用单摆测量当地的重力加速度，除了测出小球的直径外，还应测量的物理量有摆线的长度L和单摆做简谐运动时的周期T。 故选BC。 （3）摆长 = 用上述操作过程中测量出的物理量的符号表示重力加速度为 （4）由牛顿第二定律可知 mgtanα=ma 解得 a= gtanα 2．（2024·湖北武汉·二模）某同学设计了如图甲所示的电路，用来测量水果电池的电动势E和内阻r，以及一未知电阻Rₓ的阻值，图中电流表内阻极小，可忽略。实验过程如下： i.断开开关 闭合开关 改变电阻箱R阻值，记录不同阻值对应的电流表示数； ii.将开关 都闭合，改变电阻箱R阻值，再记录不同阻值对应的电流表示数； iii.根据步骤 i、ii记录的数据，作出对应的 的图线，如图乙所示，A、B两条倾斜直线的纵截距均为b，斜率分别为 根据以上实验步骤及数据，回答下列问题： (1)根据步骤ii中记录的数据，作出的 图线是图乙中的 （填“A”、“B”）； (2)根据图乙中图线的斜率和截距，可以表示出电源电动势 ，电源内阻 ，电阻 = （用 和b表示） (3)若电流表内阻较大不可忽略，图线A、B的截距 （选填“相同”、“不同”），内阻r测量值 （选填“偏大”、  “偏小”、  “不变”）。 【答案】(1)B(2) (3) 不同 偏大 【详解】（1）[1]对于同一个R值，开关都闭合时，R和并联部分电阻分得的电压更小，电流表示数更小，即更大，故据步骤ii中记录的数据，作出的 图线是图乙中的B。 （2）[1] [2][3]断开开关 闭合开关 由闭合电路欧姆定律得 整理得 根据图乙 解得 将开关 都闭合时，由闭合电路欧姆定律得 整理可得 根据图乙 联立解得 （3）[1][2]若电流表内阻较大不可忽略，根据步骤 i、ii记录的数据，根据闭合电路欧姆定律分别列式 知图线A、B的截距不同，内阻r测量值偏大。 3．（2024·湖北武汉·二模）某同学用如图（a）所示的电路描绘电动机的伏安特性曲线，并同时测量电源的电动势和内阻。现有实验器材：待测电源、电压表（内阻很大）、电流表（内阻很小）、电阻箱、滑动变阻器、待测电动机M、开关若干、导线若干。 (1)描绘电动机的伏安特性曲线步骤如下： ①断开、、，先将滑动变阻器的滑片P滑到 （填“c”或“d”）端； ②闭合开关，接a，调节滑动变阻器，读出电流表、电压表的示数，将数据记入表格； ③以电动机两端的电压U为纵坐标，以通过电动机的电流I为横坐标，根据数据描点作图，得到电动机的伏安特性曲线如图（b）所示。请简要说明图中OA段为直线的原因： 。 (2)测电源的电动势和内阻步骤如下： ①断开，闭合，接b； ②调节电阻箱，读出相应的阻值和电压表示数； ③多次测量后，以为横坐标，为纵坐标，描点连线，得到图（c），由此可得电源电动势E= V，内阻r= Ω；（结果均保留2位有效数字） (3)把上述两个规格相同的电动机串联后接在该电源两端，则其中一个电动机的电功率为 W（结果保留2位有效数字）。 【答案】(1) c 见解析(2) 2.0 2.0(3)0.25（0.23~0.27） 【详解】（1）[1]滑动变阻器采用分压式，为了确保安全，闭合开关之前，需要使得控制电路输出电压为0，即应先将滑动变阻器的滑片P滑到c端； [2]图像中，图线上的点与坐标原点连线的斜率表示电阻，OA段为直线表明电阻不变，原因是电压较小，电动机不转动，可视为纯电阻。 （2）[1][2]断开，闭合，接b，根据闭合电路欧姆定律有 则有 结合图像有 ， 解得 ， （3）把上述两个规格相同的电动机串联后接在该电源两端，通过两电动机的电流相等，两电动机两端电压相等，根据电动机的伏安特性曲线可知，当电流为0.45A时，每个电动机两端电压约为0.55V，此时有 可知，此时恰好为把上述两个规格相同的电动机串联后接在该电源两端时电路的工作状态，则其中一个电动机的电功率为 4．（2024·湖北十堰·二模）某实验小组为测量干电池的电动势和内阻，设计了如图甲所示的电路，所用器材如下： A．干电池一节； B．电压表（量程为，内阻较大）； C．