专题07 实验专题（福建专用）-【好题汇编】2025年高考物理二模试题分类汇编

专题07 实验 一、力学实验 考点01 探究加速度与物体受力、物体质量的关系 1．（2025·福建厦门·二模）小厦同学在探究加速度与质量关系的实验中，做如下操作： （1）选用了电磁打点计时器、对应电源连接方式是图甲中的___________（选填“A”或“B”），纸带穿过限位孔，且位于复写纸下方； （2）用如图乙所示装置完成实验，实验过程中保持木板水平； （3）保持砂和砂桶的总质量不变，改变小车和车内砝码的总质量，进行实验，打出纸带，算出相应的加速度，根据数据作出图像如图丙所示，已知当地的重力加速度为，忽略纸带所受的摩擦阻力，则砂和砂桶的总质量___________（用字母、、表示）； （4）若减小砂和砂桶的总质量，重复此实验，将所得数据绘制在原坐标纸上，则两次实验的图线可能为___________。 2．（2025·福建厦门六中·二模）用如图甲所示的实验装置，探究加速度与力、质量的关系实验中，将一端带定滑轮的长木板放在水平实验桌面上，实验小车通过轻细绳跨过定滑轮与砂桶相连，小车与纸带相连，打点计时器所用交流电的频率为f=50 Hz。平衡摩擦力后，在保持实验小车质量不变的情况下，放开砂桶，小车加速运动，处理纸带得到小车运动的加速度为；改变砂桶中沙子的质量，重复实验三次。 (1)在验证“质量一定，加速度与合外力的关系”时，某学生根据实验数据作出了如图乙所示的图像，其中图线不过原点并在末端发生了弯曲现象，产生这两种现象的原因可能有___________。 A．木板右端垫起的高度过小（即平衡摩擦力不足） B．木板右端垫起的高度过大（即平衡摩擦力过度） C．砂桶和沙子的总质量远小于小车和砝码的总质量（即） D．砂桶和沙子的总质量未远小于小车和砝码的总质量 (2)实验过程中打出的一条理想纸带如图丙所示，则小车运动的加速度=___________。（结果保留2位有效数字） (3)某同学想利用该实验装置测出金属铝块和木板间动摩擦因数，进行了如下操作： ①将长木板重新平放于桌面上 ②将小车更换为长方体铝块，为了能使细绳拖动铝块在木板上滑动时产生明显的加速度，又往砂桶中添加了不少砂子，并测得砂桶和砂子的总质量为m，铝块的质量为M（m不再远小于M）。 ③多次实验测得铝块的加速度大小为a 请根据以上数据（M、m、a、g），写出动摩擦因数μ=___________。 考点02 用单摆测重力加速度 1．（2025·福建龙岩·二模）某同学用单摆测量重力加速度，装置如图乙所示。将装有磁感应强度传感器的手机固定于磁性小球正下方，测得摆线长，用20分度游标卡尺测摆球直径如图甲所示。将小球拉开一小角度释放后做简谐运动，通过手机记录如图丙所示的磁感应强度－时间曲线，图中A、B两点间时间间隔为10.80s。回答下列问题： (1)摆球直径______mm； (2)单摆周期______s，重力加速度______（取，结果保留三位有效数字）； (3)实验时若找不到磁性小球，改用不规则小磁铁做摆球，通过测量多组摆线长与周期，作图像，通过图线斜率求值，则不规则小磁铁的重心位置未知对结果______（填“有”或“无”）影响。 考点03 利用牛顿第二定律测量动摩擦因数 （2025·福建莆田·二模）某同学利用如图甲的实验装置测定滑块与斜面体之间的动摩擦因数，实验时进行了如下操作： ①将斜面体固定在桌面上，测量出其倾角为θ，光电门固定在斜面体上； ②用游标卡尺测量遮光条的宽度d； ③将带有遮光条的滑块由静止释放，测量释放点与光电门之间的距离x，记录遮光条经过光电门的挡光时间t； ④改变释放点的位置，重复实验步骤③。 (1)本实验利用光电门测滑块的速度，所应用的物理方法是_；（填选项前的字母） A．等效替代法 B．理想实验法 C．极限思维法 (2)用20分度的游标卡尺测量遮光条的宽度如图乙所示，则d=__________mm； (3)滑块运动过程中的加速度a=__________（用x、d、t表示）； (4)在不计空气阻力的情况下，动摩擦因数μ=__________（用x、d、t、θ表示）。 考点04 验证机械能守恒定律 1．（2025·福建厦门六中·二模）用如图甲实验装置验证m1、m2组成的系统机械能守恒。m2从高处由静止开始下落，m1上拖着的纸带打出一系列的点，对纸带上的点迹进行测量，即可验证机械能守恒。图乙给出的是实验中获取的一条纸带：0是打下的第一个点，每相邻两计数点间还有4个点（图中未标出），计数点间的距离如图乙所示，已知电源频率为50Hz，m1=50g、m2=150g，g取10m/s2，则： （1）在纸带上打下计数点5时的速度v=______m/s； （2）在打点0~5过程中系统动能的增加量ΔEk=___J，系统势能的减少量ΔEp=___J。（第（2）问结果均保留三位有效数字） 2．（2025·福建多地市·二模）小明同学用如图甲所示的向心力演示仪来探究向心力的大小与质量、角速度和半径之间的关系，装置中长槽的处和短槽的处分别到各自转轴中心距离之比为，变速塔轮自上而下有三种组合方式，每层中左右塔轮的半径之比不同。 (1)下列实验中采用的实验方法与本实验相同的是___________ A．探究两个互成角度的力的合成规律 B．探究加速度与物体受力、物体质量的关系 C．探究弹簧弹力与形变量的关系 D．