专题2.5 实验题（8题型28题）【题型专训】-2025-2026学年高二上学期物理期末综合复习

鼎力物理 https://shop.xkw.com/650102 人教版(2019) 专题2.5 实验题题型专训 目录 题型一 观察电容器的充放电现象 2 题型二 电阻的测量方法 4 题型三 测导体的电阻率 14 题型四 电池电动势和内阻的测量 19 题型五 练习使用多用电表 24 题型六 验证动量守恒定律 28 题型七 用单摆测定重力加速度 31 题型八 其他实验 35 题型一 观察电容器的充放电现象 1．电容器是一种重要的电学元件，在电工、电子技术中应用广泛。使用图甲所示电路观察电容器的充、放电过程。电路中的电流传感器可以捕捉瞬时的电流变化，它与计算机相连，可显示电流随时间的变化。图甲直流电源两端的电压恒为，充电前电容器带电量为零。先使S与“1”端相连，电源向电容器充电。充电结束后，使S与“2”端相连，直至放电完毕。计算机记录的电流随时间变化的曲线如图乙所示。 (1)在电容器放电过程中，通过电阻的电流方向 （选填“水平向左”或“水平向右”或“无电流”）； (2)图像阴影为曲线与时间轴所围成的面积，乙图中阴影部分的面积 （选填“>”、“<”或“=”）； (3)已知，则该电容器的电容值为 法拉（保留两位有效数字）； (4)由甲、乙两图可判断阻值 （选填“>”或“<”“=”）； (5)关于电容器在整个充、放电过程中的图像和图像的大致形状，可能正确的有____________（为电容器极板所带的电荷量，为电容器两板的电势差）。 A． B． C． D． 【答案】(1)水平向右 (2)= (3)0.3 (4)< (5)AB 【详解】（1）由图甲可知，电容器充电时，通过电阻R0的电流方向向左，放电时通过R0的电流方向水平向右。 （2）I-t曲线图像与对应时间轴所围成的面积表示电荷量，充电和放电电荷量相等，所以乙图中阴影部分的面积。 （3）]由于电源内阻不计，可知电容器两端电压等于电源电动势，则该电容器的电容值为 （4）由图乙可知，充电时的最大电流大于放电时的最大电流，则可知 （5）AD．电容器在充电过程中，电流由最大逐渐减小，放电过程电流也是由最大逐渐减小，根据可知图像的倾斜程度表示电流的大小，故A正确，D错误； BC．电容器在充电过程中，电流由最大逐渐减小，放电过程电流也是由最大逐渐减小，根据，电容器的电容不变，图像的倾斜程度表示电流的大小，C错误，B正确。 故选AB。 2．某同学利用电池、电容器、电阻箱、定值电阻、电流表、秒表、单刀双掷开关和若干导线，按图甲所示连接电路，研究电容器的充电、放电规律。 (1)实验中该同学先将电阻箱的阻值调为，将单刀双掷开关S与“1”端相接，记录电流随时间变化的情况如图乙中的实线所示。电容器充电完成后，再将单刀双掷开关S与“2”端相接，在接通瞬间，电阻中的电流方向为 （填“从M到N”或“从N到M”）。 (2)将电阻箱的阻值调为，再次将开关S与“1”端相接，记录电流随时间变化的情况如图乙中的虚线所示，由此可知 ，图乙中实线和虚线与坐标轴围成的面积分别为，则 。（均填“＞”“＜”或“＝”） 【答案】(1)从N到M (2) < ＝ 【详解】（1）开关S与“1”端相接，电容器充电，上极板带负电，开关S与“2”端相接，电容器放电，接通瞬间，电阻中的电流方向为从N到M。 （2）[1]题图乙中图像的物理意义为充电过程中电流随时间变化的图线，电阻越小，电流越大，故； [2]曲线与坐标轴所围面积等于该次充电完成后电容器上的电荷量，因，两次、都相同，所以也相同，故。 3．如图甲所示，莱顿瓶可看作电容器的原型，一个玻璃容器内外包裹导电金属箔作为极板，一端接有金属球的金属棒通过金属链与内侧金属箔连接，但与外侧金属箔绝缘，莱顿瓶可视为平行板电容器。 (1)如图乙所示为某同学设计的测量莱顿瓶电容的实验电路。已知电池输出电压恒为U=8V，R为电阻箱。闭合开关S，电流传感器记录了莱顿瓶充电过程中的I—t图像如图丙所示，图线与坐标轴所围的区域格数约为68格。充电完成后，莱顿瓶极板所带电荷量约为 C，电容器的电容约为 F。（结果保留均三位有效数字） (2)如果不改变电路其他参数，只增大电阻R，充电时I—t曲线与坐标轴所围成的面积将 （填“增大”、“不变”或“减小”）。 (3)给莱顿瓶充电后就储存了能量，某同学认为莱顿瓶储存的能量等于把电荷从一个极板搬运到另一个极板过程中克服电场力所做的功。为此他做出莱顿瓶两极间的电压U随极板电荷量Q变化的图像如图丁所示。根据图像，莱顿瓶储存的能量E与电容器的电容C、电荷量Q及电容器两极间电压U之间的关系式可能正确的是 （填选项字母，多选）。 A． B． C． D． 【答案】(1) (2)不变(3)BD 【详解】（1）[1]所带电荷量等于图像所围的面积，则有 [2]电容为 （2）充电完成后，电荷量Q=CU仅由电容C和电源电压U决定，与电阻R无关。由于I-t曲线面积等于电荷量Q，因此增大R时面积不变。 （3）从等效的思想出发，电容器储存的能量等于把电荷从一个极板搬运到另一个极板过程中克服电场力所做的功，也等于图像所围的面积，由公式，解得由公式，解得故选BD。 题型二 电阻的测量方法 4．为了测量某一金属丝的阻值（约为8Ω），实验室备有以下实验器材： A．电压表V（量程3V，内阻约为15kΩ） B．电压表V（量程15V，内阻约为75kΩ） C．电流表A（量程0.6A，内阻约为1Ω） D．电流表A（量程3A，内阻约为0.2Ω） E.滑动变阻器R1（0~5Ω，0.6A） F.滑动变阻器R2（0~2000Ω，0.1A） G.电源（电动势约为3V，内阻不计） H.开关S，导线若干 (1)为了测量多组实验数据，电压表应选用 ，电流表应选用 ，滑动变阻器应选用 （均填前面的字母）。 (2)请在方框内设计最合理的电路图，并完成图中的实物连线。 (3)该同学选择器材、连接电路和操作均正确，从实验原理上看，待测电阻测量值会 其真实值（填“大于”“小于”或“等于”），原因是 。（“电压表的分流作用”或“电流表的分压作用”） 【答案】(1) A C E (2)见解析 (3) 小于 电压表的分流作用 【详解】（1）[1][2][3]由于电源电动势约为3V，所以电压表应选用A；待测金属丝的阻值约为8Ω，则有 则电流表应选用C；为了调节方便，使电表示数变化明显，滑动变阻器应选用阻值较小的E。 （2）由于滑动变阻器选择（0~5Ω，0.6A），若滑动变阻器采用分压接法，则外电阻阻值小于，则有 可知滑动变阻器不安全，所以滑动变阻器应采用限流接法；由 可知电流表应采用外接法，则电路图如图所示 根据电路图，完整的实物连线如图所示 （3）[1][2]电流表采用外接法，由于电压表的分流作用，使得电流表的示数大于通过待测电阻的电流，根据欧姆定律可知，待测电阻测量值会小于其真实值。 5．有一新型圆柱形的导电材料（电阻约为8-15Ω）。为了准确测量该导电材料的电阻，甲同学和乙同学分别采用两种方法测量。 (1)甲同学用多用电表欧姆挡进行测量该导电材料的阻值。 ①他将欧姆挡的选择开关旋至×1挡，按照正确的操作步骤，测得的读数如图甲所示，由图可知，该电阻的阻值为 Ω。 ②使用一段时间后，电源电动势从1.5V减到1.4V，将两支表笔短接，调整“欧姆调零旋钮”，仍能使指针指向满偏电流。再将两表笔间接该导电材料，此时测量值 （填“偏大”、“偏小”或“不变”）。 (2)乙同学通过设计电路来进行测量该导电材料的阻值。实验室提供了以下实验器材： A、电源E（电动势4V，内阻不计） B、电流表A1（量程150mA，内阻约5Ω） C、电流表A2（量程20mA，内阻20Ω） D、定值电阻R1（阻值50Ω） E、定值电阻R2（阻值150Ω） F、滑动变阻器R3（最大阻值5Ω） G、滑动变阻器R4（最大阻值50Ω） H、开关S及导线若干 实验要求：测量精度尽量高，电表读数不得小于其量程的三分之一，且指针偏转范围较大。 ①在提供的器材中，定值电阻选 滑动变阻器选 （填器材序号字母）。 ②请在方框内画出电路原理图，标出各器材符号 。 ③通过实验得到多组I1和I2数据，绘制I2与I1的关系图。若图线的斜率为k，则电阻丝的电阻Rx的表达式为Rx 。 【答案】(1) 10 偏大 (2) E F 【详解】（1）①由图可知，该电阻的阻值为10Ω。 ②满偏时，电源电动势从1.5V减到1.4V，则R内变小，测量电阻时 则I偏小，则Rx测量值偏大。 （2）①[1][2]电源的电动势为4V，因此必须由电流表与电阻改装成电压表，从而选取电流表A2与定值电阻R2串联，可改装成的电压表量程为；故定值电阻选E；滑动变阻器要接成分压电路，则选择阻值较小的R3即可。即选F。 ②[3]为了尽可能使电表的调节范围较大，因此滑动变阻器采用分压式接法，改装后的电压表内阻已知，因此电流表采用外接法；如下图所示： [4]由欧姆定律可知 即 可知 解得 6．根据人体电阻的大小可以初步判断人体脂肪所占比例。 (1)实验小组用多用电表直接粗测人体电阻Rx，先把选择开关调至“×1k”挡，经欧姆调零后测量人体电阻，指针偏转如图a所示：为了使测量结果更准确，应把选择开关调至 （填“×100”或“×10k”）挡，经欧姆调零后再次测量人体电阻，指针偏转如图b所示。 (2)现用另一方案测量人体电阻，实验小组根据已有器材设计了一个实验电路。