专题11 实验题（重庆专用）-【好题汇编】5年（2021-2025）高考1年模拟物理真题分类汇编

专题11 实验题 考点 五年考情（2021-2025） 命题趋势 考点1 力学实验 2022、2023、2025 物理实验题呈现出从 “验证性实验” 向 “探究性实验” 转变的趋势，注重考查学生的实验设计、数据分析与误差评估能力。试题常以教材必做实验为基础，进行变形创新，要求学生自主选择仪器、设计测量方案，如利用手机传感器等非常规器材测量物理量。 同时，实验题会紧密结合科技前沿、生产实践及生活场景等真实情境，让学生从复杂信息中抽象物理模型，考查知识应用能力。此外，还强调跨模块综合，可能将实验与力学、电磁学等多个模块知识相结合，并且更加注重对数学工具的应用，要求学生能通过图像分析等方法处理实验数据，体现出对学生综合素养和实践能力的重视 考点2 电学实验 2024、2025 考点01 力学实验 1．（2025·重庆·高考）弹簧是熄火保护装置中的一个元件，其劲度系数会影响装置的性能。小组设计了如图1所示的实验装置测量弹簧的劲度系数，其中压力传感器水平放置，弹簧竖直放在传感器上，螺旋测微器竖直安装，测微螺杆正对弹簧。 (1)某次测量时，螺旋测微器的示数如图2所示，此时读数为______mm。 (2)对测得的数据进行处理后得到弹簧弹力F与弹簧长度l的关系如图3所示，由图可得弹簧的劲度系数为_______N/m，弹簧原长为_______mm（均保留3位有效数字）。 2．（2023·重庆·高考）某实验小组用单摆测量重力加速度。所用实验器材有摆球、长度可调的轻质摆线、刻度尺、50分度的游标卡尺、摄像装置等。    （1）用游标卡尺测量摆球直径d。当量爪并拢时，游标尺和主尺的零刻度线对齐。放置摆球后游标卡尺示数如图甲所示，则摆球的直径d为________mm。 （2）用摆线和摆球组成单摆，如图乙所示。当摆线长度l＝990.1mm时，记录并分析单摆的振动视频，得到单摆的振动周期T＝2.00 s，由此算得重力加速度g为_____m/s2（保留3位有效数字）。 （3）改变摆线长度l，记录并分析单摆的振动视频，得到相应的振动周期。他们发现，分别用l和作为摆长，这两种计算方法得到的重力加速度数值的差异大小Δg随摆线长度l的变化曲线如图所示。由图可知，该实验中，随着摆线长度l的增加，Δg的变化特点是____________，原因是____________。    3．（2022·重庆·高考）如图为某小组探究两滑块碰撞前后的动量变化规律所用的实验装置示意图。带刻度尺的气垫导轨右支点固定，左支点高度可调，装置上方固定一具有计时功能的摄像机。 （1）要测量滑块的动量，除了前述实验器材外，还必需的实验器材是___________。 （2）为减小重力对实验的影响，开动气泵后，调节气垫导轨的左支点，使轻推后的滑块能在气垫导轨上近似做___________运动。 （3）测得滑块B的质量为，两滑块碰撞前后位置x随时间t的变化图像如图所示，其中①为滑块B碰前的图线。取滑块A碰前的运动方向为正方向，由图中数据可得滑块B碰前的动量为___________（保留2位有效数字），滑块A碰后的图线为___________（选填“②”“③”“④”）。 考点02 电学实验 4．（2025·重庆·高考）熄火保护装置主要由弹簧、热电偶和电磁铁等组成，其示意图如图1所示，A、B为导线上两个接线端。小组设计了如图2所示的电路（部分连线未完成）进行探究，图中数字毫安表内阻约为，数字毫伏表内阻约为。 (1)将图1中的A、B端分别与图2中的、端连接，测量热电偶和电磁铁线圈构成的组合体电阻。已知组合体电阻不超过，则未完成的连接中，Q端应和_______（填“b”或“c”）处相连，理由是_____。正确连线后，开始时滑动变阻器的滑片应置于_______（填“d”或“e”）端。 (2)闭合开关、，实验测得组合体电阻为，当电磁铁线圈中的电流小于时，电磁铁无法继续吸合衔铁，衔铁被释放。断开开关、，从室温加热热电偶感温端到某一温度后，停止加热，使其自然冷却至室温。测得整个过程中热电偶受热产生的电动势随时间t的变化关系如图3所示。在相同的加热和冷却过程中，如果将A、B端直接连接，不计温度变化对组合体电阻的影响，从停止加热到吸合的衔铁被释放，所用的时间约为______s（保留3位有效数字）。 5．（2024·重庆·高考）探究电容器充放电规律，实验装置如图甲所示，有电源E，定值电阻R0，电容器C，单刀双置开关S。    (1)为测量电容器充放电过程电压U和电流I变化，需在①、②处接入测量仪器，位置②应该接入测_____（电流、电压）仪器。 (2)接通电路并接通开关使电容器充电，当电压表示数最大时，电流表示数为_____。 (3)根据测到数据，某过程中电容器两端电压U与电流I的关系图如图乙所示。该过程为_____（充电，放电）。放电过程中电容器两端电压U随时间t变化关系如图丙所示。0.2s时R0消耗的功率_____W。 1．（2025·重庆一中·三模）用图甲所示装置测量一条橡皮筋的劲度系数。将细线下端拴在橡皮筋的上端部位，细线上端固定在铁架台的横梁上，橡皮筋下端固定一个水平的轻质小纸片，橡皮筋自然下垂，桌面上的距离传感器可以测出水平小纸片与传感器上表面的距离h。记录所挂钩码的个数n和对应的h值。已知每个钩码的质量m=50g，重力加速度g取 (1)根据实验记录的数据作出h随钩码个数n的变化关系图线如图乙所示，可得图像斜率的绝对值为______cm/个，橡皮筋的劲度系数测量值______N/m（结果均保留2位有效数字） (2)为防止橡皮筋从上端细线中脱落，橡皮筋在细线栓结点上方留有一小段长度（如图丙），这会导致实验对整条橡皮筋劲度系数的测量值______（填"偏大""偏小"或"不变"）。 2．（2025·重庆育才·全真模考）某物理兴趣小组利用传感器进行“探究向心力大小F与半径r、角速度ω、质量m的关系”实验，实验装置如图甲所示，装置中水平光滑直杆能随竖直转轴一起转动，将滑块套在水平直杆上，用细线将滑块与固定的力传感器连接。当滑块随水平光滑直杆一起匀速转动时，细线的拉力提供滑块做圆周运动的向心力，拉力的大小F可以通过力传感器测得，滑块转动的角速度ω可以通过角速度传感器测得。 (1)小组同学保持滑块质量不变，改变转动角速度，在五个不同的半径下得到相应的向心力大小，在同一坐标系中分别得到图乙中①、②、③、④、⑤五条图线，其中半径最大的图线是_______； (2)为进一步研究F与的关系，小组同学保持滑块质量与转动半径不变，通过数据处理得到一条过原点的倾斜直线，如图丙所示，其纵轴为F，横轴应该为__________；（选填“”、“”或“”） (3)若水平杆不光滑，根据（2）得到图线的斜率将_________。（选填“增大”、“不变”或“减小”） 3．（2025·重庆西南大附中·全真模考）某同学采用了如图甲所示的实验装置探究空气阻力与速度的关系，已知打点计时器打点周期为T。 （1）取下连接小车（此时小车上没有薄板）的细绳，纸带穿过打点计时器，将木板一端垫高直至小车所受的摩擦力被平衡。 （2）连接好细绳，让细绳与木板平行。在小车上安装薄板，让薄板平面与运动方向垂直。 （3）往砝码盘中加入砝码，在释放小车________（选填“之前”“之后”或“同时”）接通打点计时器的电源。 （4）利用纸带上的实验点进行测量。如图乙，从O点到C点，小车运动的时间是________，测量出B、C、D到O的距离xBO、xCO、xDO，用B到D的平均速度代替C的瞬时速度，打点计时器打下C时小车的瞬时速度是________。 （5）测出小车若干时刻速度，画出v-t图线（图丙中图线1）。改变秤盘中砝码的质量，重复实验，得到另外4条v-t图线（图线2、3、4、5）。比较各条曲线的共同点，可以发现小车开始阶段做________运动，最后做________运动；小车的速度越大，所受空气阻越________。比较1、5，它们在1.0s~1.5s内运动情况有差异，造成这种差异的原因是________。 （6）为研究空气阻力与速度之间的定量关系，利用图丙所示的数据，还需要测量________。 4．（2025·重庆·高三第七次模拟调研）图是一辆连有纸带的小车做匀变速直线运动时打出的一条纸带。已知打点频率为50Hz，图中A、B、C是连续三个计数点（每相邻两个计数点间还有4个计时点未画出）。