电阻箱（阻值为）； D．开关一个和导线若干。 (1)根据图甲，用笔画线代替导线，将图乙中的实物图补充完整。 (2)调节电阻箱到最大阻值，闭合开关。逐次改变电阻箱的电阻，记录其阻值R、相应的电压表的示数U。根据记录的数据作出的图像如图丙所示，则该干电池的电动势 V、内阻 Ω。（结果均保留两位小数） (3)由于电压表的内阻不是无穷大的，因此本实验干电池的内阻的测量值 ，电动势的测量值 （填“偏大”“偏小”或“准确”）。 【答案】(1)(2) 1.56 0.40(3) 偏小 偏小 【详解】（1）根据电路图，连接实物图如图所示 （2）[1][2]根据闭合电路欧姆定律 其中 整理得 则图线丙的斜率为 纵截距为 联立，解得 （3）[1][2]由于电压表的内阻不是无穷大的，根据闭合电路欧姆定律 其中 整理得 则图线丙的斜率为 图线的纵截距为 解得 所以，本实验干电池的内阻的测量值偏小，电动势的测量值偏小。 5．（2024·湖北黄石·一模）某同学利用如图装置测量小车和智能手机的质量，智能手机可以利用APP直接测量出手机运动时的加速度。悬挂质量为m的钩码，用智能手机测出小车运动的加速度a；改变钩码的质量m，进行多次测量：做出a与的图像如图，已知图像中直线的截距为b，斜率为k。不计空气阻力，重力加速度为g。 (1)（多选）以下说法正确的是______； A．钩码的质量不需要远小于智能手机和小车的质量 B．细绳应该始终与长木板平行 C．不悬挂钩码时，应使小车和智能手机匀速沿木板下滑 D．细线的拉力等于钩码的重力 (2)根据图像可得，小车和手机的质量为 ； (3)再利用手机APP测出斜面倾角为，则木板摩擦系数 。 【答案】(1)AB(2)(3) 【详解】（1）设小车和手机的质量为M，斜面倾角为，对钩码和小车以及手机的系统，由牛顿第二定律有 可得 可得本实验的原理为a与成一次函数。 A．因本实验验证牛顿第二定律为对系统采用准确的方法，故不需要近似的用钩码重力代替绳的拉力，也就不需要质量关系，即不需要钧码的质量应该远小于智能手机和小车的质量，故A正确； B．为了让绳子拉小车的力为恒力，则细绳应该始终与长木板平行，故B正确； C．本实验若平衡了摩擦力，系统的牛顿第二定律表达式为，a与成正比例函数，不符合实验实验结果，则不需要平衡摩擦力，故C错误； D．本实验研究系统的牛顿第二定律，则绳子的拉力小于钩码的重力，故D错误。 故选B。 （2）根据a与的一次函数关系，可知图像的斜率的意义为 则小车和手机的质量为 （3）根据a与的一次函数关系，可知纵截距的物理意义为 联立解得 6．（2024·湖北十堰·二模）在探究加速度与力、质量的关系的实验中，采用如图甲所示的装置。 (1)该实验运用的方法是 （填“控制变量法”或“等效替代法”）。 (2)在补偿小车与长木板之间的阻力后，打出了一条纸带，每五个点取一个计数点，量出A、B、C三点到O点的距离如图乙所示，已知打点计时器所接电源的频率为，则打B点时小车的速度大小 ，小车的加速度大小 。（结果均保留两位有效数字） (3)改变砝码的质量，重复实验，得到多组小车的加速度a及对应的力传感器示数F，根据测量数据作出的图线为如图丙所示的直线，图像不过原点的原因是 。 【答案】(1)控制变量法(2) 0.19 0.40(3)补偿阻力不足或未平衡摩擦力 【详解】（1）在探究加速度与力、质量的关系的实验中，由于涉及的变量较多，因此先确定其中一个量不变，探究加速度与第二个量的变化关系，再确定第二个量不变，探究加速度与第一个量的变化关系，因此该实验运用的方法是控制变量法。 （2）[1]纸带上每五个点取一个计数点，电源的频率为，可知纸带上每相邻两个计数点间的时间间隔为 由在匀变速直线运动中，某段时间内中间时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度，可得打B点时小车的速度大小为 [2]由匀变速直线运动的推论，可得小车的加速度大小 （3）由图线可知，开始当力F不等于零时，加速度a仍是零，只有力F达到一定值时，加速度a不是零，因此图像不过原点的原因是：补偿阻力不足或未平衡摩擦力。 