实验室提供的器材如下：电压表V1（量程5V，内阻r1=50.0kΩ），电压表V2（量程3V，内阻r2=30.0kΩ），电流表A（量程0.6A，内阻r=1Ω），滑动变阻器R（额定电流1.5A，最大阻值50Ω），电源E（电动势6.0V，内阻不计），开关S，导线若干，请帮助完成下列实验步骤： ①图c中虚线框内缺少了一块电表，应选择 ； ②请把实验电路图c补充完整 ； ③若步骤①中所选电表的示数为D，电压表V1的示数为U1，则待测电阻Rx= （用题中所给的物理量符号表达）。 【答案】(1)×10k (2) V2 【详解】（1）由题图可知，当选择开关调至“×1k”挡时，欧姆表指针偏角过小，说明电阻较大，可知倍率选择过小，应把选择开关调至“×10k”挡； （2）[1]由图b可知，人体电阻阻值为 流过人体的最大电流约为 则电流表的量程太大，可以用电压表V2代替电流表，其量程为 所以图c中虚线框内应选择V2； [2]由于滑动变阻器的最大阻值相对人体电阻的阻值太小，为了起到更好的调节作用，滑动变阻器采用分压式接法，电路图如图所示 [3]流过人体电阻的电流 人体电阻两端的电压 根据欧姆定律可得人体电阻为 7．为了测定电阻的阻值，实验室提供下列器材： 待测电阻R（阻值约）    滑动变阻器（） 电阻箱（）    理想电流表A（量程0~50mA） 直流电源E（3V，内阻可以忽略）    开关、导线若干 (1)甲同学利用上述器材设计了图（a）所示的电路进行实验。 ①请在图（b）中用笔画线代替导线，完成实物电路的连接 ； ②实验操作时，先将滑动变阻器的滑动触头移到最 （选填“左”或“右”）端，再接通开关S；保持断开，闭合，调节滑动变阻器使电流表指针偏转至某一位置，记下电流为。 ③断开，保持滑动变阻器滑片位置不动，调整电阻箱阻值在左右，再闭合，调节使得电流表读数为 ，此时，的读数即为电阻的阻值。 (2)乙同学利用上述器材设计了电路（c）进行实验，他多次改变电阻箱的值，读出多个相应的电流表读数I，由测得的数据作出图线（如图（d）所示），已知图线纵轴截距为m，斜率为k，则待测电阻的阻值 （用m、k表示）。 (3)若电源内阻不可忽略，则（a）和（c）两种方案中， 方案测电阻更好。 【答案】(1) 见解析 左 I1 (2) (3)（a） 【详解】（1）[1]根据电路图连接实物图如图所示 [2]实验操作时，应将变阻器的滑动触头置于输出电压最小的一端，即最左端； [3]根据欧姆定律，若两次保持回路中电流表读数不变，则根据电路结构可知，回路中总电阻也应该相等，结合回路中的电阻计算，可知的读数即为电阻的阻值； （2）根据闭合电路欧姆定律应有 解得， 因直流电源内阻可忽略，则有 结合数学知识可知， 解得， （3）若电源内阻是不可忽略的，则电路（a）好，因为电源内阻对用（a）测电阻没有影响，而导致用（c）测量电阻偏大，有测量误差。 8．某实验小组用如图所示的电路图来测量电流表G1的内阻rg和一电阻的阻值Rx。 实验器材如下： ①电源E：电动势为1.5V，内阻很小 ②待测电阻Rx：约为70Ω ③定值电阻R0：阻值为100Ω ④滑动变阻器R1：最大阻值10Ω ⑤滑动变阻器R2：最大阻值1000Ω ⑥电阻箱R：最大阻值999.9Ω ⑦灵敏电流计G：内阻很小可忽略 ⑧待测电流表G1：量程0~5mA，内阻约为300Ω ⑨开关、导线若干 实验步骤如下： （1）按照电路图连接电路；滑动变阻器应选 （填“R1”或“R2”），闭合开关S之前，滑动变阻器的触头P应该处在 （填“a”或“b”）端。 （2）闭合开关S，然后移动滑动变阻器的滑片使待测电流表G1示数适当，保持滑动变阻器的触头P不动，调节电阻箱R的阻值为R=200.0Ω时，灵敏电流计G的示数恰好为0。 （3）断开开关S，将电阻箱R和待测电流表G1的位置互换，闭合开关S，再次调节电阻箱R的阻值为R′=392.0Ω时，灵敏电流计G的示数再次变为0。 （4）利用以上数据，实验小组列出的待测电流表G1的内阻表达式应该为rg= （用上述物理符号表示），待测电阻的阻值Rx= Ω（结果保留3位有效数字）。 【答案】 R1 71.4 【详解】[1]电源的电动势较小时，为了便于调节滑动变阻器，选择阻值较小的R1； [2]为了确保电路安全，闭合开关前滑动变阻器的触头P应置于a端，让分压电路的电压最小为0； [3][4]电桥法测电阻时，互换之前有 交换电阻箱R和待测电流表G1的位置后有 联立可得 代入数据解得 9．甲同学把一个量程为0～200μA的直流电流表G，改装成量程是0～3V的直流电压表。 (1)他按如图所示电路、用半偏法测定电流表G的内阻RG，其中电阻R0约为1kΩ，为使RG的测量值尽量准确，在以下器材中，电源U用电压为6V的电池，电阻器R1用阻值范围为999.9Ω的电阻箱，电阻器R2应选用________（选填器材前的字母）； A．滑动变阻器（0～500Ω） B．电阻器（一种可变电阻，与滑动变阻器相当）（0～51kΩ） C．电阻器（0～5.1kΩ） (2)该同学在开关断开的情况下，检查电路连接无误后，将R2的阻值调至最大。后续的实验操作步骤依次是 ， ， ， ，最后记录R1的阻值并整理好器材；（请按合理的实验顺序，选填下列步骤前的字母） A．闭合S2 B．闭合S1 C．调节R2的阻值，使电流表指针偏转到满刻度的一半 D．调节R2的阻值，使电流表指针偏转到满刻度 E．调节R1的阻值，使电流表偏转到满刻度的一半 F．调节R1的阻值，使电流表指针偏转到满刻度 (3)如果测得R1的阻值为300.0Ω，则图中被测电流表G的内阻RG的测量值为 Ω，该测量值 （选填“略大于”“略小于”或“等于”）实际值； (4)若将（3）中电流表G内阻的测量值作为该表的内阻，给电流表G （选填“串联”或“并联”）一个阻值为 kΩ的电阻，就可以将该电流表G改装成量程为0～3V的电压表。 【答案】(1)B (2) A D B E (3) 300.0 略小于 (4) 串联 14.7 【详解】（1）闭合，电路中电流I不能大于200μA，由 解得 代入数据得，电阻器R2应选用B。 （2）半偏法测电阻实验步骤：第一步，按原理图连好电路；第二步，闭合电键S2，调节滑动变阻器R2，使表头指针满偏；第三步，闭合电键S1，改变电阻箱R1的阻值,当表头指针半偏时记下电阻箱读数，此时电阻箱的阻值等于表头内阻RG。故应选A，D，B，E。 （3）[1]当调节电阻箱，使电流表半偏时，由于干路电流几乎未变，电阻箱与电流表中的电流相等，电阻必然相等。如果所得的R1的阻值为，则图中被测电流表G的内阻RG的测量值为。 [2]实际上电阻箱并入后的电路的总电阻减小了，干路电流增大了，电流表半偏时，流过电阻箱的电流大于流过电流表的电流，电阻箱接入的电阻小于电流表的电阻。所以，该测量值“略小于”实际值。 （4）[1][2]将电流表改装成电压表，应串联接入一分压电阻R，由欧姆定律及串联电路分压规律有 其中U为改装后电压表的满偏电压，则 代入数据解得 10．(1)用游标为20分度的卡尺测量一个小球的直径，示数如图所示，读数为 cm。 (2)采用如图所示电路测量电压表的内阻，其中待测电压表量程为3V，滑动变阻器的最大阻值为20Ω，直流电源E电动势为6V。操作步骤如下： ①按电路图连接线路； ②将电阻箱R1阻值调节为0，将滑动变阻器的滑片移到与图中最左端所对应的位置，闭合开关S； ③调节滑动变阻器，使电压表满偏； ④ ； ⑤记下此时电阻箱的阻值，R1=1405.0Ω。 ⑥可得电压表内阻的测量值RV=2810.0Ω。（调节电阻箱时，可认为滑动变阻器上的分压不变） i．请将步骤④补充完整； ii．现考虑实验的系统误差，测量结果与真实值相比 （填写“偏大”、“偏小”或“无偏差”）。 【答案】(1)10.660 (2) （保持R2不变）调节R1，使电压表示数为2V 偏大 【详解】（1）游标卡尺的读数为 （2）[1] 将步骤④：（保持R2不变）调节R1，使电压表示数为2V [2] 保持R2不变）调节R1，使电压表示数为2V，电压表和R1的总电压大于3V，R1的实际电压大于1V， ，故。调节电阻箱时，认为滑动变阻器上的分压不变，理论值电压表内阻为电阻的二倍，RV的测量值偏大。 题型三 测导体的电阻率 11．电阻率是用来表示各种材料导电性能的物理量。某同学在实验室测量一新材料制成的圆柱体的电阻率。 (1)用螺旋测微器测量其横截面直径，示数如图甲所示，可知其直径 mm；用游标卡尺测其长度，示数如图乙所示，可知其长度为 mm。 (2)用多用电表粗测其电阻约为6Ω。为了减小实验误差，需进一步用伏安法测量圆柱体的电阻，要求待测电阻两端的电压能从0开始连续可调。除待测圆柱体外，实验室还备有的实验器材如下： A．电压表V1（量程3V，内阻约为6kΩ） B．电压表V2（量程6V，内阻约为15kΩ） C．电流表A1（量程0.6A，内阻约为1Ω） D．电流表A2（量程30mA，内阻约为20Ω） E.滑动变阻器（阻值范围，2.0A） F.直流电源（电动势为5V） G.开关 H.导线若干 A．           B． C．           D． 则该实验电路应选择电压表 （填A或B），应选择的电流表 （填C或D），电路应选择如图丙电路中的 。 (3)根据正确的实验电路进行实物接线 根据实物接线图，闭合电键之前应该将滑动变阻器的滑片滑动到 端（填左或右） (4)某次实验测出圆管两端的电压为U，圆管中的电流为I，圆管的外直径为D，内直径为d，长度为L，则圆管的电阻率为 。