专题11 实验（山东专用）-【好题汇编】2025年高考物理二模试题分类汇编

专题12 实验题 电学实验 1．（2025·山东名校联盟·二模）某电学实验小组的同学发现一个旧电池所标的电动势是6V，决定利用实验室所能提供的下列实验器材对其电动势和内电阻进行测量。 A．电流表A（量程100mA，内阻为4Ω） B．电压表V（量程3.0V，内阻约为4kΩ） C．滑动变阻器R1（阻值范围0~50Ω，额定电流1.5A） D．电阻箱R2（阻值范围0~9999Ω） E．电阻箱R3（阻值范围0~99.99Ω） F．各类开关和导线若干 小组成员设计了如图甲所示的实验电路图。 (1)先将电流表与并联，改装成一个量程为的电流表，电阻箱的阻值应调为______。 (2)为满足测量要求，需要将电压表的量程扩大为，小组成员采用如下操作：按图连好实验器材，检查无误后，开关断开，开关接，将的滑片滑至最左端，的阻值调为，闭合开关，适当调节的滑片，使电压表的示数为；保持的滑片位置不变，改变电阻箱的阻值，当电压表示数为______V时，完成扩大量程，断开开关。 (3)保持电阻箱的阻值不变，将开关接到，闭合开关、，移动的滑片，记录几组电压表V和电流表A的读数、，并做出图像，如图乙所示。由图像可求得电池的电动势______V、内阻______。（计算结果均保留3位有效数字） 【答案】(1)1.00 (2)1.5 (3) 5.80 2.20 【详解】（1）先将电流表与并联，改装成一个量程为的电流表，则有 解得 （2）闭合开关，适当调节的滑片，使电压表的示数为；保持的滑片位置不变，可认为电压表和电压之和始终等于，则当电压表的示数为时，说明电阻两端电压为，此时的阻值等于电压表内阻，则电压表的量程被扩大为原来的2倍，即电压表的量程扩大为。 （3）[1][2]改装后电压表量程扩大到2倍，故测得电压是原电压表的示数的2倍；电流表扩大到5倍，则干路电流为，改装后电流表内阻为 根据闭合电路欧姆定律可得 可得 可知图像的纵轴截距为 解得电动势为图像的斜率绝对值为解得内阻为 2．．（2025·山东九五高中协作体·二模）小刘同学研究测量某热敏电阻（其室温下电阻约为）的阻值随温度变化关系，设计了如图1所示电路，所用器材有：电源E（，），定值电阻、，电阻箱，滑动变阻器，微安表（，内阻约），开关S，导线若干。 (1)按图1连接电路，闭合开关S前，滑动变阻器的滑片P应滑到__________（选填“a”或“b”）端。 (2)实验时，将热敏电阻置于温度控制室中，然后仔细调节、恰好使微安表的读数为0，计算出不同温度下相应的热敏电阻阻值。若某次测量中，则此时热敏电阻的阻值为__________。 (3)实验中得到的该热敏电阻阻值随温度T变化的曲线如图2所示。图3为用此热敏电阻和继电器组成的一个简单恒温箱温控电路，继电器线圈的电阻为。当线圈中的电流大于或等于时，继电器的衔铁被吸合。图中为继电器线圈供电的电源电动势，内阻可以不计。应该把恒温箱内加热器接__________端（选填“”或“”）。如果要使恒温箱内的温度保持60℃，滑动变阻器接入电路的电阻值为__________。 【答案】(1)a (2)1600 (3) 300   【详解】（1）为了保护电路，闭合开关S前，滑动变阻器的滑片P应滑到a端； （2）微安表的读数为0时，设支路电流分别为，则有整理得代入题中数据，解得 （3）[1]随着恒温箱内温度降低，热敏电阻的阻值变大，则线圈中的电流变小，当线圈的电流小于5mA时，继电器的衔铁又被释放到上方，则恒温箱加热器又开始工作，这样就可以使恒温箱内保持在某一温度。所以应该把恒温箱内的加热器接在AB端； [2]要使恒温箱内的温度保持60℃ ，即60℃时线圈内的电流为5mA。图2可知，60℃时热敏电阻的阻值为，由闭合电路欧姆定律代入题中数据，解得 3．（2025·山东名校·二模）李雷同学应用多用电表原理就地选择实验室资源制作了一个简易的两种倍率欧姆表（，），并用这个欧姆表测量了某待测电阻的阻值。实验器材有： 毫安表（量程500µA，内阻） 滑动变阻器（最大阻值，额定电流） 电阻箱（最大阻值） 电池组（，） 导线若干 用导线将实物连接如图，请你完善以下操作： (1)将滑动变阻器滑片置于右端即选择了欧姆表______（选填“”或“”）挡位（倍率）。将电阻箱调为______就算完成了电阻测量前的准备工作。 (2)将待测电阻接入电路中，毫安表指针偏角较大，应将滑动变阻器滑片向左滑动到某一位置完成换挡，已知该滑动变阻器电阻丝共200匝，滑片触头新位置左侧应有______匝。 (3)再次调节电阻箱阻值完成欧姆调零，在电路中接入待测电阻，稳定后毫安表指针偏转到满偏刻度的，则______。 【答案】(1) ×100 1460.5 (2)20 (3)225 【详解】（1）[1]根据电路图可知，毫安表与滑动变阻器右侧串联后整体与滑动变阻器左侧并联，令毫安表的满偏电流为IA，则通过电源的电流 则欧姆表的内阻 当滑动变阻器滑片置于右端时，等于0，达到最大值，则达到最小值，则欧姆表的内阻应该为较大值，欧姆表的内阻等于中值电阻，即等于欧姆中央刻线与倍率的乘积，倍率越高，欧姆表内阻越大，可知，将滑动变阻器滑片置于右端即选择了欧姆表挡位。 [2]结合上述，欧姆表挡位进行欧姆调零时，通过电源的电流 欧姆表挡位的内阻 根据电路图可知 解得 （2）毫安表指针偏角较大，通过毫安表的电流较大，表明待测电阻较小，为了减小测量误差，需要使毫安表指针指在中央刻线附近，需要选择小倍率挡位，即选择挡位，应将滑动变阻器滑片向左滑动到某一位置完成换挡，结合上述可知，欧姆表挡位的内阻，由于欧姆表的内阻等于欧姆中央刻线与倍率的乘积，则中央刻线为15，则挡位内阻为，当进行欧姆调零时，通过电源的电流 根据串并联电流分配关系有 根据题意有 解得， 已知该滑动变阻器电阻丝共200匝，令滑片触头新位置左侧匝数为N，则有 解得N=20 （3）结合上述可知，挡位内阻为 稳定后毫安表指针偏转到满偏刻度的，结合上述可知，通过电源与毫安表示数之间的关系有 根据闭合电路欧姆定律有 解得 4．（2025·山东济南·二模）利用霍尔效应制作的霍尔元件以及传感器，广泛应用于测量和自动控制等领域。某学习小组研究某种材料的霍尔元件（载流子为电子）的工作原理，同时测量其室温下的载流子浓度（单位体积内的载流子个数）。实验电路如图甲所示，匀强磁场垂直于元件的工作面，工作电源通过1、3测脚为霍尔元件提供霍尔电流时，2、4测脚间将产生霍尔电压。已知垂直于工作面的磁场磁感应强度，工件厚度，电子电量。 (1)2、4两测脚的电势________（选填“>”或“<”）； (2)某次实验中，在室温条件下，调节工作电压，改变霍尔电流，测出霍尔电压，实验数据如下表所示： 实验次数 1 2 3 4 5 0.50 1.00 1.50 2.00 2.50 41.5 83.1 144.8 166.4 208.1 请在图乙坐标纸上标出以上5组数据对应的坐标点，然后在图乙中画出关系图像________；并根据图像求出实验中的霍尔材料室温下的载流子浓度________（结果保留2位有效数字）； (3)霍尔元件的灵敏度是衡量其在磁场或电流变化下输出电势变化的能力。灵敏度越高，表示霍尔元件在相同磁场或电流变化下产生的电势差变化越大。霍尔元件的灵敏度可表达为，要使实验中霍尔元件的灵敏度增大，以下方法正确的是________。 A．减小工作电源提供的霍尔电流 B．减小所加磁场的磁感应强度 C．减小该元件垂直电流方向的宽度 D．减小该元件沿磁场方向的厚度 【答案】(1)> (2) 见解析 （） (3)D 【详解】（1）由于载流子为电子，带负电，由图甲可知，电子向右侧偏转，则2、4两测脚的电势。 （2）[1]根据表格数据在图乙坐标纸中描出对应点，并作出图线如图所示 [2]霍尔元件中电子受到的洛伦兹力等于电场力，则有 根据电流微观表达式可得 联立可得 可知图像的斜率为 可知实验中的霍尔材料室温下的载流子浓度为 （3）霍尔元件的灵敏度可表达为 结合 可得 要使实验中霍尔元件的灵敏度增大，可减小该元件沿磁场方向的厚度。 故选D。 5．（2025·山东潍坊·二模）热敏电阻常用于温度控制或过热保护装置中。某学习小组利用热敏电阻，设计制作自动报警装置，方案如下： (1)使用多用电表研究热敏电阻的阻值随温度变化的规律 ①用多用电表测的阻值，选择开关应置于______。（填“A区”、“B区”、“C区”或“D区”） ②不同温度下选择合适的挡位，读出热敏电阻的阻值。某次读数时，发现多用电表的指针偏转角度较大，为了较准确地读出此温度下热敏电阻的阻值，需要将选择开关换到______挡（填“更高”或“更低”）。 ③描绘出热敏电阻的阻值随温度变化的规律如图乙所示。 (2)使用上述热敏电阻作为传感器制作的自动报警装置线路图如图所示 ①为了降低装置的报警温度，应将滑动变阻器滑片P向______（选填“左”或“右”）移动； ②设定装置的报警温度为100℃，报警时流过热敏电阻的电流为10mA，已知直流电源电动势（内阻不计），忽略电磁铁线圈电阻，则滑动变阻器应接入电路的阻值为______Ω。 【答案】(1) B区 更低 (2) 右 1350 【详解】（1）①[1]用多用电表测的阻值，选择开关应置于B区。 ②[2]多用电表的指针偏转角度较大，为了较准确地读出此温度下热敏电阻的阻值，需要将选择开关换到更低挡。 （2）①[1] 为了降低装置的报警温度，说明报警时热敏电阻的阻值比原来大，故为了使电流达到电磁继电器正常吸合时的电流，需要减小滑动变阻器，应将滑动变阻器滑片P向右移。 ②[2] 如果设置报警温度为100℃，由图像可知该温度对应的热敏电阻阻值为 根据闭合电路欧姆定律可得 则滑动变阻器应接入电路的阻值为 6．（2025·山东滨州·二模）学习温度对金属丝电阻率的影响后，某学校物理兴趣小组准备利用金属丝的这个特性制作一个可以粗略测量温度的金属电阻温度计。 （1）选定一段金属丝，设计方案测量其在某一温度下的电阻值（忽略自身热效应导致的温度变化）。 可供选用的器材如下： A．待测电阻丝（阻值大约）； B．电源（电动势，内阻约）； C．电压表（量程，内阻约）； D．电流表（量程，内阻约）； E.电流表（量程，内阻约）； F.滑动变阻器（最大阻值）； G.导线、开关 为了安全、准确、方便地完成实验， ①电流表应选用___________（填器材前的字母序号）； ②在虚线框中设计并补充完整实验电路图______。 （2）实验数据显示该电阻丝的电阻值随温度的升高而增大，同学们查阅资料得知，在一定温度范围内该金属材料的电阻率与温度可近似看作线性关系，于是将实验数据描绘出图像，如图甲所示。 （3）同学们用该金属丝与电池（电动势为，内阻不计）、灵敏电流计（内阻）、滑动变阻器（接入电路电阻）串联起来，连接成如图乙所示的电路。用该金属丝做测温探头，把灵敏电流计的电流刻度改刻为相应的温度刻度，得到一个“金属电阻温度计”。温度与灵敏电流计的读数的关系式为___________（用、、、、、表示），该温度计的刻度___________（填“是”或“不是”）均匀的。 【答案】 D 不是 【详解】[1]题意可知电压表为3V，待测电阻丝约5Ω，则通过电阻的最大电流 故电流表选D。 [2]题意可知 故电流表采用外接法；若滑动变阻器采用限流式接法，则电路的最小电流大于电流表最大量程，故滑动变阻器采用分压式接法，电路图如下 [3]图甲可知 由闭合电路欧姆定律得 联立整理得 [4]图像可知温度与I不是线性关系，故该温度计的刻度不是均匀的。 7．（2025·山东菏泽·二模）我国新能源汽车年产量现已突破1000万辆，成为全球首个达成这一成就的国家。在电动汽车等领域，电容储能技术得到了广泛应用。某同学设计图甲所示电路，探究不同电压下电容器的充、放电过程，器材如下： 电容器C（额定电压8V，电容值未知） 电源E（电动势10V，内阻不计） 电阻箱R0（最大阻值为99999.9Ω） 滑动变阻器R（最大阻值为10Ω，额定电流为2A） 电流传感器，计算机，开关，导线若干。 (1)闭合开关，调节滑动变阻器，将开关接1，观察到电流传感器示数________。 A．逐渐增大到某一值后保持不变 B．逐渐增大到某一值后迅速减小到零 C．迅速增大到某一值后逐渐减小到零 D．先逐渐增大，后逐渐减小至某一非零数值 (2)调节滑动变阻器，待电压表示数稳定在6V后，将开关接2，时的电流，图中虚线两侧图像与时间轴围成的面积比为3∶1，则时，电容器两极板间的电压________V，电阻________Ω。 (3)电容器的储能公式，上述放电过程电容器释放的电能约为________（结果保留两位有效数字）。 【答案】(1)C (2) 1.5 2500 (3) 【详解】（1）电容器开始充电的瞬间，其两极板间没有电荷积累，电压为零，相当于短路，此时充电电流最大，电流传感器的示数达到最大值。随着电容器极板上电荷的积累，两板间的电压UC逐渐增大，方向与电源电动势相反，故电路的总电动势减小，电流传感器的示数逐渐减小，当电容器的电压等于电源电动势时，电流等于零，此时电容器充满，电路达到稳定。 故选C。 （2）[1]设时刻，电容器两极板间的电压为，依题意 由 得 其中，依题意有 解得 [2]由欧姆定律 得 解得 （3）在图像中，图线与坐标轴所围的面积等于电容器所释放的电荷量，故数出图线围的面积约有38个格，每个格，故 由，其中 解得 8．（2025·山东济宁·二模）某一电池的电动势E约为3V，内阻r未知，允许通过的最大电流为50mA。为测定该电池的电动势和内阻，某同学设计了如图甲所示的电路。图中R为电阻箱，定值电阻R0=40Ω，电压表量程为0~3V，可视为理想电表。 (1)闭合开关之前，应将电阻箱的阻值调到__________（选填“最大”或“零”）； (2)电阻箱某次示数如图乙所示，其阻值为__________Ω； (3)为了减小偶然误差，多次调整电阻箱的阻值R，读出对应的电压表的示数U，通过描点作图得到如图丙所示的图像，通过图像可得电动势E=__________V，内阻r=__________Ω；（结果均保留三位有效数字） (4)若考虑电压表内阻对电路的影响，电池电动势的测量值__________（选填“大于”“等于”或“小于”）真实值。 【答案】(1)最大 (2)71.4 (3) 2.86 2.90 (4)小于 【详解】（1）实验时，为了保证整个电路的安全；应先将电阻箱的电阻调到最大值； （2）由图示电阻箱阻值可知其示数为 （3）[1][2]由闭合电路欧姆定律可得 变形得 由数学知识可知，图象中的斜率 截距 结合图象可知 故 斜率 解得 （4）由于电压表内阻不能忽略，则在实验中相当于电压表内阻并联到电源两端后再由电压表两端输出路端电压，因此所测量的电动势小于真实值。 9．（2025·山东聊城·二模）工业上经常用“电导仪”来测定液体的电阻率，其中一个关键部件如图甲所示，两片金属放到液体中形成一个电容器形状的液体电阻，而中间的液体即电阻的有效部分。小明想测量某导电溶液的电阻率，在一透明塑料长方体容器内部左右两侧正对插入与容器等宽、与导电溶液等高的电极，两电极的正对面积为S=10cm2，电极电阻不计。实验提供的器材如下： 电压表（量程15V，内阻约为30kΩ）； 电流表（量程300μA，内阻约为50Ω）； 滑动变阻器R（20Ω，1A）； 电池组（电动势E=12V，内阻r=6Ω）； 单刀单掷开关一个； 导线若干。 (1)小明先用欧姆表粗测溶液电阻，选择欧姆×100挡后测量结果如图乙所示，为了使读数更精确些，请按照操作顺序选出必要步骤______。 A．将红表笔和黑表笔接触 B．把选择开关旋转到×1k挡 C．把选择开关旋转到×10挡 D．调节丙图中a旋钮，使指针指到欧姆零点 E．调节丙图中b旋钮，使指针指到欧姆零点 F．进行测量并得出阻值大小 (2)为了准确测量其阻值，并可以获得多组数据，请在图丁中用笔画线代替导线，将实物图补充完整_____。 (3)实验时，改变两个电极板间距d，测得多组U，I数据，计算出对应的电阻R。某次测量中，两板间距d=20cm，测量并计算出该溶液电阻R=2×104Ω。将该点在图戊的坐标纸上补充完整并描绘出R-d图线______，根据图像可得该导电溶液的电阻率ρ=______Ω·m。（计算结果保留整数） (4)若考虑电表内阻的影响，则测量值______真实值。（填“大于”、“小于”或“等于”） 【答案】(1)BAEF (2) (3) 95（95~100均可） (4)等于 【详解】（1）由图可知，指针偏转角度较小，可知电阻比较大，为了减小误差，应使用大倍率测量，故应将选择开关旋转到×1k，然后进行欧姆调零，即将红、黑表笔短接，调节欧姆调零旋钮b，使指针指到欧姆零点，再接待测电阻，并得出阻值大小，故正确的操作顺序为BAEF。 （2）根据欧姆表粗测可知待测液体电阻为大电阻，而题中所给滑动变阻器的最大阻值较小，同时需要多组数据，所以滑动变阻器需要选择分压式的接法，从数据中大概看出待测电阻和电压表的内阻比较接近，属于大电阻，所以电流表采用内接法，实物图如图所示 （3）[1]当两板间距d=20cm时，测量并计算出该溶液电阻R=2×104Ω，将该点描绘在坐标纸上，如图所示 [2]根据电阻定律可得 所以 则 （4）考虑到电流表内接可知 可知图线斜率不变，所以计算的结果与真实值相比不会发生变化，即测量值等于真实值。 10.（2025·山东日照·二模）物理学习小组通过实验测量某特殊电池的内阻（E约为10V，r约为65Ω）。已知该电池最大允许电流约为125mA，除了电池、开关、导线外，还准备的器材有： A．电压表V1（量程0~3V，内阻约1kΩ） B．电压表V2（量程0~15V，内阻约5kΩ） C．电阻箱（阻值范围0~9999Ω） D．四个不同规格保护电阻R0（额定电流足够大） 该同学选用合适的实验器材设计了图甲所示电路进行实验。 (1)保护电阻R0有以下四种规格，应选用_（填入相应的字母） A．2Ω B．20Ω C．200Ω D．2000Ω (2)该同学完成电路的连接后，闭合开关S，调节电阻箱的阻值，读取电压表的示数，其中电压表的某一次偏转如图乙所示，其读数为__________V。 (3)改变电阻箱阻值，获得多组数据，作出如图丙所示图线，则该电池的内阻测量值__________Ω（保留两位有效数字）。 (4)由于电压表不是理想电压表，内阻__________（填“大于”、“小于”或“等于”）。 【答案】(1)B (2)6.5 (3)60 (4)小于 【详解】（1）根据题意可知，该电池最大允许电流约为125mA，由闭合电路欧姆定律可得，最小总电阻为电源内阻约为65Ω，则保护电阻应选择。 故选B。 （2）电压表选用，分度值为0.5V，读数为6.5V。 （3）根据闭合电路欧姆定律 解得由图像可知， 解得， （4）由于电压表不是理想电压表，根据闭合电路欧姆定律整理可得 结合小问3分析可知，在这种情况下，电动势和内阻的测量值均会小于真实值。 11.（2025·山东济南省实验中学·二模）某实验小组设计实验测量压力传感器在不同压力下的阻值，并利用该压力传感器制作自动分拣装置。测量实验器材如下： 压力传感器：约几十千欧 电源：电动势6V 电流表：量程250μA，内阻约为50Ω 电压表：量程3V，内阻=20kΩ 滑动变阻器：阻值范围0~100Ω 开关，导线若干。 (1)为提高测量的准确性，将电路原理图补充完整。 (2)经多次实验测得压力传感器阻值随压力变化的关系图像如图甲所示。实验小组利用该压力传感器设计了如图乙所示的自动分拣装置，分拣标准质量为0.20kg，大于和小于该质量的物体将沿不同通道运输。图乙中为压力传感器，为滑动变阻器，电源电动势为6V（内阻不计）。质量不同的物体经传送带运输到托盘上，当控制电路两端电压<2V时，水平，物体进入水平通道1；当控制电路两端电压≥2V时，端下移，物体进入倾斜通道2。根据以上原理可知，接入电路的阻值为______kΩ（重力加速度大小取10m/s²，结果保留3位有效数字）。质量为0.15kg的物体将进入通道______（选填“1”或“2”）。 (3)若一段时间后电源内阻增大至不可忽略，但电动势不变，则分拣标准质量将会______（选填“变大”、“变小”或“不变”）。 【答案】(1) (2) 13.0 1 (3)变大 【详解】（1）由于电压表内阻确定，则采用外接法，滑动变阻器阻值相对较小，采用分压式接法，如图 （2）[1]质量为0.20kg的物体对的压力为N由图甲可知，此时，由闭合电路欧姆定律 且 联立可得 [2]由甲图可知，压力变小，阻值变大，故电路中电流变小，两端电压变小，小于2V，故物体将进入通道1。 （3）若电源长时间未使用，内阻r增大，但电动势不变，根据闭合电路欧姆定律，有 可知内阻r增大，则实际要吸引衔铁打开通道时的电阻偏小，需要的压力偏大，即分拣标准质量将会偏大。 12.（2025·山东青岛平度·二模）为测定两节干电池的电动势和内阻，实验室准备了下列器材： A．待测的干电池，每节电池的电动势约为1.5V，内阻均小于0.1Ω B．电流表A1，量程0~3mA，内阻Rg1=10Ω C．电流表A2，量程0～0.6A，内阻Rg2=0.1Ω D．滑动变阻器R1（0~20Ω，10A） E.定值电阻R0=990Ω F.开关和导线若干 (1)某同学发现上述器材中没有电压表，但给出了两个电流表，于是它设计了如图（a），（b）所示两个参考电路图，其中合理的是图___________。 (2)该同学从图中选出合理的实验电路后进行实验，利用测出的数据绘制出I1-I2图线（I1为电流表A1的示数﹐I2为电流表A2的示数。在初步分析电路时，R0所在支路的电流可忽略），如图（c）所示，已知图像的斜率大小为k，纵截距为b，则一节干电池的电动势E=___________，一节干电池的内阻r=___________（用题中所给的各物理量符号表示）。 (3)若考虑R0所在支路的电流，则可利用I1-I2图像（c）中斜率大小k，纵截距b计算得到内阻的真实值r0以及电动势的真实值E0﹐相较第（2）小问中内阻的测量值r，___________（用k，b表示）。 【答案】(1)（b） (2) (3) 【详解】（1）实验电路图中缺少电压表，需要用电流表改量程的电压表，可知应将电流表与定值电阻串联，改装成的电压表量程为 因此实验电路图选择图（b）。 （2）[1][2]根据实验电路图，在不考虑所在支路电流时，电路图方程为 由此可得 因此 可以解得 （3）若考虑所在支路的电流，电路图方程为 化简后可 其中 由此可得 因此 13.