2026届高考物理一轮复习专项练：物理实验分类提高练习2

2026届人教版高考物理第一轮复习：高考物理实验分类提高练习2 一、实验中的误差和有效数字（本大题共1小题） 1．如图所示，空间区域内存在垂直纸面向里的匀强磁场，其磁感应强度大小，为磁场的右边界。磁场内一匝数的正方形闭合金属导线框平行于纸面放置，线框的边长，其右边与磁场边界重合。时刻，线框从如图所示位置开始逆时针（俯视）绕以角速度匀速转动，此过程中感应电动势E随时间t变化的图像可能正确的是（　　） A． B． C． D． 二、速度随时间变化规律及加速度的测量（本大题共2小题） 2．如图所示，气垫导轨上的滑块经过光电门时，其上的遮光条会将光遮住，光电门可自动记录遮光时间，已知遮光条的宽度为。下列说法正确的是（　　） A．事实上，为遮光条通过光电门过程的平均速度 B．为使更接近遮光条刚到达光电门时的瞬时速度，可换用宽度更宽的遮光条 C．为使更接近遮光条刚到达光电门时的瞬时速度，可令滑块的释放点更靠近光电门 D．只用和可计算出滑块的加速度 3．某同学利用如图所示的方案测量气垫导轨上滑块的加速度。滑块上安装了宽度为的遮光板，滑块向右做匀加速直线运动，依次通过两个光电门A和B。光电门上的黑点处有极细的激光束，当遮光板挡住光束时开始计时，不遮挡光束时停止计时。现记录了遮光板通过第一个光电门所用的时间、通过第二个光电门所用的时间、光电门从第一次开始计时到第二次开始计时经历的时间，已知光电门上两黑点间的距离为，该同学先后用两种方法计算出滑块的加速度，分别为和，你认为下列判断正确的是（　　） A． B． C． D．无法比较 三、实验：探究两个互成角度的力的合成规律（本大题共1小题） 4．在“探究弹力和弹簧形变的关系”、“验证力的平行四边形定则”的实验中，经常采用如甲、乙图所示的实验装置。关于这两个实验，下列说法中正确的是（　　） A．实验甲中，应将弹簧放置在水平桌面上测原长 B．实验甲中，弹簧的弹力可由所挂钩码重力求出 C．实验乙中，两细绳之间的夹角一定要取 D．实验乙中，的弹力就是两个弹簧拉力的合力 四、伽利略的理想斜面实验（本大题共2小题） 5．伽利略为了研究自由落体规律所做的斜面实验的三行数据如下表.表中第二行是时间，第三行是物体沿斜面运动的距离，第一行是伽利略在分析实验数据时添加的.此斜面实验结论最终间接检验了他的什么猜想（ ） 1 4 9 16 25 36 49 64 1 2 3 4 5 6 7 8 32 130 298 526 824 1 192 1 600 2 104 A． B． C． D． 6．结合教材和生活中出现的以下情景，下列说法正确的是（　　） A．图甲地面对直梯的作用力竖直向上 B．图乙中伽利略利用该实验说明了“力是改变物体运动状态的原因” C．丙图高铁车厢里的电子屏上“126km/h”是指平均速率 D．丁图中汽车做匀变速直线运动速度由变到，该段时间内加速度方向与方向相同 五、实验：探究平抛运动的特点（本大题共2小题） 7．在“研究平抛运动”的实验中，某位同学采用了教材中参考案例一（装置如图甲）进行实验，并得到了如图乙的记录纸，则该组实验中（　　） A．每次应在斜槽上的同一点释放小球 B．用小木球替代小钢球，实验误差更小 C．斜槽表面应光滑无摩擦 D．斜槽末端应调成水平 阅读下列材料，完成下面小题。 （二）游戏玩具枪的原理是利用压缩气体或者弹簧的力将弹丸（或小球）射出，拟真实枪械的射击效果。如图所示，在竖直平面内，截面为三角形的小积木悬挂在高地足够高处，一玩具枪的枪口与小积木上P点等高且相距为L。