（用本小问中给出的U、I、、d、表示，单位均已为国际单位） 【答案】(1) 0.920/0.921/0.919 42.40 (2) B C B (3) 左 (4) 【详解】（1）[1]由甲图读出螺旋测微器读数为 [2]游标卡尺的精确值为，如图乙可知其长度为 （2）[1]电源电动势为，故选电压表V2； [2]用多用电表粗测其电阻约为6Ω，则通过电阻的最大电流约为，故应选电流表A1。 [3]要求待测电阻两端的电压能从0开始连续可调，可知滑动变阻器应选择分压接法，电阻间的比值为和 由于，为了减小误差，电流表应采用外接法。 故选B。 （3）[1]实物接线图如下 [2]为了保护待测电阻所在电路，闭合电键之前应该将滑动变阻器的滑片滑动到左端，使得待测电阻所在电路没有电流通过。 （4）圆管的横截面积为 电阻为 由电阻的决定式得 代入已知量得 12．某小组欲设计一种电热水器防触电装置，其原理是：当电热管漏电时，利用自来水自身的电阻，可使漏电电流降至人体安全电流以下。为此，需先测量水的电阻率，再进行合理设计。 （1）如图（a）所示，在绝缘长方体容器左右两侧安装可移动的薄金属板电极，将自来水倒入其中，测得水的截面宽和高。 （2）现有实验器材：电流表（量程，内阻）、电压表（量程3V或15V，内阻未知）、直流电源（3V）、滑动变阻器（0~20Ω）、开关和导线。请在图（a）中画线完成电路实物连接 。 （3）连接好电路，测量26℃的水在不同长度l时的电阻值。将水温升到65℃，重复测量。绘出26℃和65℃水的图，分别如图（b）中甲、乙所示。 （4）若图线的斜率为k，则水的电阻率表达 （用k、d、h表示）。实验结果表明，温度 （填“高”或“低”）的水电阻率更大。 （5）测出电阻率后，拟将一段塑料水管安装于热水器出水口作为防触电装置。为保证出水量不变，选用内直径为的水管。若人体的安全电流为，热水器出水温度最高为65℃，忽略其他电阻的影响（相当于热水器220V的工作电压直接加在水管两端），则该水管的长度至少应设计为 m。（保留两位有效数字） 【答案】 低 0.17 【详解】[1]电源电动势为，故电压表量程选择，由于电流表的内阻已知，故采用电流表内接时，可以消除系统误差，故电流表采用内接法。由滑动变阻器分压式可以电压可调节范围大，可从零开始调节。故滑动变阻器采用分压式接法。 [2]根据电阻定律 可知图像斜率 解得 [3]由图像可知温度越低斜率越大，由上述分析斜率越大，电阻率越大。故温度低的水电阻率更大。 [4]根据前面分析可知的水的电阻率为 故当选用内直径为的水管。若人体的安全电流为，接入电压，由欧姆定律可知 电阻定律 联立两式解得，结果保留两位有效数字，故水管的长度至少应设计为 13．某实验小组为了测量一多用电表内电源的电动势，同时测量一段金属丝的电阻率。具体实验步骤如下： (1)设计了如图甲所示的电路，测量多用电表内电源的电动势，同时测量金属丝的电阻率。多用电表欧姆挡的内部电路等效为一个有内阻的电源，实验所用多用电表欧姆挡刻度盘上的刻度线“15”与电流电压挡刻度盘上0~250的刻度线“125”正好对齐，如图乙所示。将多用电表调到欧姆挡的“×10”挡，并进行欧姆调零，在该欧姆挡时内阻 Ω。 (2)正确连接电路后，闭合开关S，改变电阻箱的阻值，得到多组电流表的示数I和电阻箱的阻值R，作出图像如图丙所示，则可得出多用电表电源的电动势 V（结果保留三位有效数字）；不考虑偶然误差，该实验的电动势测量值 （填“大于”“小于”或“等于”）真实值。 (3)实验中使用的电流表内阻为20Ω，根据图丙的数据可得出连入电路中金属丝的电阻 Ω，用螺旋测微器测量待测金属丝的直径，测量结果如图丁所示，其示数为 mm，实验中连入电路中的金属丝长度L为39.90cm，根据以上数据可得出金属丝的电阻率 （结果保留一位有效数字）。 【答案】(1)150 (2) 1.50 小于 (3) 10 0.398/4.000/3.999 【详解】（1）根据多用电表的欧姆挡中值电阻等于内阻，可知在该欧姆挡时内阻为 （2）[1]根据闭合电路欧姆定律可得 整理可得 则图像的斜率为 解得 [2]多用电表内部也存在电路，该实验测得的是多用电表的输出电压，小于电表电源的电动势。 （3）[1]图像纵轴截距为 代入数据解得 [2]螺旋测微器的读数为 [3]根据电阻定律可得 其中 代入数据联立解得 题型四 电池电动势和内阻的测量 14．某同学用伏安法测一节干电池的电动势和内阻，现备有下列器材： A．待测干电池一节 B．电流表A：量程0-0.6A，内阻为0.6Ω C．电压表：量程0-3V，内阻未知 D．电压表：量程0-15V，内阻未知 E.滑动变阻器：0-20Ω，2A F.滑动变阻器：0-20Ω，1A G.开关、导线若干 伏安法测电池电动势和内阻的实验中，由于电流表和电压表内阻的影响，测量结果存在系统误差。在现有器材的条件下，为消除上述系统误差，尽可能准确地测量电池的电动势和内阻。 (1)在上述器材中请选择适当的器材：电压表 ，滑动变阻器选 （填写器材前的序号字母）。 (2)实验电路图应选择下图中的 （填“甲”或“乙”） (3)根据实验中电流表和电压表的示数得到了如图所示的图像。由此可知电池电动势 V，干电池的内电阻 Ω（结果保留2位有效数字）。 【答案】(1) C E (2)甲 (3) 1.5 0.40 【详解】（1）[1]一节干电池的电动势约为，路端电压通常在之间变化。为了减小读数误差并保证指针偏转明显，应选择量程为的电压表，故选C。 [2] 题目中两个滑动变阻器最大阻值都是，主要区别在于允许通过的最大电流。干电池允许通过的电流较小（通常小于），虽然F（）也能用，但E（）的安全系数更大，且在实验中滑动变阻器主要用于调节电流，阻值较小（）比较合适，调节时电流变化较明显，故选E。 （2）电流表测量的是通过电源的真实电流，但由于电流表内阻已知，我们可以把电流表看作电源内阻的一部分，从而可以修正得到真实的内阻，故选甲； 电压表测量的是准确电压，但电流表测量的电流不包括电压表的分流，且电压表内阻未知，无法修正分流带来的误差，会导致系统误差，故不选乙。 （3）[1][2]根据图甲，闭合电路欧姆定律为 得 所以图像和纵轴的截距代表电源电动势 斜率代表 所以 15．如图甲所示，将两个不同金属电极插入水果中就可以做成一个水果电池，某同学准备测定一水果电池的电动势和内阻。实验室提供的器材如下： A、待测水果电池（电动势约1V，内阻小于） B、滑动变阻器（阻值） C、电压表（量程3V，内阻约） D、毫安表A（量程，内阻为） E、开关一个，导线若干 (1)为了尽可能准确测定这个水果电池的电动势和内阻，已提供的如图乙、丙所示的两个测量电路图，应选 （填“乙”或“丙”）； (2)该同学实验时根据记录的数据在坐标系中描点并作出图线如图丁所示，根据图线求出这个水果电池的内阻为 （内阻保留三位有效数字）。 (3)该同学还设计了图戊所示的电路，其中为工作电源，为限流电阻，MN为粗细均匀同种材料的电阻丝， P为滑动触头， G为灵敏电流计，为它的保护电阻，为阻值已知的工作电阻。为了测量电源的内阻r，现做如下操作： ①先闭合，断开，调节滑动触头P的位置，当其位于 A位置时，灵敏电流计示数为零； ②再闭合，调节滑动触头P的位置，当其位于B位置时，灵敏电流计示数再次为零，此时两端电压 ；（用含、r、的表达式作答） ③测量出两次电阻丝MA和MB的长度分别为和。则电源内阻 （填写表达式）。 【答案】(1)乙 (2)/710/711/714/715/716/717/718/719/720 (3) 【详解】（1）由于毫安表的内阻已知，为减小实验误差，测量电路图应选乙。 （2）根据闭合电路的欧姆定律 整理可得 故图像斜率的绝对值为 解得 （3）[1]对、回路分析，根据闭合电路的欧姆定律可得 两端电压 [2]只闭合时则有 同时闭合、则有 又因为 联立解得 16．在研究性课题中，小于、小秋和小强所在的小组收集了手机的电池以及从废旧收音机上拆下的电阻、电容器、电感线圈等电子器件。现从这些材料中选取两个待测元件进行研究，一是电阻（阻值约），二是手机中常用的锂电池（电动势E铭牌上标明值为3.4V）。在操作台上还准备了如下实验器材： A．电压表V（量程4V，电阻约）； B．电流表（量程100mA，内阻约5Ω）； C．电流表（量程2mA，内阻约50Ω）； D．滑动变阻器（0~40Ω，额定电流1A）； E.电阻箱（0~999.9Ω）； F.开关S一只、导线若干。 (1)小于采用伏安法测定的阻值，他使用的电源是待测的锂电池。如图是他连接的实验器材实物图。小于选用的电流表应是 （选填“”或“”）；他用电压表的读数除以电流表的读数作为的测量值，则测量值 （选填“大于”或“小于”）真实值。 (2)小秋和小强设计了如图甲所示的电路图测量锂电池的电动势E和内阻r。 A．小秋的实验操作是：闭合开关，调节电阻箱的阻值为时，读出电压表的示数为；调节电阻箱的阻值为时，读出电压表的示数为。根据小秋测出的数据可求得该电池的电动势，其表达式为 ； B．小强认为用线性图像处理数据更便于分析。他在实验中多次改变电阻箱阻值，获取了多组数据，画出的图像为一条直线（见图乙）。则该图像的函数表达式为 ，由图乙可知该电池的电动势 V，内阻 。