用刻度尺测出OA、OB、OC的距离，并标注在图中。由此可知，打下B点时小车的速度大小为__________，小车的加速度大小为__________。（结果均保留两位有效数字） 5．（2025·重庆·高三学业质量调研抽测（三））小明利用手机内置加速度传感器探究加速度与合外力的关系，实验装置如图甲，已知当地重力加速度为。 （1）轻弹簧上端固定，下端与手机相连，手机下端通过细绳悬挂小桶，桶内装有砝码，整个系统静止； （2）突然剪断细绳，通过手机软件记录竖直方向加速度a随时间变化的图像如图乙，剪断细绳瞬间手机的加速度对应图中的________（选填“P”“Q”或“R”）点； （3）改变小桶中砝码质量，重复步骤（2），获得多组手机所受合力与加速度a的数据，作出图像如题图丙，可得结论：在误差允许的范围内___________； （4）如图丁，某同学在处理数据时，以手机竖直方向的加速度a为纵坐标，砝码质量为横坐标，绘制图像，获得一条斜率为，截距为的直线，则可推算出手机的质量为__________，小桶的质量为_________。（选用、、表示） 6．（2025·重庆·三诊）某学习小组利用如图所示装置，测量当地重力加速度大小。一半径为R的光滑圆弧槽固定在水平桌面上，O点为其圆心，圆弧两端点A、C的连线水平，B点为圆弧最低点，且∠AOB<5°。将一直径为d的光滑小球从A点无初速度释放，小球随后的运动可等效为单摆摆球的运动。 (1)该等效单摆的摆长L=________（用R、d表示）。 (2)从B点开始用秒表计时并计数为“0”，到小球第“N”次经过B点的总时间为t。则该等效单摆的周期T=________（用N、t表示）。 (3)根据以上实验数据，计算得出当地重力加速度大小g=________（用R、d、N、t表示）。 7．（2025·重庆·高三二模）某同学设计了如图1所示实验装置，来验证“机械能守恒定律”。所用实验器材有：铁架台、小圆柱体、光电门计时器、带量角器的参考背景板等。主要实验步骤如下：    ①用直尺测量摆线长L（作为摆长）；用游标卡尺测量小圆柱体的直径d，结果如图2所示。 ②按图1安装好实验器材，使小圆柱体下摆时，其中心经过固定在O点正下方的光电门。 ③用手拉住小圆柱体，使细线稍稍绷紧，记录下摆夹角，然后打开光电门计时器，将小圆柱体由静止释放，记录小圆柱体第一次经过光电门的遮光时间。 ④改变小圆柱体的下摆夹角，多次重复步骤③。 ⑤记录多组、数据，并绘制出图像，如图3所示。 已知小圆柱体的质量为m，当地重力加速度大小为g。回答下列问题： (1)小圆柱体的直径______cm。 (2)小圆柱体从静止释放到经过光电门的过程中，其动能的增加量为______（用m、d、表示）。 (3)若图3中图线斜率与理论值______（用g、L表示）近似相等，则成功验证了机械能守恒定律。 8．（24-25·重庆一中·定时训练）如图甲所示是某兴趣小组设计的验证向心力大小表达式的实验装置原理图。用一刚性细绳悬挂一质量为m的小球，小球的下方连接一轻质的遮光片，细绳上方的悬挂点处安装有一个力传感器，悬挂点的正下方固定一个光电门，两装置连接到同一数据采集器上，可以采集小球经过光电门的遮光时间和此时细绳拉力的大小，重力加速度为g。实验过程如下： ①用刻度尺测量出悬挂点到球心的距离L； ②将小球拉升到一定高度（细绳始终伸直）后释放，记录小球第一次经过最低点时遮光片的遮光时间和力传感器示数F； ③改变小球拉升的高度，重复步骤②，测6~10组数据； ④根据测量得到的数据在坐标纸上绘制图像； ⑤改变悬挂点到球心的距离L，重复上述步骤，绘制得到的图像如图乙所示 (1)图乙中图像横坐标表示的物理量为_____（选填“”、“”或“”） (2)理想情况下，图乙中各图像的延长线是否交于纵轴上的同一点？______（选填“是”或“否”） (3)图乙中A组实验所用细绳的长度与B组实验所用细绳长度之比为_______； (4)将图乙的纵坐标改为_______则可以得到结论：向心力的大小与线速度的平方成正比。 (5)由于遮光片位于小球的下方，图乙中的斜率与准确值相比_______（选填“偏大”、“偏小”或“不变”）。 9．（2025·重庆南开中学·第七次模拟预测）某兴趣小组用如图甲所示的装置测量物块与桌面的动摩擦因数，粗糙水平桌面的右边缘点与一个斜面顶端重合于O点，实验步骤如下： ①将轻弹簧的一端固定在水平桌面左侧的墙面上，另一端与物块接触但不拴接； ②用外力把物块压缩至P点由静止释放，物块从O点水平飞出后落到斜面上，测得物块的质量m及落点到O点的距离x； ③使用质量不同、与桌面动摩擦因数相同的物块重复步骤②； ④利用以上所测数据得到如图乙所示的图像。已知图像的斜率为k，纵坐标截距为b，空气阻力忽略不计。        (1)物块在桌面上运动时，物块和弹簧组成的系统机械能______（填“守恒”或“不守恒”）； (2)为了测量物块与桌面的动摩擦因数，还需要测量的物理量有______； A．O点与P点之间的距离L B．当地的重力加速度g C．弹簧的原长 D．斜面的倾斜角 (3)物块与桌面的动摩擦因数为______（用（2）中所选的物理量符号和k、b表示）。 10．（2025·重庆·高考模拟调研）某兴趣小组利用一根长细橡皮条来探究“力的平行四边形定则”。所用实验器材有：木板、白纸、细线、三角板、刻度尺、图钉等。主要设计思路如下： ①将白纸固定在木板上，截取三条细线分别绑在橡皮条两端和中间某处（结点），如图1所示。用刻度尺测出细线2与橡皮条的结点到橡皮条末端的自然长度，并画在白纸上。 ②细线1上端固定在处，适当拉动细线3，记录结点位置和橡皮条末端位置，如图2所示。 ③互成角度地拉细线2、3，使结点到达处，记录橡皮条末端位置和细线2的方向，如图3所示。 ④交换细线2、3的位置，再次互成角度地拉细线2、3，使结点仍到达处，保证细线2通过③中的描点、细线3通过③中细线2的方向，并记录橡皮条末端位置，如图4所示。 ⑤利用①中画出的自然长度，以及、、、描点，进行探究。 请回答下列问题： (1)下列说法正确的是_____（单选，填正确答案标号）。 A．拉橡皮条的力越大越好 B．细线2、3的夹角越大越好 C．实验过程中橡皮条应与木板平行 D．细线2与橡皮条的结点应位于橡皮条中点 (2)请在图5中完成实验探究图（作出必要的辅助线）。 (3)由（2）可知，按平行四边形定则作出的对角线在方向、长度（大小）上与一个力拉时力的方向、长度（大小）均存在误差，可能的实验误差来源是：_____。（写出1条） 11．（2025·重庆育才中学·二模）某科技小组想通过实验探究热敏电阻的温度特性。如题图甲所示，R1为滑动变阻器，R2为电阻箱，热敏电阻RT处在虚线所示的温控室中。 (1)实验前，开关S1、S2先断开，将滑动变阻器R1的滑片移到________（填“a”或“b”）端；实验时，记录温控室的温度t0，将S2打到1，闭合S1，调节滑动变阻器的滑片P，使电流表的示数为I0；然后保持滑动变阻器的滑片P位置不变，再将S2打到2，调节电阻箱R2，使电流表的示数为________，记录此时电阻箱的示数R，即为热敏电阻的阻值； (2)多次改变温控室的温度，重复上述实验过程，测得多组热敏电阻在不同温度t下对应的电阻值R，作出R-t图像，如图乙所示，由图像可知，该热敏电阻的阻值随温度的降低而________（填“增大”或“减小”）； (3)上述实验过程中，若电流表内阻不可忽略，则热敏电阻的测量值________（填“大于”、“等于”或“小于”）真实值； (4)现将此热敏电阻接在电流恒定的电路中，当它产生的热量与向周围环境散热达到平衡时，热敏电阻的温度稳定在某一值t，且满足关系式I2R=k（t-t0），其中k是散热系数，t是电阻的温度，t0是周围环境温度，I为电流。若I=40mA，t0=20℃，k=0.16W/℃，结合乙图可知该热敏电阻的温度稳定在________℃。（保留两位有效数字） 12．（2025·重庆育才·全真模考）“围炉煮茶”是近几年广受追捧的休闲项目，但也曾有媒体报道了多起围炉煮茶时的一氧化碳中毒事故。某学习小组想设计一款“一氧化碳报警器”，经查阅资料，发现当人体所处环境中的一氧化碳浓度超过60mg·m−3时，便容易发生一氧化碳中毒。该小组同学购买了一款气敏电阻，其产品说明书中提供了该气敏电阻的阻值Rq随一氧化碳浓度η变化的关系图像，如图甲所示。 (1)为检验该气敏电阻的参数是否与图甲一致，该小组同学设计了如图乙所示电路。利用如下实验器材测一氧化碳浓度为60mg·m−3时气敏电阻的阻值，供选用的器材如下： A．蓄电池（电动势6V，内阻不计） B．电压表（量程6V，内阻约10kΩ） C．毫安表（量程5mA，内阻约2Ω） D．滑动变阻器R1（最大阻值20Ω） E．滑动变阻器R2（最大阻值1000Ω） F．开关、导线若干 根据图甲中的参数，滑动变阻器RP应选用________（填“R1”或“R2”），单刀双掷开关应接在______（填“1”或“2”）； (2)核对参数无误后，该小组同学设计了一款一氧化碳报警器。将定值电阻、气敏电阻Rq、发光二极管、直流电源（电动势为E=5.0V，内阻不计）按照图丙连接。图中D1、D2分别为红、绿发光二极管，D1的启动（导通）电压为2.0V，即D1两端电压UD1≥2.0V时点亮，D2的启动电压为3.0V，二极管启动时对电路电阻的影响均不计。实验要求当一氧化碳浓度正常时绿灯亮，超标时红灯亮，则在电阻R3和R4中，_________是定值电阻，其阻值为_________Ω。 13．（2025·重庆·高三第七次模拟调研）某兴趣小组测量“干电池的电动势和内阻”。可选实验器材有：电压表（量程或、内阻很大），电流表（量程或），电阻箱（阻值范围），待测干电池一节，开关S及导线若干。 （1）①该小组一部分同学设计了如图1所示电路，请将对应的图2中的实物连线补充完整________。 ②实验中为减小误差，电压表量程选择，则电流表量程应选择________。 ③通过实验测量多组数据，得到电压表和电流表示数的关系如图3中甲所示（其中、已知）。 （2）该小组另一部分同学设计了如图4所示的电路。电表选择适当量程后，也进行了多组数据测量，得到电压表和电流表示数的关系如图3中乙所示（其中、已知）。 （3）分析以上两组测量数据，张同学发现，利用已知数据可以得到无系统误差的内阻表达式，则该干电池的内阻________（用、、、中的字母表示）。 （4）由图3可知，两条图线的交点处，电阻箱R的电阻差值________（选填“远大于”“远小于”或“约等于”）电流表内阻。 14．（2025·重庆八中·三诊）某实验小组设计的欧姆表内部结构可简化成如题图所示的电路。已知电源电动势E=4.5V，内阻r=1.0Ω，电压表满偏电压为3V，内阻RV=3000Ω，滑动变阻器R最大阻值为5000Ω，A、B为两表笔，通过读取电压表V的电压值得到被测电阻的阻值。 (1)使用该欧姆表测电阻时，需要调节滑动变阻器使电压表V满偏，下列操作正确的是（　　） A．闭合开关S，两表笔间不接入任何电阻 B．闭合开关S，将两表笔短接 (2)按照正确操作步骤测量某电阻阻值，电压表V指针指在1.5V处，则电阻阻值为_________Ω； (3)将电压表V刻度线改成电阻刻度线，电阻“0”刻线在表盘__________（选填“最左边”或“最右边”），电阻刻度线是_________（选填“均匀”“左疏右密”或“右疏左密”）； (4)该欧姆表使用较长时间后，电源电动势减小，内阻变大，调节滑动变阻器仍能使电压表V满偏，导致测量值_________（选填“大于”“小于”或“等于”）真实值。 15．（2025·重庆巴蜀中学·三诊）某同学为尽量精确地测量某电源的电动势、内阻以及一待测电阻的阻值，设计了图甲、乙两幅电路图，实验中所采用的电压表和电流表均为非理想表（即要考虑电表内阻对电路的影响）。 该同学首先利用甲电路进行实验： （1）闭合开关、，调节滑动变阻器的滑片，记录多组电压表和电流表的示数，在坐标系中描点作出图像①。 （2）断开开关，调节滑动变阻器的滑片，记录多组电压表和电流表的示数，在同一坐标系中描点作出图像②，则描出的图像是______。 A．   B． C．   D． （3）利用第（2）问中的图像，可知电源电动势______（选用、、表示），待测电阻______（选用、、、、、表示）。 （4）为进一步求得电源内阻的值，该同学利用乙电路继续实验，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，仍记录多组电压表和电流表的示数，所作图像的纵截距为，则该电源的内阻______（选用、、、、、、表示）。 16．（2025·重庆·高三学业质量调研抽测（三））某同学用如图甲的电路测量电源的电动势和内阻，并同时描绘电动机的伏安特性曲线。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（额定电压3V）、开关若干、导线若干。 (1)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，作图得到图乙，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） (2)描绘电动机的伏安特性曲线步骤如下： ①断开S1、S2、S3，先将滑动变阻器的滑片P滑到______（填“c”或“d”）端； ②闭合开关S1，S3接a，调节滑动变阻器，读出电流表、电压表的示数，并记录数据； ③描绘出该电动机的伏安特性曲线如图丙，图线表明：两曲线的临界电压为1.50V。 再将该电动机改接在一电池两端，工作较长时间后，电动势（E=3.00V）保持不变，内阻增大，导致电动机停止转动。电动机停止转动前的瞬间，电动机输出功率约为______W；停止转动后的瞬间，电源的总功率为______W。（结果均保留2位有效数字） 17．（2025·重庆南开中学·质检八）拉力敏感电阻丝是电子吊秤的重要组成部分。小开通过查阅相关资料发现拉力敏感电阻丝所受拉力越大，其电阻也越大，于是设计了如图甲所示的装置研究电阻丝电阻与其所受拉力的定量关系。实验器材有：角度测量仪，电源（电动势为E），电流表G，电阻箱电压表V（内阻很大），不同质量的重物，轻质光滑的绝缘吊环。 步骤一：按图甲所示装置连接电路，将穿有吊环的拉力敏感电阻丝串联接在接线柱ab之间，竖直安装角度测量仪，并保证角度测量仪的O点与接线柱a重合且0刻度线与O点连线处于水平位置； 步骤二：不挂重物，闭合开关S，调节电阻箱，使电流表的示数为I，记录电阻箱的示数； 步骤三：挂上重物，调节电阻箱，使电流表的读数仍为I，记录电阻箱的示数、重物的质量m和角度测量仪的示数； 步骤四：挂上不同质量的重物，重复步骤二、三，记录多组数据； (1)步骤二中，电阻箱的示数如图乙所示，则______Ω，挂上重物前后，电阻丝阻值变化量的大小______（用“”“”表示）； (2)小开通过分析数据发现与______（选填“”，“”，“”）成正比，则说明电阻丝电阻随其所受拉力是线性增大的，并绘制出电阻丝电阻与所受拉力T的关系如图丙所示，图像斜率为k，纵截距为a； (3)小开认为将电压表接在ab接线柱之间，就可以把图甲改装成一个简易吊秤（拉力敏感电阻丝自身重力可忽略）：重力未知的物体挂在吊环上，闭合开关S，此时角度测量器的示数为，电压表的示数为，电流表的读数为，则未知物体的重力大小______（用，，，k，a表示）；若小开挂重物时，不慎使角度测量仪绕O点发生顺时针方向的微小转动，这将导致重力的测量值______（填“偏大”、“偏小”或“不变”）。 18．（2025·重庆·三诊）某同学用图1所示电路，测量一组干电池的电动势和内阻。已知该干电池组的电动势约为3V，内阻约为1Ω。为了使移动滑动变阻器的滑片时电压表的读数变化更加明显，在电路中串联了一个定值电阻。除待测电源外，可供选择的实验器材如下： （a）电流表（量程0~0.6A，内阻忽略不计）； （b）电压表（量程0~3V，内阻很大）； （c）定值电阻（阻值4Ω，额定功率5W）； （d）定值电阻（阻值20Ω，额定功率5W）； （e）滑动变阻器（阻值范围0~40Ω，额定电流2A）； （f）滑动变阻器（阻值范围0~1000Ω，额定电流1A）； （g）开关S及导线若干。 请回答下列问题： (1)为使实验安全、操作方便并减小误差，定值电阻应选择________，滑动变阻器R应选择________（选填相应器材前的编号）。 (2)图2是该同学实际连接的实物图。移动滑动变阻器R的滑片位置，测得多组电压表读数U和对应的电流表读数I，作出U-I图像如图3所示。