当玩具子弹以水平速度v从枪口向P点射出时，小积木恰好由静止释放，子弹从射出至击中积木所用时间为t。不计空气阻力。 8．关于子弹击中积木的位置，以下说法正确的是（　　） A．将恰好击中P点 B．将击中P点上方 C．将击中P点下方 9．子弹击中积木的时间t（　　） A． B． C． 10．为研究平抛运动的规律，我们可采用如图所示频闪照相的方法，拍摄小球做平抛运动的照片。背景标尺每小格边长均为L=5cm，则拍摄时每 s曝光一次，平抛运动的初速度为 m/s。（取重力加速度g=10m/s2） 11．如图所示是位于同一竖直平面内的游戏装置，M是固定的直三棱柱，O是三梭柱表面上的一点。N是倾角θ=37°的固定斜面，A是斜面上距离O点水平距离x=2.7m的点。游戏时让小球从距离O点某高度处自由落下，在O点与三棱柱碰撞（不计碰撞时间），碰后速度方向水平向右，速度大小与碰前相同。若小球恰好垂直斜面打在A点为游戏取胜，重力加速度g取10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，不计空气阻力。求游戏取胜时： （1）小球落在A点的速度大小v； （2）小球自由下落时距离O点的高度H； （3）小球在空中运动的总时间t。 六、实验：探究向心力的大小（本大题共1小题） 阅读下列材料，完成下面小题。 游乐圈中有一些圆周运动项目，比如过山车、快乐飞机等，这些游戏项目，可以让人们体验到刺激、挑战、快乐和放松，是一种非常受欢迎的娱乐方式。 12．如图所示，乘坐游乐园的过山车时，质量为m的人随车在竖直平面内旋转，重力加速度大小为g，乘客在最低点时对座位的压力（　　） A．等于mg B．小于mg C．大于mg 13．如图甲所示，游乐场有一种叫作“快乐飞机”的游乐项目，模型如图乙所示、已知模型飞机质量为m，固定在长为L的旋臂上，旋臂与竖直方向夹角为θ，当模型飞机以角速度绕中央轴在水平面内做匀速圆周运动时，不计空气阻力，则旋臂对模型飞机的作用力方向 （选填：A．一定与旋臂垂直，B．可能与悬臂不垂直）；若仅夹角θ增大，则旋臂对模型飞机的作用力 （选填：A．变大，B．变小，C．不变） 14．模型飞机做的是匀速圆周运动，做匀速圆周运动的物体所受向心力的大小与半径、角速度、质量都有关，我们可用如图所示的实验装置进行探究，该实验的研究方法是 法。为了探究向心力大小和角速度的关系，我们处理实验数据的方法是：根据实验数据作出图像，而不是图像，这样做的理由是： 七、单摆相关实验（本大题共1小题） 15．关于下列实验，说法正确的是（ ） A. 图甲实验装置既可以验证自由落体运动规律，也可以验证机械能守恒定律 B. 图乙“利用单摆测重力加速度”实验中，测周期时，将次全振动误记为次，则测出的值偏大 C. 图丙为“探究向心力的大小与质量、角速度和半径之间的关系”的实验，如图所示情景，、都为质量相同的钢球，标尺上黑白相间的等分格显示出两个小球所受向心力的比值为，则与皮带连接的变速轮塔相对应的半径之比为 D. 图丁“验证动量守恒定律”实验中，斜槽轨道必须光滑且其末端水平 八、实验：电表内阻的测量（本大题共1小题） 16．某同学要测量微安表内阻，可利用的实验器材有：电源（电动势,内阻很小），电流表（量程,内阻约）,微安表（量程,内阻待测，约）,滑动变阻器（最大阻值），定值电阻（阻值），开关,导线若干. （1） 将图中所示的器材符号连线，画出实验电路原理图; （2） 某次测量中，微安表的示数为，电流表的示数为,由此计算出微安表内阻____ . 