验证机械能守恒定律 (2)小明同学将皮带套在第二层塔轮上，调整长槽、短槽共线，位置如图乙所示，缓慢转动手柄使短槽转动一圈，此时长槽和短槽再次共线且位置如图丙所示，则第二层左右塔轮的半径之比为___________（填选项标号） A． B． C． D． (3)在探究向心力的大小与角速度关系之前，小明同学选择两个相同的小球，将装置调整为如图丁所示，请指出其中的至少两处错误： ①___________； ②___________。 3．（2025·福建福州·二模）如图，是测量滑块与长铁片之间动摩擦因数的示意图。实验步骤如下： A．用铁架台将长铁片倾斜固定并支在水平桌面上，在长铁片上标出A、B两点，把光电门固定在长铁片上的B点，将光电门、光电计时器（图中未画出）与电源连接好； B．用米尺测量出长铁片上A、B两点间的距离L，用量角器测得斜面的倾角为，用游标卡尺测量挡光片的宽度d； C．接通电源，调整光电计时器和光电门使它们正常工作； D．将小滑块由A点静止释放使其沿长铁片表面下滑，测出滑块通过光电门时挡光片的挡光时间为t。则： （1）实验中，把挡光片经过光电门时的平均速度作为滑块的瞬时速度，因此，挡光片的宽度越大，滑块的瞬时速度误差就越__________（选填“大”或“小”）。 （2）如图，是实验中用游标卡尺测得挡光片的宽度。由图可知，挡光片的宽度为__________mm。 （3）如果重力加速度为g，那么，滑块与小铁片之间的动摩擦因数为__________（用题中字母表示）。为了减小实验误差，只要多次改变光电门B的位置，每次令滑块从同一点A由静止下滑，根据实验原理建立直角坐标系时，如果x轴表示A、B两点间的距离L，那么，y轴表示__________，得到的图像是一条经过坐标原点的直线。 （4）利用该实验装置，只需要将图中的长铁片换成__________（只填写一种实验仪器即可），其它设备仪器均不变，就可以验证机械能守恒定律。 考点05 验证动量守恒定律 1．(24-25高三下·福建·二模)某实验小组的同学用如图所示的装置做“验证碰撞过程中的动量守恒”实验。曲面轨道与水平桌面平滑连接于O点，小物块A从曲面轨道上的某一点由静止释放，测得小物块A在水平桌面上滑行的距离为x0。将另一个材质相同、质量不同的小物块B放置在O点，再次将小物块A从曲面轨道上由静止释放，最终小物块A、B在水平桌面上滑行的距离分别为x1、x2。 (1)下列操作或要求必需的是（　　） A．小物块A两次释放的位置相同 B．曲面轨道必须是光滑的 C．测量小物块A、B的质量mA、mB D．小物块A、B的质量满足mA>mB (2)若该同学验证了动量守恒后，当x0、x1、x2满足______时（仅用x0、x1、x2表示），可以认为小物块A、B发生的是弹性碰撞； (3)某次实验时选择两个质量相等的小物块A、C进行实验，A由静止释放的位置不变，在O点碰撞后它们粘在一起在水平桌面上滑行，滑行的距离为x3。若小物块A、C碰撞的过程中动量守恒，则关系式______成立（用x0、x1、x2、x3中合适的物理量表示）。 2．（2025·福建福州·福建师大附中二模）某同学用如图甲所示的装置验证动量守恒定律。长木板的一端垫有小木块，可以微调木板的倾斜程度，使小车能在木板上做匀速直线运动。长木板的顶端安装着位移传感器，可以测量小车A到传感器的距离x。 （1）现将小车A紧靠传感器，并给小车A一个初速度，传感器记录了x随时间t变化的图像如图乙所示，此时应将小木块水平向______（选填“左”或“右”）稍微移动一下。 （2）调整好长木板后，让小车A以某一速度运动，与静止在长木板上的小车B（后端粘有橡皮泥）相碰并粘在一起，导出传感器记录的数据，绘制x随时间t变化的图像如图丙所示。 （3）已知小车A的质量为0.4kg，小车B（连同橡皮泥）的质量为0.2kg，由此可知碰前两小车的总动量是______kg·m·s-1，碰后两小车的总动量是______kg·m·s-1。（计算结果均保留两位有效数字）。若在误差允许的范围内，两小车碰撞前后总动量相等，则碰撞前后动量守恒。 二、电学实验 考点01 伏安法测电阻 1．（2025·福建多地市·二模）随着智能可穿戴设备的快速发展，柔性温度传感器的研究引起了国内外的广泛关注。某兴趣小组利用如图甲所示的电路对其中银薄膜热敏电阻的温度特性进行探究，并利用该电阻设计温度报警装置。所用器材有：银薄膜热敏电阻、电源（，内阻可忽略）、电压表（均可视为理想电表）、定值电阻（阻值为），滑动变阻器、单刀开关S和导线若干。 （1）实验时，将热敏电阻置于温度控制室中，按照图甲连接好电路，记录不同温度下电压表和电压表的示数，并计算出对应的热敏电阻阻值。若某次测量中电压表的示数为，电压表选择量程，示数如图乙所示，则电压表的示数为___________V，此时热敏电阻的阻值为___________Ω。 （2）实验中得到的该热敏电阻阻值随温度变化的曲线如图乙所示。 （3）利用上述实验器材和报警器、定值电阻制作温控报警器，其电路如图丁所示，方框A、处连接热敏电阻或定值电阻。当环境温度升高使得通过报警器的电流达到或超过时，报警器报警，则热敏电阻应连接于图中方框___________（选填“A”或“”）处，已知报警器的电阻为，若要求开始报警时的环境温度为，则定值电阻的阻值应为___________。 （4）若该温控报警器用久后，直流电源内阻增大，则触发报警的温度与原设定值相比___________（选填“偏高”“偏低”或“不变”）。 考点02 电表的改装 1．（2025·福建莆田·二模）某同学将一量程为30mA、内阻为50Ω的毫安表改装成量程为0.6A的电流表并进行校准。