物理实验综合专题特训（1）-2026届浙江省高三物理二轮强化训练

物理实验综合专题特训（1） 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、力学实验部分 1．某同学做“探究求合力的方法”的实验如图甲所示，其中A为固定橡皮条的图钉，O为橡皮条与细绳的结点，OB和OC为细绳，图乙是在白纸上根据实验结果画出的图。 (1)本实验采用的科学方法是________（选填A．等效替代；或B．控制变量法；） (2)如果没有操作失误，图乙中的F与Fʹ两力中方向一定沿AO方向的是__________（选填A．“F”或B．“Fʹ”） 2．在物理课的分组实验中，为了研究物体运动的加速度与所受合外力之间的关系，两组同学采用了不同的装置开展探究，已知重力加速度为g。 (1)小轩所在小组利用图甲所示的装置进行实验，装置包含上下两层水平轨道，用细线连接小车后，再跨过定滑轮后悬挂着砝码盘，通过在砝码盘中加减砝码改变细线对小车的拉力。两辆小车的尾部通过细线连接到同一控制装置，实验时可通过该装置让两小车同时启动、同时停止运动。 ①实验开始前，下列操作中需要完成的是( ) A．选用质量不同的两辆小车 B．调节定滑轮的高度，使连接小车的细线与轨道保持平行 C．控制砝码和砝码盘的总质量，使其远小于小车的质量 D．将轨道的右端适当垫高，使小车在不受细线牵引时能沿轨道匀速运动，以此平衡摩擦力 ②实验后，小轩测量出两辆小车运动的位移分别为x1、x2，则两车的加速度之比=________。 (2)小宇所在小组利用图乙所示的装置进行实验，他们只用了单层水平轨道。 ①实验中打出的一条纸带如图丙所示，打点计时器打点时间间隔为0.02s。小宇从纸带中清晰的A点开始，每相邻5个点取一个计数点，并测量出各计数点到A点的距离（数值已标注在纸带上），请据此计算小车的加速度大小为________m/s2. ② 实验前，小宇不慎遗漏了“平衡摩擦力”这一操作步骤，那么他后续测量得到的a−F图像，可能对应丁图中的图线__________（选填“1”、“2”或“3”）。 ③待操作调整正确（完成平衡摩擦力）后，小宇作出的a-F图像末端明显偏离直线。如果已知戊图中实线最上端这个点的坐标（mg，a2），则小车的质量M=_____（用m，g，a2表示）。 3．用DIS研究加速度与力和质量的关系实验装置如图所示，请完成下列问题： (1)为了研究加速度与力的关系，在实验中，要保持________的质量不变，改变________的质量，来达到改变拉力的目的。（均选填“小车”或“钩码”） (2)某组同学测得的实验数据记录如下（重力加速度大小为g=10 m/s²）： 组别 1 2 3 4 5 1.6 2.6 3.6 4.6 5.6 0.1 0.15 0.20 0.25 0.30 根据表格中的实验数据在图中画出a与F的关系图像________。 根据图像求得小车的质量为M=________kg。 (3)为了研究加速度与质量的关系，同学们得到了a、M的五组数据，画出a-M图像。为了进一步研究加速度与质量的关系，还需要画a-________图像。 4．同学们用如图所示的装置研究小球在斜槽末端碰撞时动量是否守恒。 (1)下列关于本实验条件的叙述，正确的是___________。（选填选项前的字母） A．同一组实验中，入射小球必须从同一位置由静止释放 B．入射小球的质量必须大于被碰小球的质量 C．轨道倾斜部分必须光滑 D．轨道末端必须水平 (2)图中O点是小球抛出点在地面上的垂直投影，实验时先让入射小球多次从斜槽上位置S由静止释放，通过白纸和复写纸找到其平均落地点的位置P，测出平抛射程OP。然后，把半径相同的被碰小球静置于轨道的水平部分末端，仍将入射小球从斜轨上位置S由静止释放，与被碰小球发生正碰，并多次重复该操作，两小球平均落地点位置分别为M、N。实验中还需要测量的物理量有___________。（选填选项前的字母） A．入射小球和被碰小球的质量、 B．入射小球开始的释放高度h C．小球抛出点距地面的高度H D．两球相碰后的平抛射程OM、ON (3)在实验误差允许范围内，若满足关系式___________（用所测物理量的字母表示），则可以认为两球碰撞前后的动量守恒；若满足关系式___________（用所测物理量的字母表示），则可以认为两球发生的是弹性碰撞。 (4)有同学认为，在上述实验中更换两个小球的材质，并增大入射球的质量，其他条件不变，可以使被撞小球的射程增大。请你分析被撞小球射程ON不能超过___________。（用实验中测量的物理量表示） (5)若采用如图装置来验证碰撞中的动量守恒，实验中先后两次得到小球的三个落点位置：、和，与小球在斜槽末端时球心的位置等高。下列说法中正确的是___________。（选填选项前的字母） A．若，则此碰撞过程动量守恒 B．若，则此碰撞过程动量守恒 C．若，则此碰撞过程机械能守恒 D．若，则此碰撞过程机械能守恒 (6)受上述实验的启发，某同学设计了另一种验证动量守恒定律的实验方案。如图所示，用两根不可伸长的等长轻绳将两个半径相同、质量不等的匀质小球悬挂于等高的O点和点，两点间距等于小球的直径。将质量较小的小球1向左拉起至A点由静止释放，在最低点B与静止于C点的小球2发生正碰。碰后小球1向左反弹至最高点，小球2向右摆动至最高点D．测得小球1、2的质量分别为m和M，弦长、、。 推导说明，若m、M、、、满足___________的关系，即可验证碰撞前后动量守恒。 5．在某次研究平抛运动的实验中： (1)如图甲所示，用小锤打击弹性金属片，A球沿水平方向抛出，同时B球由静止自由下落，可观察到两小球同时落地；改变两小球距地面的高度和打击的力度，多次实验，都能观察到两小球同时落地。实验表明_____。 A．平抛运动水平方向的分运动是匀速直线运动 B．平抛运动水平方向的分运动是匀加速直线运动 C．平抛运动竖直方向的分运动是匀速直线运动 D．平抛运动竖直方向的分运动是自由落体运动 (2)如图乙所示，将白纸和复写纸对齐重叠并固定在竖直的硬板上，钢球沿斜槽轨道PO滑下后从O点飞出，落在水平挡板MN上。由于挡板靠近硬板一侧较低，钢球落在挡板上时，钢球侧面会在白纸上挤压出一个痕迹点，移动挡板，重新释放钢球，如此重复，白纸上将留下一系列痕迹点。 ①为了保证钢球从O点水平飞出且初速度是一定的，下列实验条件必须满足的是_____。 A．斜槽轨道光滑 B．斜槽轨道末端水平 C．每次从斜槽上相同的位置无初速度释放钢球 ②某同学做实验时记录了A、B、C三点，取A点为坐标原点，建立了如图丙所示的坐标系，平抛轨迹上的这三点的坐标值已在图中标出，根据图中数据判断，A点_____（选填“是”或“不是”）平抛运动的抛出点。 ③某同学实验时忘了标记重垂线方向，为解决此问题，他以某点迹为坐标原点，沿任意两个相互垂直的方向作为轴和轴正方向，建立直角坐标系，并测量出另外两个点迹的坐标值、，且，如图丁所示，假设各个点迹之间的时间间隔相等，则可得重垂线方向与轴间夹角的正切值为_____（用、、、坐标表示）。 二、电学实验部分 6．某探究小组要测量电池的电动势和某电阻的阻值，可利用的器材有： A．电流表（内阻为）； B．电阻丝（单位长度电阻值为）； C．待测电阻； D．金属夹； E．刻度尺； F．开关S及导线若干。 他们设计了如图甲所示的实验电路原理图。 (1)实验步骤如下： ①将电阻丝拉直固定，按照图甲连接电路，金属夹置于电阻丝的_______（填“A”或“B”）端； ②闭合开关S，滑动金属夹至适当位置并记录电流表示数I，断开开关S，记录金属夹与B端的距离L； ③多次重复步骤②，根据记录的若干组I、L的值，作出图线如图乙所示。 (2)测得图线的斜率为k，则待测电池的电动势_______（用题中所给字母表示）。 (3)若电池的内阻为r，测得图线在纵轴的截距为b，则待测电阻的阻值_______（用题中所给字母表示）。 7．某兴趣小组自制了一个四挡位（“”“”“”和“”）的欧姆表。 (1)小聪同学欲测量左右的电阻，需将选择开关调至________挡位，________调零后，进行测量，如图甲所示，则电阻阻值为________。 (2)该小组讨论后，设计的欧姆表内部结构如图乙所示，已知电源为一节干电池（，），其端应为电源的________。（选填“正极”或“负极”） (3)已知电流计的量程为，内阻，经计算，可求出4个定值电阻的阻值，则________。 8．