九、实验：电池电动势和内阻的测量（本大题共1小题） 17．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、相应的电流表示数和电压表示数.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____（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”）. 十、实验：用油膜法估测油酸分子的大小（本大题共2小题） 18．以下实验中，说法正确的是_______（多选）。 A．“用双缝干涉测量光的波长”实验中，测量单色光的波长时，需在单缝前放置偏振片 B．“用单摆测量重力加速度”实验中，用l−T2图像计算重力加速度，可以消除因摆球质量分布不均匀而造成的测量误差 C．“研究气垫导轨上滑块碰撞时的动量守恒”实验中，可以让一个质量较小的滑块跟静置在导轨上的另一个大小相同、质量较大的滑块发生碰撞 D．“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中，溶液中的酒精将溶于水并很快挥发，油膜的厚度等于1滴油酸酒精溶液的体积与它在水面上摊开的面积之比 19．某同学做“用油膜法估测油酸分子的大小”实验时，油酸酒精溶液的浓度为μ，一滴油酸酒精溶液的体积为V，把一滴这样的溶液滴入盛水的浅盘里，等油膜形状稳定后，把玻璃板盖在浅盘上并描画出油膜的轮廓，如图所示。正方形小方格的边长为a，数得油膜占有的正方形小方格个数为m，则下列说法正确的是（　　） A．该实验体现的物理思想方法是等效替代法 B．油酸分子直径约为 C．若在配制油酸酒精溶液时，不小心把酒精倒多了一点，会导致油酸分子直径的测量值偏小 D．若在计算油膜面积时，舍去了所有不足一格的方格，会导致油酸分子直径的测量值偏大 十一、实验：以动量守恒为基础的创新实验（本大题共1小题） 20．用如图所示的装置验证碰撞中的动量守恒。小球a用不可伸长的细线悬挂起来，半径相同的小球b放置在光滑支撑杆上，通过调节升降平台让细线自然下垂时两球恰好相切，球心位于同一水平线上。已知重力加速度为g，实验的主要步骤及需解答的问题如下： （1）测量出悬点到小球a球心的距离L，小球a、b的质量分别为、； （2）将小球a向左拉起使其悬线与竖直方向的夹角为时并由静止释放，与小球b发生对心正撞后球a反弹，球b做平抛运动，则小球a、b的质量大小需满足 （选填“>”、“<”或“=”）； （3）测量出碰撞后小球a向左摆到最高点时其悬线与竖直方向的夹角为，忽略空气阻力，碰后小球a的速度大小为 ； （4）已知b做平抛运动的水平位移，竖直下落高度，则需满足表达式 （用题中所给和测量的物理量表示），即可证明该碰撞中的总动量守恒。 参考答案 1．【答案】D 【详解】线圈产生的电动势最大值为，线圈转动的周期为。在内，即时间内，线圈产生的电动势为；在内，即时间内，线圈处于磁场外部，产生的电动势一直为0；在即时间内，线圈产生的电动势为，D正确。 【关键点拨】本题考查矩形线圈转动垂直切割磁感线。面积为S的矩形线圈在磁感应强度大小为B的匀强磁场中以角速度绕线圈平面内垂直于磁场的任意轴匀速转动，从线圈平面与磁感线垂直的位置开始计时，产生的感应电动势。 2．【答案】A 【详解】A．根据平均速度公式可知，实际上为遮光条通过光电门过程的平均速度，A正确； B．为使更接近遮光条刚到达光电门时的瞬时速度，应换用宽度更窄的遮光条，B错误； C．