7．（2024·湖北黄石·一模）某实验小组利用量角器、一段均匀电阻丝、电阻箱及灵敏电流计设计了一个测量电阻（待测电阻为）的方案，实验电路如图甲所示。 主要实验步骤如下： ①将电阻丝紧贴量角器弧边弯曲成型，并依量角器直径端点裁剪好； ②按甲图所示的电路原理图连接好各元件； ③将电阻箱的阻值调至，并使金属夹K从A端沿弧形电阻丝向B移动，当灵敏电流计的示数为零时，停止移动金属夹，此时从量角器上读出OA与OK间的夹角（弧度制）； ④改变电阻箱的阻值，重复步骤③，测得多组（，R）值； ⑤整理数据并在坐标纸上描点绘图，所得图像如图乙所示。 根据分析，试回答下列问题： (1)已知乙图中图像与纵轴的截距为，由此可求得 ； (2)实验时，当金属夹K调至某位置时，实验小组的同学因为观察不仔细认为灵敏电流计的读数已经为零，实际上，灵敏电流计还有从K到P的电流，那么此时测出的值与真实值相比 （填“偏小”、“相等”或“偏大”）； (3)该小组同学所在学校与供电站间有两根埋在地下的输电线，其中一根导线因损坏而与大地相通，现尝试采用上述实验所涉及的原理找到损坏的大致位置，其方法如图丙所示（终端用导线AB接通），电阻丝MN长，输电距离，若金属夹K在电阻丝上距M端时，灵敏电流计示数为零，则损坏处C与输电线起始处的距离为 m（结果保留两位有效数字）。 【答案】(1)(2)偏小(3) 【详解】（1）由题意可知，此方法是电桥法测电阻，当电流表示数为零时，R与串联，R与AK并联；同时与BK并联，所以有 ， 化简可得 ， 得 整理得 故已知乙图中图像与纵轴的截距为，斜率为，即 ， 则 （2）若要使灵敏电流计示数为零，则需减小角（或增大电阻箱阻值R）由 可知，此时测出的值小于真实值； （3）由（1）可知 解得 8．（2024·湖北武汉·二模）某同学用如图（a）所示的装置探究气体等温变化的规律，空气柱的压强可以通过压力表读出，空气柱的体积即空气柱的长度与横截面积的乘积。整个装置安装在固定架上，把柱塞置于注射器玻璃管的某一刻度处，将橡胶套套在玻璃管的下端，把一段空气柱封闭在玻璃管中，实验中空气柱质量保持不变。 (1)请将下列实验步骤补充完整： ①读出初始状态下空气柱的压强p和空气柱的长度l； ② （填“缓慢”或“快速”）向上拉或向下压柱塞，待压力表示数稳定后，读出空气柱的压强和空气柱的长度； ③重复步骤②，记录多组数据； (2)某次实验时，压力表的示数如图（b）所示，则空气柱的压强 Pa； (3)以p为纵坐标，以 为横坐标，把采集的各组数据在坐标纸上描点，各点位于过原点的同一条直线上，由此得出结论：在实验误差允许范围内，一定质量的气体，在温度不变的情况下，压强与体积成反比。 【答案】(1)缓慢(2)(3) 【详解】（1）为避免温度变化，应该把柱塞缓慢地向下压或向上拉。 （2）由图可知压强为。 （3）根据 解得 则横坐标为。 9．（2024·湖北黄石·三模）影响物质材料电阻率的因素很多，温度是一个较为重要的因素，在测量金属丝电阻率的实验中，可供选用的器材如下： A．电压表V1（每程0~3V，内阻约3kΩ） B．电压表V2（量程0~15V，内阻约15kΩ） C．电流表A1（量程0~600mA，内阻约1Ω） D．电流表A2（量程0~3A，内阻约0.02Ω） E．滑动变阻器R1（总阻值10Ω） F．滑动变阻器R2（总阻值100Ω） (1)为了合理选择实验方案和器材，首先使用欧姆表（“×1”挡）粗测接入电路的金属丝的阻值R，欧姆调零后，将表笔分别与金属丝两端连接，测量结果如图甲所示，则读数R= Ω。 (2)使用电流表和电压表准确测量金属丝的阻值，为了安全、准确、方便地完成实验，除电源电动势为4V，内阻很小，待测金属丝、导线、开关外，电压表应选用 ，电流表应选用 ，滑动变阻器应选用 （均选填器材前的字母）。 (3)若图乙是某金属材料制成的电阻R随摄氏温度t变化的图像，图中R0表示0℃时的电阻，k为图线的斜率。