（2025·山东济南·山师附中二模）某同学想精确测量一辆儿童电动车上电池的电动势和内阻，他先上网查了一下，这款电池的电动势E约为8V。除了导线和开关外，还可利用的器材有： A．直流电压表V1、V2， 量程均为3V， 内阻约为3kΩ； B．定值电阻R0， 阻值为7Ω； C．最大阻值为8kΩ的电阻箱； D．滑动变阻器R1最大阻值约为10Ω； E．滑动变阻器R2最大阻值约为5kΩ。 电压表量程不够，需要改装，但是又不知道电压表内阻的准确值。该同学根据电表的特点，打算设计如图甲所示的电路，改装成量程为9V的电压表。 （1）他先将电阻箱与电压表V1串联后，连成图甲所示的电路，其中Rp应选用___________（填R1或R2）。 （2）将滑动变阻器滑片P移至最右端，同时将电阻箱阻值调为零，再闭合开关，将滑动变阻器的滑片P到适当位置，使电压表刚好满偏。 （3）保持滑片P的位置不变，调节电阻箱，使电压表的示数为___________V；此时电压表和电阻箱的组合就是改装好的9V的电压表。 （4）小刚利用改装后的电压表，设计图乙所示的电路测量电池的电动势和内阻，这里的Rp选用R1。移动滑动变阻器滑片，读出电压表V1、V2的多组数据U1，U2，描绘出U1-U2图像如图丙所示，图中直线斜率为k，与纵轴的截距为a，则电池的电动势E=___________，内阻r=___________。（均用k、a、R0表示） 【答案】 R1 1.0 【详解】[1]不知道电压表内阻的准确值，还要扩大电压表的量程，就需要设置恒定的电压，因此图1中分压用的变阻器应该用电阻远小于电压表内阻的R1，以减小电压表分流带来的误差。 [2]当电阻箱阻值为零，滑动变阻器的滑片P调到电压表刚好满偏，说明分压为3V。保持滑片P的位置不变，即分压保持为3V，当调节电阻箱，使电压表的示数为1.0V时，电压表和电阻箱的串联组合的电压为3V。这说明当电压表的示数为3.0V时，电压表和电阻箱的串联组合的电压为9V，这就是改装好的9V电压表。 [4][5]根据闭合电路欧姆定律可得 整理可得结合图线可得， 14.（24-25·山东菏泽单县二中·二模）同学们想利用实验室现有的实验器材，按照图中的实验电路测量一组镍氢纽扣电池的电动势E（约为3.6V）和内阻（小于2Ω）。已有的实验器材为： A．待测镍氢纽扣电池 B．电压表V（量程为3V，内阻约为5kΩ） C．毫安表A（量程为5mA，内阻为50Ω） D．定值电阻，，， E．电阻箱 F．滑动变阻器 G．开关及导线若干。 (1)为将毫安表A改装成一个量程合适的电压表，需要串联一分压电阻R。根据提供的实验器材，分压电阻R应选择__________（选填“”、“”或“”）。 (2)校准电表时发现改装后的电压表比标准的电压表示数稍小一些。因此，在对毫安表A的分压电阻进行校准时，电阻箱应__________。 A．与毫安表A的分压电阻R串联，阻值比R小得多 B．与毫安表A的分压电阻R串联，阻值比R大得多 C．与毫安表A的分压电阻R并联，阻值比R小得多 D．与毫安表A的分压电阻R并联，阻值比R大得多 (3)将电压表V和改装后的电压表示数分别记为和。调节滑动变阻器获得实验数据并进行描点连线绘制图像。已知该图像的斜率为k，纵截距为a。则电源的电动势E和内阻分别为____________、______________。（请用题中字母表示） 【答案】(1) (2)D (3) 【详解】（1）被测电源的电动势约为，改装电压表测量的是滑动变阻器两端的电压，所以改装量程应在之间。当毫安表A满偏时，根据欧姆定律有 解得 即分压电阻应选择。 （2）校准电表时发现改装后的电压表比标准的电压表示数稍小一些，说明流过毫安表的电流偏小，与毫安表串联的分压电阻偏大。因此，在对毫安表的分压电阻进行校准时，电阻箱应与分压电阻并联，使总电阻减小；根据电阻并联的特点可知，应使电阻箱的阻值比分压电阻大得多，才能使并联后总电阻比分压电阻稍小。故选D。 （3）[1][2]根据闭合电路的欧姆定律可得 整理得 根据题意可得 解得 15.（2025·山东枣庄八中·二模）某多用电表中三个功能挡（直流电流10mA挡、直流电压3V挡和欧姆挡）的简化电路图，如图甲所示，为定值电阻，灵敏电流计G的满偏电流为2mA，内阻为100Ω，A、B为多用电表的两表笔，S为选择开关。 (1)定值电阻______； (2)开关S打到______（选填“1”、“2”、“3”）时为欧姆挡； (3)选用欧姆挡，表笔短接欧姆调零后，进行电阻测量，指针指在图乙所示的b位置，该电阻的阻值为______Ω； (4)图丙中虚线框内的元件为二极管，P、Q为二极管的两只管脚。现用欧姆挡探测二极管的正负极，当A表笔接P端，B表笔接Q端时，指针指在图乙所示的a位置，当B表笔接P端，A表笔接Q端时，指针指在图乙所示的c位置，则P端为二极管的______（选填“正极”或“负极”）。 【答案】(1)25 (2)2 (3)160 (4)正极 【详解】（1）选择开关接1时多用表测直流电流，则 解得 （2）测电阻时多用表内连接电源，开关S打到2时为欧姆挡； （3）该电阻的阻值为 （4）指针指在图乙所示的a位置，说明电阻值较大，测量的是二极管的反向电阻；指针指在图乙所示的c位置，说明电阻值较小，测量的是二极管的正向电阻；由图甲可知A表笔接电源的负极，B表笔接电源的正极，则P端为二极管的正极。 16.（2025·山东青岛城阳二中·二模）小军同学学习了多用电表的原理后，自己设计了一个简易的可以用来测量电流和电阻的多用电表，并标定了刻度，其电路图如下。将欧姆表中央刻度值设计为“15”，通过调整S1、S2的开闭状态，可以形成“×1”、“×10”、“×100”三个挡位。所用的器材有： 电源E（电动势E=15V，内阻可忽略） 电流表A（量程IA=10mA，内阻RA=900Ω） 电阻箱R0（0—9999.9Ω） 定值电阻R1=100Ω，R2阻值未知 开关两个S1、S2，表笔两个a、b，导线若干。 回答下列问题 (1)按照多用电表的使用规则，表笔a应为______（填“红”或“黑”）表笔。 (2)表笔b与接线柱“______”（填“1”或“2”）连接时，多用电表为测电流的挡位。 (3)测量电流时，若将开关S1闭合、S2断开，电流表的量程被扩大至______mA (4)当使用欧姆表的“×10”挡时，发现指针偏转幅度较大，此时应该换成“______”（填“×1”或“×100”）挡。调整S1、S2的状态换成相应挡位后，应重新进行欧姆调零，调零后电阻箱的阻值为______Ω 【答案】(1)红 (2)1 (3)100 (4) ×1 6.0 【详解】（1）按照多用电表的使用规则，表笔a与内部电源的负极连接，可知应为红表笔。 （2）表笔b与接线柱1连接时，多用电表为测电流的挡位。 （3）测量电流时，若将开关S1闭合、S2断开，则 解得I=100mA 即电流表的量程被扩大至100mA。 （4）[1]当使用欧姆表的“×10”挡时，发现指针偏转幅度较大，说明倍率挡选择过高，此时应该换成 “×1”挡。 [2]当S1闭合时，可得中值电阻 因中值刻度为15，可知为“×10”挡；则当S2闭合时为“×1”挡，此时中值电阻，即欧姆表内阻 此时电流表量程为 则电流表内阻 可知整S1、S2的状态换成相应挡位后，调零后电阻箱的阻值为15Ω−9Ω=6.0Ω。 力学实验 17.（2025·山东名校联盟·二模）为探究物体加速度与外力和质量的关系，某研究小组在教材提供案例的基础上又设计了不同的方案，如图甲、乙、丙所示：甲方案中在小车前端固定了力传感器，并与细线相连；乙方案中拉动小车的细线通过滑轮与弹簧测力计相连；丙方案中用带有光电门的气垫导轨和滑块代替长木板和小车。 (1)对于以上三种方案，下列说法正确的是________。 A．三种方案实验前均需要平衡摩擦力 B．乙、丙方案需要满足小车或滑块的质量远大于槽码的质量 C．甲、丙方案中的外力F均为槽码的重力 D．乙方案中，小车加速运动时受到细线的拉力小于槽码所受重力的一半 (2)某次甲方案实验得到一条纸带，部分计数点如下图所示（每相邻两个计数点间还有4个计时点未画出）。已知打点计时器所接交流电源频率为50Hz，则小车的加速度a=________m/s2。（结果保留三位有效数字） (3)某同学根据乙方案的实验数据做出了小车的加速度a与弹簧测力计示数F的关系图像如图所示，图像不过原点的原因可能是________；若图中图线在纵轴上的截距为a0，直线斜率为k，则小车的质量m=________。 【答案】(1)D (2)0.820 (3) 平衡摩擦力过度 【详解】（1）A．由于丙装置用带有光电门的气垫导轨，则丙装置不需要平衡摩擦力，故A错误； B．甲装置中细线拉力可以通过力传感器得到，乙装置中细线拉力可以通过弹簧测力计得到，所以甲、乙方案不需要满足小车或滑块的质量远大于槽码的质量，故B错误； C．甲装置中的外力F为力传感器示数，不是槽码的重力；丙装置中，当满足槽码的质量远小于滑块的质量时，外力F可近似等于槽码的重力，故C错误； D．乙方案中，以槽码为对象，根据牛顿第二定律可得 可得 故D正确。 故选D。 （2）每相邻两个计数点间还有4个计时点未画出，则相邻计数点的时间间隔为 根据逐差法可得小车的加速度为 （3）[1]由图像可知，当时，小车已经具有一定的加速度，所以图像不过原点的原因可能是平衡摩擦力过度； [2]设木板倾角为，以小车为对象，根据牛顿第二定律可得 可得 可知图像的斜率为 可得小车的质量为 18.（2025·山东九五高中协作体·质监）用如图所示实验装置探究外力一定时加速度与质量的关系。 (1)为补偿小车受到的阻力，调节木板倾角，使小车在不挂槽码时运动，并打出纸带进行检验，下图中能表明补偿阻力恰当的是__________。 A． B． C． D． (2)保持槽码质量不变，改变小车上砝码的质量，得到一系列打点纸带。通过分析纸带数据利用逐差法求出小车的加速度a，以小车和砝码的总质量M为横坐标，加速度的倒数为纵坐标，甲、乙两组同学分别得到的图像如图所示。 由图可知，在所受外力一定的条件下，a与M成__________（填“正比”或“反比”）；甲组所用的__________（填“小车”、“砝码”或“槽码”）质量比乙组的更大。 【答案】(1)B (2) 反比 槽码 【详解】（1）补偿小车受到的阻力时，若小车匀速运动，则表明补偿阻力合适，此时纸带点迹间距均匀，B符合题意。 故选B。 （2）[1]图像可知在所受外力一定的条件下，与M成正比，表面a与M成反比； [2]由于设槽码的质量为m，则由牛顿第二定律有 整理得 故图像斜率越小，槽码的质量m越大，由图可知甲组所用的槽码质量比乙组的要大。 19.（2025·山东名校·联考）某学习小组利用如图甲所示的装置验证动量守恒定律，其中左、右两侧的光电门可以记录挡光片通过光电门的挡光时间，两滑块上挡光片的宽度相同。 主要步骤如下： a.测得滑块（含挡光片）的总质量为，根据挡光片调节光电门到合适的高度； b.将力传感器固定在气垫导轨左端支架上，加速度传感器固定在滑块上； c.接通气源，放上滑块，调节气垫导轨，使滑块能在导轨上保持静止状态； d.