为使更接近遮光条刚到达光电门时的瞬时速度，应让滑块的释放点远离光电门，C错误； D．用和只能求出遮光条过光电门的速度，若其它条件未知，不能计算出滑块的加速度，D错误。 选A。 3．【答案】A 【详解】是遮光板通过光电门的平均速度，近似可看作遮光板中心到达光电门黑点的速度，设遮光板中心到达两光电门黑点的时间间隔设为。由于遮光板前端到光电门黑点的速度小于遮光板中心到光电门黑点速度，则遮光板前端到两光电门黑点的时间间隔大于遮光板中心到两光电门黑点的时间间隔，即。 所以通过算出的加速度小于真实值，误差较大。而通过计算，由于L为两光电门黑点之间的真实距离。所以很接近真实值，误差较小。 选A。 4．【答案】B 【详解】A．实验甲中，考虑弹簧自身重力的影响，应将弹簧竖直悬挂时测原长，故A错误； B．实验甲中，根据二力平衡，弹簧的弹力可由所挂钩码重力求出，故B正确； C．实验乙中，通过作图验证力的平行四边形定则，所以两细绳之间的夹角不一定需要取，故C错误； D．实验乙中，的弹力与两个弹簧拉力的合力等大，反向，故D错误。 故选B。 5．【答案】B 【详解】伽利略记录的表中第二行是时间,第三行是物体沿斜面运动的距离,由表格可以看出,伽利略在研究完第二行与第三行后,所加的第一行数据是第二行的时间的平方,而第三行的数据与第一行的数据的比值近似都是32,可知伽利略认为物体运动的位移与时间的平方成正比,位移与速度成正比,则此斜面实验结论最终间接检验了.故选. 6．【答案】D 【详解】A．地面对直梯的支持力方向垂直于地面竖直向上，地面对直梯的摩擦力处于水平向左，则地面对直梯的作用力方向斜向左上方，A错误； B．图乙中伽利略利用该实验说明了“力不是维持物体运动状态的原因”，B错误； C．丙图高铁车厢里的电子屏上“126km/h”是瞬时速度，C错误； D．丁图中汽车作匀变速直线运动速度由变到，根据加速度的定义式有，可知，该段时间内加速度方向与方向相同，D正确。 选D。 7．【答案】AD 【详解】为了保证小球每次获得相同的平抛初速度，需每次在斜槽上的同一点释放小球，A正确；钢球密度大，相比小木球，在运动过程中受空气阻力影响更小，实验误差更小，所以不能用小木球替代小钢球，B错误；斜槽表面不一定要光滑无摩擦，只要每次从同一点由静止释放小球，就能保证初速度相同，C错误；斜槽末端调成水平，才能保证小球离开斜槽后做平抛运动，D正确。 【答案】8．A 9．B 10．0.1，1 11．（1）7.5m/s；（2）1.0125m；（3）1.05s 【解析】8．由于子弹和积木在竖直方向均做自由落体运动，子弹和积木上的P点始终在同一高度，所以子弹击中P点。选A。 9．子弹击中积木的时间为 选B。 10．[1][2]根据题意有 联立解得 ， 11．（1）由于小球恰好垂直斜面打在A点，则 联立解得 ，， （2）小球自由下落时距离O点的高度为 （3）小球自由下落的时间为 所以小球在空中运动的总时间为 （三）避险车道 【答案】12．C 13．B，A 14．控制变量法，根据向心力公式，可知F与成正比，与不成正比，作出的图像可描出一条近似直线的图形，便于计算并得出结论；而若作图像，则是一条曲线，较难得出结论。 【解析】12．乘客在最低点时，根据牛顿第二定律，有 结合牛顿第三定律可得，乘客在最低点时对座位的压力 故选C。 13．[1]模型飞机以角速度绕中央轴在水平面内做匀速圆周运动，则旋臂对模型飞机的作用力与重力的合力提供向心力且指向圆心，由数学知识可知旋臂对模型飞机的作用力方向可能与悬臂不垂直。选B。 [2]旋臂对模型飞机的作用力与重力的合力提供向心力且指向圆心，可得 若仅夹角θ增大，增大，则旋臂对模型飞机的作用力变大。选A。 14．[1]该实验采用的实验方法是控制变量法； [2]根据向心力公式，可知F与成正比，与不成正比，作出的图像可描出一条近似直线的图形，便于计算并得出结论；而若作图像，则是一条曲线，较难得出结论。 15．【答案】AC 【详解】 选项 分析 正误 利用打点计时器打出的纸带可以测量位移，可以计算速度，可以计算加速度，同时有时间，所以该实验装置既可以验证自由落体运动规律，也可以验证机械能守恒定律 √ 由单摆周期公式，周期测量值偏大时，可判断偏小 × 两钢球质量相等，匀速圆周运动半径相等，向心力之比为，角速度之比为，线速度大小相等，半径之比为 √ 验证动量守恒定律实验中斜槽末端必须水平，以保证发生对心碰撞。轨道不需要光滑，从同一高度释放小球保证在水平轨道末端具有相同速度即可 × 16．【答案】（1） 见解析 （2） 990 【解析】 （1） 为了准确测出微安表两端的电压，可以让微安表与定值电阻并联，再与电流表串联，通过电流表与微安表的示数之差，求出流过定值电阻的电流，从而求出微安表两端的电压，进而求出微安表的内阻，由于电源电压过大，并且为了测量多组数据，滑动变阻器采用分压式接法，实验电路原理图如图所示. （2） 流过定值电阻的电流，微安表两端的电压，则微安表的内阻 . 17．【答案】（1） 见解析 （2） 1.58；0.65 （3） 2.5 （4） 偏小 【解析】 （1） 根据题图（a）完成实物图连线如图所示. （2） 由闭合电路欧姆定律得,可知图像的纵轴截距为干电池的电动势,则,斜率的绝对值为干电池的内阻,则 . （3） 由闭合电路欧姆定律得,整理得,图像纵轴截距为,解得 . （4） 由于电压表分流,导致电流表的示数偏小,所以干电池内阻的测量值偏小. 18．【答案】BC 【详解】双缝干涉测量光波长实验中，单色光无需偏振片，偏振片与该实验目的无关，A错误；用l−T2图像计算重力加速度，摆球质量分布不均的影响可通过图像法消除，因图像斜率，多次测量取点绘图可规避此误差，B正确；气垫导轨上滑块碰撞，无论质量大小，只要系统合外力为零（气垫导轨减小摩擦），即可研究动量守恒，质量小碰质量大是可行的，C正确；油膜法中，油膜厚度是纯油酸体积与摊开面积之比，而非1滴油酸酒精溶液体积与它在水面上摊开的面积之比，D错误。 19．【答案】BD 【详解】该实验体现的物理思想方法是理想化物理模型法，A错误；油酸分子直径约为，B正确；若在配制油酸酒精溶液时，不小心把酒精倒多了一点，油酸酒精溶液的浓度降低，会导致油酸分子直径的测量值偏大，C错误；若在计算油膜面积时，舍去了所有不足一格的方格，则油膜面积偏小，会导致油酸分子直径的测量值偏大，D正确。 20．【答案】 < 或 【详解】[1]把a球向左拉开角度后由静止释放，与小球b发生对心正撞后球a反弹，可知碰撞后a球反弹，则小球a、b的质量大小需满足 [2]碰撞后a向左摆起的最大角度为，设a球碰后的速度大小为，根据动能定理可得 解得 [3]设碰撞前瞬间a球的速度大小为，根据动能定理可得 解得 设b球碰后的速度大小为，根据平抛运动规律有 ， 解得 碰撞过程，以水平向右为正方向，则有 联立可得若该碰撞中的总动量守恒，则需满足的表达式为 或者 第 page number 页，共 number of pages 页 第 page number 页，共 number of pages 页 学科网（北京）股份有限公司 $$