经计算后将一阻值为R1的电阻与该毫安表进行连接改装，然后选用合适的电源E、滑动变阻器R2、开关S和标准电流表对改装后的电流表进行校准，设计电路如图所示。 (1)完成电路图中虚线框内的电路连接； (2)开关S闭合前，R2的滑片应移动到_________端（填“a”或“b”）； (3)闭合开关S，调节R2的滑片位置，当标准电流表的示数为0.40A时，毫安表的示数为25.0mA。产生此误差的原因是R1_________（填“偏小”或“偏大”）； (4)要达到实验的预期目的，只需要将阻值为R1的电阻换为一个阻值为kR1的电阻即可，其中k=________。 考点03 测量电源的电动势和内阻 1．(24-25高三下·福建·二模)要测量一节干电池的电动势和内阻，实验要求消除因电表内阻引起的系统误差，某同学根据实验室提供的器材设计了如图甲所示的电路。实验室提供的器材如图乙所示，电压表量程为内阻约为，电阻箱，电流表量程为。 (1)请根据图甲电路图用笔画线代替导线将图乙实物图连接完整； (2)将电阻箱接入电路的阻值调到最大，断开开关，闭合开关，调节电阻箱，使电流表和电压表的指针偏转均较大，记录这时电压表和电流表的示数，电阻箱接入电路中的电阻，则电压表的内阻______（用表示）； (3)闭合开关，多次调节电阻箱，记录每次调节后电压表的示数和电阻箱接入电路的电阻，作图像，得到图像的斜率为，与纵轴的截距为，则电池的电动势______，电池的内阻______。（均用表示） 2．（2025·福建厦门·二模）某研究性学习小组测定某一电池组的电动势和内阻，实验原理如图甲所示，其中，虚线框内为用灵敏电流计改装的电流表A，为待测电池组，S为开关，为电阻箱，是标称值为的定值电阻。 (1)已知灵敏电流计的满偏电流，内阻，若要改装后的电流表满偏电流为，应并联一只___________（保留两位有效数字）的定值电阻； (2)根据图甲，用笔画线代替导线将图乙连接成完整电路； (3)某次灵敏电流计读数如图丙所示，则其示数为___________A； (4)根据灵敏电流计读数以及电阻箱读数，绘制图像如图丁所示，计算出电池组的电动势___________（保留两位有效数字），内阻。 3．（2025·福建龙岩·二模）某课外活动小组用如图甲电路测量自制水果电池的电动势和内阻，其中电流表A的量程为1mA，电阻箱的阻值范围为。实验步骤如下： ①将电阻箱阻值调到最大，闭合开关S； ②多次调节电阻箱，记下电流表的示数和电阻值箱相应的阻值； ③以为纵坐标，为横坐标，作图线； ④根据图线求得电池的电动势和内阻。 回答下列问题： (1)电流表示数时，电阻箱的示数如图乙所示，该阻值为______。 (2)根据（1）中测得数据在图丙的坐标纸上将点补充完整并作出图线___。 (3)忽略电流表的内阻，根据图丙求得电池的电动势______，内阻______。 (4)如果仅考虑电流表内阻对实验测量结果的影响，电池内阻实验测量值与真实值之间的关系是______。（选填“＜”“＝”或“＞”） 考点04 测量电阻丝电阻率 1．（2025·福建福州·二模）要测定一个自感系数很大的线圈的直流电阻，实验室提供下列器材。 A．多用电表一只 B．电压表（量程，内阻约为） C．电压表（量程，内阻约为） D．滑动变阻器（阻值） E．滑动变阻器（阻值） F．电池（电动势，内阻很小） G．开关、，导线若干 （1）首先用多用电表粗测线圈的电阻，操作步骤如下： ①机械调零后将红、黑表笔分别插入多用电表的“＋”“-”插孔，选择欧姆“”挡： ②把红、黑表笔分别与自感线圈的两端相接，发现多用电表的指针读数太小； ③为了较准确地进行测量，重新选择恰当的倍率； ④把红、黑表笔分别与自感线圈的两端相接，稳定后多用电表表盘示数如图a所示。 上述步骤中遗漏的重要步骤是___________，此自感线圈的直流电阻约为___________。 （2）根据多用电表的示数，为了减少实验误差，并在实验中获得尽可能大的电压调节范围，应从图b中的A、B、C、D四个电路中选择___________电路来测量自感线圈的电阻；其中电流表用多用电表代替，多用电表的电流挡有①、②、③、④，则应选的电流挡为___________（填序号），滑动变阻器应选___________（填器材符号）。 （3）某学生进行的实验步骤如下： a．按电路图连接好实验电路； b．合上开关、，移动滑动变阻器的滑片到适当位置，稳定后读出电流表和电压表的读数、； c．重复b步骤多次； d．先断开开关，再断开开关，拆除实验装置，整理好器材； e．求出每次、的比值，并求出它们的平均值即为自感线圈的直流电阻。 请指出上述实验步骤中的错误___________。 考点05 电容器充放电 1．（2025·福建福州·福建师大附中二模）如图甲所示的实验装置可用来探究影响平行板电容器电容的因素，使电容器带电后与电源断开，将电容器左侧极板和静电计外壳均接地，电容器右侧极板与静电计金属球相连。观察静电计指针偏转角度的大小，可推知电容器两极板间电势差的大小。 (1)在实验中观察到的现象是______。（单选，填正确答案的标号） A．将左极板向上移动一段距离，静电计指针的张角变小 B．向两板间插入陶瓷片时，静电计指针的张角变大 C．将左极板右移，静电计指针的张角变小 D．将左极板拿走，静电计指针的张角变为零 (2)某同学用两片锡箔纸做电极，用三张电容纸（某种绝缘介质）依次间隔夹着两层锡箔纸，一起卷成圆柱形，然后接出引线，如图乙所示，最后密封在塑料瓶中，电容器便制成了。 ①为增大该电容器的电容，下列方法可行的有______（多选，填正确答案的标号） A．