（结果保留两位有效数字） 【答案】(1) A2 大于 (2) 3.3 0.25 【详解】（1）[1]根据欧姆定律可知，待测电阻通过的最大电流为 故电流表选取A2； [2]由于小于采用电流表的内接法，导致电压表测量的是待测电阻和电流表的电压之和，因此测出的的值偏大。 （2）[1]根据闭合电路的欧姆定律可得， 联立解得 [2][3]根据闭合电路的欧姆定律可得 整理可得 因此在图像中，图像的纵截距 图像的斜率为 联立解得， 题型五 练习使用多用电表 17．在练习使用多用电表的实验中： (1)一多用电表的电阻挡有四个倍率，分别是、、、，用挡测量某电阻时，操作步骤正确，发现表头指针偏转角度很小，为了较准确地进行测量，应换到 挡。 (2)重新测量后，指针位于如图甲所示位置，被测电阻的测量值为 。（保留2位有效数字） (3)如图乙所示为欧姆表某倍率的内部结构示意图，已知电流计的量程为，内阻为，定值电阻，电池电动势为，为调零电阻，则表盘上刻度线对应的电阻值是 。（保留2位有效数字） (4)当图乙所示欧姆表的电池的电动势下降到、内阻增加了时仍可调零，调零后，调零电阻的阻值将变 （填“大”或“小”），测得的电阻值将变 （填“大”或“小”）。 【答案】(1) (2)17 (3)35 (4) 小 大 【详解】（1）根据题意可知，用挡测量某电阻时，操作步骤正确，发现表头指针偏转角度很小，说明待测电阻较大，为了较准确地进行测量，应换到挡。 （2）重新测量后，指针位于如图甲所示位置，被测电阻的测量值为 （3）由于，则流过的电流是流过电流计电流的两倍；当电流计满偏时，流过电源的电流为，由闭合回路欧姆定律可得，欧姆表内阻为 则表盘上刻度线对应的电阻值是 （4）[1]根据题意可知，电池的电动势下降到，则欧姆表内阻为 内阻增加了时仍可调零，则调零电阻的阻值将变小。 [2]设电阻的测量值为，设此时通过电流计的电流为，则有闭合电路欧姆可得， 由于 则有 由于，可得 可知测得的电阻值将变大。 18．用如图甲所示的多用电表的欧姆挡来测量电阻时，要用到选择开关K和两个部件S、T。请根据下列步骤完成电阻测量。 (1)先机械调零，旋动部件 （填“S”或“T”），使指针对准电流的“0”刻线；将K旋转到电阻挡“”的位置；将插入“＋”、“－”插孔的表笔短接，旋动部件 （填“S”或“T”），使指针对准电阻的 （填“0刻线”或“刻线”）；将两表笔分别与待测电阻相接，发现指针偏角过大，为了得到比较准确的测量结果，请从下列选项中挑出合理的步骤，并按 的顺序进行操作，再完成测量读数。 A．将K旋转到电阻挡“”的位置 B．将K旋转到电阻挡“”的位置 C．将两表笔的金属部分分别与被测电阻的两根引线相接 D．将两表笔短接，旋动合适部件，对电表进行欧姆调零 E.测量和读数完成后，将选择开关调到“OFF”挡 (2)若（1）中更换合适的倍率后，测量时多用电表的表盘如图乙所示，则待测电阻的阻值 。 (3)图1为多用电表的表盘，测直流电流时，用的是100mA的量程，指针所示电流值为 mA；测直流电压时，用的是50V量程，则指针所示的电压值为 V。 (4)如图2所示，发光二极管是电子线路中常用的元件，一般作为指示灯使用。其“长脚”为正极，“短脚”为负极。当电流正向流经发光二极管时（从正极流入），其电阻较小，可以发光。现利用欧姆表测量发光二极管电阻，发现二极管可以发光，则可知红表笔连接二极管的 （填写“长脚”或“短脚”）。 【答案】(1) S T 0刻线 BDCE (2)150 (3) 48 24.0 (4)短脚 【详解】（1）[1]机械调零，应旋动部件S； [2][3]欧姆调零时需要旋动T，使指针对准电阻的“0刻线”； [4]由题可知，选用“”挡时发现指针偏角过大，说明电阻较小，应更换小倍率的挡位，两表笔短接进行欧姆调零，再测量电阻，完毕后将选择开关调到“OFF”挡，故顺序为BDCE。 （2）由图可知，待测电阻的阻值 （3）[1]用100mA的量程，电流的大小为48mA； [2]用50V的量程，电压的大小为24.0V （4）结合题意，根据欧姆表“红进黑出”的原理可知，二极管发光，黑笔接长脚，红笔接短脚。 19．指针式多用电表是常用的电学测量仪器，如图2所示为某款多量程多用电表的内部结构图。 (1)当接通1或2时，为 挡（填“电流”、“电阻”或“电压”）。1的量程比2的量程 （填“大”或“小”）。 (2)当接通3或4测量某电阻时，用×10Ω挡时，发现指针偏转角度过大，他应该换用 挡（填“×1”或“×100”），换挡后，在测量前要先进行 。正确操作后，某同学对一电阻进行测量，指针的位置如图1所示，则测量结果为 Ω。 【答案】(1) 电流 大 (2) ×1 欧姆调零 18 【详解】（1）[1]改装成电流表时要并联电阻分流，所以接通1或2时，为电流挡； [2]设表头的满偏电流为，内阻为；接通1时，设与表头串联的电阻为，并联的电阻为，对应的量程为 接通2时，对应的量程为 联立可得 即1的量程比2的量程大； （2）[1][2]当接通3或4测量某电阻时，用×10Ω挡时，发现指针偏转角度过大，可知待测电阻阻值较小，则应该换用×1挡，换挡后，在测量前要先进行欧姆调零。 [3]某同学对一电阻进行测量，指针的位置如图1所示，则测量结果为 题型六 验证动量守恒定律 20．一研究学习小组设计出如图甲所示的实验装置来探究“动量守恒定律”。 （1）如图甲所示，两个相同的刚性球悬挂于同一水平面，两悬点的距离等于刚性球的直径大小，线长相等，将其中一球拉开至一定角度，松手后使之与另一球发生正碰。 （2）如图甲所示，分析连拍照片得出，球1从A点由静止释放，在最低点与球2发生水平方向的正碰，球1反弹后达到的最高位置为P，球2向左摆动的最高位置为C，测得A、B、C到最低点的竖直高度差分别为、、。已知重力加速度为g。则碰后瞬间小球1的速度大小为 。 （3）若测量数据近似满足关系式 （用、、、、表示），则说明两小球碰撞过程动量守恒。 （4）如图乙所示，在两个球上分别套上尼龙搭扣（魔术贴）毛面和勾面做的套圈，再进行同样的碰撞。两小球分别 （填“能”或“不能”）到达原来的位置C跟B，可能的原因是 。 【答案】 不能 两球均需要克服尼龙搭扣毛面和勾面相互作用的阻力做功，机械能均减少 【详解】（2）[1]设碰后瞬间小球1的速度大小为vB，对碰后小球1运动到位置B的过程，根据机械能守恒定律得 解得 （3）[2]与（2）同理可得：碰前瞬间小球1的速度大小为 碰后瞬间小球2的速度大小为 以向左为正方向，若两小球碰撞过程动量守恒，则根据动量守恒定律得 可得测量数据近似满足关系式为 （4）[3][4]碰撞时两球接触尼龙搭扣粘合后再分离的过程，两球均需要克服尼龙搭扣毛面和勾面相互作用的阻力做功，使两球的机械能均减少，则两小球均不能到达原来的位置C和B。 21．如图甲所示，“伽利略”探究小组利用气垫导轨做“验证动量守恒定律”实验。滑块A和滑块B的质量（包括遮光条）分别为和。实验中弹射装置每次给A的初速度均相同，B初始处于静止状态。A的遮光条两次通过光电门1的挡光时间分别为、，B的遮光条通过光电门2的挡光时间为。 (1)打开气泵，先取走滑块B，待气流稳定后将滑块A从气垫导轨右侧向左弹出，测得光电门1的挡光时间大于光电门2的挡光时间，为使导轨水平，可调节左侧底座旋钮，使轨道左端 （填“升高”或“降低”）一些。 (2)用游标卡尺测量遮光条的宽度d，如图乙所示，其示数为 mm。 (3)经测量，滑块A，B上遮光条宽度相同，则验证动量守恒定律的表达式为 （用、、、、表示）。 【答案】(1)升高 (2)14.50 (3) 【详解】（1）打开气泵，先取走滑块B，待气流稳定后将滑块A从气垫导轨右侧向左弹出，根据测得光电门1的挡光时间大于光电门2的挡光时间，表明滑块运动相同的距离时，时间变短，速度变大，做加速运动，为使导轨水平，可调节左侧底座旋钮，使轨道左端升高一些。 （2）由图乙可知，遮光条的宽度 （3）A的遮光条两次通过光电门1的挡光速度分别为， B的遮光条通过光电门2的挡光速度为 根据动量守恒定律得 联立可得 22．在“验证动量守恒定律”的实验中，某同学用如图甲所示的装置进行了如下的操作： ①先调整斜槽轨道，使其末端的切线水平，在一块平整木板表面先后钉上白纸和复写纸，并将该木板竖直立于靠近槽口处，使小球a从斜槽轨道上某固定点处由静止释放，撞到木板并在白纸上留下痕迹O； ②将木板向右平移适当的距离，再使小球a从原固定点由静止释放，撞在木板上并在白纸上留下痕迹B； ③把半径相同的小球b静止放在斜槽轨道水平段的最右端，让小球a仍从原固定点由静止释放，和小球b相碰后，两球撞在木板上并在白纸上留下痕迹A和C； ④用刻度尺测量白纸上O点到A、B、C三点的距离分别为y1、y2和y3。 (1)上述实验除需测量白纸上O点到A、B、C三点的距离外，还需要测量的物理量有________。 A．木板向右移动的距离L B．小球a和小球b的质量ma、mb C．A、B两点间的高度差Δh D．小球a和小球b的半径r (2)两小球的质量关系：ma mb（填“＞”“＜”或“＝”）。 (3)用本实验中所测得的量来验证两小球碰撞过程动量守恒，其表达式为 。 【答案】(1)B (2)> (3)＝＋ 【详解】（1）小球离开斜槽后做平抛运动，水平位移为L，则小球做平抛运动的时间 小球的竖直位移，，解得 根据题意可知，碰撞后小球b的速度最大，则由题意及以上公式可知，小球b下落距离最小，所以落点为A。