用该电阻与电池（E，r），电流表（内阻RE）、滑动变阻器（接入电路电阻RP）串联起来，连接成如图丙所示的电路，用该电阻做测温探头，把电流表的电流刻度改为相应的温度刻度，就得到了一个简单的“金属电阻温度计”。使用“金属电阻温度计”前，先要把电流值改为相应的温度值，请用E、R0、k、RP等题中所给物理量表示温度t与电流I的关系t= 。 (4)导体电阻率是导体的特性，曾经有方案通过测量电阻率测定半导体材料的纯度，你认为这个方案可能存在的问题是 。 【答案】(1)3.0(2) A C E(3)(4)杂质电阻率如果跟该半导体相近，则测量纯度数值无效 【详解】（1）欧姆表读数为表盘指针刻度与倍率的乘积，可知读数为 （2）[1]根据电源电动势为4V可知，电压表应选A； [2]由欧姆定律得 为了使电流表指针偏转三分之一以上，电流表应选择C； [3]滑动变阻器采用限流式接法，且回路中电阻较小，为了方便调节，滑动变阻器选择E。 （3）根据闭合电路欧姆定律，有 根据温控电阻与温度关系，得到 联立解得 （4）如果所含杂质的电阻率跟该半导体相近，则测量纯度数值无效。 10．（2024·湖北武汉·一模）某兴趣小组通过测量金属丝的电阻率来分析其材料的性质。给定的实验器材有：螺旋测微器，多用电表，电源（电动势为3V、内阻约为0.5Ω），电流表A（量程为，内阻约为0.1Ω），电压表V（量程为，内阻约为3kΩ）、滑动变阻器R（最大阻值为5Ω，额定电流为1A），开关，导线若干。 (1)用螺旋测微器测量金属丝的直径，其中某次测量结果如图1所示：其读数为 （该值接近多次测量的平均值）。 (2)用多用电表粗略测量金属丝的电阻，当选择“”倍率的电阻挡测量时，发现多用电表指针偏转过大，因此需选择 倍率（填“”“”或“”）的电阻挡，欧姆调零后再进行测量，多用电表的示数如图2所示，测量结果为 Ω。 (3)根据上述粗测结果，该兴趣小组成员充分讨论后，决定用伏安法进一步精确测量该金属丝的电阻值。他们利用所给器材，设计好实验电路（部分电路如图3所示），正确连接好电路后进行实验测量，记录多组实验数据，并在坐标纸上建立直角坐标系，描绘出图线如图4所示。已知实验时所用待测金属丝接入电路部分的长度为。 ①请在图3中完成剩余电路的连接 ； ②根据以上数据估算出该金属丝的电阻率约为 （保留两位有效数字）。 (4)该兴趣小组查阅物理教材得知几种导体材料在室温时的电阻率如下：分析可知，该金属丝材料最有可能是上述中的__________（填选项序号）。 A．铜 B．锰铜合金 C．镍铬合金 【答案】(1)0.500(2) ×1 7.0(3) (4)C 【详解】（1）测量的合金丝的直径为：。 （2）[1]选用“×10”倍率的电阻挡测量，发现多用电表指针偏转过大，说明电阻较小，因此需选择“×1”倍率的电阻挡。 [2]由图知，测量结果为7.0Ω。 （3）[1]根据比较法知 可知该金属丝的电阻为小电阻，应该采用外接法测量误差小。因电压、电流均几乎从0开始调节，所以滑动变阻器应该采用分压式接法，据此连接出完整电路图； [2]根据图像可计算出金属丝电阻为 由电阻定律知 得 代入得 （4）根据上述计算结果，可知该金属丝材料最有可能是镍铬合金，选C。 11．（2024·湖北·模拟预测）两只电压表、，量程分别为0.25V和1.5V，为了准确测量它们的内阻（约为几千欧），备有以下器材：电阻箱R（0~9.999Ω），滑动变阻器，直流电源E（2V，内阻不计），开关S，导线若干。请完成下列填空： （1）甲图为某位同学设计的实物连线图，请在图中直接修改存在的问题 。 （2）在修改后的实物连线图中，闭合S前，应将滑动变阻器的滑片调到最 端（选填“左”或“右”）。 （3）调节电阻箱的阻值R和变阻器的滑片位置，使电压表的示数，记录此时电压表的示数和阻值R；多次改变阻值R和滑片位置，但保持不变，得到多组、R值。 （4）处理数据，得到图丁所示的关系图线．根据图线算出电压表的内阻为 kΩ，电压表的内阻为 kΩ（均取两位有效数字）。 