增大电容纸的厚度        B．增大锡箔纸的厚度 C．减小电容纸的厚度        D．同时增大锡箔纸和电容纸的面积 ②用如图丙所示的电路观察电容器的放电电流变化。换用不同阻值的电阻R放电，在图丁中放电电流的I − t图线的a、b、c三条曲线中，对应电阻最小的一条是______（选填“a”或“b”或“c”）。 / 学科网（北京）股份有限公司 $$ 专题07 实验 一、力学实验 考点01 探究加速度与物体受力、物体质量的关系 1．（2025·福建厦门·二模）小厦同学在探究加速度与质量关系的实验中，做如下操作： （1）选用了电磁打点计时器、对应电源连接方式是图甲中的___________（选填“A”或“B”），纸带穿过限位孔，且位于复写纸下方； （2）用如图乙所示装置完成实验，实验过程中保持木板水平； （3）保持砂和砂桶的总质量不变，改变小车和车内砝码的总质量，进行实验，打出纸带，算出相应的加速度，根据数据作出图像如图丙所示，已知当地的重力加速度为，忽略纸带所受的摩擦阻力，则砂和砂桶的总质量___________（用字母、、表示）； （4）若减小砂和砂桶的总质量，重复此实验，将所得数据绘制在原坐标纸上，则两次实验的图线可能为___________。 【答案】 A D 【详解】[1]电磁打点计时器使用的是交流电流，故对应电源连接方式是图甲中的A； [2]由题知，，则可认为小车所受的拉力，由乙图可知，长木板水平放置，小车受拉力和摩擦力作用，对小车受力分析，根据牛顿第二定律有，联立解得，对比丙图可知，图像的斜率为，解得 [3]根据，可知图像的斜率为，若减小砂和砂桶的总质量，则图像斜率减小；纵截距为，可知纵截距保持不变。 故选D。 2．（2025·福建厦门六中·二模）用如图甲所示的实验装置，探究加速度与力、质量的关系实验中，将一端带定滑轮的长木板放在水平实验桌面上，实验小车通过轻细绳跨过定滑轮与砂桶相连，小车与纸带相连，打点计时器所用交流电的频率为f=50 Hz。平衡摩擦力后，在保持实验小车质量不变的情况下，放开砂桶，小车加速运动，处理纸带得到小车运动的加速度为；改变砂桶中沙子的质量，重复实验三次。 (1)在验证“质量一定，加速度与合外力的关系”时，某学生根据实验数据作出了如图乙所示的图像，其中图线不过原点并在末端发生了弯曲现象，产生这两种现象的原因可能有___________。 A．木板右端垫起的高度过小（即平衡摩擦力不足） B．木板右端垫起的高度过大（即平衡摩擦力过度） C．砂桶和沙子的总质量远小于小车和砝码的总质量（即） D．砂桶和沙子的总质量未远小于小车和砝码的总质量 (2)实验过程中打出的一条理想纸带如图丙所示，则小车运动的加速度=___________。（结果保留2位有效数字） (3)某同学想利用该实验装置测出金属铝块和木板间动摩擦因数，进行了如下操作： ①将长木板重新平放于桌面上 ②将小车更换为长方体铝块，为了能使细绳拖动铝块在木板上滑动时产生明显的加速度，又往砂桶中添加了不少砂子，并测得砂桶和砂子的总质量为m，铝块的质量为M（m不再远小于M）。 ③多次实验测得铝块的加速度大小为a 请根据以上数据（M、m、a、g），写出动摩擦因数μ=___________。 【答案】 AD 3.0 【详解】(1)[1]AB．图线不经原点且在具有一定的拉力F后，小车方可有加速度，所以木板右端垫起的高度太小，即平衡摩擦力不足，A正确，B错误； CD．图线末端产生了弯曲现象，是因为砂桶和沙子的总质量m没有远小于小车和砝码的总质量M，C错误，D正确。 故选AD。 (2)[2]交流电的频率f=50Hz，相邻两计数点间还有一个点，则两计数点间的时间间隔是T=0.04s，由Δx=aT2，可得小车运动的加速度 (3)[3]因为砂桶和沙子的总质量m不再远小于铝块的质量M，由牛顿第二定律可知mg−μMg=（M +m）a，解得 考点02 用单摆测重力加速度 1．（2025·福建龙岩·二模）某同学用单摆测量重力加速度，装置如图乙所示。将装有磁感应强度传感器的手机固定于磁性小球正下方，测得摆线长，用20分度游标卡尺测摆球直径如图甲所示。将小球拉开一小角度释放后做简谐运动，通过手机记录如图丙所示的磁感应强度－时间曲线，图中A、B两点间时间间隔为10.80s。回答下列问题： (1)摆球直径______mm； (2)单摆周期______s，重力加速度______（取，结果保留三位有效数字）； (3)实验时若找不到磁性小球，改用不规则小磁铁做摆球，通过测量多组摆线长与周期，作图像，通过图线斜率求值，则不规则小磁铁的重心位置未知对结果______（填“有”或“无”）影响。 【答案】(1)10.60 (2) 1.8 9.87 (3)无 【详解】（1）游标卡尺读数包括主尺读数加副尺读数，主尺读数 副尺读数，游标卡尺读数 （2）[1]由丙图可知A、B两点间有六个单摆周期，A、B两点间时间间隔为10.80s，所以 [2]单摆周期公式，解得 （3）由公式，可知通过图像求加速度时，小球的重心对其无影响。 考点03 利用牛顿第二定律测量动摩擦因数 （2025·福建莆田·二模）某同学利用如图甲的实验装置测定滑块与斜面体之间的动摩擦因数，实验时进行了如下操作： ①将斜面体固定在桌面上，测量出其倾角为θ，光电门固定在斜面体上； ②用游标卡尺测量遮光条的宽度d； ③将带有遮光条的滑块由静止释放，测量释放点与光电门之间的距离x，记录遮光条经过光电门的挡光时间t； ④改变释放点的位置，重复实验步骤③。 (1)本实验利用光电门测滑块的速度，所应用的物理方法是_；（填选项前的字母） A．