则碰撞前小球a的水平速度 碰撞后小球a的水平速度 ，小球b的水平速度 如果碰撞过程系统动量守恒，则 ，解得，只需测量的物理量为两小球的质量。故选B。 （2）为防止碰撞后入射球反弹，入射小球a的质量应大于被碰小球b的质量，故 。 （3）由小问1的解析中可知，用本实验中所测得的量来验证两小球碰撞过程动量守恒，其表达式为。 题型七 用单摆测定重力加速度 23．在“用单摆做测量重力加速度”的实验中，采用双线摆，装置如图1所示。 (1)改单线摆为双线摆的目的是__________。 A．便于测量摆长 B．便于小球在竖直面内摆动 C．无需控制摆角大小 (2)调整悬挂点、等高，如图2所示，用刻度尺测量两悬挂点之间的距离 cm。 (3)测得小球直径为，两根摆线的长度均为，则摆长 。（用、、表示） (4)如图3所示，将小磁铁吸在小球底端，手机放置在小球摆动最低点的正下方。打开手机磁力传感器，采集到磁感应强度随时间变化的图像如图4所示，则单摆的周期 s。（结果保留3位有效数字） (5)改变两铁架台之间的距离，多次测量，作出图像。忽略手机对摆的影响，若仅考虑磁铁对摆长的影响，你认为用图像法计算的重力加速度是否有偏差？请简要说明理由 。 【答案】(1)B (2)7.20 (3) (4)1.82 (5)无偏差，理由见解析 【详解】（1）改单线摆为双线摆的目的是便于小球在竖直面内摆动，故选B。 （2）刻度尺测量两悬挂点之间的距离7.20cm。 （3）摆长 （4）由图可知单摆的周期 （5）仅考虑磁铁对摆长的影响，则摆球的重心下移，根据单摆周期公式 可得 则T2-L图像斜率无影响，即用图像法计算的重力加速度没有偏差。 24．通过单摆实验测量当地的重力加速度。 (1)若用游标卡尺测得小球的直径 mm； (2)以下是实验过程中的一些做法，其中正确的有______。 A．摆球尽量选择质量大些、体积小些的 B．为使摆的周期大一些，方便测量，初始摆角可以大于 C．如图甲、乙，摆线上端的两种悬挂方式，选甲方式悬挂 (3)如果他测得的值偏小，可能的原因是______。 A．摆线上端未牢固地系于悬点，振动中出现松动，使摆线长度增加了，使周期变大 B．开始计时时，秒表过迟按下 C．实验中误将49次全振动数次数记为50次 (4)某同学测出了摆线长度和摆动周期，如图a所示。通过改变悬线长度，测出对应的摆动周期，获得多组与，再以为纵轴、为横轴画出函数关系图像如图b所示。由图像可知，当地重力加速度 （结果用表示），摆球的半径 m。 【答案】(1)19.90 (2)A (3)A (4) 0.01 【详解】（1）游标卡尺的读数为 （2）A．为了减小实验误差，摆球选择质量大，体积小的可以减小阻力的影响，故A正确； B．为了计时准确，在摆球经过平衡位置开始计时，并且摆角小于5°，故B错误； C．选甲方式悬挂，摆线上端未牢固地系于悬点，振动中出现松动，使摆长变化，故C错误。 故选A。 （3）由单摆周期公式 可知 A．摆线上端未牢固地系于悬点，振动中出现松动，使摆线长度增加了，使周期T变大了，所测重力加速度g偏小，故A正确； B．开始计时时，秒表过迟按下，所测周期T偏小，所测重力加速度g偏大，故B错误； C．实验中误将49次全振动数次数记为50次，所测周期T偏小,所测重力加速度g偏大，故C错误。 故选A。 （4）[1][2]由单摆周期公式 可得 由此可知，当时 由b图可知，时 所以 由 可知图像斜率为 所以 25．某同学利用在半径为的光滑圆弧球面（）上做简谐运动的匀质小球来测定当地的重力加速度，实验装置如图甲所示。在该实验条件下，小球在圆弧球面上的运动可视为单摆。 (1)该同学首先利用游标卡尺测量小球的直径，示数如图乙所示，则小球的直径为 cm。 (2)该同学在圆弧球面下方安装了压力传感器，将小球从点由静止释放后，压力传感器的示数变化如图丙所示，则小球摆动的周期为 。 (3)根据已知的物理量，可得当地重力加速度的表达式为 （用、、表示）。 (4)另一同学从圆弧中间的某一点由静止释放小球所测得的值相比真实重力加速度 （填“偏大”“偏小”或“不变”）。 【答案】(1)1.150(2)(3)(4)不变 【详解】（1）20分度游标卡尺的精确值为，即游标尺每一小格的长度为，由图乙可知小球的直径为 （2）由图丙可知，小球摆动的周期为 （3）根据单摆周期公式可得联立解得 （4）另一同学从圆弧中间的某一点由静止释放小球，由于单摆周期与振幅无关，所以所测得的值相比真实重力加速度不变。 题型八 其他实验 26．为探究影响感应电流方向的因素，某兴趣小组的同学们使用图甲所示的电磁感应实验装置进行实验，其中线圈A中有铁芯。 (1)如图甲所示，是小明同学进行“探究感应电流方向”的实验装置，为了完成该实验，请用笔画线代替导线完成余下电路 ： (2)小明同学将线圈A插入线圈B中，闭合开关S时，发现灵敏电流计G的指针向左偏转，接着保持线圈A、B不动，将线圈A中的铁芯拔出，则灵敏电流计G的指针将向 （填“左”或“右”）偏转； (3)图乙是小军同学对课本演示实验装置改进后制作的“楞次定律演示仪”。演示仪由反向并联的红、蓝两只发光二极管（简称LED）、一定匝数的螺线管、灵敏电流计G以及强力条形磁铁组成。正确连接好实验电路后，将条形磁铁从图示位置迅速向下移动过程中， （填“红”或“蓝”）色二极管发光； (4)小军同学发现，条形磁铁向上移动得越快，灵敏电流计G的示数越大，这说明感应电动势随 （填“磁通量”“磁通量的变化量”或“磁通量的变化率”）的增大而增大。 【答案】(1) (2)右 (3)红 (4)磁通量的变化率 【详解】（1）电路连接如图所示 （2）依题意知，当穿过线圈B的磁通量增加时，电流计指针向左偏，将铁芯拔出，穿过线圈B的磁通量会减小，根据楞次定律，可知电流计指针向右偏； （3）将条形磁铁向下移动一小段距离，穿过线圈的磁通量增大，由楞次定律以及安培定则可知回路中的电流沿逆时针方向，故红色二极管发光； （4）依题意可知，条形磁铁向上移动得越快，越大，越大 由 得越大，越大，说明感应电动势随磁通量的变化率的增大而增大。 27．(1)用多用电表的直流电压挡直接测量一节干电池两端的电压，把测量值作为电动势。下列说法正确的是　 　 ； A．由于系统误差，该测量值大于真实值 B．电压表的内阻较大时，系统误差较大 C．干电池的内阻较大时，系统误差较大 (2)同学们用可拆变压器探究“变压器的电压与匝数的关系”，可拆变压器如图甲、乙所示。某同学组装变压器时忘记安装铁芯B，已知他选择的原线圈为800匝，副线圈为400匝，原线圈输入“12V”的正弦交流电，则用交流电压表测得副线圈的电压可能为　 　 ； A．24V B．6V C．2.5V D．0 (3)为了减小可拆变压器能量传递过程中的损失，铁芯是由相互绝缘的硅钢片平行叠成。作为横挡的铁芯的硅钢片应按照下列哪种方法设计　 　 。 A． B． C． D． 【答案】(1)C (2)C (3)BD 【详解】（1）设电压表内阻为RV，电源内阻为r，根据闭合电路的欧姆定律可得电压表示数为 由于电压表内阻不是无限大，所以电压表示数小于电源的电动势，由此可以看出，电源的内阻越大，电压表的示数和电源电动势差别就越大，即系统误差越大，故C正确，AB错误。 故选C。 （2）假设是理想变压器，根据变压比有 解得输出电压 由于存在漏磁以及导线发热现象，所以用交流电压表测得副线圈的电压要小于6V，可能为2.5V。 故选C。 （3）变压器线圈中的电流变化时，根据楞次定律和安培定则可知，在横挡的铁芯处产生的涡旋电场方向在竖直平面内，为了减弱在铁芯中产生的涡流，作为横挡的铁芯的硅钢片的长边应与涡旋电场方向垂直，故BD正确，AC错误。 故选BD。 28．某趣味文创玩具“蒜鸟”内部有一个压力传感装置，当受到的压力达到某一阈值时，会触发电路使蜂鸣器发出“蒜鸟蒜鸟，都不容易”的声音。其核心元件是一种压敏电阻，阻值随压力F增大而减小，特性近似为：，其中，。玩具的简化电路如图： 电源电动势E=3.0V，内阻，固定电阻，压敏电阻与串联，蜂鸣器（视为纯电阻）并联在两端。蜂鸣器两端电压时才会发声。（计算结果保留三位有效数字） (1)根据闭合电路欧姆定律，蜂鸣器恰好发声时，压敏电阻的阻值为 ；根据与F的关系式，计算触发蜂鸣器所需的最小压力 N； (2)若将电池用久后电动势降为2.7V，内阻变为5Ω，其他不变，则触发压力会 （填“变大”“变小”或“不变”） 【答案】(1) 88.0 2.24 (2)变大 【详解】（1）[1]题意可知蜂鸣器恰好发声时，根据闭合电路欧姆定律有 联立解得 [2]根据以上分析结合题意有 解得 （2）电池用久后，E减小、r增大，根据闭合电路欧姆定律可知总电流减小。要使Ub​≥1.2 V，需让压敏电阻Rp​更小（因为Rp​越小，总电阻越小，总电流越大，并联部分电压才可能达到1.2V），根据 可知Rp​减小则F增大，故触发压力变大。 第 1 页 共 2 页 学科网（北京）股份有限公司 $鼎力物理 https://shop.xkw.com/650102 人教版(2019) 专题2.5 实验题题型专训 目录 题型一 观察电容器的充放电现象 2 题型二 电阻的测量方法 3 题型三 测导体的电阻率 9 题型四 电池电动势和内阻的测量 11 题型五 练习使用多用电表 15 题型六 验证动量守恒定律 16 题型七 用单摆测定重力加速度 18 题型八 其他实验 20 题型一 观察电容器的充放电现象 1．