通过对实物图的排查，发现U-I图像不是线性关系的原因是多连接了一根导线，则图2中多连接的导线是________（选填“”“”或“”）。通过分析发现，利用所测得的U-I图像也可以达到实验目的，则由图3可得，该干电池组的电动势E=________V，内阻r=________Ω。（结果均保留两位小数） 19．（2025·重庆八中·全真模拟强化训练（三））硅光电池是一种可将光能转换为电能的器件，某同学用图1所示的电路研究硅光电池的伏安特性曲线，两个电表均可视为理想电表。 (1)根据图1所示的电路图，用笔画线代替导线将图2中的实物图补充完整__________。 (2)用一定强度的光照射硅光电池，调节滑动变阻器，通过测量、描点作图得到该电池的U-I曲线如图3所示。由此可知电池的电动势为______V（结果保留3位有效数字），已知硅光电池开路电压保持不变，当电池输出电流在0-200mA范围内电池内阻随负载的增大而___________（填“增大”“减小”或“保持不变”），当电池输出电流在200-270mA范围内电池内阻随负载的增大而__________（填“增大”“减小”或“保持不变”）。 (3)若将图1电路图中的滑动变阻器换成小灯泡，ABCD四个灯泡额定电压额定电流参数如下，闭合开关后哪个灯泡最亮______________（忽略温度对电阻影响，小灯泡电阻恒定，且小灯泡实际功率越大亮度越亮，小灯均未损坏） A．额定电压2.8V，额定电流110mA B．额定电压2.0V，额定电流130mA C．额定电压1.6V，额定电流170mA D．额定电压1.0V，额定电流270mA / 学科网（北京）股份有限公司 $$ 专题11 实验题 考点 五年考情（2021-2025） 命题趋势 考点1 力学实验 2022、2023、2025 物理实验题呈现出从 “验证性实验” 向 “探究性实验” 转变的趋势，注重考查学生的实验设计、数据分析与误差评估能力。试题常以教材必做实验为基础，进行变形创新，要求学生自主选择仪器、设计测量方案，如利用手机传感器等非常规器材测量物理量。 同时，实验题会紧密结合科技前沿、生产实践及生活场景等真实情境，让学生从复杂信息中抽象物理模型，考查知识应用能力。此外，还强调跨模块综合，可能将实验与力学、电磁学等多个模块知识相结合，并且更加注重对数学工具的应用，要求学生能通过图像分析等方法处理实验数据，体现出对学生综合素养和实践能力的重视 考点2 电学实验 2024、2025 考点01 力学实验 1．（2025·重庆·高考）弹簧是熄火保护装置中的一个元件，其劲度系数会影响装置的性能。小组设计了如图1所示的实验装置测量弹簧的劲度系数，其中压力传感器水平放置，弹簧竖直放在传感器上，螺旋测微器竖直安装，测微螺杆正对弹簧。 (1)某次测量时，螺旋测微器的示数如图2所示，此时读数为______mm。 (2)对测得的数据进行处理后得到弹簧弹力F与弹簧长度l的关系如图3所示，由图可得弹簧的劲度系数为_______N/m，弹簧原长为_______mm（均保留3位有效数字）。 【答案】(1)7.415 (2) 184 17.6 【详解】（1）根据螺旋测微器的读数法则有7mm＋41.5 × 0.01mm = 7.415mm （2）[2]当弹力为零时弹簧处于原长为17.6mm [1]将题图反向延长与纵坐标的交点为2.50N，则根据胡克定律可知弹簧的劲度系数为 2．（2023·重庆·高考）某实验小组用单摆测量重力加速度。所用实验器材有摆球、长度可调的轻质摆线、刻度尺、50分度的游标卡尺、摄像装置等。    （1）用游标卡尺测量摆球直径d。当量爪并拢时，游标尺和主尺的零刻度线对齐。放置摆球后游标卡尺示数如图甲所示，则摆球的直径d为________mm。 （2）用摆线和摆球组成单摆，如图乙所示。当摆线长度l＝990.1mm时，记录并分析单摆的振动视频，得到单摆的振动周期T＝2.00 s，由此算得重力加速度g为_____m/s2（保留3位有效数字）。 （3）改变摆线长度l，记录并分析单摆的振动视频，得到相应的振动周期。他们发现，分别用l和作为摆长，这两种计算方法得到的重力加速度数值的差异大小Δg随摆线长度l的变化曲线如图所示。由图可知，该实验中，随着摆线长度l的增加，Δg的变化特点是____________，原因是____________。    【答案】 19.20 9.86 随着摆线长度l的增加，Δg逐渐减小 随着摆线长度l的增加，则越接近于l，此时计算得到的g的差值越小 【详解】（1）[1]用游标卡尺测量摆球直径d=19mm+0.02mm×10=19.20mm （2）[2]单摆的摆长为L=990.1mm+×19.20mm=999.7mm 根据 可得带入数据 （3）[3][4]由图可知，随着摆线长度l的增加，Δg逐渐减小，原因是随着摆线长度l的增加，则越接近于l，此时计算得到的g的差值越小。 3．（2022·重庆·高考）如图为某小组探究两滑块碰撞前后的动量变化规律所用的实验装置示意图。带刻度尺的气垫导轨右支点固定，左支点高度可调，装置上方固定一具有计时功能的摄像机。 （1）要测量滑块的动量，除了前述实验器材外，还必需的实验器材是___________。 （2）为减小重力对实验的影响，开动气泵后，调节气垫导轨的左支点，使轻推后的滑块能在气垫导轨上近似做___________运动。 （3）测得滑块B的质量为，两滑块碰撞前后位置x随时间t的变化图像如图所示，其中①为滑块B碰前的图线。取滑块A碰前的运动方向为正方向，由图中数据可得滑块B碰前的动量为___________（保留2位有效数字），滑块A碰后的图线为___________（选填“②”“③”“④”）。 【答案】 天平 匀速直线 -0.011 ③ 【详解】（1）[1]要测量滑块的动量还需要测量滑块的质量，故还需要的器材是天平； （2）[2]为了减小重力对实验的影响，应该让气垫导轨处于水平位置，故调节气垫导轨后要使滑块能在气垫导轨上近似做匀速直线运动； （3）[3]取滑块A碰前运动方向为正方向，根据x-t图可知滑块B碰前的速度为则滑块B碰前的动量为 [4]由题意可知两物块相碰要符合碰撞制约关系则④图线为碰前A物块的图线，由图可知碰后③图线的速度大于②图线的速度，根据“后不超前”的原则可知③为碰后A物块的图线。 考点02 电学实验 4．（2025·重庆·高考）熄火保护装置主要由弹簧、热电偶和电磁铁等组成，其示意图如图1所示，A、B为导线上两个接线端。小组设计了如图2所示的电路（部分连线未完成）进行探究，图中数字毫安表内阻约为，数字毫伏表内阻约为。 (1)将图1中的A、B端分别与图2中的、端连接，测量热电偶和电磁铁线圈构成的组合体电阻。已知组合体电阻不超过，则未完成的连接中，Q端应和_______（填“b”或“c”）处相连，理由是_____。正确连线后，开始时滑动变阻器的滑片应置于_______（填“d”或“e”）端。 (2)闭合开关、，实验测得组合体电阻为，当电磁铁线圈中的电流小于时，电磁铁无法继续吸合衔铁，衔铁被释放。断开开关、，从室温加热热电偶感温端到某一温度后，停止加热，使其自然冷却至室温。测得整个过程中热电偶受热产生的电动势随时间t的变化关系如图3所示。在相同的加热和冷却过程中，如果将A、B端直接连接，不计温度变化对组合体电阻的影响，从停止加热到吸合的衔铁被释放，所用的时间约为______s（保留3位有效数字）。 【答案】(1) 见解析 (2) 【详解】（1）[1][2]根据题意可知，组合体电阻不超过，相比较远小于数字毫伏表内阻，应采用数字毫安表外接法，即Q端应和处相连。 [3]滑动变阻器采用分压接法，闭合开关时，为了保护电表，滑动变阻器的滑片应置于端。 （2）根据题意，由闭合回路欧姆定律可知，衔铁被释放时，电动势为 停止加热时，热电偶受热产生的电动势最大，如图所示 由图可知，从停止加热到吸合的衔铁被释放，所用的时间约为。 5．（2024·重庆·高考）探究电容器充放电规律，实验装置如图甲所示，有电源E，定值电阻R0，电容器C，单刀双置开关S。    (1)为测量电容器充放电过程电压U和电流I变化，需在①、②处接入测量仪器，位置②应该接入测_____（电流、电压）仪器。 (2)接通电路并接通开关使电容器充电，当电压表示数最大时，电流表示数为_____。 (3)根据测到数据，某过程中电容器两端电压U与电流I的关系图如图乙所示。