等效替代法 B．理想实验法 C．极限思维法 (2)用20分度的游标卡尺测量遮光条的宽度如图乙所示，则d=__________mm； (3)滑块运动过程中的加速度a=__________（用x、d、t表示）； (4)在不计空气阻力的情况下，动摩擦因数μ=__________（用x、d、t、θ表示）。 【答案】(1)C (2)10.55 (3) (4) 【详解】（1）本实验利用光电门测滑块的速度，当遮光时间很短时，将滑块遮光片经过光电门时的平均速度认为等于瞬时速度，用了极限思维法，故选C； （2）游标卡尺测量遮光条的宽度d=10mm+0.05mm×11=10.55mm （3）滑块经过光电门时的速度，根据v2=2ax，解得加速度 （4）根据，解得 考点04 验证机械能守恒定律 1．（2025·福建厦门六中·二模）用如图甲实验装置验证m1、m2组成的系统机械能守恒。m2从高处由静止开始下落，m1上拖着的纸带打出一系列的点，对纸带上的点迹进行测量，即可验证机械能守恒。图乙给出的是实验中获取的一条纸带：0是打下的第一个点，每相邻两计数点间还有4个点（图中未标出），计数点间的距离如图乙所示，已知电源频率为50Hz，m1=50g、m2=150g，g取10m/s2，则： （1）在纸带上打下计数点5时的速度v=______m/s； （2）在打点0~5过程中系统动能的增加量ΔEk=___J，系统势能的减少量ΔEp=___J。（第（2）问结果均保留三位有效数字） 【答案】 2.4 0.576 0.600 【详解】（1）[1]每相邻两计数点间还有4个点，相邻两计数点间的时间间隔为 ，在纸带上打下计数点5时的速度 （2）[2]两物体的初速度为零，所以在打点0~5过程中系统动能的增加量为 [3]系统势能的减少量包括m1增加的重力势能和m2减少的重力势能，为 2．（2025·福建多地市·二模）小明同学用如图甲所示的向心力演示仪来探究向心力的大小与质量、角速度和半径之间的关系，装置中长槽的处和短槽的处分别到各自转轴中心距离之比为，变速塔轮自上而下有三种组合方式，每层中左右塔轮的半径之比不同。 (1)下列实验中采用的实验方法与本实验相同的是___________ A．探究两个互成角度的力的合成规律 B．探究加速度与物体受力、物体质量的关系 C．探究弹簧弹力与形变量的关系 D．验证机械能守恒定律 (2)小明同学将皮带套在第二层塔轮上，调整长槽、短槽共线，位置如图乙所示，缓慢转动手柄使短槽转动一圈，此时长槽和短槽再次共线且位置如图丙所示，则第二层左右塔轮的半径之比为___________（填选项标号） A． B． C． D． (3)在探究向心力的大小与角速度关系之前，小明同学选择两个相同的小球，将装置调整为如图丁所示，请指出其中的至少两处错误： ①___________； ②___________。 【答案】(1)B (2)C (3) 实验开始前，标尺没有调零 皮带没有套在同一层塔轮上 【详解】（1）探究向心力的大小与小球质量m、角速度和半径r之间的关系，采用的实验方法是控制变量法。 A．探究两个互成角度的力的合成规律，采用的实验方法是等效替代法，故A错误； B．探究加速度与物体受力、物体质量的关系，采用的实验方法是控制变量法，故B正确； CD．探究弹簧弹力与形变量的关系、验证机械能守恒定律没有用到控制变量法，故CD错误。 故选B。 （2）皮带传动中，两塔轮的线速度相同，即，当短槽转一圈时，此时长槽转过的圈数为，题目要求短槽转一圈后，长槽与短槽再次共线，即长槽转过半圈。因此选项中满足整数比的为2：1。故选C。 （3）[1][2]实验开始前，标尺没有调零；皮带没有套在同一层塔轮上。 3．（2025·福建福州·二模）如图，是测量滑块与长铁片之间动摩擦因数的示意图。实验步骤如下： A．用铁架台将长铁片倾斜固定并支在水平桌面上，在长铁片上标出A、B两点，把光电门固定在长铁片上的B点，将光电门、光电计时器（图中未画出）与电源连接好； B．用米尺测量出长铁片上A、B两点间的距离L，用量角器测得斜面的倾角为，用游标卡尺测量挡光片的宽度d； C．接通电源，调整光电计时器和光电门使它们正常工作； D．将小滑块由A点静止释放使其沿长铁片表面下滑，测出滑块通过光电门时挡光片的挡光时间为t。则： （1）实验中，把挡光片经过光电门时的平均速度作为滑块的瞬时速度，因此，挡光片的宽度越大，滑块的瞬时速度误差就越__________（选填“大”或“小”）。 （2）如图，是实验中用游标卡尺测得挡光片的宽度。由图可知，挡光片的宽度为__________mm。 （3）如果重力加速度为g，那么，滑块与小铁片之间的动摩擦因数为__________（用题中字母表示）。为了减小实验误差，只要多次改变光电门B的位置，每次令滑块从同一点A由静止下滑，根据实验原理建立直角坐标系时，如果x轴表示A、B两点间的距离L，那么，y轴表示__________，得到的图像是一条经过坐标原点的直线。 （4）利用该实验装置，只需要将图中的长铁片换成__________（只填写一种实验仪器即可），其它设备仪器均不变，就可以验证机械能守恒定律。 【答案】 大 5.50 气垫导轨 【详解】（1）[1] 挡光片的宽度越大，挡光片经过光电门的时间较大，滑块的瞬时速度误差就越大。 （2）[2] 挡光片的宽度为 （3）[3] 滑块在长铁片上滑动时，设滑块的质量为，加速度大小为，由牛顿第二定律得，得①，滑块通过光电门的速度大小②，由运动学公式③，由①②③解得④ [4]由④可得，如果x轴表示A、B两点间的距离L，那么，y轴表示，得到的图像是一条经过坐标原点的直线。 （4）[5] 利用该实验装置，只需要将图中的长铁片换成气垫导轨，其它设备仪器均不变，就可以验证机械能守恒定律。 考点05 验证动量守恒定律 1．(24-25高三下·福建·二模)某实验小组的同学用如图所示的装置做“验证碰撞过程中的动量守恒”实验。曲面轨道与水平桌面平滑连接于O点，小物块A从曲面轨道上的某一点由静止释放，测得小物块A在水平桌面上滑行的距离为x0。将另一个材质相同、质量不同的小物块B放置在O点，再次将小物块A从曲面轨道上由静止释放，最终小物块A、B在水平桌面上滑行的距离分别为x1、x2。 (1)下列操作或要求必需的是（　　） A．小物块A两次释放的位置相同 B．曲面轨道必须是光滑的 C．测量小物块A、B的质量mA、mB D．小物块A、B的质量满足mA>mB (2)若该同学验证了动量守恒后，当x0、x1、x2满足______时（仅用x0、x1、x2表示），可以认为小物块A、B发生的是弹性碰撞； (3)某次实验时选择两个质量相等的小物块A、C进行实验，A由静止释放的位置不变，在O点碰撞后它们粘在一起在水平桌面上滑行，滑行的距离为x3。若小物块A、C碰撞的过程中动量守恒，则关系式______成立（用x0、x1、x2、x3中合适的物理量表示）。 【答案】(1)ACD (2) (3) 【详解】（1）A．根据实验原理可知，实验中需要小物块A两次均从曲面轨道上的同一位置由静止释放，以保证它经过O点时的速度相同，故A正确； B．根据动能定理可知，实验中不需要保证曲面轨道光滑，故B错误； C．动量守恒定律的关系式涉及物体的质量，所以需要测量小物块A、B的质量mA、mB，故C正确； D．为了防止碰撞后小物块A反弹，因此小物块A、B的质量需要满足 故D正确。 故选ACD。 （2）由于小物块的材质相同，则小物块与水平桌面之间的动摩擦因数相同，对小物块，根据牛顿第二定律可得，解得小物块做匀减速直线运动的加速度均为，单独释放小物块A时，设其经过O点时的速度为v0，根据匀变速直线运动的规律有，设小物块A、B在O点碰撞后瞬间的速度分别为v1、v2，则有，，碰撞过程中由动量守恒定律，可得，整理可得，若小物块A、B发生弹性碰撞，则由机械能守恒定律可得，整理可得，联立解得 （3）设小物块A、C在O点碰撞后瞬间的速度为v3，则有 碰撞过程中动量守恒，则有，联立解得 2．（2025·福建福州·福建师大附中二模）某同学用如图甲所示的装置验证动量守恒定律。长木板的一端垫有小木块，可以微调木板的倾斜程度，使小车能在木板上做匀速直线运动。长木板的顶端安装着位移传感器，可以测量小车A到传感器的距离x。 （1）现将小车A紧靠传感器，并给小车A一个初速度，传感器记录了x随时间t变化的图像如图乙所示，此时应将小木块水平向______（选填“左”或“右”）稍微移动一下。 （2）调整好长木板后，让小车A以某一速度运动，与静止在长木板上的小车B（后端粘有橡皮泥）相碰并粘在一起，导出传感器记录的数据，绘制x随时间t变化的图像如图丙所示。 （3）已知小车A的质量为0.4kg，小车B（连同橡皮泥）的质量为0.2kg，由此可知碰前两小车的总动量是______kg·m·s-1，碰后两小车的总动量是______kg·m·s-1。（计算结果均保留两位有效数字）。若在误差允许的范围内，两小车碰撞前后总动量相等，则碰撞前后动量守恒。 【答案】 左 【详解】[1]由乙图可知，给小车A一个初速度后小车A做减速运动，所以，应将小木块水平向左稍微移动一下，以使小车A在斜面上能做匀速运动。 [2][3]由丙图可求得碰前和碰后小车A的速度分别为， 所以，碰前和碰后两小车的总动量分别为， 二、电学实验 考点01 伏安法测电阻 1．（2025·福建多地市·二模）随着智能可穿戴设备的快速发展，柔性温度传感器的研究引起了国内外的广泛关注。某兴趣小组利用如图甲所示的电路对其中银薄膜热敏电阻的温度特性进行探究，并利用该电阻设计温度报警装置。所用器材有：银薄膜热敏电阻、电源（，内阻可忽略）、电压表（均可视为理想电表）、定值电阻（阻值为），滑动变阻器、单刀开关S和导线若干。 （1）实验时，将热敏电阻置于温度控制室中，按照图甲连接好电路，记录不同温度下电压表和电压表的示数，并计算出对应的热敏电阻阻值。若某次测量中电压表的示数为，电压表选择量程，示数如图乙所示，则电压表的示数为___________V，此时热敏电阻的阻值为___________Ω。 （2）实验中得到的该热敏电阻阻值随温度变化的曲线如图乙所示。 （3）利用上述实验器材和报警器、定值电阻制作温控报警器，其电路如图丁所示，方框A、处连接热敏电阻或定值电阻。当环境温度升高使得通过报警器的电流达到或超过时，报警器报警，则热敏电阻应连接于图中方框___________（选填“A”或“”）处，已知报警器的电阻为，若要求开始报警时的环境温度为，则定值电阻的阻值应为___________。 （4）若该温控报警器用久后，直流电源内阻增大，则触发报警的温度与原设定值相比___________（选填“偏高”“偏低”或“不变”）。 【答案】 1.50 330 B 250 偏高 【详解】（1）[1]电压表V2选择0-3V量程，分度值为0.1V，电压表V2的示数为U2=1.50V [2]根据串联电路的特点，热敏电阻两端的电压UR=U1-U2=4.8V-1.50V=3.3V 根据欧姆定律，通过热敏电阻的电流，此时热敏电阻的阻值为 （3）[3]由图丙可知，温度越高，热敏电阻的阻值越大，当环境温度升高使得通过报警器的电流达到或超过10mA时，报警器报警。