弹簧处于原长时右端位于点，将滑块向左水平推动，使弹簧右端压至点，稳定后由静止释放滑块，并开始计时； e.计算机采集获取数据，得到滑块所受弹力大小、加速度大小随时间变化的图像如乙所示； f.滑块与弹簧分开后，从导轨的左侧向右运动，穿过左侧光电门与静止在两光电门之间的滑块发生碰撞，光电门记录的挡光片挡光时间如下表所示。 (1)在调节气垫导轨水平时，开启充气泵，将一个滑块轻放在导轨上，轻推滑块，让滑块从左向右运动，先后通过光电门1和光电门2。若滑块通过光电门1时的挡光时间比通过光电门2时的挡光时间长，应调节旋钮使气垫导轨右侧高度________（选填“升高”或“降低”）。 (2)通过计算机处理数据可得和图像与坐标轴围成的面积分别为、，则滑块（含挡光片与加速度传感器）的总质量________。 (3)若、、、、满足关系式________，则可验证滑块、组成的系统碰撞前后动量守恒。 光电门1 光电门2 碰前 无 碰后 【答案】(1)升高 (2) (3) 【详解】（1）若滑块通过光电门1时的挡光时间比通过光电门2时的挡光时间长，说明滑块加速运动，左端抬得过高，则应调节旋钮使气垫导轨右侧高度升高。 （2）根据 由题意， 可知 （3）以碰前A的速度为正，由表中数据可知碰前A的速度 碰后A再次经过光电门１，说明碰后A反弹，则碰后A的速度 碰后B的速度 若动量守恒则满足 带入可知 20.（2025·山东潍坊·二模）某小组用三根规格相同的橡皮筋（遵循胡克定律）、细线、重物、刻度尺、三角板、白纸、图钉、木板等器材探究两个互成角度力的合成规律，实验操作如下： ①用细绳拴住橡皮筋两端，确保三根橡皮筋两结点间原长相同，用刻度尺量出橡皮筋的原长； ②木板竖直固定，用图钉将白纸固定在木板上； ③将一根橡皮筋上端的细绳固定在a点，下端细绳拴接甲乙重物，如图甲所示，待重物静止后记录接点位置，并标记为O，用刻度尺量出橡皮筋1两结点间的长度； ④将另外两根橡皮筋上端的细绳分别固定在b、c两点，下端的细绳拴接（接点为）并悬挂同一重物，如图乙所示，待重物静止后用刻度尺分别量出橡皮筋2和3两结点间的长度； ⑤用橡皮筋伸长量表示其受力的大小，作出橡皮筋1对O拉力的图示，橡皮筋2和3对拉力的图示和； ⑥以和为邻边作平行四边形，比较与平行四边形对角线的大小方向，寻找规律。 请回答下列问题： (1)关于本实验下列说法正确的是______； A．图乙中b、c两点可以不在同一高度处 B．图乙中橡皮筋2和3需调整至互相垂直 C．若橡皮筋规格不相同，对实验无影响 D．重物质量适量大些，可以减小实验误差 (2)步骤④中有遗漏，请补充：______； (3)该实验中合力和两个分力可以等效替代，其作用效果是什么？______。 【答案】(1)AD (2)记录位置（或两根橡皮筋的方向） (3)将重物提起且保持静止 【详解】（1）A．实验中，、两点的高度并不影响力的合成，只要保证结点在同一位置即可，A正确； B．橡皮筋2和3不需要互相垂直，它们可以以任意角度互成角度，实验的目的是探究任意角度的力的合成规律，B错误； C．橡皮筋规格不同会导致伸长量与力的关系不一致，影响实验结果，C错误； D．重物质量较大时，橡皮筋的伸长量更明显，测量误差相对较小，D正确。 故选AD。 （2）将两根橡皮筋分别固定在、两点，并悬挂同一重物，但未明确记录接点的位置。为了后续作图和分析，需要记录点的位置或者记录两橡皮筋的方向。 （3）合力和两个分力、的等效替代作用效果是提起重物并使物体保持静止，即达到力的平衡状态。 21.（2025·山东滨州·二模）某实验小组利用智能化装置验证牛顿第二定律，装置如图所示。小车后端搭载超声波测距传感器，实时测量小车与固定反射挡板之间的距离，距离数据与时间数据相结合计算得到小车运动的加速度，通过力传感器测得绳的拉力。 实验步骤如下： （1）调整木板倾角使小车匀速运动，平衡摩擦力； （2）将挂有重物的细绳与小车相连，调整滑轮高度使细绳与木板平行。释放小车，小车开始运动后，利用车载的超声波测距模块测出小车经过两个连续相等的时间间隔的位置1、2、3与反射挡板之间的距离、、，如图所示。则小车的加速度大小为___________（用字母和表示）； （3）保持小车质量不变，挂不同质量的重物，测得数据如下表： 0.11 0.26 0.28 0.37 0.39 0.62 1.30 1.39 1.69 1.79 （4）根据实验数据描点连线，得到图像如下图所示。结合实验原理，分析纵轴截距不为0的原因可能为___________。 （5）随着继续增大，图像的变化趋势应为___________。（选填①②③） 【答案】 平衡摩擦力过度 ② 【详解】[1]根据匀变速直线运动规律可知 解得 [2]由图像可知，当时，小车已经具有一定的加速度，所以图像不过原点的原因可能是平衡摩擦力过度； [3]因为用力传感器测得绳的拉力，根据可知小车质量不变时，加速度与外力F成正比，故填②。 22.（2025·山东日照·二模）手机上的“磁传感器”能实时记录手机附近磁感应强度的大小。现用手机、磁化小球、铁架台、塑料夹子等实验器材组装成如图甲所示的装置测量重力加速度，实验步骤如下： ①把手机正面朝上放在悬点正下方，往侧边拉开小球（最大摆角不超过），用夹子夹住； ②打开夹子释放小球； ③运行软件，记录磁感应强度的变化； ④改变摆线长，测量出各次摆线长L及相应周期T。 (1)测得第1次到第10次磁感应强度最大值的总时间为t，单摆周期T=__________。 (2)实验中得到多组摆线长L及相应的周期T后，作出T2-L图线如图乙所示，图线的斜率为k，纵轴上的截距为b，由此得到当地重力加速度g=___________，小球半径r=____________。（用k、b表示） 【答案】(1) (2) 【详解】（1）测得第1次到第10次磁感应强度最大值的总时间为t则单摆周期 （2）[1][2]实验中得到多组摆线长L及相应的周期T后，作出图线，图线的斜率为k，纵轴上的截距为b 由单摆周期公式 变形整理后得 故得， 联立解得当地的重力加速度 小球的半径 23.（2025·山东聊城·二模）某同学用如图甲所示的双线摆测量当地的重力加速度。两根悬线下端系于小球同一点，长度均为1.3l。调节两悬点A、B在同一水平线上，A、B间距离为l。小球为质量分布均匀的磁性小球，打开手机的磁传感器并将手机平放在小球的正下方，不考虑手机对小球运动的影响。 (1)先用螺旋测微器测小球的直径，示数如图乙所示，则小球直径______mm，双线摆的等效摆长______（用l、d表示）。 (2)使双线摆做小幅度摆动，某时刻起手机磁传感器测得磁感应强度随时间变化的规律如图丙所示，由实验测得的当地重力加速度______（用和表示）。 【答案】(1) 6.578/6.577/6.579 (2) 【详解】（1）[1]螺旋测微器的精确值为，由图可知小球直径为 [2]由几何关系可知，双线摆的等效摆长为 （2）当磁性小球处于手机正上方时，手机磁传感器测得磁感应强度最大，则图丙中相邻最大磁感应强度的时间间隔为半个周期，由图可知双线摆的周期为 根据单摆周期公式可得 联立解得当地重力加速度为 24.（2025·山东菏泽·二模）如图甲所示，某同学在验证机械能守恒定律的实验中，绕过定滑轮的细线上悬挂重物A和B，在B下面再挂重物C。已知所用交流电源的频率为50Hz，重物A、B、C的质量均为m。 (1)某次实验结束后，打出的纸带的一部分如图乙所示，a、b、c为三个相邻计时点。则打下b点时重物的速度大小________（结果保留三位有效数字）。 (2)某次实验测得重物A由静止上升高度为h时，对应的速度大小为v，重力加速度为g，则验证系统机械能守恒定律的表达式是________（用g、h、m、v表示）。 (3)为尽可能减少实验误差，下列说法错误的是________。 A．重物的质量可以不测量 B．打点计时器应竖直放置安装在铁架台上 C．打下b点时的速度大小可用来计算 【答案】(1) (2) (3)AC 【详解】（1）打b点时重物的瞬时速度等于打a、c两点间的平均速度，所以 （2）A上升高度为h，则B、C下降高度也为h ，系统重力势能减少量 系统动能增加量 若系统机械能守恒，则 即 （3）A．由可知，两边m可约去，所以重物质量可以不测量，故虽说法正确，但不符合减小实验误差的目的，A错误； B．打点计时器竖直放置安装在铁架台上，可减小纸带与限位孔间的摩擦，从而减少实验误差，故B正确，不符合题意； C．是自由落体运动的速度公式，此实验中重物不是自由落体运动，不能用该式计算b点速度，应该用平均速度法计算，故C错误，符合题意。 故选AC。 25.（2025·山东枣庄八中·二模）图甲所示为探究加速度、力和质量关系的装置，带滑轮的长木板水平放置，力传感器固定在墙上，细绳绕过小车上的滑轮连接传感器和沙桶，细绳平行于木板。接通电源（频率为50Hz），释放沙桶，获得一条纸带同时记录相应传感器的示数，多次改变沙桶的质量，重复操作。 (1)图乙所示为实验获得纸带的其中一条，纸带上相邻两个计数点间还有四个计时点未画出，计数点B、C、D、E到A点的距离分别为，，，，打下C点时小车的速度为______m/s，小车运动的加速度大小为______（结果均保留两位有效数字）； (2)通过实验测得的数据，绘制出反映小车加速度a与传感器示数F之间关系的图像，如图丙所示，则实验中小车所受摩擦力的大小为______（用图中字母表示）。 【答案】(1) 0.88 1.7 (2)2F0 【详解】（1）[1]由于相邻两个计数点间还有四个计时点未画出，则相邻计数点之间的时间间隔为 匀变速直线运动全程的平均速度等于中间时刻的瞬时速度，则打下C点时小车的速度为 [2]根据逐差法可知，小车的加速度 （2）对小车进行分析，根据牛顿第二定律有 变形得 结合图丙可知，当力传感器示数为时，加速度为0，代入上式解得 26.（2025·山东济南·山师附中二模）某兴趣小组利用如图甲所示的实验装置测量物块与水平桌面之间的动摩擦因数。 (1)下列选项中，符合实验中必要的措施及要求的是___________。 A．连接小车和沙桶的细绳必须与桌面平行 B．实验中要先释放物块，再接通电源 C．物块的质量应远大于砂和砂桶的总质量 D．实验前要先把木板左端垫高以平衡摩擦力，再进行实验 (2)实验中获得的一条比较理想的纸带如图乙所示，相邻两计数点之间还有四个计时点未画出。已知打点计时器的工作频率为50Hz，则此次实验物块运动的加速度大小为___________（结果保留2位有效数字）。 (3)在（2）中，若物块的质量为500g，砂和砂桶的总质量为300g，当地的重力加速度，则物块与水平桌面间的动摩擦因数为___________（结果保留2位有效数字）。 【答案】(1)A (2)2.0 (3)0.27 【详解】（1）A．实验中，为保证物块做匀变速运动或匀速运动，细绳必须与桌面平行，故A项正确； B．必须先接通电源，待打点计时器稳定工作后再释放物块，故B项错误； C．实验中，可以选物块和砂桶（含砂）构成的系统为研究对象，所以不需要满足物块的质量远大于砂和砂桶的总质量这一条件，故C项错误； D．本实验的目的是测量动摩擦因数，所以实验中不需要平衡摩擦力，故D项错误。 故选A。 （2）根据题意可知纸带上相邻计数点时间间隔 利用逐差法有代入数据可得 （3）根据牛顿第二定律有 代入数据得 27.（2025·山东青岛城阳二中·二模）某实验小组用如图甲所示的实验装置验证牛顿第二定律。滑块上有两个宽度均为d的遮光片，滑块与遮光片总质量为M，两遮光片中心间的距离为L。 (1)用游标卡尺测量一个遮光片的宽度d，结果如图乙所示，则遮光片的宽度d=______cm。 (2)将滑块置于光电门右侧的气垫导轨上，打开气泵电源，轻推滑块，遮光片1、2通过光电门的挡光时间分别为和，发现，为了将气垫导轨调至水平，应将支脚A适当调______（填“高”或“低”）。 (3)气垫导轨调至水平后，将细线一端拴在滑块上，另一端依次跨过光滑轻质定滑轮和光滑动滑轮后悬挂在O点，调节气垫导轨左端的定滑轮，使定滑轮和滑块之间的细线与气垫导轨平行，调整O点的位置，使动滑轮两侧的细线竖直，将沙桶悬挂在动滑轮上。将滑块在光电门右侧释放，光电门记录遮光片1、2通过时的挡光时间分别为和，则滑块的加速度大小为a=______。（用题目中的物理量符号表示） (4)多次改变沙桶和桶内细沙的总质量，并记录遮光片1、2的挡光时间，计算相应的加速度a，根据计算的数据描绘加速度a与沙桶和桶内细沙的总重力mg之间的关系图像如图丙所示，则图像的斜率k=______（用题目中的物理量符号表示），图像在横轴的截距为-b，则b的物理意义为______。 【答案】(1)0.660 (2)高 (3) (4) 滑块在气垫导轨上重力的沿导轨分力的2倍 【详解】（1）游标卡尺的读数为主尺读数与游标尺读数之和，所以遮光片的宽度为 （2）打开气泵电源，轻推滑块，遮光片1、2通过光电门的挡光时间分别为和，发现，说明滑块做加速运动，即导轨左低右高，所以为了将气垫导轨调至水平，应将支脚A适当调高。 （3）根据速度位移关系可得，， 联立可得 （4）[1][2]由图可知，当沙和沙桶的重力为零时，滑块已经具有加速度，说明气垫导轨不水平，根据牛顿第二定律，对滑块有 对沙和沙桶有 联立可得 由于m远小于M，则 结合图像可得， 即b的物理意义为滑块在气垫导轨上重力的沿导轨分力的2倍。 28.（24-25·山东菏泽单县二中·二模）某实验小组利用甲图所示的气垫导轨（包括导轨、气源、光电门、滑块、遮光条、数字毫秒计）探究冲量与动量变化量的关系。实验步骤如下： ①用游标卡尺测量遮光条的宽度d； ②在导轨上选择两个适当位置A、B安装光电门Ⅰ、Ⅱ，并连接数字毫秒计及电脑，用以记录滑块通过光电门Ⅰ、Ⅱ的时间、及滑块在两光电门之间的运动时间Δt； ③使气垫导轨倾斜，测量A点到导轨与水平桌面接触点O的距离L及A点距桌面高度h； ④将滑块从光电门Ⅰ左侧某处由静止释放，利用电脑记录、和△t； ⑤改变气垫导轨倾斜程度，重复步骤③④，进行多次测量。 (1)图乙是用游标卡尺测量遮光条宽度d的图示，则d＝________mm； (2)某次实验中，测得，则滑块通过光电门Ⅰ的速度为________（结果保留1位小数）； (3)在误差允许范围内，若满足△t＝________（用上述实验步骤中直接测量的物理量符号表示，已知重力加速度为g），则说明合外力冲量等于动量变化量。 【答案】(1)12.9 (2)0.4 (3) 【详解】（1）根据游标卡尺得读数原理可知遮光条宽度为 （2）滑块通过光电门Ⅰ的速度为 （3）根据动量定理，重力分力得冲量等于物块的动量变化量，即 整理得 光学实验 29.（2025·山东济南·二模）激光束具有方向性好、亮度高等特点。某同学用激光测半圆形玻璃砖的折射率，实验步骤如下： A．将白纸固定在木板上，画出一条直线。将半圆形玻璃砖的直径边与直线平行放置在白纸上，记录半圆形玻璃砖的圆心的位置； B．从玻璃砖另一侧用平行白纸的激光笔从圆弧上的点沿方向射入玻璃砖，在直线上垂直木板插大头针，使其正好挡住激光，记录此时在直线上插针的位置为； C．保持入射光方向不变，移走玻璃砖，在直线上垂直木板插大头针，使其正好挡住激光，记录此时在直线上插针的位置为； D．以点为圆心，以为半径画圆，交延长线于点； E．过点作直线的垂线，与直线相交于点，过点作延长线的垂线，与延长线相交于点。 (1)实验中，测得的长度为，的长度为，的长度为，该玻璃砖的折射率可以表示为________； A． B． C． D． (2)若步骤B中，将入射光线以点为圆心平行于纸面逆时针转动到某处时，折射光线恰好消失，移走玻璃砖，在直线上垂直木板插大头针，使其正好挡住激光，确定此时在直线上插针的位置为，测得，则该玻璃砖的折射率大小为________； (3)用（2）中方法测量折射率时，记录好点位置后，不小心将玻璃砖沿直径方向向左平移了少许，但实验时仍保证光线在点恰好发生全反射，则折射率的测量值________（选填“偏大”或“偏小”）。 【答案】(1)B (2)/1.25 (3)偏大 【详解】（1）根据折射定律可得，玻璃砖的折射率。 故选B。 （2）根据题意可知结合几何关系，有 根据几何关系，有 根据折射定律可得，玻璃砖的折射率 （3）不小心将玻璃砖沿直径方向向左平移了少许，实验时仍保证光线在点恰好发生全反射，入射角偏小，折射角不变，则折射率的测量值偏大。 30.（2025·山东济宁·二模）有一透明球形摆件如图甲所示，为了弄清该球形摆件的材质，某学习小组设计了一个实验来测定其折射率。 步骤如下： ①用游标卡尺测出该球形摆件的直径如图乙所示； ②用激光笔射出沿水平方向的激光束M照在球体上，调整入射位置，直到光束进出球体不发生偏折； ③用另一种同种激光笔射出沿水平方向的激光束N照在球体上，调整入射位置，让该光束经球体上Q点折射进入球体，并恰好能与激光束M都从球面上同一点P射出； ④利用投影法测出入射点Q和出射点P之间的距离L，光路图如图丙所示。 请回答以下问题： (1)由图乙可知，该球形摆件的直径D=__________cm； (2)球形摆件对该激光的折射率n=__________（用D和L表示）； (3)继续调整激光束N的入射位置，__________（填“能”或“不能”）看到激光在球体内发生全反射。 【答案】(1)5.20 (2) (3)不能 【详解】（1）根据游标卡尺的读法可知，球形摆件的直径为 （2）设入射角为，折射角为，如图所示 则有， 根据光的折射规律可得 （3）调整入射光束的入射位置，光线射出球体时的入射角始终等于射入球体时的折射角，而光线射入球体时的入射角小于，所以光线射出球体时的折射角必然小于，所以不能发生全反射。 31.（2025·山东济南省实验中学·二模）利用光传感器可以分析光的衍射和干涉现象。实验装置如图甲所示，包括激光光源、缝板（单缝、双缝）和光屏（光传感器）。光照信息经计算机处理后，能直观显示出传感器上各点的光照强度，据此可分析条纹特征。 (1)（单选）保持装置的位置和双缝不变，分别测得红光和蓝光的衍射和干涉结果，以下为光屏相同区域内的光强分布图像，其中蓝光的衍射图像是__________。 A． B． C． D． (2)（多选）关于该实验，下列描述正确的是__________。 A．该实验用激光作为光源主要因为其相干性好 B．光强分布图像中的波峰位置为亮条纹中心 C．单缝越窄，衍射光强分布图像中央峰值越高 D．光源靠近双缝时，相同区域内观察到的波峰变多 (3)某次双缝干涉实验的光强分布图像如图乙所示，已知双缝到屏的距离为1.2m，双缝的间距为0.2mm，则所用激光的波长为__________nm（结果保留三位有效数字）。 【答案】(1)A (2)AB (3)667 【详解】（1）单缝衍射条纹不等间距，即中央宽、两边窄的明暗相间的条纹，单缝越窄、波长越长，条纹越宽，由于蓝光的波长小，则条纹宽度窄。 故选A。 （2）A．该实验用激光作为光源主要因为其相干性好，故A正确； B．光强分布图像中的波峰位置为亮条纹中心，故B正确； C．单缝越窄，衍射现象越明显，条纹越宽，光强分布越分散，导致光强分布图像中央峰值越低，故C错误； D．光源靠近双缝时，干涉图像条纹间距不变，相同区域内观察到的波峰不变，故D错误。 故选AB。 （3）由图乙可知，干涉图像条纹间距 由公式可得，所用激光的波长为 32.（2025·山东青岛平度·二模）实验室有一块长方体透明介质，截面如图中ABCD所示。AB的长度为l1，AD的长度为l2，且AB和AD边透光，而BC和CD边不透光，且射到这两个边的光线均被全部吸收。现让一平行光束以入射角θ1射到AB面上，经折射后AD面上有光线射出，甲、乙两同学分别用不同方法测量该长方体介质的折射率。 （1）甲同学的做法是：保持射到AB面上光线的入射角不变，用遮光板由A点沿AB缓慢推进，遮光板前端推到P时，AD面上恰好无光线射出，测得AP的长度为l3，则长方体介质的折射率可表示为n＝_______； （2）乙同学的做法是：缓慢调节射到AB上光线的入射角，使AD面也恰好无光线射出，测得此时射到AB面上光线的入射角为θ2，则长方体介质的折射率可表示为n＝_______； （3）θ1和θ2的关系为：θ1_______θ2（填“<”“>”或“＝”）。 【答案】 > 【详解】（1）[1]设折射角为r1，如图所示 在中，由几何关系得 光在AB面上发生折射，由折射定律可得介质的折射率为 （2）[2]射到AB面上的光线的入射角为θ2时，在AD面上发生全反射，说明在AD面上的入射角等于临界角，设在AB面上的折射角为r2，由折射定律得 临界角计算公式为 由几何关系可得 ， 联立以上各式可得 （3）[3]设在AB面上的入射角为r，由几何关系可知在AD面上的入射角为 在AB面上的折射角越小（即在AB面上的入射角越小），在AD面上的入射角越大，越容易发生全反射，则有 / 学科网（北京）股份有限公司 $$ 专题12 实验题 电学实验 1．（2025·山东名校联盟·二模）某电学实验小组的同学发现一个旧电池所标的电动势是6V，决定利用实验室所能提供的下列实验器材对其电动势和内电阻进行测量。 A．电流表A（量程100mA，内阻为4Ω） B．电压表V（量程3.0V，内阻约为4kΩ） C．滑动变阻器R1（阻值范围0~50Ω，额定电流1.5A） D．电阻箱R2（阻值范围0~9999Ω） E．电阻箱R3（阻值范围0~99.99Ω） F．各类开关和导线若干 小组成员设计了如图甲所示的实验电路图。 (1)先将电流表与并联，改装成一个量程为的电流表，电阻箱的阻值应调为______。 (2)为满足测量要求，需要将电压表的量程扩大为，小组成员采用如下操作：按图连好实验器材，检查无误后，开关断开，开关接，将的滑片滑至最左端，的阻值调为，闭合开关，适当调节的滑片，使电压表的示数为；保持的滑片位置不变，改变电阻箱的阻值，当电压表示数为______V时，完成扩大量程，断开开关。 (3)保持电阻箱的阻值不变，将开关接到，闭合开关、，移动的滑片，记录几组电压表V和电流表A的读数、，并做出图像，如图乙所示。由图像可求得电池的电动势______V、内阻______。（计算结果均保留3位有效数字） 2．．（2025·山东九五高中协作体·二模）小刘同学研究测量某热敏电阻（其室温下电阻约为）的阻值随温度变化关系，设计了如图1所示电路，所用器材有：电源E（，），定值电阻、，电阻箱，滑动变阻器，微安表（，内阻约），开关S，导线若干。 (1)按图1连接电路，闭合开关S前，滑动变阻器的滑片P应滑到__________（选填“a”或“b”）端。 (2)实验时，将热敏电阻置于温度控制室中，然后仔细调节、恰好使微安表的读数为0，计算出不同温度下相应的热敏电阻阻值。若某次测量中，则此时热敏电阻的阻值为__________。 (3)实验中得到的该热敏电阻阻值随温度T变化的曲线如图2所示。图3为用此热敏电阻和继电器组成的一个简单恒温箱温控电路，继电器线圈的电阻为。当线圈中的电流大于或等于时，继电器的衔铁被吸合。图中为继电器线圈供电的电源电动势，内阻可以不计。应该把恒温箱内加热器接__________端（选填“”或“”）。如果要使恒温箱内的温度保持60℃，滑动变阻器接入电路的电阻值为__________。 3．（2025·山东名校·二模）李雷同学应用多用电表原理就地选择实验室资源制作了一个简易的两种倍率欧姆表（，），并用这个欧姆表测量了某待测电阻的阻值。实验器材有： 毫安表（量程500µA，内阻） 滑动变阻器（最大阻值，额定电流） 电阻箱（最大阻值） 电池组（，） 导线若干 用导线将实物连接如图，请你完善以下操作： (1)将滑动变阻器滑片置于右端即选择了欧姆表______（选填“”或“”）挡位（倍率）。将电阻箱调为______就算完成了电阻测量前的准备工作。 (2)将待测电阻接入电路中，毫安表指针偏角较大，应将滑动变阻器滑片向左滑动到某一位置完成换挡，已知该滑动变阻器电阻丝共200匝，滑片触头新位置左侧应有______匝。 (3)再次调节电阻箱阻值完成欧姆调零，在电路中接入待测电阻，稳定后毫安表指针偏转到满偏刻度的，则______。 4．（2025·山东济南·二模）利用霍尔效应制作的霍尔元件以及传感器，广泛应用于测量和自动控制等领域。某学习小组研究某种材料的霍尔元件（载流子为电子）的工作原理，同时测量其室温下的载流子浓度（单位体积内的载流子个数）。实验电路如图甲所示，匀强磁场垂直于元件的工作面，工作电源通过1、3测脚为霍尔元件提供霍尔电流时，2、4测脚间将产生霍尔电压。已知垂直于工作面的磁场磁感应强度，工件厚度，电子电量。 (1)2、4两测脚的电势________（选填“>”或“<”）； (2)某次实验中，在室温条件下，调节工作电压，改变霍尔电流，测出霍尔电压，实验数据如下表所示： 实验次数 1 2 3 4 5 0.50 1.00 1.50 2.00 2.50 41.5 83.1 144.8 166.4 208.1 请在图乙坐标纸上标出以上5组数据对应的坐标点，然后在图乙中画出关系图像________；并根据图像求出实验中的霍尔材料室温下的载流子浓度________（结果保留2位有效数字）； (3)霍尔元件的灵敏度是衡量其在磁场或电流变化下输出电势变化的能力。灵敏度越高，表示霍尔元件在相同磁场或电流变化下产生的电势差变化越大。霍尔元件的灵敏度可表达为，要使实验中霍尔元件的灵敏度增大，以下方法正确的是________。 A．减小工作电源提供的霍尔电流 B．减小所加磁场的磁感应强度 C．减小该元件垂直电流方向的宽度 D．减小该元件沿磁场方向的厚度 5．（2025·山东潍坊·二模）热敏电阻常用于温度控制或过热保护装置中。某学习小组利用热敏电阻，设计制作自动报警装置，方案如下： (1)使用多用电表研究热敏电阻的阻值随温度变化的规律 ①用多用电表测的阻值，选择开关应置于______。（填“A区”、“B区”、“C区”或“D区”） ②不同温度下选择合适的挡位，读出热敏电阻的阻值。某次读数时，发现多用电表的指针偏转角度较大，为了较准确地读出此温度下热敏电阻的阻值，需要将选择开关换到______挡（填“更高”或“更低”）。 ③描绘出热敏电阻的阻值随温度变化的规律如图乙所示。 (2)使用上述热敏电阻作为传感器制作的自动报警装置线路图如图所示 ①为了降低装置的报警温度，应将滑动变阻器滑片P向______（选填“左”或“右”）移动； ②设定装置的报警温度为100℃，报警时流过热敏电阻的电流为10mA，已知直流电源电动势（内阻不计），忽略电磁铁线圈电阻，则滑动变阻器应接入电路的阻值为______Ω。 6．（2025·山东滨州·二模）学习温度对金属丝电阻率的影响后，某学校物理兴趣小组准备利用金属丝的这个特性制作一个可以粗略测量温度的金属电阻温度计。 （1）选定一段金属丝，设计方案测量其在某一温度下的电阻值（忽略自身热效应导致的温度变化）。 可供选用的器材如下： A．待测电阻丝（阻值大约）； B．电源（电动势，内阻约）； C．电压表（量程，内阻约）； D．电流表（量程，内阻约）； E.电流表（量程，内阻约）； F.滑动变阻器（最大阻值）； G.导线、开关 为了安全、准确、方便地完成实验， ①电流表应选用___________（填器材前的字母序号）； ②在虚线框中设计并补充完整实验电路图______。 （2）实验数据显示该电阻丝的电阻值随温度的升高而增大，同学们查阅资料得知，在一定温度范围内该金属材料的电阻率与温度可近似看作线性关系，于是将实验数据描绘出图像，如图甲所示。 （3）同学们用该金属丝与电池（电动势为，内阻不计）、灵敏电流计（内阻）、滑动变阻器（接入电路电阻）串联起来，连接成如图乙所示的电路。用该金属丝做测温探头，把灵敏电流计的电流刻度改刻为相应的温度刻度，得到一个“金属电阻温度计”。温度与灵敏电流计的读数的关系式为___________（用、、、、、表示），该温度计的刻度___________（填“是”或“不是”）均匀的。 7．（2025·山东菏泽·二模）我国新能源汽车年产量现已突破1000万辆，成为全球首个达成这一成就的国家。在电动汽车等领域，电容储能技术得到了广泛应用。某同学设计图甲所示电路，探究不同电压下电容器的充、放电过程，器材如下： 电容器C（额定电压8V，电容值未知） 电源E（电动势10V，内阻不计） 电阻箱R0（最大阻值为99999.9Ω） 滑动变阻器R（最大阻值为10Ω，额定电流为2A） 电流传感器，计算机，开关，导线若干。 (1)闭合开关，调节滑动变阻器，将开关接1，观察到电流传感器示数________。 A．逐渐增大到某一值后保持不变 B．逐渐增大到某一值后迅速减小到零 C．迅速增大到某一值后逐渐减小到零 D．先逐渐增大，后逐渐减小至某一非零数值 (2)调节滑动变阻器，待电压表示数稳定在6V后，将开关接2，时的电流，图中虚线两侧图像与时间轴围成的面积比为3∶1，则时，电容器两极板间的电压________V，电阻________Ω。 (3)电容器的储能公式，上述放电过程电容器释放的电能约为________（结果保留两位有效数字）。 8．（2025·山东济宁·二模）某一电池的电动势E约为3V，内阻r未知，允许通过的最大电流为50mA。为测定该电池的电动势和内阻，某同学设计了如图甲所示的电路。图中R为电阻箱，定值电阻R0=40Ω，电压表量程为0~3V，可视为理想电表。 (1)闭合开关之前，应将电阻箱的阻值调到__________（选填“最大”或“零”）； (2)电阻箱某次示数如图乙所示，其阻值为__________Ω； (3)为了减小偶然误差，多次调整电阻箱的阻值R，读出对应的电压表的示数U，通过描点作图得到如图丙所示的图像，通过图像可得电动势E=__________V，内阻r=__________Ω；（结果均保留三位有效数字） (4)若考虑电压表内阻对电路的影响，电池电动势的测量值__________（选填“大于”“等于”或“小于”）真实值。 9．（2025·山东聊城·二模）工业上经常用“电导仪”来测定液体的电阻率，其中一个关键部件如图甲所示，两片金属放到液体中形成一个电容器形状的液体电阻，而中间的液体即电阻的有效部分。小明想测量某导电溶液的电阻率，在一透明塑料长方体容器内部左右两侧正对插入与容器等宽、与导电溶液等高的电极，两电极的正对面积为S=10cm2，电极电阻不计。实验提供的器材如下： 电压表（量程15V，内阻约为30kΩ）； 电流表（量程300μA，内阻约为50Ω）； 滑动变阻器R（20Ω，1A）； 电池组（电动势E=12V，内阻r=6Ω）； 单刀单掷开关一个； 导线若干。 (1)小明先用欧姆表粗测溶液电阻，选择欧姆×100挡后测量结果如图乙所示，为了使读数更精确些，请按照操作顺序选出必要步骤______。 A．将红表笔和黑表笔接触 B．把选择开关旋转到×1k挡 C．把选择开关旋转到×10挡 D．调节丙图中a旋钮，使指针指到欧姆零点 E．调节丙图中b旋钮，使指针指到欧姆零点 F．进行测量并得出阻值大小 (2)为了准确测量其阻值，并可以获得多组数据，请在图丁中用笔画线代替导线，将实物图补充完整_____。 (3)实验时，改变两个电极板间距d，测得多组U，I数据，计算出对应的电阻R。某次测量中，两板间距d=20cm，测量并计算出该溶液电阻R=2×104Ω。将该点在图戊的坐标纸上补充完整并描绘出R-d图线______，根据图像可得该导电溶液的电阻率ρ=______Ω·m。（计算结果保留整数） (4)若考虑电表内阻的影响，则测量值______真实值。（填“大于”、“小于”或“等于”） 10.（2025·山东日照·二模）物理学习小组通过实验测量某特殊电池的内阻（E约为10V，r约为65Ω）。已知该电池最大允许电流约为125mA，除了电池、开关、导线外，还准备的器材有： A．电压表V1（量程0~3V，内阻约1kΩ） B．电压表V2（量程0~15V，内阻约5kΩ） C．电阻箱（阻值范围0~9999Ω） D．四个不同规格保护电阻R0（额定电流足够大） 该同学选用合适的实验器材设计了图甲所示电路进行实验。 (1)保护电阻R0有以下四种规格，应选用_（填入相应的字母） A．2Ω B．20Ω C．200Ω D．2000Ω (2)该同学完成电路的连接后，闭合开关S，调节电阻箱的阻值，读取电压表的示数，其中电压表的某一次偏转如图乙所示，其读数为__________V。 (3)改变电阻箱阻值，获得多组数据，作出如图丙所示图线，则该电池的内阻测量值__________Ω（保留两位有效数字）。 (4)由于电压表不是理想电压表，内阻__________（填“大于”、“小于”或“等于”）。 11.（2025·山东济南省实验中学·二模）某实验小组设计实验测量压力传感器在不同压力下的阻值，并利用该压力传感器制作自动分拣装置。测量实验器材如下： 压力传感器：约几十千欧 电源：电动势6V 电流表：量程250μA，内阻约为50Ω 电压表：量程3V，内阻=20kΩ 滑动变阻器：阻值范围0~100Ω 开关，导线若干。 (1)为提高测量的准确性，将电路原理图补充完整。 (2)经多次实验测得压力传感器阻值随压力变化的关系图像如图甲所示。实验小组利用该压力传感器设计了如图乙所示的自动分拣装置，分拣标准质量为0.20kg，大于和小于该质量的物体将沿不同通道运输。图乙中为压力传感器，为滑动变阻器，电源电动势为6V（内阻不计）。质量不同的物体经传送带运输到托盘上，当控制电路两端电压<2V时，水平，物体进入水平通道1；当控制电路两端电压≥2V时，端下移，物体进入倾斜通道2。根据以上原理可知，接入电路的阻值为______kΩ（重力加速度大小取10m/s²，结果保留3位有效数字）。质量为0.15kg的物体将进入通道______（选填“1”或“2”）。 (3)若一段时间后电源内阻增大至不可忽略，但电动势不变，则分拣标准质量将会______（选填“变大”、“变小”或“不变”）。 12.（2025·山东青岛平度·二模）为测定两节干电池的电动势和内阻，实验室准备了下列器材： A．待测的干电池，每节电池的电动势约为1.5V，内阻均小于0.1Ω B．电流表A1，量程0~3mA，内阻Rg1=10Ω C．电流表A2，量程0～0.6A，内阻Rg2=0.1Ω D．滑动变阻器R1（0~20Ω，10A） E.定值电阻R0=990Ω F.开关和导线若干 (1)某同学发现上述器材中没有电压表，但给出了两个电流表，于是它设计了如图（a），（b）所示两个参考电路图，其中合理的是图___________。 (2)该同学从图中选出合理的实验电路后进行实验，利用测出的数据绘制出I1-I2图线（I1为电流表A1的示数﹐I2为电流表A2的示数。在初步分析电路时，R0所在支路的电流可忽略），如图（c）所示，已知图像的斜率大小为k，纵截距为b，则一节干电池的电动势E=___________，一节干电池的内阻r=___________（用题中所给的各物理量符号表示）。 (3)若考虑R0所在支路的电流，则可利用I1-I2图像（c）中斜率大小k，纵截距b计算得到内阻的真实值r0以及电动势的真实值E0﹐相较第（2）小问中内阻的测量值r，___________（用k，b表示）。 13.（2025·山东济南·山师附中二模）某同学想精确测量一辆儿童电动车上电池的电动势和内阻，他先上网查了一下，这款电池的电动势E约为8V。除了导线和开关外，还可利用的器材有： A．直流电压表V1、V2， 量程均为3V， 内阻约为3kΩ； B．定值电阻R0， 阻值为7Ω； C．最大阻值为8kΩ的电阻箱； D．滑动变阻器R1最大阻值约为10Ω； E．滑动变阻器R2最大阻值约为5kΩ。 电压表量程不够，需要改装，但是又不知道电压表内阻的准确值。该同学根据电表的特点，打算设计如图甲所示的电路，改装成量程为9V的电压表。 （1）他先将电阻箱与电压表V1串联后，连成图甲所示的电路，其中Rp应选用___________（填R1或R2）。 （2）将滑动变阻器滑片P移至最右端，同时将电阻箱阻值调为零，再闭合开关，将滑动变阻器的滑片P到适当位置，使电压表刚好满偏。 （3）保持滑片P的位置不变，调节电阻箱，使电压表的示数为___________V；此时电压表和电阻箱的组合就是改装好的9V的电压表。 （4）小刚利用改装后的电压表，设计图乙所示的电路测量电池的电动势和内阻，这里的Rp选用R1。移动滑动变阻器滑片，读出电压表V1、V2的多组数据U1，U2，描绘出U1-U2图像如图丙所示，图中直线斜率为k，与纵轴的截距为a，则电池的电动势E=___________，内阻r=___________。（均用k、a、R0表示） 14.（24-25·山东菏泽单县二中·二模）同学们想利用实验室现有的实验器材，按照图中的实验电路测量一组镍氢纽扣电池的电动势E（约为3.6V）和内阻（小于2Ω）。已有的实验器材为： A．待测镍氢纽扣电池 B．电压表V（量程为3V，内阻约为5kΩ） C．毫安表A（量程为5mA，内阻为50Ω） D．定值电阻，，， E．电阻箱 F．滑动变阻器 G．开关及导线若干。 (1)为将毫安表A改装成一个量程合适的电压表，需要串联一分压电阻R。根据提供的实验器材，分压电阻R应选择__________（选填“”、“”或“”）。 (2)校准电表时发现改装后的电压表比标准的电压表示数稍小一些。因此，在对毫安表A的分压电阻进行校准时，电阻箱应__________。 A．与毫安表A的分压电阻R串联，阻值比R小得多 B．与毫安表A的分压电阻R串联，阻值比R大得多 C．与毫安表A的分压电阻R并联，阻值比R小得多 D．与毫安表A的分压电阻R并联，阻值比R大得多 (3)将电压表V和改装后的电压表示数分别记为和。调节滑动变阻器获得实验数据并进行描点连线绘制图像。已知该图像的斜率为k，纵截距为a。则电源的电动势E和内阻分别为____________、______________。（请用题中字母表示） 15.（2025·山东枣庄八中·二模）某多用电表中三个功能挡（直流电流10mA挡、直流电压3V挡和欧姆挡）的简化电路图，如图甲所示，为定值电阻，灵敏电流计G的满偏电流为2mA，内阻为100Ω，A、B为多用电表的两表笔，S为选择开关。 (1)定值电阻______； (2)开关S打到______（选填“1”、“2”、“3”）时为欧姆挡； (3)选用欧姆挡，表笔短接欧姆调零后，进行电阻测量，指针指在图乙所示的b位置，该电阻的阻值为______Ω； (4)图丙中虚线框内的元件为二极管，P、Q为二极管的两只管脚。现用欧姆挡探测二极管的正负极，当A表笔接P端，B表笔接Q端时，指针指在图乙所示的a位置，当B表笔接P端，A表笔接Q端时，指针指在图乙所示的c位置，则P端为二极管的______（选填“正极”或“负极”）。 16.（2025·山东青岛城阳二中·二模）小军同学学习了多用电表的原理后，自己设计了一个简易的可以用来测量电流和电阻的多用电表，并标定了刻度，其电路图如下。将欧姆表中央刻度值设计为“15”，通过调整S1、S2的开闭状态，可以形成“×1”、“×10”、“×100”三个挡位。所用的器材有： 电源E（电动势E=15V，内阻可忽略） 电流表A（量程IA=10mA，内阻RA=900Ω） 电阻箱R0（0—9999.9Ω） 定值电阻R1=100Ω，R2阻值未知 开关两个S1、S2，表笔两个a、b，导线若干。 回答下列问题 (1)按照多用电表的使用规则，表笔a应为______（填“红”或“黑”）表笔。 (2)表笔b与接线柱“______”（填“1”或“2”）连接时，多用电表为测电流的挡位。 (3)测量电流时，若将开关S1闭合、S2断开，电流表的量程被扩大至______mA (4)当使用欧姆表的“×10”挡时，发现指针偏转幅度较大，此时应该换成“______”（填“×1”或“×100”）挡。调整S1、S2的状态换成相应挡位后，应重新进行欧姆调零，调零后电阻箱的阻值为______Ω 力学实验 17.（2025·山东名校联盟·二模）为探究物体加速度与外力和质量的关系，某研究小组在教材提供案例的基础上又设计了不同的方案，如图甲、乙、丙所示：甲方案中在小车前端固定了力传感器，并与细线相连；乙方案中拉动小车的细线通过滑轮与弹簧测力计相连；丙方案中用带有光电门的气垫导轨和滑块代替长木板和小车。 (1)对于以上三种方案，下列说法正确的是________。 A．三种方案实验前均需要平衡摩擦力 B．乙、丙方案需要满足小车或滑块的质量远大于槽码的质量 C．甲、丙方案中的外力F均为槽码的重力 D．乙方案中，小车加速运动时受到细线的拉力小于槽码所受重力的一半 (2)某次甲方案实验得到一条纸带，部分计数点如下图所示（每相邻两个计数点间还有4个计时点未画出）。已知打点计时器所接交流电源频率为50Hz，则小车的加速度a=________m/s2。（结果保留三位有效数字） (3)某同学根据乙方案的实验数据做出了小车的加速度a与弹簧测力计示数F的关系图像如图所示，图像不过原点的原因可能是________；若图中图线在纵轴上的截距为a0，直线斜率为k，则小车的质量m=________。 18.（2025·山东九五高中协作体·质监）用如图所示实验装置探究外力一定时加速度与质量的关系。 (1)为补偿小车受到的阻力，调节木板倾角，使小车在不挂槽码时运动，并打出纸带进行检验，下图中能表明补偿阻力恰当的是__________。 A． B． C． D． (2)保持槽码质量不变，改变小车上砝码的质量，得到一系列打点纸带。通过分析纸带数据利用逐差法求出小车的加速度a，以小车和砝码的总质量M为横坐标，加速度的倒数为纵坐标，甲、乙两组同学分别得到的图像如图所示。 由图可知，在所受外力一定的条件下，a与M成__________（填“正比”或“反比”）；甲组所用的__________（填“小车”、“砝码”或“槽码”）质量比乙组的更大。 19.（2025·山东名校·联考）某学习小组利用如图甲所示的装置验证动量守恒定律，其中左、右两侧的光电门可以记录挡光片通过光电门的挡光时间，两滑块上挡光片的宽度相同。 主要步骤如下： a.测得滑块（含挡光片）的总质量为，根据挡光片调节光电门到合适的高度； b.将力传感器固定在气垫导轨左端支架上，加速度传感器固定在滑块上； c.接通气源，放上滑块，调节气垫导轨，使滑块能在导轨上保持静止状态； d.弹簧处于原长时右端位于点，将滑块向左水平推动，使弹簧右端压至点，稳定后由静止释放滑块，并开始计时； e.计算机采集获取数据，得到滑块所受弹力大小、加速度大小随时间变化的图像如乙所示； f.滑块与弹簧分开后，从导轨的左侧向右运动，穿过左侧光电门与静止在两光电门之间的滑块发生碰撞，光电门记录的挡光片挡光时间如下表所示。 (1)在调节气垫导轨水平时，开启充气泵，将一个滑块轻放在导轨上，轻推滑块，让滑块从左向右运动，先后通过光电门1和光电门2。若滑块通过光电门1时的挡光时间比通过光电门2时的挡光时间长，应调节旋钮使气垫导轨右侧高度________（选填“升高”或“降低”）。 (2)通过计算机处理数据可得和图像与坐标轴围成的面积分别为、，则滑块（含挡光片与加速度传感器）的总质量________。 (3)若、、、、满足关系式________，则可验证滑块、组成的系统碰撞前后动量守恒。 光电门1 光电门2 碰前 无 碰后 20.（2025·山东潍坊·二模）某小组用三根规格相同的橡皮筋（遵循胡克定律）、细线、重物、刻度尺、三角板、白纸、图钉、木板等器材探究两个互成角度力的合成规律，实验操作如下： ①用细绳拴住橡皮筋两端，确保三根橡皮筋两结点间原长相同，用刻度尺量出橡皮筋的原长； ②木板竖直固定，用图钉将白纸固定在木板上； ③将一根橡皮筋上端的细绳固定在a点，下端细绳拴接甲乙重物，如图甲所示，待重物静止后记录接点位置，并标记为O，用刻度尺量出橡皮筋1两结点间的长度； ④将另外两根橡皮筋上端的细绳分别固定在b、c两点，下端的细绳拴接（接点为）并悬挂同一重物，如图乙所示，待重物静止后用刻度尺分别量出橡皮筋2和3两结点间的长度； ⑤用橡皮筋伸长量表示其受力的大小，作出橡皮筋1对O拉力的图示，橡皮筋2和3对拉力的图示和； ⑥以和为邻边作平行四边形，比较与平行四边形对角线的大小方向，寻找规律。 请回答下列问题： (1)关于本实验下列说法正确的是______； A．图乙中b、c两点可以不在同一高度处 B．图乙中橡皮筋2和3需调整至互相垂直 C．若橡皮筋规格不相同，对实验无影响 D．重物质量适量大些，可以减小实验误差 (2)步骤④中有遗漏，请补充：______； (3)该实验中合力和两个分力可以等效替代，其作用效果是什么？______。 21.（2025·山东滨州·二模）某实验小组利用智能化装置验证牛顿第二定律，装置如图所示。小车后端搭载超声波测距传感器，实时测量小车与固定反射挡板之间的距离，距离数据与时间数据相结合计算得到小车运动的加速度，通过力传感器测得绳的拉力。 实验步骤如下： （1）调整木板倾角使小车匀速运动，平衡摩擦力； （2）将挂有重物的细绳与小车相连，调整滑轮高度使细绳与木板平行。