该过程为_____（充电，放电）。放电过程中电容器两端电压U随时间t变化关系如图丙所示。0.2s时R0消耗的功率_____W。 【答案】(1)电压 (2)0 (3) 放电 0.32 【详解】（1）位置②与电容器并联，为测电压仪器。 （2）电压表示数最大时，电容器充电完毕，电流表示数为零。 （3）[1]电容器放电时电压和电流都减小，图像逆向分析，该过程为电容器放电过程。 [2]电容器充电完毕后的电压等于电源电动势，大小为12V，由题图丙可知t = 0.2s时电容器两端电压为U = 8V，由题图乙可知当U = 8V时，电流I = 40mA，则电阻R0消耗的功率为P = 8 × 4 0× 10－3W = 0.32W 1．（2025·重庆一中·三模）用图甲所示装置测量一条橡皮筋的劲度系数。将细线下端拴在橡皮筋的上端部位，细线上端固定在铁架台的横梁上，橡皮筋下端固定一个水平的轻质小纸片，橡皮筋自然下垂，桌面上的距离传感器可以测出水平小纸片与传感器上表面的距离h。记录所挂钩码的个数n和对应的h值。已知每个钩码的质量m=50g，重力加速度g取 (1)根据实验记录的数据作出h随钩码个数n的变化关系图线如图乙所示，可得图像斜率的绝对值为______cm/个，橡皮筋的劲度系数测量值______N/m（结果均保留2位有效数字） (2)为防止橡皮筋从上端细线中脱落，橡皮筋在细线栓结点上方留有一小段长度（如图丙），这会导致实验对整条橡皮筋劲度系数的测量值______（填"偏大""偏小"或"不变"）。 【答案】(1) 2.0 25 (2)偏大 【详解】（1）[1]图像斜率 则斜率的绝对值为2cm/个 [2]由胡克定律可得 即 可得 将，代入可得 （2）橡皮筋在细线栓结点上方留有一小段长度橡皮筋，如将该段橡皮筋放置在结点以下，施加一定拉力后，除原先就在结点以下的橡皮筋部分会伸长外，该段橡皮筋也将伸长，这会导致整条橡皮筋的伸长量增大，所测得的劲度系数变小，所以这条橡皮筋劲度系数的测量值偏大。 2．（2025·重庆育才·全真模考）某物理兴趣小组利用传感器进行“探究向心力大小F与半径r、角速度ω、质量m的关系”实验，实验装置如图甲所示，装置中水平光滑直杆能随竖直转轴一起转动，将滑块套在水平直杆上，用细线将滑块与固定的力传感器连接。当滑块随水平光滑直杆一起匀速转动时，细线的拉力提供滑块做圆周运动的向心力，拉力的大小F可以通过力传感器测得，滑块转动的角速度ω可以通过角速度传感器测得。 (1)小组同学保持滑块质量不变，改变转动角速度，在五个不同的半径下得到相应的向心力大小，在同一坐标系中分别得到图乙中①、②、③、④、⑤五条图线，其中半径最大的图线是_______； (2)为进一步研究F与的关系，小组同学保持滑块质量与转动半径不变，通过数据处理得到一条过原点的倾斜直线，如图丙所示，其纵轴为F，横轴应该为__________；（选填“”、“”或“”） (3)若水平杆不光滑，根据（2）得到图线的斜率将_________。（选填“增大”、“不变”或“减小”） 【答案】(1)① (2) (3)不变 【详解】（1）由 可知质量不变的情况下，角速度相同时，①的向心力最大，故①的半径最大； （2）由 可知在m、r不变的情况下，F与成正比，故横轴为。 （3）由 可知有无摩擦力的情况下，斜率均为mr，即不变。 3．（2025·重庆西南大附中·全真模考）某同学采用了如图甲所示的实验装置探究空气阻力与速度的关系，已知打点计时器打点周期为T。 （1）取下连接小车（此时小车上没有薄板）的细绳，纸带穿过打点计时器，将木板一端垫高直至小车所受的摩擦力被平衡。 （2）连接好细绳，让细绳与木板平行。在小车上安装薄板，让薄板平面与运动方向垂直。 （3）往砝码盘中加入砝码，在释放小车________（选填“之前”“之后”或“同时”）接通打点计时器的电源。 （4）利用纸带上的实验点进行测量。如图乙，从O点到C点，小车运动的时间是________，测量出B、C、D到O的距离xBO、xCO、xDO，用B到D的平均速度代替C的瞬时速度，打点计时器打下C时小车的瞬时速度是________。 （5）测出小车若干时刻速度，画出v-t图线（图丙中图线1）。改变秤盘中砝码的质量，重复实验，得到另外4条v-t图线（图线2、3、4、5）。比较各条曲线的共同点，可以发现小车开始阶段做________运动，最后做________运动；小车的速度越大，所受空气阻越________。比较1、5，它们在1.0s~1.5s内运动情况有差异，造成这种差异的原因是________。 （6）为研究空气阻力与速度之间的定量关系，利用图丙所示的数据，还需要测量________。 【答案】 之前 5T 匀加速直线 匀速 大 5绳的拉力较大 砝码盘的质量和小车的质量 【详解】（3）[1]为保证实验准确性，应先接通打点计时器电源，让打点计时器稳定工作后再释放小车，这样能在纸带上打下足够多清晰的点，便于后续数据处理，所以是“之前”； （4）[2]打点计时器打点周期为T，从O点到C点，中间间隔5个时间间隔，所以时间是5T。 [3]根据平均速度等于中间时刻的瞬时速度，B到D的时间间隔为2T，所以C点瞬时速度 （5）[4][5][6]图线的斜率表示加速度，从v-t图像看，小车开始阶段速度随时间均匀增加，小车做匀加速直线运动，最后做匀速直线运动；由图像可知，速度越大，图像斜率越小，说明加速度越小，根据牛顿第二定律可得 则受到的空气阻力大。 [7]在1.0s~1.5s内图线5表示的速度较大，造成这种差异的原因是5绳的拉力较大，小车需达到更大的速度，空气阻力才与绳的拉力大小相等，才能匀速运动。 （6）[8]为研究空气阻力f与速度v的定量关系，就要求出空气阻力的大小，根据牛顿第二定律 可知需要求出细绳的拉力、小车的质量和加速度，加速度可由图像求得，细绳的拉力大小等于砝码与砝码盘总重力，砝码的质量可知由砝码上标记直接读出，所以还需测量砝码盘的质量和小车的质量。 4．（2025·重庆·高三第七次模拟调研）图是一辆连有纸带的小车做匀变速直线运动时打出的一条纸带。已知打点频率为50Hz，图中A、B、C是连续三个计数点（每相邻两个计数点间还有4个计时点未画出）。用刻度尺测出OA、OB、OC的距离，并标注在图中。由此可知，打下B点时小车的速度大小为__________，小车的加速度大小为__________。（结果均保留两位有效数字） 【答案】 【详解】[1]两点间隔时间 打下B点时，根据匀变速直线运动中间时刻速度等于该段过程的平均速度，小车的速度大小 [2]小车的加速度大小 5．（2025·重庆·高三学业质量调研抽测（三））小明利用手机内置加速度传感器探究加速度与合外力的关系，实验装置如图甲，已知当地重力加速度为。 （1）轻弹簧上端固定，下端与手机相连，手机下端通过细绳悬挂小桶，桶内装有砝码，整个系统静止； （2）突然剪断细绳，通过手机软件记录竖直方向加速度a随时间变化的图像如图乙，剪断细绳瞬间手机的加速度对应图中的________（选填“P”“Q”或“R”）点； （3）改变小桶中砝码质量，重复步骤（2），获得多组手机所受合力与加速度a的数据，作出图像如题图丙，可得结论：在误差允许的范围内___________； （4）如图丁，某同学在处理数据时，以手机竖直方向的加速度a为纵坐标，砝码质量为横坐标，绘制图像，获得一条斜率为，截距为的直线，则可推算出手机的质量为__________，小桶的质量为_________。（选用、、表示） 【答案】 P 质量一定时，手机加速度与所受合外力成正比 【详解】（2）[1]剪断细绳瞬间手机的合力为向上最大，则加速度为向上的最大，可知应该对应图中的P点； （3）[2]根据作出的图像可得结论：在误差允许的范围内质量一定时，手机加速度与所受合外力成正比； （4）[3][4]绳子剪断前，设弹力为F，小桶质量为m0，手机质量为M，对手机由平衡条件知 F-（m+m0）g-Mg=0 绳子剪断后，对手机由牛顿第二定律有F-Mg=Ma 联立可得 图丁中图像的斜率为k0，即 解得 截距 解得 6．（2025·重庆·三诊）某学习小组利用如图所示装置，测量当地重力加速度大小。一半径为R的光滑圆弧槽固定在水平桌面上，O点为其圆心，圆弧两端点A、C的连线水平，B点为圆弧最低点，且∠AOB<5°。将一直径为d的光滑小球从A点无初速度释放，小球随后的运动可等效为单摆摆球的运动。 (1)该等效单摆的摆长L=________（用R、d表示）。 (2)从B点开始用秒表计时并计数为“0”，到小球第“N”次经过B点的总时间为t。则该等效单摆的周期T=________（用N、t表示）。 (3)根据以上实验数据，计算得出当地重力加速度大小g=________（用R、d、N、t表示）。 【答案】(1) (2) (3) 【详解】（1）由题易知，摆长 （2）由 可得周期 （3）由单摆周期公式 可得，当地重力加速度 代入L、T，解得 7．（2025·重庆·高三二模）某同学设计了如图1所示实验装置，来验证“机械能守恒定律”。所用实验器材有：铁架台、小圆柱体、光电门计时器、带量角器的参考背景板等。主要实验步骤如下：    ①用直尺测量摆线长L（作为摆长）；用游标卡尺测量小圆柱体的直径d，结果如图2所示。 ②按图1安装好实验器材，使小圆柱体下摆时，其中心经过固定在O点正下方的光电门。 ③用手拉住小圆柱体，使细线稍稍绷紧，记录下摆夹角，然后打开光电门计时器，将小圆柱体由静止释放，记录小圆柱体第一次经过光电门的遮光时间。 ④改变小圆柱体的下摆夹角，多次重复步骤③。 ⑤记录多组、数据，并绘制出图像，如图3所示。 已知小圆柱体的质量为m，当地重力加速度大小为g。回答下列问题： (1)小圆柱体的直径______cm。 (2)小圆柱体从静止释放到经过光电门的过程中，其动能的增加量为______（用m、d、表示）。 (3)若图3中图线斜率与理论值______（用g、L表示）近似相等，则成功验证了机械能守恒定律。 【答案】(1)1.040 (2) (3) 【详解】（1）20分度游标卡尺的精确值为，由图可知小圆柱体的直径为 （2）小圆柱体经过光电门时的速度 由静止释放到经过光电门，其动能增加量 （3）小圆柱体由静止释放到经过光电门过程中，重力势能减少量 若机械能守恒，则有 可得 即对应的图像斜率的理论值为 8．（24-25·重庆一中·定时训练）如图甲所示是某兴趣小组设计的验证向心力大小表达式的实验装置原理图。用一刚性细绳悬挂一质量为m的小球，小球的下方连接一轻质的遮光片，细绳上方的悬挂点处安装有一个力传感器，悬挂点的正下方固定一个光电门，两装置连接到同一数据采集器上，可以采集小球经过光电门的遮光时间和此时细绳拉力的大小，重力加速度为g。实验过程如下： ①用刻度尺测量出悬挂点到球心的距离L； ②将小球拉升到一定高度（细绳始终伸直）后释放，记录小球第一次经过最低点时遮光片的遮光时间和力传感器示数F； ③改变小球拉升的高度，重复步骤②，测6~10组数据； ④根据测量得到的数据在坐标纸上绘制图像； ⑤改变悬挂点到球心的距离L，重复上述步骤，绘制得到的图像如图乙所示 (1)图乙中图像横坐标表示的物理量为_____（选填“”、“”或“”） (2)理想情况下，图乙中各图像的延长线是否交于纵轴上的同一点？______（选填“是”或“否”） (3)图乙中A组实验所用细绳的长度与B组实验所用细绳长度之比为_______； (4)将图乙的纵坐标改为_______则可以得到结论：向心力的大小与线速度的平方成正比。 (5)由于遮光片位于小球的下方，图乙中的斜率与准确值相比_______（选填“偏大”、“偏小”或“不变”）。 【答案】(1) (2)是 (3) (4) (5)偏小 【详解】（1）小球经过光电门的速度为 根据牛顿第二定律有 解得 可知图像横坐标表示的物理量为 （2）由（1）中 可知图像与纵坐标的交点代表，则理想情况下，图乙中各图像的延长线交于纵轴上的同一点。 （3）根据 可知图像的斜率为 图乙中A组实验与B组实验的斜率之比为 则A组实验所用细绳的长度与B组实验所用细绳长度之比为1:2。 （4）根据 可知将图乙的纵坐标改为则可以得到结论：向心力的大小与线速度的平方成正比。 （5）由于遮光片位于小球的下方，则半径变大，图乙中的斜率与准确值相比偏小。 9．（2025·重庆南开中学·第七次模拟预测）某兴趣小组用如图甲所示的装置测量物块与桌面的动摩擦因数，粗糙水平桌面的右边缘点与一个斜面顶端重合于O点，实验步骤如下： ①将轻弹簧的一端固定在水平桌面左侧的墙面上，另一端与物块接触但不拴接； ②用外力把物块压缩至P点由静止释放，物块从O点水平飞出后落到斜面上，测得物块的质量m及落点到O点的距离x； ③使用质量不同、与桌面动摩擦因数相同的物块重复步骤②； ④利用以上所测数据得到如图乙所示的图像。已知图像的斜率为k，纵坐标截距为b，空气阻力忽略不计。        (1)物块在桌面上运动时，物块和弹簧组成的系统机械能______（填“守恒”或“不守恒”）； (2)为了测量物块与桌面的动摩擦因数，还需要测量的物理量有______； A．O点与P点之间的距离L B．当地的重力加速度g C．弹簧的原长 D．斜面的倾斜角 (3)物块与桌面的动摩擦因数为______（用（2）中所选的物理量符号和k、b表示）。 【答案】(1)不守恒 (2)AD (3) 【详解】（1）由于存在摩擦力，系统的机械能不守恒； （2）设弹簧初始的弹性势能为，物体离开桌面的速度为，由能量守恒有 由平抛运动规律有， 整理为 因此需要测量L和。 故选AD。 （3）结合以上函数关系式，可知图像纵截距、斜率分别为， 解得 10．（2025·重庆·高考模拟调研）某兴趣小组利用一根长细橡皮条来探究“力的平行四边形定则”。所用实验器材有：木板、白纸、细线、三角板、刻度尺、图钉等。主要设计思路如下： ①将白纸固定在木板上，截取三条细线分别绑在橡皮条两端和中间某处（结点），如图1所示。用刻度尺测出细线2与橡皮条的结点到橡皮条末端的自然长度，并画在白纸上。 ②细线1上端固定在处，适当拉动细线3，记录结点位置和橡皮条末端位置，如图2所示。 ③互成角度地拉细线2、3，使结点到达处，记录橡皮条末端位置和细线2的方向，如图3所示。 ④交换细线2、3的位置，再次互成角度地拉细线2、3，使结点仍到达处，保证细线2通过③中的描点、细线3通过③中细线2的方向，并记录橡皮条末端位置，如图4所示。 ⑤利用①中画出的自然长度，以及、、、描点，进行探究。 请回答下列问题： (1)下列说法正确的是_____（单选，填正确答案标号）。 A．拉橡皮条的力越大越好 B．细线2、3的夹角越大越好 C．实验过程中橡皮条应与木板平行 D．细线2与橡皮条的结点应位于橡皮条中点 (2)请在图5中完成实验探究图（作出必要的辅助线）。 (3)由（2）可知，按平行四边形定则作出的对角线在方向、长度（大小）上与一个力拉时力的方向、长度（大小）均存在误差，可能的实验误差来源是：_____。（写出1条） 【答案】(1)C (2) (3)作图时有误差；长度测量不准确；描点位置不准确；实验中橡皮条发生扭转 【来源】2025届重庆市高考模拟调研卷（五）物理试卷 【详解】（1）A．拉橡皮条的力不是越大越好，不能超过其弹性限度，故A错误； B．细线2、3的夹角并非越大越好，故B错误： C．实验过程中，橡皮条应始终与木板平行，故C正确； D．细线2与橡皮条的结点可以不在橡皮条中点，故D错误。 故选C。 （2）根据胡克定律可知，橡皮条的弹力大小与形变量成正比。作图时，需先从、、描点处分别截去长度，再根据平行四边形定则作图，如图所示。 （3）作图时有误差；长度测量不准确；描点位置不准确；实验中橡皮条发生扭转。 11．（2025·重庆育才中学·二模）某科技小组想通过实验探究热敏电阻的温度特性。如题图甲所示，R1为滑动变阻器，R2为电阻箱，热敏电阻RT处在虚线所示的温控室中。 (1)实验前，开关S1、S2先断开，将滑动变阻器R1的滑片移到________（填“a”或“b”）端；实验时，记录温控室的温度t0，将S2打到1，闭合S1，调节滑动变阻器的滑片P，使电流表的示数为I0；然后保持滑动变阻器的滑片P位置不变，再将S2打到2，调节电阻箱R2，使电流表的示数为________，记录此时电阻箱的示数R，即为热敏电阻的阻值； (2)多次改变温控室的温度，重复上述实验过程，测得多组热敏电阻在不同温度t下对应的电阻值R，作出R-t图像，如图乙所示，由图像可知，该热敏电阻的阻值随温度的降低而________（填“增大”或“减小”）； (3)上述实验过程中，若电流表内阻不可忽略，则热敏电阻的测量值________（填“大于”、“等于”或“小于”）真实值； (4)现将此热敏电阻接在电流恒定的电路中，当它产生的热量与向周围环境散热达到平衡时，热敏电阻的温度稳定在某一值t，且满足关系式I2R=k（t-t0），其中k是散热系数，t是电阻的温度，t0是周围环境温度，I为电流。