根据并联电路电流的分配与电阻成反比可知，温度越高时，热敏电阻的阻值越大，该支路的电流越小，若报警器与热敏电阻串联，则不会引起报警器报警，因此与报警器串联的是定值电阻Rx，则热敏电阻RT应连接于图中方框B位置； [4]根据图丙可知，环境温度为30℃时，热敏电阻的阻值为RT=300Ω 设通过热敏电阻的电流为I1，通过报警器的电流I2=0.01A，则干路电流 根据闭合电路的欧姆定律，解得，根据并联电路电流的分配与电阻的关系，代入数据联立解得 （4）[5]该温控报警器用久后，直流电源内阻增大，电路中的电流变小，通过报警器支路的电流减小；要使通过报警器的电流达到或超过10mA时报警器报警，则热敏电阻的要变大，报警温度变高，因此直流电源内阻增大，则触发报警的温度与原设定值相比偏高。 考点02 电表的改装 1．（2025·福建莆田·二模）某同学将一量程为30mA、内阻为50Ω的毫安表改装成量程为0.6A的电流表并进行校准。经计算后将一阻值为R1的电阻与该毫安表进行连接改装，然后选用合适的电源E、滑动变阻器R2、开关S和标准电流表对改装后的电流表进行校准，设计电路如图所示。 (1)完成电路图中虚线框内的电路连接； (2)开关S闭合前，R2的滑片应移动到_________端（填“a”或“b”）； (3)闭合开关S，调节R2的滑片位置，当标准电流表的示数为0.40A时，毫安表的示数为25.0mA。产生此误差的原因是R1_________（填“偏小”或“偏大”）； (4)要达到实验的预期目的，只需要将阻值为R1的电阻换为一个阻值为kR1的电阻即可，其中k=________。 【答案】(1) (2)a (3)偏大 (4) 【详解】（1）要将表头改装成电流表，需要表头与定值电阻并联，所以虚线框内的电路图如图所示 （2）滑动电阻器做分压使用时，在闭合电建S之前，为了安全 ，分出的的电压应从从0开始，R2的滑片应移动到a端 （3）闭合开关S，调节R2的滑片位置，当标准电流表的示数为0.40A时，毫安表的示数为25.0mA，说明流过表头的电流偏大，电阻R1上的电流偏小，产生这样的原因是偏大造成的。 （4）设毫安表内阻为，由并联电路的特点得，，解得 考点03 测量电源的电动势和内阻 1．(24-25高三下·福建·二模)要测量一节干电池的电动势和内阻，实验要求消除因电表内阻引起的系统误差，某同学根据实验室提供的器材设计了如图甲所示的电路。实验室提供的器材如图乙所示，电压表量程为内阻约为，电阻箱，电流表量程为。 (1)请根据图甲电路图用笔画线代替导线将图乙实物图连接完整； (2)将电阻箱接入电路的阻值调到最大，断开开关，闭合开关，调节电阻箱，使电流表和电压表的指针偏转均较大，记录这时电压表和电流表的示数，电阻箱接入电路中的电阻，则电压表的内阻______（用表示）； (3)闭合开关，多次调节电阻箱，记录每次调节后电压表的示数和电阻箱接入电路的电阻，作图像，得到图像的斜率为，与纵轴的截距为，则电池的电动势______，电池的内阻______。（均用表示） 【答案】(1) (2) (3) 【详解】（1）电路连线如图 （2）根据欧姆定律，可知电压表内阻 （3）[1][2]根据闭合电路欧姆定律，得到 结合题意，解得 2．（2025·福建厦门·二模）某研究性学习小组测定某一电池组的电动势和内阻，实验原理如图甲所示，其中，虚线框内为用灵敏电流计改装的电流表A，为待测电池组，S为开关，为电阻箱，是标称值为的定值电阻。 (1)已知灵敏电流计的满偏电流，内阻，若要改装后的电流表满偏电流为，应并联一只___________（保留两位有效数字）的定值电阻； (2)根据图甲，用笔画线代替导线将图乙连接成完整电路； (3)某次灵敏电流计读数如图丙所示，则其示数为___________A； (4)根据灵敏电流计读数以及电阻箱读数，绘制图像如图丁所示，计算出电池组的电动势___________（保留两位有效数字），内阻。 【答案】(1)1.0 (2) (3)26.8/26.9/27.0/27.1/27.2 (4)1.5 【详解】（1）根据，可得 （2）从电路图中可以看出定值电阻和灵敏电流计并联，再和变阻箱串联，所以连线为 （3）灵敏电流计的量程为，所以读数为，由于最后一位是估读，所以答案在均可。 （4）根据闭合电路欧姆定律，有整理可得，可知，图像的斜率为，解得 3．（2025·福建龙岩·二模）某课外活动小组用如图甲电路测量自制水果电池的电动势和内阻，其中电流表A的量程为1mA，电阻箱的阻值范围为。实验步骤如下： ①将电阻箱阻值调到最大，闭合开关S； ②多次调节电阻箱，记下电流表的示数和电阻值箱相应的阻值； ③以为纵坐标，为横坐标，作图线； ④根据图线求得电池的电动势和内阻。 回答下列问题： (1)电流表示数时，电阻箱的示数如图乙所示，该阻值为______。 (2)根据（1）中测得数据在图丙的坐标纸上将点补充完整并作出图线___。 (3)忽略电流表的内阻，根据图丙求得电池的电动势______，内阻______。 (4)如果仅考虑电流表内阻对实验测量结果的影响，电池内阻实验测量值与真实值之间的关系是______。（选填“＜”“＝”或“＞”） 【答案】(1)1350 (2) (3) 0.98 1089 (4)> 【详解】（1）电阻箱的阻值为1350Ω。 （2）根据（1）中测得数据在图丙的坐标纸上将点补充完整并作出图线如图： （3）[1][2]根据闭合电路的欧姆定律，可得，则图像的斜率，电动势 （4）如果仅考虑电流表内阻对实验测量结果的影响，则表达式 电池内阻实验测量值大于真实值。 