释放小车，小车开始运动后，利用车载的超声波测距模块测出小车经过两个连续相等的时间间隔的位置1、2、3与反射挡板之间的距离、、，如图所示。则小车的加速度大小为___________（用字母和表示）； （3）保持小车质量不变，挂不同质量的重物，测得数据如下表： 0.11 0.26 0.28 0.37 0.39 0.62 1.30 1.39 1.69 1.79 （4）根据实验数据描点连线，得到图像如下图所示。结合实验原理，分析纵轴截距不为0的原因可能为___________。 （5）随着继续增大，图像的变化趋势应为___________。（选填①②③） 22.（2025·山东日照·二模）手机上的“磁传感器”能实时记录手机附近磁感应强度的大小。现用手机、磁化小球、铁架台、塑料夹子等实验器材组装成如图甲所示的装置测量重力加速度，实验步骤如下： ①把手机正面朝上放在悬点正下方，往侧边拉开小球（最大摆角不超过），用夹子夹住； ②打开夹子释放小球； ③运行软件，记录磁感应强度的变化； ④改变摆线长，测量出各次摆线长L及相应周期T。 (1)测得第1次到第10次磁感应强度最大值的总时间为t，单摆周期T=__________。 (2)实验中得到多组摆线长L及相应的周期T后，作出T2-L图线如图乙所示，图线的斜率为k，纵轴上的截距为b，由此得到当地重力加速度g=___________，小球半径r=____________。（用k、b表示） 23.（2025·山东聊城·二模）某同学用如图甲所示的双线摆测量当地的重力加速度。两根悬线下端系于小球同一点，长度均为1.3l。调节两悬点A、B在同一水平线上，A、B间距离为l。小球为质量分布均匀的磁性小球，打开手机的磁传感器并将手机平放在小球的正下方，不考虑手机对小球运动的影响。 (1)先用螺旋测微器测小球的直径，示数如图乙所示，则小球直径______mm，双线摆的等效摆长______（用l、d表示）。 (2)使双线摆做小幅度摆动，某时刻起手机磁传感器测得磁感应强度随时间变化的规律如图丙所示，由实验测得的当地重力加速度______（用和表示）。 24.（2025·山东菏泽·二模）如图甲所示，某同学在验证机械能守恒定律的实验中，绕过定滑轮的细线上悬挂重物A和B，在B下面再挂重物C。已知所用交流电源的频率为50Hz，重物A、B、C的质量均为m。 (1)某次实验结束后，打出的纸带的一部分如图乙所示，a、b、c为三个相邻计时点。则打下b点时重物的速度大小________（结果保留三位有效数字）。 (2)某次实验测得重物A由静止上升高度为h时，对应的速度大小为v，重力加速度为g，则验证系统机械能守恒定律的表达式是________（用g、h、m、v表示）。 (3)为尽可能减少实验误差，下列说法错误的是________。 A．重物的质量可以不测量 B．打点计时器应竖直放置安装在铁架台上 C．打下b点时的速度大小可用来计算 25.（2025·山东枣庄八中·二模）图甲所示为探究加速度、力和质量关系的装置，带滑轮的长木板水平放置，力传感器固定在墙上，细绳绕过小车上的滑轮连接传感器和沙桶，细绳平行于木板。接通电源（频率为50Hz），释放沙桶，获得一条纸带同时记录相应传感器的示数，多次改变沙桶的质量，重复操作。 (1)图乙所示为实验获得纸带的其中一条，纸带上相邻两个计数点间还有四个计时点未画出，计数点B、C、D、E到A点的距离分别为，，，，打下C点时小车的速度为______m/s，小车运动的加速度大小为______（结果均保留两位有效数字）； (2)通过实验测得的数据，绘制出反映小车加速度a与传感器示数F之间关系的图像，如图丙所示，则实验中小车所受摩擦力的大小为______（用图中字母表示）。 26.（2025·山东济南·山师附中二模）某兴趣小组利用如图甲所示的实验装置测量物块与水平桌面之间的动摩擦因数。 (1)下列选项中，符合实验中必要的措施及要求的是___________。 A．连接小车和沙桶的细绳必须与桌面平行 B．实验中要先释放物块，再接通电源 C．物块的质量应远大于砂和砂桶的总质量 D．实验前要先把木板左端垫高以平衡摩擦力，再进行实验 (2)实验中获得的一条比较理想的纸带如图乙所示，相邻两计数点之间还有四个计时点未画出。已知打点计时器的工作频率为50Hz，则此次实验物块运动的加速度大小为___________（结果保留2位有效数字）。 (3)在（2）中，若物块的质量为500g，砂和砂桶的总质量为300g，当地的重力加速度，则物块与水平桌面间的动摩擦因数为___________（结果保留2位有效数字）。 27.（2025·山东青岛城阳二中·二模）某实验小组用如图甲所示的实验装置验证牛顿第二定律。滑块上有两个宽度均为d的遮光片，滑块与遮光片总质量为M，两遮光片中心间的距离为L。 (1)用游标卡尺测量一个遮光片的宽度d，结果如图乙所示，则遮光片的宽度d=______cm。 (2)将滑块置于光电门右侧的气垫导轨上，打开气泵电源，轻推滑块，遮光片1、2通过光电门的挡光时间分别为和，发现，为了将气垫导轨调至水平，应将支脚A适当调______（填“高”或“低”）。 (3)气垫导轨调至水平后，将细线一端拴在滑块上，另一端依次跨过光滑轻质定滑轮和光滑动滑轮后悬挂在O点，调节气垫导轨左端的定滑轮，使定滑轮和滑块之间的细线与气垫导轨平行，调整O点的位置，使动滑轮两侧的细线竖直，将沙桶悬挂在动滑轮上。将滑块在光电门右侧释放，光电门记录遮光片1、2通过时的挡光时间分别为和，则滑块的加速度大小为a=______。（用题目中的物理量符号表示） (4)多次改变沙桶和桶内细沙的总质量，并记录遮光片1、2的挡光时间，计算相应的加速度a，根据计算的数据描绘加速度a与沙桶和桶内细沙的总重力mg之间的关系图像如图丙所示，则图像的斜率k=______（用题目中的物理量符号表示），图像在横轴的截距为-b，则b的物理意义为______。 28.（24-25·山东菏泽单县二中·二模）某实验小组利用甲图所示的气垫导轨（包括导轨、气源、光电门、滑块、遮光条、数字毫秒计）探究冲量与动量变化量的关系。实验步骤如下： ①用游标卡尺测量遮光条的宽度d； ②在导轨上选择两个适当位置A、B安装光电门Ⅰ、Ⅱ，并连接数字毫秒计及电脑，用以记录滑块通过光电门Ⅰ、Ⅱ的时间、及滑块在两光电门之间的运动时间Δt； ③使气垫导轨倾斜，测量A点到导轨与水平桌面接触点O的距离L及A点距桌面高度h； ④将滑块从光电门Ⅰ左侧某处由静止释放，利用电脑记录、和△t； ⑤改变气垫导轨倾斜程度，重复步骤③④，进行多次测量。 (1)图乙是用游标卡尺测量遮光条宽度d的图示，则d＝________mm； (2)某次实验中，测得，则滑块通过光电门Ⅰ的速度为________（结果保留1位小数）； (3)在误差允许范围内，若满足△t＝________（用上述实验步骤中直接测量的物理量符号表示，已知重力加速度为g），则说明合外力冲量等于动量变化量。 光学实验 29.（2025·山东济南·二模）激光束具有方向性好、亮度高等特点。某同学用激光测半圆形玻璃砖的折射率，实验步骤如下： A．将白纸固定在木板上，画出一条直线。将半圆形玻璃砖的直径边与直线平行放置在白纸上，记录半圆形玻璃砖的圆心的位置； B．从玻璃砖另一侧用平行白纸的激光笔从圆弧上的点沿方向射入玻璃砖，在直线上垂直木板插大头针，使其正好挡住激光，记录此时在直线上插针的位置为； C．保持入射光方向不变，移走玻璃砖，在直线上垂直木板插大头针，使其正好挡住激光，记录此时在直线上插针的位置为； D．以点为圆心，以为半径画圆，交延长线于点； E．过点作直线的垂线，与直线相交于点，过点作延长线的垂线，与延长线相交于点。 (1)实验中，测得的长度为，的长度为，的长度为，该玻璃砖的折射率可以表示为________； A． B． C． D． (2)若步骤B中，将入射光线以点为圆心平行于纸面逆时针转动到某处时，折射光线恰好消失，移走玻璃砖，在直线上垂直木板插大头针，使其正好挡住激光，确定此时在直线上插针的位置为，测得，则该玻璃砖的折射率大小为________； (3)用（2）中方法测量折射率时，记录好点位置后，不小心将玻璃砖沿直径方向向左平移了少许，但实验时仍保证光线在点恰好发生全反射，则折射率的测量值________（选填“偏大”或“偏小”）。 30.（2025·山东济宁·二模）有一透明球形摆件如图甲所示，为了弄清该球形摆件的材质，某学习小组设计了一个实验来测定其折射率。 步骤如下： ①用游标卡尺测出该球形摆件的直径如图乙所示； ②用激光笔射出沿水平方向的激光束M照在球体上，调整入射位置，直到光束进出球体不发生偏折； ③用另一种同种激光笔射出沿水平方向的激光束N照在球体上，调整入射位置，让该光束经球体上Q点折射进入球体，并恰好能与激光束M都从球面上同一点P射出； ④利用投影法测出入射点Q和出射点P之间的距离L，光路图如图丙所示。 请回答以下问题： (1)由图乙可知，该球形摆件的直径D=__________cm； (2)球形摆件对该激光的折射率n=__________（用D和L表示）； (3)继续调整激光束N的入射位置，__________（填“能”或“不能”）看到激光在球体内发生全反射。 31.（2025·山东济南省实验中学·二模）利用光传感器可以分析光的衍射和干涉现象。实验装置如图甲所示，包括激光光源、缝板（单缝、双缝）和光屏（光传感器）。光照信息经计算机处理后，能直观显示出传感器上各点的光照强度，据此可分析条纹特征。 (1)（单选）保持装置的位置和双缝不变，分别测得红光和蓝光的衍射和干涉结果，以下为光屏相同区域内的光强分布图像，其中蓝光的衍射图像是__________。 A． B． C． D． (2)（多选）关于该实验，下列描述正确的是__________。 A．该实验用激光作为光源主要因为其相干性好 B．光强分布图像中的波峰位置为亮条纹中心 C．单缝越窄，衍射光强分布图像中央峰值越高 D．光源靠近双缝时，相同区域内观察到的波峰变多 (3)某次双缝干涉实验的光强分布图像如图乙所示，已知双缝到屏的距离为1.2m，双缝的间距为0.2mm，则所用激光的波长为__________nm（结果保留三位有效数字）。 32.（2025·山东青岛平度·二模）实验室有一块长方体透明介质，截面如图中ABCD所示。AB的长度为l1，AD的长度为l2，且AB和AD边透光，而BC和CD边不透光，且射到这两个边的光线均被全部吸收。现让一平行光束以入射角θ1射到AB面上，经折射后AD面上有光线射出，甲、乙两同学分别用不同方法测量该长方体介质的折射率。 （1）甲同学的做法是：保持射到AB面上光线的入射角不变，用遮光板由A点沿AB缓慢推进，遮光板前端推到P时，AD面上恰好无光线射出，测得AP的长度为l3，则长方体介质的折射率可表示为n＝_______； （2）乙同学的做法是：缓慢调节射到AB上光线的入射角，使AD面也恰好无光线射出，测得此时射到AB面上光线的入射角为θ2，则长方体介质的折射率可表示为n＝_______； （3）θ1和θ2的关系为：θ1_______θ2（填“<”“>”或“＝”）。 / 学科网（北京）股份有限公司 $$