【答案】 左 3.0 5.0 【详解】（1）[1]该电路应该用分压电路，如图 （2）[2]在修改后的实物连线图中，闭合S前，应将滑动变阻器的滑片调到最左端。 （3）[3][4]由图所示电路图可知，电压表V2示数 整理得 由图象可知，图象斜率 图象纵轴截距 解得 RV1=5.0kΩ 12．（2024·湖北·模拟预测）某实验小组利用如图甲所示的装置来测量当地的重力加速度。主要实验步骤如下： ①用游标卡尺测量遮光片的宽度d； ②用手托住滑块，使其保持静止，测出遮光片至光电门的距离x、垫块的厚度h、气垫导轨左端到垫块左端的距离L； ③接通气泵，将滑块由静止释放； ④记录遮光片经过光电门的时间t； ⑤改变滑块的位置，多次记录遮光片至光电门的距离x和遮光时间t； ⑥以x为纵坐标，为横坐标，描点连线，得到一条过原点的正比例函数图像； ⑦计算得到解析式。 (1)遮光片的宽度 cm。 (2)某次实验中测得，则遮光片通过光电门时的速度大小为 m/s（结果保留三位有效数字）。 (3)实验所测当地重力加速度 （用题中所给或所测物理量的字母表示）。 【答案】(1)0.435(2)(3) 【详解】（1）遮光片的宽度 4mm+7×0.05mm=4.35mm=0.435cm （2）遮光片通过光电门时的速度大小为 （3）根据牛顿第二定律，可得 由几何关系可得 又 联立，解得 13．（2024·湖北武汉·一模）某同学利用如图所示的装置测量滑块与长木板间的动摩擦因数。将长木板水平固定在桌面上，长木板左侧固定挡板上栓接一轻质弹簧，长木板上M、N两点正上方分别安装有光电门1、光电门2，带有遮光片的滑块靠近轻质弹簧放置在长木板上。实验开始前，测得遮光片的宽度为d，M、N间的距离为b。 (1)实验时，向左推动滑块压缩轻质弹簧到适当的位置，松手后，滑块在弹簧弹力的作用下向右运动，经过光电门1、光电门2时，与光电门相连的计时器依次记录下遮光片通过两光电门的时间分别为、，则滑块通过光电门1的速度为 ，通过光电门2的速度为 。 (2)该同学通过改变弹簧的压缩程度进行多次实验，测得多组滑块通过两光电门的时间、的数据，并根据测得的数据在坐标纸上描点，拟合图线，得到的图像最合理的是__________。 A． B． C． D． (3)根据上述得到的最合理图像、图像与横轴的截距绝对值为a，重力加速度为g，则滑块与长木板间的动摩擦因数为 。 【答案】(1) (2)C(3) 【详解】（1）滑块通过光电门时，平均速度近似为瞬时速度 ， （2）滑块从M至N做匀减速直线运动，根据运动学公式 即得 则可知得到的图像最合理的是C。 （3）根据表达式 结合图像可知纵截距等于a，则 故可得 14．（2024·湖北·二模）某同学利用如图甲所示的电路测量一待测电阻(约为 200Ω)的阻值。可使用的器材有：滑动变阻器 ，滑动变阻器 电阻箱(最大阻值为999.9Ω),灵敏电流计 G，电阻丝，电源E，开关S，导线若干。 (1)按原理图甲将实物图乙中的连线补充完整 。 (2)完成下列填空： ①滑动变阻器R 应选用 (选填“R₁”或“R₂”)。 ②将电阻箱R0的阻值置于225.0Ω，将R 的滑片置于适当位置，接通S，再反复调节电阻丝上滑动触头P 的接入位置。某次调节时发现电流计 G 中有从A 流向B的电流，应将触头P 向 (选填“左”或“右”)移动，直至电流计示数为0。 ③将电阻箱R0和待测电阻Rx位置对调，其他条件保持不变，发现将R0的阻值置于196.0Ω时，在接通 S 后，电流计的示数也为 0。则待测电阻的阻值为 Ω。 ④某同学在对调电阻箱和待测电阻时，不小心将滑动电阻器的滑片移动了少许，对实验结果 影响(选填“有”或“无”)。 【答案】(1)(2) R1 左 210 无 【详解】（1）电路连线如图 （2）①滑动变阻器R 要接成分压电路，应选用阻值较小的R₁。 ②某次调节时发现电流计 G 中有从A 流向B的电流，说明A点电势高于B点，因电阻丝上左端电势高于右端电势，则应将触头P 向左移动，直至电流计示数为0。 ③在②中电流表示数为零时，电阻R0、Rx以及电阻丝两边的电阻R左、R右满足 将电阻箱R0和待测电阻Rx位置对调，其他条件保持不变，发现将R0的阻值置于196.0Ω时，在接通 S 后，电流计的示数也为 0。则 则待测电阻的阻值为 ④某同学在对调电阻箱和待测电阻时，不小心将滑动电阻器的滑片移动了少许，电阻丝两边的比例关系不变，则对实验结果无影响。 15．（2024·湖北武汉·模拟预测）某同学用如图甲所示的数字化实验装置测量当地的重力加速度。在滑块上安装一遮光条，将滑块放在水平气垫导轨上的A处，让细绳跨过定滑轮与钩码相连，光电门固定安装在气垫导轨上的处，测得遮光条中心与处的距离为s。将滑块由静止释放，遮光条通过光电门时光电门记录的挡光时间为。 （1）用游标卡尺测量遮光条的宽度，示数如图乙所示，遮光条的宽度d= mm； （2）实验时，光电门记录的挡光时间，则滑块通过光电门时的速度大小= m/s（结果保留3位有效数字）； （3）改变距离s，测量时间。多次测量，记录数据，描点并作出图像，如图丙所示。 （4）测得钩码的质量，滑块（含遮光条）的质量，则当地的重力加速度= （结果保留2位有效数字）。 【答案】 19.95 1.33 9.4/9.5/9.6/9.7 【详解】（1）[1]遮光条的宽度为 （2）[2]滑块通过光电门时的速度大小为 （4）[3]由运动学公式可得 其中 联立可得 图丙图像的斜率为 解得 对钩码和滑块整体由牛顿第二定律 解得当地的重力加速度为 16．（2022·湖北·二模）某校举行了一次物理实验操作技能比赛，其中一项比赛为选用合适的电学元件设计合理的电路，并能较准确地测量同一电池组的电动势及其内阻。提供的器材如下： A．电流表G（满偏电流10mA，内阻为10Ω） B．电流表A（0~0.6A~3A，内阻未知） C．电压表V（0~5V~10V，内阻未知） D．滑动变阻器R（0~20Ω，1A） E．定值电阻（阻值为990Ω） F．开关与导线若干 （1）图（a）是小李同学根据选用的仪器设计的测量该电池组电动势和内阻的电路图。根据该实验电路测出的数据绘制的图线如图（b）所示（为电流表G的示数，为电流表A的示数），则由图线可以得到被测电池组的电动势E= V，内阻r= Ω。（结果均保留2位有效数字） （2）另一位小张同学则设计了图（c）所示的实验电路对电池组进行测量，记录了单刀双掷开关分别接1、2对应电压表的示数U和电流表的示数I；根据实验记录的数据绘制图线如图（d）中所示的A、B两条图线。可以判断图线A是利用单刀双掷开关接 （选填“1”或“2”）中的实验数据描出的；分析A、B两条图线可知，此电池组的电动势为E= ，内阻r= 。（用图中、、、表示） 【答案】 7.5 5.0 1 【详解】（1）[1][2]电流表G和定值电阻串联，其可看成一个电压表，则根据闭合电路的欧姆定律有 整理可得 设该图像的方程为 将坐标（0.1，7），（0.5，5）代入可得 则图线与纵轴会相交于的位置，则有 联立可得 ， （2）[3][4][5]由图（c）分析可知，单刀双掷开关接1和2时，只是电流表的内接与外接差别：当接1时，是电流表的内接法（相对于电源），从图（d）可以看出，当电流表的示数为零时，即电源的外电路断开，而对电源来说断路电压就是电动势，根据实验原理知：图像的纵截距 由于电流表内阻的影响，则短电流 即横截距（即短路电流）小于真实值。当接2时，电流表相对于电源外接，同理可以看出，当电流的示数为零时，但由于电压表与电源仍构成通路，则此时路端电压小于电动势，根据实验原理知：图像的纵截距 由于电流表的测量值就是通过电源的电源，则 即图像的横截距是真实值。总结以上两点可知，图像中纵截距小的是接2的数据所绘。图线A是接1时中的实验数据描出，则电源电动势 电源内阻 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！6 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$