若I=40mA，t0=20℃，k=0.16W/℃，结合乙图可知该热敏电阻的温度稳定在________℃。（保留两位有效数字） 【答案】(1) b I0 (2)增大 (3)等于 (4)46/47/48 【来源】2025届重庆市育才中学校高三下学期二模物理试题 【详解】（1）[1]闭合电键S1前，应将滑动变阻器R1的滑片移动b端，使滑动变阻器接入电路的电阻最大； [2]电流表前后两次一致，保证电路前后两次等效，所以调整电阻箱，使电流表的示数也为I0。 （2）从图像可以看出，该热敏电阻的阻值随温度的降低而增大。 （3）电流表内阻即使不可忽略，只要保证开关S2打到1或2时电流表的读数一致，则热敏电阻的测量值等于真实值。 （4）由题意可知，电阻的散热功率表示为 其中 则可解得 在R-t图像中做出如图所示的图线 根据其与理论图线的交点即可求得，该电阻的温度大约稳定在48℃。 12．（2025·重庆育才·全真模考）“围炉煮茶”是近几年广受追捧的休闲项目，但也曾有媒体报道了多起围炉煮茶时的一氧化碳中毒事故。某学习小组想设计一款“一氧化碳报警器”，经查阅资料，发现当人体所处环境中的一氧化碳浓度超过60mg·m−3时，便容易发生一氧化碳中毒。该小组同学购买了一款气敏电阻，其产品说明书中提供了该气敏电阻的阻值Rq随一氧化碳浓度η变化的关系图像，如图甲所示。 (1)为检验该气敏电阻的参数是否与图甲一致，该小组同学设计了如图乙所示电路。利用如下实验器材测一氧化碳浓度为60mg·m−3时气敏电阻的阻值，供选用的器材如下： A．蓄电池（电动势6V，内阻不计） B．电压表（量程6V，内阻约10kΩ） C．毫安表（量程5mA，内阻约2Ω） D．滑动变阻器R1（最大阻值20Ω） E．滑动变阻器R2（最大阻值1000Ω） F．开关、导线若干 根据图甲中的参数，滑动变阻器RP应选用________（填“R1”或“R2”），单刀双掷开关应接在______（填“1”或“2”）； (2)核对参数无误后，该小组同学设计了一款一氧化碳报警器。将定值电阻、气敏电阻Rq、发光二极管、直流电源（电动势为E=5.0V，内阻不计）按照图丙连接。图中D1、D2分别为红、绿发光二极管，D1的启动（导通）电压为2.0V，即D1两端电压UD1≥2.0V时点亮，D2的启动电压为3.0V，二极管启动时对电路电阻的影响均不计。实验要求当一氧化碳浓度正常时绿灯亮，超标时红灯亮，则在电阻R3和R4中，_________是定值电阻，其阻值为_________Ω。 【答案】(1) R1 1 (2) R4 3450 【详解】（1）[1]由乙图分压接法，为便于调节，选阻值小的滑动变阻器R1； [2]当一氧化碳浓度为60mg·m−3时，由图甲知，气敏电阻Rq=2.3×103Ω，满足Rq≫RA，电流表分压造成的误差较小，选内接法，故接1。 （2）[1]随一氧化碳浓度增大红灯变亮，则相当于R3阻值增大，故R3气敏电阻，R4为定值电阻。 [2]当一氧化碳浓度为60mg·m−3时，由图甲知，气敏电阻Rq=2.3×103Ω，由电阻比等于电压比可知 可得R4=3450Ω 13．（2025·重庆·高三第七次模拟调研）某兴趣小组测量“干电池的电动势和内阻”。可选实验器材有：电压表（量程或、内阻很大），电流表（量程或），电阻箱（阻值范围），待测干电池一节，开关S及导线若干。 （1）①该小组一部分同学设计了如图1所示电路，请将对应的图2中的实物连线补充完整________。 ②实验中为减小误差，电压表量程选择，则电流表量程应选择________。 ③通过实验测量多组数据，得到电压表和电流表示数的关系如图3中甲所示（其中、已知）。 （2）该小组另一部分同学设计了如图4所示的电路。电表选择适当量程后，也进行了多组数据测量，得到电压表和电流表示数的关系如图3中乙所示（其中、已知）。 （3）分析以上两组测量数据，张同学发现，利用已知数据可以得到无系统误差的内阻表达式，则该干电池的内阻________（用、、、中的字母表示）。 （4）由图3可知，两条图线的交点处，电阻箱R的电阻差值________（选填“远大于”“远小于”或“约等于”）电流表内阻。 【答案】 约等于 【详解】（1）[1]根据电路图，实物连线如答图1所示 [2]一节干电池的电动势约为，为减小实验误差，电流表量程应选择。 （3）[3]由题分析知，图像坐标轴上、的连线为无系统误差时路端电压随干路电流变化的图线。由该图线可得，该干电池的内阻。 （4）[4]设两图线的交点处电压为、电流为，对甲有 对乙有 且，由此可知 联立可得 14．（2025·重庆八中·三诊）某实验小组设计的欧姆表内部结构可简化成如题图所示的电路。已知电源电动势E=4.5V，内阻r=1.0Ω，电压表满偏电压为3V，内阻RV=3000Ω，滑动变阻器R最大阻值为5000Ω，A、B为两表笔，通过读取电压表V的电压值得到被测电阻的阻值。 (1)使用该欧姆表测电阻时，需要调节滑动变阻器使电压表V满偏，下列操作正确的是（　　） A．闭合开关S，两表笔间不接入任何电阻 B．闭合开关S，将两表笔短接 (2)按照正确操作步骤测量某电阻阻值，电压表V指针指在1.5V处，则电阻阻值为_________Ω； (3)将电压表V刻度线改成电阻刻度线，电阻“0”刻线在表盘__________（选填“最左边”或“最右边”），电阻刻度线是_________（选填“均匀”“左疏右密”或“右疏左密”）； (4)该欧姆表使用较长时间后，电源电动势减小，内阻变大，调节滑动变阻器仍能使电压表V满偏，导致测量值_________（选填“大于”“小于”或“等于”）真实值。 【答案】(1)A (2)1000 (3) 最左边 左疏右密 (4)大于 【详解】（1）如果闭合开关S，将两表笔短接，则流过电压表的电流为0，不会满偏，故要调节滑动电阻器使电压表V满偏，两表笔间不接入任何电阻。 故选A。 （2）设满偏时滑动变阻器的阻值和内阻和为R，待测电阻为Rx，由闭合电路欧姆定律，满偏时有， 解得 当电压表V指针指在1.5V处时有，， 解得 （3）[1][2]设当待测电阻为Rx时，有，， 解得 由此可知，随着Rx增大，电压表V的示数增大，所以电阻“0”刻线在表盘最左边，且增加量减小，故电阻刻度线应该是左疏右密。 （4）设满偏时滑动变阻器的阻值和内阻和为R，电压表满偏时有 当E减小，R也减小，测量电阻Rx时，设电压表与Rx的并联电阻为R并，此时电压表的电流为 变形可得 由此可知，E减小，电压表电流IV增大，故测量值大于真实值。 15．（2025·重庆巴蜀中学·三诊）某同学为尽量精确地测量某电源的电动势、内阻以及一待测电阻的阻值，设计了图甲、乙两幅电路图，实验中所采用的电压表和电流表均为非理想表（即要考虑电表内阻对电路的影响）。 该同学首先利用甲电路进行实验： （1）闭合开关、，调节滑动变阻器的滑片，记录多组电压表和电流表的示数，在坐标系中描点作出图像①。 （2）断开开关，调节滑动变阻器的滑片，记录多组电压表和电流表的示数，在同一坐标系中描点作出图像②，则描出的图像是______。 A．   B． C．   D． （3）利用第（2）问中的图像，可知电源电动势______（选用、、表示），待测电阻______（选用、、、、、表示）。 （4）为进一步求得电源内阻的值，该同学利用乙电路继续实验，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，仍记录多组电压表和电流表的示数，所作图像的纵截距为，则该电源的内阻______（选用、、、、、、表示）。 【答案】 B 【详解】（2）[1]闭合开关、，根据闭合电路欧姆定律有 断开开关，闭合开关，根据闭合电路欧姆定律有 图像①对应函数 图像②对应函数 可知，两图像纵轴截距相等，图像②斜率的绝对值大于图像①斜率的绝对值，则第二个选择项满足要求。 故选B。 （3）[2][3]图像①对应函数 则有， 图像②对应函数 结合上述有 解得 （4）[4]将与电源等效为一个新电源，则新电源的电动势 新电源的内阻 根据闭合电路欧姆定律有 解得， 图像的纵截距为，则有 结合上述有， 解得 16．