电容器是一种重要的电学元件，在电工、电子技术中应用广泛。使用图甲所示电路观察电容器的充、放电过程。电路中的电流传感器可以捕捉瞬时的电流变化，它与计算机相连，可显示电流随时间的变化。图甲直流电源两端的电压恒为，充电前电容器带电量为零。先使S与“1”端相连，电源向电容器充电。充电结束后，使S与“2”端相连，直至放电完毕。计算机记录的电流随时间变化的曲线如图乙所示。 (1)在电容器放电过程中，通过电阻的电流方向 （选填“水平向左”或“水平向右”或“无电流”）； (2)图像阴影为曲线与时间轴所围成的面积，乙图中阴影部分的面积 （选填“>”、“<”或“=”）； (3)已知，则该电容器的电容值为 法拉（保留两位有效数字）； (4)由甲、乙两图可判断阻值 （选填“>”或“<”“=”）； (5)关于电容器在整个充、放电过程中的图像和图像的大致形状，可能正确的有____________（为电容器极板所带的电荷量，为电容器两板的电势差）。 A． B． C． D． 2．某同学利用电池、电容器、电阻箱、定值电阻、电流表、秒表、单刀双掷开关和若干导线，按图甲所示连接电路，研究电容器的充电、放电规律。 (1)实验中该同学先将电阻箱的阻值调为，将单刀双掷开关S与“1”端相接，记录电流随时间变化的情况如图乙中的实线所示。电容器充电完成后，再将单刀双掷开关S与“2”端相接，在接通瞬间，电阻中的电流方向为 （填“从M到N”或“从N到M”）。 (2)将电阻箱的阻值调为，再次将开关S与“1”端相接，记录电流随时间变化的情况如图乙中的虚线所示，由此可知 ，图乙中实线和虚线与坐标轴围成的面积分别为，则 。（均填“＞”“＜”或“＝”） 3．如图甲所示，莱顿瓶可看作电容器的原型，一个玻璃容器内外包裹导电金属箔作为极板，一端接有金属球的金属棒通过金属链与内侧金属箔连接，但与外侧金属箔绝缘，莱顿瓶可视为平行板电容器。 (1)如图乙所示为某同学设计的测量莱顿瓶电容的实验电路。已知电池输出电压恒为U=8V，R为电阻箱。闭合开关S，电流传感器记录了莱顿瓶充电过程中的I—t图像如图丙所示，图线与坐标轴所围的区域格数约为68格。充电完成后，莱顿瓶极板所带电荷量约为 C，电容器的电容约为 F。（结果保留均三位有效数字） (2)如果不改变电路其他参数，只增大电阻R，充电时I—t曲线与坐标轴所围成的面积将 （填“增大”、“不变”或“减小”）。 (3)给莱顿瓶充电后就储存了能量，某同学认为莱顿瓶储存的能量等于把电荷从一个极板搬运到另一个极板过程中克服电场力所做的功。为此他做出莱顿瓶两极间的电压U随极板电荷量Q变化的图像如图丁所示。根据图像，莱顿瓶储存的能量E与电容器的电容C、电荷量Q及电容器两极间电压U之间的关系式可能正确的是 （填选项字母，多选）。 A． B． C． D． 题型二 电阻的测量方法 4．为了测量某一金属丝的阻值（约为8Ω），实验室备有以下实验器材： A．电压表V（量程3V，内阻约为15kΩ） B．电压表V（量程15V，内阻约为75kΩ） C．电流表A（量程0.6A，内阻约为1Ω） D．电流表A（量程3A，内阻约为0.2Ω） E.滑动变阻器R1（0~5Ω，0.6A） F.滑动变阻器R2（0~2000Ω，0.1A） G.电源（电动势约为3V，内阻不计） H.开关S，导线若干 (1)为了测量多组实验数据，电压表应选用 ，电流表应选用 ，滑动变阻器应选用 （均填前面的字母）。 (2)请在方框内设计最合理的电路图，并完成图中的实物连线。 (3)该同学选择器材、连接电路和操作均正确，从实验原理上看，待测电阻测量值会 其真实值（填“大于”“小于”或“等于”），原因是 。（“电压表的分流作用”或“电流表的分压作用”） 5．有一新型圆柱形的导电材料（电阻约为8-15Ω）。为了准确测量该导电材料的电阻，甲同学和乙同学分别采用两种方法测量。 (1)甲同学用多用电表欧姆挡进行测量该导电材料的阻值。 ①他将欧姆挡的选择开关旋至×1挡，按照正确的操作步骤，测得的读数如图甲所示，由图可知，该电阻的阻值为 Ω。 ②使用一段时间后，电源电动势从1.5V减到1.4V，将两支表笔短接，调整“欧姆调零旋钮”，仍能使指针指向满偏电流。再将两表笔间接该导电材料，此时测量值 （填“偏大”、“偏小”或“不变”）。 (2)乙同学通过设计电路来进行测量该导电材料的阻值。实验室提供了以下实验器材： A、电源E（电动势4V，内阻不计） B、电流表A1（量程150mA，内阻约5Ω） C、电流表A2（量程20mA，内阻20Ω） D、定值电阻R1（阻值50Ω） E、定值电阻R2（阻值150Ω） F、滑动变阻器R3（最大阻值5Ω） G、滑动变阻器R4（最大阻值50Ω） H、开关S及导线若干 实验要求：测量精度尽量高，电表读数不得小于其量程的三分之一，且指针偏转范围较大。 ①在提供的器材中，定值电阻选 滑动变阻器选 （填器材序号字母）。 ②请在方框内画出电路原理图，标出各器材符号 。 ③通过实验得到多组I1和I2数据，绘制I2与I1的关系图。若图线的斜率为k，则电阻丝的电阻Rx的表达式为Rx 。 6．根据人体电阻的大小可以初步判断人体脂肪所占比例。 (1)实验小组用多用电表直接粗测人体电阻Rx，先把选择开关调至“×1k”挡，经欧姆调零后测量人体电阻，指针偏转如图a所示：为了使测量结果更准确，应把选择开关调至 （填“×100”或“×10k”）挡，经欧姆调零后再次测量人体电阻，指针偏转如图b所示。 (2)现用另一方案测量人体电阻，实验小组根据已有器材设计了一个实验电路。实验室提供的器材如下：电压表V1（量程5V，内阻r1=50.0kΩ），电压表V2（量程3V，内阻r2=30.0kΩ），电流表A（量程0.6A，内阻r=1Ω），滑动变阻器R（额定电流1.5A，最大阻值50Ω），电源E（电动势6.0V，内阻不计），开关S，导线若干，请帮助完成下列实验步骤： ①图c中虚线框内缺少了一块电表，应选择 ； ②请把实验电路图c补充完整 ； ③若步骤①中所选电表的示数为D，电压表V1的示数为U1，则待测电阻Rx= （用题中所给的物理量符号表达）。 7．为了测定电阻的阻值，实验室提供下列器材： 待测电阻R（阻值约）    滑动变阻器（） 电阻箱（）    理想电流表A（量程0~50mA） 直流电源E（3V，内阻可以忽略）    开关、导线若干 (1)甲同学利用上述器材设计了图（a）所示的电路进行实验。 ①请在图（b）中用笔画线代替导线，完成实物电路的连接 ； ②实验操作时，先将滑动变阻器的滑动触头移到最 （选填“左”或“右”）端，再接通开关S；保持断开，闭合，调节滑动变阻器使电流表指针偏转至某一位置，记下电流为。 ③断开，保持滑动变阻器滑片位置不动，调整电阻箱阻值在左右，再闭合，调节使得电流表读数为 ，此时，的读数即为电阻的阻值。 (2)乙同学利用上述器材设计了电路（c）进行实验，他多次改变电阻箱的值，读出多个相应的电流表读数I，由测得的数据作出图线（如图（d）所示），已知图线纵轴截距为m，斜率为k，则待测电阻的阻值 （用m、k表示）。 (3)若电源内阻不可忽略，则（a）和（c）两种方案中， 方案测电阻更好。 8．某实验小组用如图所示的电路图来测量电流表G1的内阻rg和一电阻的阻值Rx。 实验器材如下： ①电源E：电动势为1.5V，内阻很小 ②待测电阻Rx：约为70Ω ③定值电阻R0：阻值为100Ω ④滑动变阻器R1：最大阻值10Ω ⑤滑动变阻器R2：最大阻值1000Ω ⑥电阻箱R：最大阻值999.9Ω ⑦灵敏电流计G：内阻很小可忽略 ⑧待测电流表G1：量程0~5mA，内阻约为300Ω ⑨开关、导线若干 实验步骤如下： （1）按照电路图连接电路；滑动变阻器应选 （填“R1”或“R2”），闭合开关S之前，滑动变阻器的触头P应该处在 （填“a”或“b”）端。 （2）闭合开关S，然后移动滑动变阻器的滑片使待测电流表G1示数适当，保持滑动变阻器的触头P不动，调节电阻箱R的阻值为R=200.0Ω时，灵敏电流计G的示数恰好为0。 （3）断开开关S，将电阻箱R和待测电流表G1的位置互换，闭合开关S，再次调节电阻箱R的阻值为R′=392.0Ω时，灵敏电流计G的示数再次变为0。 （4）利用以上数据，实验小组列出的待测电流表G1的内阻表达式应该为rg= （用上述物理符号表示），待测电阻的阻值Rx= Ω（结果保留3位有效数字）。 9．甲同学把一个量程为0～200μA的直流电流表G，改装成量程是0～3V的直流电压表。 (1)他按如图所示电路、用半偏法测定电流表G的内阻RG，其中电阻R0约为1kΩ，为使RG的测量值尽量准确，在以下器材中，电源U用电压为6V的电池，电阻器R1用阻值范围为999.9Ω的电阻箱，电阻器R2应选用________（选填器材前的字母）； A．滑动变阻器（0～500Ω） B．电阻器（一种可变电阻，与滑动变阻器相当）（0～51kΩ） C．电阻器（0～5.1kΩ） (2)该同学在开关断开的情况下，检查电路连接无误后，将R2的阻值调至最大。后续的实验操作步骤依次是 ， ， ， ，最后记录R1的阻值并整理好器材；（请按合理的实验顺序，选填下列步骤前的字母） A．闭合S2 B．闭合S1 C．调节R2的阻值，使电流表指针偏转到满刻度的一半 D．调节R2的阻值，使电流表指针偏转到满刻度 E．