考点04 测量电阻丝电阻率 1．（2025·福建福州·二模）要测定一个自感系数很大的线圈的直流电阻，实验室提供下列器材。 A．多用电表一只 B．电压表（量程，内阻约为） C．电压表（量程，内阻约为） D．滑动变阻器（阻值） E．滑动变阻器（阻值） F．电池（电动势，内阻很小） G．开关、，导线若干 （1）首先用多用电表粗测线圈的电阻，操作步骤如下： ①机械调零后将红、黑表笔分别插入多用电表的“＋”“-”插孔，选择欧姆“”挡： ②把红、黑表笔分别与自感线圈的两端相接，发现多用电表的指针读数太小； ③为了较准确地进行测量，重新选择恰当的倍率； ④把红、黑表笔分别与自感线圈的两端相接，稳定后多用电表表盘示数如图a所示。 上述步骤中遗漏的重要步骤是___________，此自感线圈的直流电阻约为___________。 （2）根据多用电表的示数，为了减少实验误差，并在实验中获得尽可能大的电压调节范围，应从图b中的A、B、C、D四个电路中选择___________电路来测量自感线圈的电阻；其中电流表用多用电表代替，多用电表的电流挡有①、②、③、④，则应选的电流挡为___________（填序号），滑动变阻器应选___________（填器材符号）。 （3）某学生进行的实验步骤如下： a．按电路图连接好实验电路； b．合上开关、，移动滑动变阻器的滑片到适当位置，稳定后读出电流表和电压表的读数、； c．重复b步骤多次； d．先断开开关，再断开开关，拆除实验装置，整理好器材； e．求出每次、的比值，并求出它们的平均值即为自感线圈的直流电阻。 请指出上述实验步骤中的错误___________。 【答案】 每次使用欧姆表和换挡后都要进行欧姆调零 22 D ④ 步骤d中应该先断开，再断开 【分析】本题通过测定自感系数很大的线圈的直流电阻的实验，考查考生的实验探究能力。 【详解】(1)[1]因为欧姆表每次改换挡位，相当于改变了欧姆表的内部构造，所以每次使用时都要欧姆调零。 [2]因为第一次使用的是“”挡，指针读数太小，故应该换成“”挡，题图a中指针指在“22”，所以电阻约为。 (2)[3]因为题目要求获得尽可能大的电压调节范围，故采用分压电路，多用电表的直流电流挡的内阻与线圈的直流电阻相比不可忽略，故采用电流表外接法，故选D。 [4]因线圈的直流电阻约，可能通过的最大电流为，，故应选用挡。 [5]为了操作方便，用分压电路就要用阻值较小的滑动变阻器，故选用。 (3)[6]断开电路应该考虑线圈的自感，先断开开关，再断开开关，会产生反向感应电压加在电压表两端，可能会使电压表指针迅速反转而受损，故应先断开，再断开。 考点05 电容器充放电 1．（2025·福建福州·福建师大附中二模）如图甲所示的实验装置可用来探究影响平行板电容器电容的因素，使电容器带电后与电源断开，将电容器左侧极板和静电计外壳均接地，电容器右侧极板与静电计金属球相连。观察静电计指针偏转角度的大小，可推知电容器两极板间电势差的大小。 (1)在实验中观察到的现象是______。（单选，填正确答案的标号） A．将左极板向上移动一段距离，静电计指针的张角变小 B．向两板间插入陶瓷片时，静电计指针的张角变大 C．将左极板右移，静电计指针的张角变小 D．将左极板拿走，静电计指针的张角变为零 (2)某同学用两片锡箔纸做电极，用三张电容纸（某种绝缘介质）依次间隔夹着两层锡箔纸，一起卷成圆柱形，然后接出引线，如图乙所示，最后密封在塑料瓶中，电容器便制成了。 ①为增大该电容器的电容，下列方法可行的有______（多选，填正确答案的标号） A．增大电容纸的厚度        B．增大锡箔纸的厚度 C．减小电容纸的厚度        D．同时增大锡箔纸和电容纸的面积 ②用如图丙所示的电路观察电容器的放电电流变化。换用不同阻值的电阻R放电，在图丁中放电电流的I − t图线的a、b、c三条曲线中，对应电阻最小的一条是______（选填“a”或“b”或“c”）。 【答案】(1)C (2) CD b 【详解】（1）A．电容器带电后与电源断开，电容器极板所带电荷量一定，根据，，可知，将左极板向上移动一段距离，极板正对面积减小，电容减小，则电势差增大，即静电计指针的张角变大，故A错误； B．结合上述可知，向两板间插入陶瓷片时，介电常数增大，电容增大，则电势差减小，静电计指针的张角变小，故B错误； C．结合上述可知，将左极板右移，极板之间间距减小，电容增大，电势差减小，则静电计指针的张角变小，故C正确； D．结合上述可知，将左极板拿走，右极板带正电，右极板与接地点之间电势差不等于零，即静电计指针的张角不会变为零，故D错误。 故选C。 （2）①[1]AC．两片锡箔纸做电极，电容纸为绝缘介质，两片锡箔纸可以等效为平行板电容器，根据，由于用三张电容纸（某种绝缘介质）依次间隔夹着两层锡箔纸，一起卷成圆柱形，改变电容纸的厚度相当于改变极板之间的间距，当电容纸的厚度增大时，极板间距增大，电容减小，当电容纸的厚度减小时，极板间距减小，电容增大，故A错误，C正确； B．结合上述，增大锡箔纸的厚度时，极板间距不变，电容不变，故B错误； D．结合上述可知，同时增大锡箔纸和电容纸的面积，相当于增大极板正对面积，则电容增大，故D正确。 故选CD。 ②[2]电容器充电稳定后，极板之间电压的最大值一定，根据欧姆定律可知，电阻越小，电流的最大值越大，可知，a、b、c三条曲线中，对应电阻最小的一条是b。 / 学科网（北京）股份有限公司 $$