（2025·重庆·高三学业质量调研抽测（三））某同学用如图甲的电路测量电源的电动势和内阻，并同时描绘电动机的伏安特性曲线。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（额定电压3V）、开关若干、导线若干。 (1)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，作图得到图乙，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） (2)描绘电动机的伏安特性曲线步骤如下： ①断开S1、S2、S3，先将滑动变阻器的滑片P滑到______（填“c”或“d”）端； ②闭合开关S1，S3接a，调节滑动变阻器，读出电流表、电压表的示数，并记录数据； ③描绘出该电动机的伏安特性曲线如图丙，图线表明：两曲线的临界电压为1.50V。 再将该电动机改接在一电池两端，工作较长时间后，电动势（E=3.00V）保持不变，内阻增大，导致电动机停止转动。电动机停止转动前的瞬间，电动机输出功率约为______W；停止转动后的瞬间，电源的总功率为______W。（结果均保留2位有效数字） 【答案】(1) 4.0 2.0 (2) c 0.15 1.2 【详解】（1）[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， （2）[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，直线表明电阻不变，原因是电压较小，电动机不转动，视为纯电阻。图线上的点与坐标原点连线的斜率倒数表示电动机的电阻，可得 两曲线的临界电压为1.50V，则电动机停止转动前的瞬间电压为1.50V，那么电动机的总功率电动机的热功率 电动机的输出功率约为 [3]停止转动后的瞬间，电源的总功率。 17．（2025·重庆南开中学·质检八）拉力敏感电阻丝是电子吊秤的重要组成部分。小开通过查阅相关资料发现拉力敏感电阻丝所受拉力越大，其电阻也越大，于是设计了如图甲所示的装置研究电阻丝电阻与其所受拉力的定量关系。实验器材有：角度测量仪，电源（电动势为E），电流表G，电阻箱电压表V（内阻很大），不同质量的重物，轻质光滑的绝缘吊环。 步骤一：按图甲所示装置连接电路，将穿有吊环的拉力敏感电阻丝串联接在接线柱ab之间，竖直安装角度测量仪，并保证角度测量仪的O点与接线柱a重合且0刻度线与O点连线处于水平位置； 步骤二：不挂重物，闭合开关S，调节电阻箱，使电流表的示数为I，记录电阻箱的示数； 步骤三：挂上重物，调节电阻箱，使电流表的读数仍为I，记录电阻箱的示数、重物的质量m和角度测量仪的示数； 步骤四：挂上不同质量的重物，重复步骤二、三，记录多组数据； (1)步骤二中，电阻箱的示数如图乙所示，则______Ω，挂上重物前后，电阻丝阻值变化量的大小______（用“”“”表示）； (2)小开通过分析数据发现与______（选填“”，“”，“”）成正比，则说明电阻丝电阻随其所受拉力是线性增大的，并绘制出电阻丝电阻与所受拉力T的关系如图丙所示，图像斜率为k，纵截距为a； (3)小开认为将电压表接在ab接线柱之间，就可以把图甲改装成一个简易吊秤（拉力敏感电阻丝自身重力可忽略）：重力未知的物体挂在吊环上，闭合开关S，此时角度测量器的示数为，电压表的示数为，电流表的读数为，则未知物体的重力大小______（用，，，k，a表示）；若小开挂重物时，不慎使角度测量仪绕O点发生顺时针方向的微小转动，这将导致重力的测量值______（填“偏大”、“偏小”或“不变”）。 【答案】(1) 502.3 (2) (3) 偏小 【详解】（1）[1]由图乙可知，电阻箱读数为 [2]根据题意可知，挂上重物前后，电流I不变，故电阻箱与电阻丝阻值之和不变，故 （2）由受力分析，由平衡条件有 可知挂上重物前后，电阻丝拉力的变化 当与成正比，即与成正比时，可得与T线性变化。 （3）[1]根据题意，结合图丙可得 当时， 整理可得： [2]当角度测量仪绕O点发生顺时针方向的微小转动时，的值偏小，由公式可知，G的测量值偏小。 18．（2025·重庆·三诊）某同学用图1所示电路，测量一组干电池的电动势和内阻。已知该干电池组的电动势约为3V，内阻约为1Ω。为了使移动滑动变阻器的滑片时电压表的读数变化更加明显，在电路中串联了一个定值电阻。除待测电源外，可供选择的实验器材如下： （a）电流表（量程0~0.6A，内阻忽略不计）； （b）电压表（量程0~3V，内阻很大）； （c）定值电阻（阻值4Ω，额定功率5W）； （d）定值电阻（阻值20Ω，额定功率5W）； （e）滑动变阻器（阻值范围0~40Ω，额定电流2A）； （f）滑动变阻器（阻值范围0~1000Ω，额定电流1A）； （g）开关S及导线若干。 请回答下列问题： (1)为使实验安全、操作方便并减小误差，定值电阻应选择________，滑动变阻器R应选择________（选填相应器材前的编号）。 (2)图2是该同学实际连接的实物图。移动滑动变阻器R的滑片位置，测得多组电压表读数U和对应的电流表读数I，作出U-I图像如图3所示。通过对实物图的排查，发现U-I图像不是线性关系的原因是多连接了一根导线，则图2中多连接的导线是________（选填“”“”或“”）。通过分析发现，利用所测得的U-I图像也可以达到实验目的，则由图3可得，该干电池组的电动势E=________V，内阻r=________Ω。（结果均保留两位小数） 【答案】(1) c e (2) 3.00 1.00 【详解】（1）[1][2]实验过程中，为了保证实验安全、方便操作并减小误差，电流表的示数应超过量程但不超过量程，因此 可得 因此定值电阻应选c，滑动变阻器R应选e。 （2）[1][2][3]由电路图和实物图对比可知，多连接的导线是。实物图对应的电路图如图所示 结合U-I图像可知，当电压表示数最大为时，滑动变阻器的滑片位于中间位置，此时干路电流最小为 由闭合电路欧姆定律可得 即 当电压表示数U=1.80V时，干路电流 同理可得 联立解得r=1.00Ω，E=3.00V 19．（2025·重庆八中·全真模拟强化训练（三））硅光电池是一种可将光能转换为电能的器件，某同学用图1所示的电路研究硅光电池的伏安特性曲线，两个电表均可视为理想电表。 (1)根据图1所示的电路图，用笔画线代替导线将图2中的实物图补充完整__________。 (2)用一定强度的光照射硅光电池，调节滑动变阻器，通过测量、描点作图得到该电池的U-I曲线如图3所示。由此可知电池的电动势为______V（结果保留3位有效数字），已知硅光电池开路电压保持不变，当电池输出电流在0-200mA范围内电池内阻随负载的增大而___________（填“增大”“减小”或“保持不变”），当电池输出电流在200-270mA范围内电池内阻随负载的增大而__________（填“增大”“减小”或“保持不变”）。 (3)若将图1电路图中的滑动变阻器换成小灯泡，ABCD四个灯泡额定电压额定电流参数如下，闭合开关后哪个灯泡最亮______________（忽略温度对电阻影响，小灯泡电阻恒定，且小灯泡实际功率越大亮度越亮，小灯均未损坏） A．额定电压2.8V，额定电流110mA B．额定电压2.0V，额定电流130mA C．额定电压1.6V，额定电流170mA D．额定电压1.0V，额定电流270mA 【答案】(1)/ (2) 2.89/2.90V 保持不变 减小 (3)C 【详解】（1）根据电路图连接电路如图所示 或 （2）[1]由图3可知，U-I图与纵轴交点即为电源电动势，电动势为E=2.90V [2][3]电池输出电流在0~200mA范围内，电池内阻随负载的增大保持不变，与内阻恒定电源一致。电池输出电流在200~270mA范围内，负载越大即用电电器电阻越大，用电器电阻伏安特性曲线与电池伏安特性曲线交点越高，如图所示 将交点与纵轴上3V相连，连线斜率即为该状态下电池内阻，负载越大，连线斜率越小，内阻越小。 （3）小灯泡电阻恒定，A、B、C、D四个灯泡伏安特性曲线如图所示 图线与电池的U-I图交点即为灯泡接入回路时的电压、电流值，C灯泡获得的电压为2.0V，电流为210mA，功率最大，亮度最亮，故选C。 / 学科网（北京）股份有限公司 $$