调节R1的阻值，使电流表偏转到满刻度的一半 F．调节R1的阻值，使电流表指针偏转到满刻度 (3)如果测得R1的阻值为300.0Ω，则图中被测电流表G的内阻RG的测量值为 Ω，该测量值 （选填“略大于”“略小于”或“等于”）实际值； (4)若将（3）中电流表G内阻的测量值作为该表的内阻，给电流表G （选填“串联”或“并联”）一个阻值为 kΩ的电阻，就可以将该电流表G改装成量程为0～3V的电压表。 10．(1)用游标为20分度的卡尺测量一个小球的直径，示数如图所示，读数为 cm。 (2)采用如图所示电路测量电压表的内阻，其中待测电压表量程为3V，滑动变阻器的最大阻值为20Ω，直流电源E电动势为6V。操作步骤如下： ①按电路图连接线路； ②将电阻箱R1阻值调节为0，将滑动变阻器的滑片移到与图中最左端所对应的位置，闭合开关S； ③调节滑动变阻器，使电压表满偏； ④ ； ⑤记下此时电阻箱的阻值，R1=1405.0Ω。 ⑥可得电压表内阻的测量值RV=2810.0Ω。（调节电阻箱时，可认为滑动变阻器上的分压不变） i．请将步骤④补充完整； ii．现考虑实验的系统误差，测量结果与真实值相比 （填写“偏大”、“偏小”或“无偏差”）。 题型三 测导体的电阻率 11．电阻率是用来表示各种材料导电性能的物理量。某同学在实验室测量一新材料制成的圆柱体的电阻率。 (1)用螺旋测微器测量其横截面直径，示数如图甲所示，可知其直径 mm；用游标卡尺测其长度，示数如图乙所示，可知其长度为 mm。 (2)用多用电表粗测其电阻约为6Ω。为了减小实验误差，需进一步用伏安法测量圆柱体的电阻，要求待测电阻两端的电压能从0开始连续可调。除待测圆柱体外，实验室还备有的实验器材如下： A．电压表V1（量程3V，内阻约为6kΩ） B．电压表V2（量程6V，内阻约为15kΩ） C．电流表A1（量程0.6A，内阻约为1Ω） D．电流表A2（量程30mA，内阻约为20Ω） E.滑动变阻器（阻值范围，2.0A） F.直流电源（电动势为5V） G.开关 H.导线若干 A．           B． C．           D． 则该实验电路应选择电压表 （填A或B），应选择的电流表 （填C或D），电路应选择如图丙电路中的 。 (3)根据正确的实验电路进行实物接线 根据实物接线图，闭合电键之前应该将滑动变阻器的滑片滑动到 端（填左或右） (4)某次实验测出圆管两端的电压为U，圆管中的电流为I，圆管的外直径为D，内直径为d，长度为L，则圆管的电阻率为 。（用本小问中给出的U、I、、d、表示，单位均已为国际单位） 12．某小组欲设计一种电热水器防触电装置，其原理是：当电热管漏电时，利用自来水自身的电阻，可使漏电电流降至人体安全电流以下。为此，需先测量水的电阻率，再进行合理设计。 （1）如图（a）所示，在绝缘长方体容器左右两侧安装可移动的薄金属板电极，将自来水倒入其中，测得水的截面宽和高。 （2）现有实验器材：电流表（量程，内阻）、电压表（量程3V或15V，内阻未知）、直流电源（3V）、滑动变阻器（0~20Ω）、开关和导线。请在图（a）中画线完成电路实物连接 。 （3）连接好电路，测量26℃的水在不同长度l时的电阻值。将水温升到65℃，重复测量。绘出26℃和65℃水的图，分别如图（b）中甲、乙所示。 （4）若图线的斜率为k，则水的电阻率表达 （用k、d、h表示）。实验结果表明，温度 （填“高”或“低”）的水电阻率更大。 （5）测出电阻率后，拟将一段塑料水管安装于热水器出水口作为防触电装置。为保证出水量不变，选用内直径为的水管。若人体的安全电流为，热水器出水温度最高为65℃，忽略其他电阻的影响（相当于热水器220V的工作电压直接加在水管两端），则该水管的长度至少应设计为 m。（保留两位有效数字） 13．某实验小组为了测量一多用电表内电源的电动势，同时测量一段金属丝的电阻率。具体实验步骤如下： (1)设计了如图甲所示的电路，测量多用电表内电源的电动势，同时测量金属丝的电阻率。多用电表欧姆挡的内部电路等效为一个有内阻的电源，实验所用多用电表欧姆挡刻度盘上的刻度线“15”与电流电压挡刻度盘上0~250的刻度线“125”正好对齐，如图乙所示。将多用电表调到欧姆挡的“×10”挡，并进行欧姆调零，在该欧姆挡时内阻 Ω。 (2)正确连接电路后，闭合开关S，改变电阻箱的阻值，得到多组电流表的示数I和电阻箱的阻值R，作出图像如图丙所示，则可得出多用电表电源的电动势 V（结果保留三位有效数字）；不考虑偶然误差，该实验的电动势测量值 （填“大于”“小于”或“等于”）真实值。 (3)实验中使用的电流表内阻为20Ω，根据图丙的数据可得出连入电路中金属丝的电阻 Ω，用螺旋测微器测量待测金属丝的直径，测量结果如图丁所示，其示数为 mm，实验中连入电路中的金属丝长度L为39.90cm，根据以上数据可得出金属丝的电阻率 （结果保留一位有效数字）。 题型四 电池电动势和内阻的测量 14．某同学用伏安法测一节干电池的电动势和内阻，现备有下列器材： A．待测干电池一节 B．电流表A：量程0-0.6A，内阻为0.6Ω C．电压表：量程0-3V，内阻未知 D．电压表：量程0-15V，内阻未知 E.滑动变阻器：0-20Ω，2A F.滑动变阻器：0-20Ω，1A G.开关、导线若干 伏安法测电池电动势和内阻的实验中，由于电流表和电压表内阻的影响，测量结果存在系统误差。在现有器材的条件下，为消除上述系统误差，尽可能准确地测量电池的电动势和内阻。 (1)在上述器材中请选择适当的器材：电压表 ，滑动变阻器选 （填写器材前的序号字母）。 (2)实验电路图应选择下图中的 （填“甲”或“乙”） (3)根据实验中电流表和电压表的示数得到了如图所示的图像。由此可知电池电动势 V，干电池的内电阻 Ω（结果保留2位有效数字）。 15．如图甲所示，将两个不同金属电极插入水果中就可以做成一个水果电池，某同学准备测定一水果电池的电动势和内阻。实验室提供的器材如下： A、待测水果电池（电动势约1V，内阻小于） B、滑动变阻器（阻值） C、电压表（量程3V，内阻约） D、毫安表A（量程，内阻为） E、开关一个，导线若干 (1)为了尽可能准确测定这个水果电池的电动势和内阻，已提供的如图乙、丙所示的两个测量电路图，应选 （填“乙”或“丙”）； (2)该同学实验时根据记录的数据在坐标系中描点并作出图线如图丁所示，根据图线求出这个水果电池的内阻为 （内阻保留三位有效数字）。 (3)该同学还设计了图戊所示的电路，其中为工作电源，为限流电阻，MN为粗细均匀同种材料的电阻丝， P为滑动触头， G为灵敏电流计，为它的保护电阻，为阻值已知的工作电阻。为了测量电源的内阻r，现做如下操作： ①先闭合，断开，调节滑动触头P的位置，当其位于 A位置时，灵敏电流计示数为零； ②再闭合，调节滑动触头P的位置，当其位于B位置时，灵敏电流计示数再次为零，此时两端电压 ；（用含、r、的表达式作答） ③测量出两次电阻丝MA和MB的长度分别为和。则电源内阻 （填写表达式）。 16．在研究性课题中，小于、小秋和小强所在的小组收集了手机的电池以及从废旧收音机上拆下的电阻、电容器、电感线圈等电子器件。现从这些材料中选取两个待测元件进行研究，一是电阻（阻值约），二是手机中常用的锂电池（电动势E铭牌上标明值为3.4V）。在操作台上还准备了如下实验器材： A．电压表V（量程4V，电阻约）； B．电流表（量程100mA，内阻约5Ω）； C．电流表（量程2mA，内阻约50Ω）； D．滑动变阻器（0~40Ω，额定电流1A）； E.电阻箱（0~999.9Ω）； F.开关S一只、导线若干。 (1)小于采用伏安法测定的阻值，他使用的电源是待测的锂电池。如图是他连接的实验器材实物图。小于选用的电流表应是 （选填“”或“”）；他用电压表的读数除以电流表的读数作为的测量值，则测量值 （选填“大于”或“小于”）真实值。 (2)小秋和小强设计了如图甲所示的电路图测量锂电池的电动势E和内阻r。 A．小秋的实验操作是：闭合开关，调节电阻箱的阻值为时，读出电压表的示数为；调节电阻箱的阻值为时，读出电压表的示数为。根据小秋测出的数据可求得该电池的电动势，其表达式为 ； B．小强认为用线性图像处理数据更便于分析。他在实验中多次改变电阻箱阻值，获取了多组数据，画出的图像为一条直线（见图乙）。则该图像的函数表达式为 ，由图乙可知该电池的电动势 V，内阻 。（结果保留两位有效数字） 题型五 练习使用多用电表 17．在练习使用多用电表的实验中： (1)一多用电表的电阻挡有四个倍率，分别是、、、，用挡测量某电阻时，操作步骤正确，发现表头指针偏转角度很小，为了较准确地进行测量，应换到 挡。 (2)重新测量后，指针位于如图甲所示位置，被测电阻的测量值为 。（保留2位有效数字） (3)如图乙所示为欧姆表某倍率的内部结构示意图，已知电流计的量程为，内阻为，定值电阻，电池电动势为，为调零电阻，则表盘上刻度线对应的电阻值是 。（保留2位有效数字） (4)当图乙所示欧姆表的电池的电动势下降到、内阻增加了时仍可调零，调零后，调零电阻的阻值将变 （填“大”或“小”），测得的电阻值将变 （填“大”或“小”）。 18．用如图甲所示的多用电表的欧姆挡来测量电阻时，要用到选择开关K和两个部件S、T。请根据下列步骤完成电阻测量。 (1)先机械调零，旋动部件 （填“S”或“T”），使指针对准电流的“0”刻线；将K旋转到电阻挡“”的位置；将插入“＋”、“－”插孔的表笔短接，旋动部件 （填“S”或“T”），使指针对准电阻的 （填“0刻线”或“刻线”）；将两表笔分别与待测电阻相接，发现指针偏角过大，为了得到比较准确的测量结果，请从下列选项中挑出合理的步骤，并按 的顺序进行操作，再完成测量读数。 A．将K旋转到电阻挡“”的位置 B．将K旋转到电阻挡“”的位置 C．将两表笔的金属部分分别与被测电阻的两根引线相接 D．将两表笔短接，旋动合适部件，对电表进行欧姆调零 E.测量和读数完成后，将选择开关调到“OFF”挡 (2)若（1）中更换合适的倍率后，测量时多用电表的表盘如图乙所示，则待测电阻的阻值 。 (3)图1为多用电表的表盘，测直流电流时，用的是100mA的量程，指针所示电流值为 mA；测直流电压时，用的是50V量程，则指针所示的电压值为 V。 (4)如图2所示，发光二极管是电子线路中常用的元件，一般作为指示灯使用。其“长脚”为正极，“短脚”为负极。当电流正向流经发光二极管时（从正极流入），其电阻较小，可以发光。现利用欧姆表测量发光二极管电阻，发现二极管可以发光，则可知红表笔连接二极管的 （填写“长脚”或“短脚”）。 19．指针式多用电表是常用的电学测量仪器，如图2所示为某款多量程多用电表的内部结构图。 (1)当接通1或2时，为 挡（填“电流”、“电阻”或“电压”）。1的量程比2的量程 （填“大”或“小”）。 (2)当接通3或4测量某电阻时，用×10Ω挡时，发现指针偏转角度过大，他应该换用 挡（填“×1”或“×100”），换挡后，在测量前要先进行 。正确操作后，某同学对一电阻进行测量，指针的位置如图1所示，则测量结果为 Ω。 题型六 验证动量守恒定律 20．一研究学习小组设计出如图甲所示的实验装置来探究“动量守恒定律”。 （1）如图甲所示，两个相同的刚性球悬挂于同一水平面，两悬点的距离等于刚性球的直径大小，线长相等，将其中一球拉开至一定角度，松手后使之与另一球发生正碰。 （2）如图甲所示，分析连拍照片得出，球1从A点由静止释放，在最低点与球2发生水平方向的正碰，球1反弹后达到的最高位置为P，球2向左摆动的最高位置为C，测得A、B、C到最低点的竖直高度差分别为、、。已知重力加速度为g。则碰后瞬间小球1的速度大小为 。 （3）若测量数据近似满足关系式 （用、、、、表示），则说明两小球碰撞过程动量守恒。 （4）如图乙所示，在两个球上分别套上尼龙搭扣（魔术贴）毛面和勾面做的套圈，再进行同样的碰撞。两小球分别 （填“能”或“不能”）到达原来的位置C跟B，可能的原因是 。 21．如图甲所示，“伽利略”探究小组利用气垫导轨做“验证动量守恒定律”实验。滑块A和滑块B的质量（包括遮光条）分别为和。实验中弹射装置每次给A的初速度均相同，B初始处于静止状态。A的遮光条两次通过光电门1的挡光时间分别为、，B的遮光条通过光电门2的挡光时间为。 (1)打开气泵，先取走滑块B，待气流稳定后将滑块A从气垫导轨右侧向左弹出，测得光电门1的挡光时间大于光电门2的挡光时间，为使导轨水平，可调节左侧底座旋钮，使轨道左端 （填“升高”或“降低”）一些。 (2)用游标卡尺测量遮光条的宽度d，如图乙所示，其示数为 mm。 (3)经测量，滑块A，B上遮光条宽度相同，则验证动量守恒定律的表达式为 （用、、、、表示）。 22．在“验证动量守恒定律”的实验中，某同学用如图甲所示的装置进行了如下的操作： ①先调整斜槽轨道，使其末端的切线水平，在一块平整木板表面先后钉上白纸和复写纸，并将该木板竖直立于靠近槽口处，使小球a从斜槽轨道上某固定点处由静止释放，撞到木板并在白纸上留下痕迹O； ②将木板向右平移适当的距离，再使小球a从原固定点由静止释放，撞在木板上并在白纸上留下痕迹B； ③把半径相同的小球b静止放在斜槽轨道水平段的最右端，让小球a仍从原固定点由静止释放，和小球b相碰后，两球撞在木板上并在白纸上留下痕迹A和C； ④用刻度尺测量白纸上O点到A、B、C三点的距离分别为y1、y2和y3。 (1)上述实验除需测量白纸上O点到A、B、C三点的距离外，还需要测量的物理量有________。 A．木板向右移动的距离L B．小球a和小球b的质量ma、mb C．A、B两点间的高度差Δh D．小球a和小球b的半径r (2)两小球的质量关系：ma mb（填“＞”“＜”或“＝”）。 (3)用本实验中所测得的量来验证两小球碰撞过程动量守恒，其表达式为 。 题型七 用单摆测定重力加速度 23．在“用单摆做测量重力加速度”的实验中，采用双线摆，装置如图1所示。 (1)改单线摆为双线摆的目的是__________。 A．便于测量摆长 B．便于小球在竖直面内摆动 C．无需控制摆角大小 (2)调整悬挂点、等高，如图2所示，用刻度尺测量两悬挂点之间的距离 cm。 (3)测得小球直径为，两根摆线的长度均为，则摆长 。（用、、表示） (4)如图3所示，将小磁铁吸在小球底端，手机放置在小球摆动最低点的正下方。打开手机磁力传感器，采集到磁感应强度随时间变化的图像如图4所示，则单摆的周期 s。（结果保留3位有效数字） (5)改变两铁架台之间的距离，多次测量，作出图像。忽略手机对摆的影响，若仅考虑磁铁对摆长的影响，你认为用图像法计算的重力加速度是否有偏差？请简要说明理由 。 24．通过单摆实验测量当地的重力加速度。 (1)若用游标卡尺测得小球的直径 mm； (2)以下是实验过程中的一些做法，其中正确的有______。 A．摆球尽量选择质量大些、体积小些的 B．为使摆的周期大一些，方便测量，初始摆角可以大于 C．如图甲、乙，摆线上端的两种悬挂方式，选甲方式悬挂 (3)如果他测得的值偏小，可能的原因是______。 A．摆线上端未牢固地系于悬点，振动中出现松动，使摆线长度增加了，使周期变大 B．开始计时时，秒表过迟按下 C．实验中误将49次全振动数次数记为50次 (4)某同学测出了摆线长度和摆动周期，如图a所示。通过改变悬线长度，测出对应的摆动周期，获得多组与，再以为纵轴、为横轴画出函数关系图像如图b所示。由图像可知，当地重力加速度 （结果用表示），摆球的半径 m。 25．某同学利用在半径为的光滑圆弧球面（）上做简谐运动的匀质小球来测定当地的重力加速度，实验装置如图甲所示。在该实验条件下，小球在圆弧球面上的运动可视为单摆。 (1)该同学首先利用游标卡尺测量小球的直径，示数如图乙所示，则小球的直径为 cm。 (2)该同学在圆弧球面下方安装了压力传感器，将小球从点由静止释放后，压力传感器的示数变化如图丙所示，则小球摆动的周期为 。 (3)根据已知的物理量，可得当地重力加速度的表达式为 （用、、表示）。 (4)另一同学从圆弧中间的某一点由静止释放小球所测得的值相比真实重力加速度 （填“偏大”“偏小”或“不变”）。 题型八 其他实验 26．为探究影响感应电流方向的因素，某兴趣小组的同学们使用图甲所示的电磁感应实验装置进行实验，其中线圈A中有铁芯。 (1)如图甲所示，是小明同学进行“探究感应电流方向”的实验装置，为了完成该实验，请用笔画线代替导线完成余下电路 ： (2)小明同学将线圈A插入线圈B中，闭合开关S时，发现灵敏电流计G的指针向左偏转，接着保持线圈A、B不动，将线圈A中的铁芯拔出，则灵敏电流计G的指针将向 （填“左”或“右”）偏转； (3)图乙是小军同学对课本演示实验装置改进后制作的“楞次定律演示仪”。演示仪由反向并联的红、蓝两只发光二极管（简称LED）、一定匝数的螺线管、灵敏电流计G以及强力条形磁铁组成。正确连接好实验电路后，将条形磁铁从图示位置迅速向下移动过程中， （填“红”或“蓝”）色二极管发光； (4)小军同学发现，条形磁铁向上移动得越快，灵敏电流计G的示数越大，这说明感应电动势随 （填“磁通量”“磁通量的变化量”或“磁通量的变化率”）的增大而增大。 27．(1)用多用电表的直流电压挡直接测量一节干电池两端的电压，把测量值作为电动势。下列说法正确的是　 　 ； A．由于系统误差，该测量值大于真实值 B．电压表的内阻较大时，系统误差较大 C．干电池的内阻较大时，系统误差较大 (2)同学们用可拆变压器探究“变压器的电压与匝数的关系”，可拆变压器如图甲、乙所示。某同学组装变压器时忘记安装铁芯B，已知他选择的原线圈为800匝，副线圈为400匝，原线圈输入“12V”的正弦交流电，则用交流电压表测得副线圈的电压可能为　 　 ； A．24V B．6V C．2.5V D．0 (3)为了减小可拆变压器能量传递过程中的损失，铁芯是由相互绝缘的硅钢片平行叠成。作为横挡的铁芯的硅钢片应按照下列哪种方法设计　 　 。 A． B． C． D． 28．某趣味文创玩具“蒜鸟”内部有一个压力传感装置，当受到的压力达到某一阈值时，会触发电路使蜂鸣器发出“蒜鸟蒜鸟，都不容易”的声音。其核心元件是一种压敏电阻，阻值随压力F增大而减小，特性近似为：，其中，。玩具的简化电路如图： 电源电动势E=3.0V，内阻，固定电阻，压敏电阻与串联，蜂鸣器（视为纯电阻）并联在两端。蜂鸣器两端电压时才会发声。（计算结果保留三位有效数字） (1)根据闭合电路欧姆定律，蜂鸣器恰好发声时，压敏电阻的阻值为 ；根据与F的关系式，计算触发蜂鸣器所需的最小压力 N； (2)若将电池用久后电动势降为2.7V，内阻变为5Ω，其他不变，则触发压力会 （填“变大”“变小”或“不变”） 第 1 页 共 2 页 学科网（北京）股份有限公司 $