某研究小组的同学为了测量某一电阻Rx的阻值，先用多用电表进行粗测，使用多用电表欧姆挡时，将选择开关调到欧姆挡“×10”挡位并调零，测量时发现指针向右偏转角度太大，这时他应该先将选择开关换成欧姆挡的“_______”挡位，将红、黑表笔短接，进行_______，使指针指在欧姆表刻度的“0”处；再次测量电阻Rx的阻值时，指针在刻度盘上停留的位置如图甲所示，则所测量电阻Rx的阻值为_______Ω。 9．(1)用图1所示的多用电表测量合金丝的电阻。待测合金丝阻值约为十几欧，测量步骤如下： ①使用前先调节指针定位螺丝，使指针对准左侧0刻线。 ②将选择开关转到电阻挡的_______（选填“×1”、“×10”或“×100”）的位置。 ③进行欧姆调零，再将两表笔分别与待测电阻两端相接，表盘如图2所示，则合金丝的阻值为_______。 (2)按照图3连接电路，测量合金丝的电阻率。实验时多次改变合金丝甲接入电路的长度、调节滑动变阻器连入电路的阻值，使电流表的读数达到某一相同值时记录电压表的示数，从而得到多个的值，作出图像，如图4中图线所示。 ①现有3个不同规格的滑动变阻器，本实验应选用______（填写选项前面的字母代号）。 A．滑动变阻器（0~2Ω） B．滑动变阻器（0~20Ω） C．滑动变阻器（0~200Ω） ②已知合金丝甲的横截面积为，则合金丝甲的电阻率为______（结果保留2位有效数字）。 ③图4中图线是另一根材质相同的合金丝乙采用同样的方法获得的图像，由图可知合金丝乙的横截面积______（选填“大于”、“等于”或“小于”）合金丝甲的横截面积。 ④利用图4中直线斜率求合金丝电阻率，是否存在因电表内阻带来的误差______（选填“是”、“否”）。 10．学习小组要测量一个电阻的电阻率，已知其长度为L，额定电压为1V。 （1）用螺旋测微器测量该电阻的直径，示数如图甲所示，其直径d=______mm；    （2）粗测该电阻的阻值为250Ω，为精确测量其阻值，该同学设计的测量电路如图乙所示，其中蓄电池E电动势约为6.5V（内阻不计）、滑动变阻器R最大阻值为200Ω、定值电阻R1=792Ω、保护电阻R2=250Ω。要求滑动变阻器在接近全电阻范围内可调，且测量时电表的读数不小于其量程的，则图乙中圆圈①位置接入______、圆圈②位置应接入______（均选填器材前的字母序号）；    A．电流表A1（量程为100mA，内阻RA1=3Ω） B．电流表A2（量程为5mA，内阻RA2=8Ω） C．电压表V（量程为3V，内阻RV=750Ω） （3）实验中根据两电表读数作出如图丙所示的图线（坐标均为国际单位），已知图线的斜率为k，则所测该电阻的阻值Rx=______（用题中已知所测物理量符号表示），研究实验误差时发现实验所用定值电阻的阻值比标称值小，则电阻率的测量值将______（选填“偏大”、“偏小”或“不变”）。    三、光学实验和热学实验部分 11．在“用双缝干涉测量光的波长”实验中，光具座上放置的光学元件依次为光源、透镜、M、N、P、遮光筒、毛玻璃、放大镜（目镜），如图所示。 (1)M、N、P三个光学元件依次为_____； A．滤光片、双缝、单缝 B．双缝、滤光片、单缝 C．滤光片、单缝、双缝 (2)如图所示，测量头中的分划板中心刻线与干涉条纹不在同一方向上。如果想使中心刻线与亮条纹对齐，下列操作中可达到目的的是_____； A．仅转动透镜 B．仅转动遮光筒 C．仅转动测量头 (3)关于该实验，下列说法正确的是_____。 A．仅撤去滤光片，光屏上仍能观察到干涉图样 B．若将双缝间的距离d减小，光屏上相邻两条暗条纹中心的距离减小 C．仅撤去双缝，在光屏上可能观察到明暗相间的条纹 D．为了减小测量误差，可用测微目镜测出n条亮条纹间的距离a，则相邻两条亮条纹间距为 12．如图甲所示，在“用双缝干涉测量光的波长”实验中： (1)在光具座上放置的光学元件依次为：①光源、②滤光片、③________、④双缝、⑤遮光筒、⑥光屏（含测量头）。 (2)在某次测量中，将测量头的分划板中心刻线与某条亮条纹中心对齐，将该亮条纹记为第1条亮条纹，读出手轮上的示数。然后同方向转动测量头，使分划板中心刻线与第6条亮条纹中心对齐，此时手轮上的示数如图乙所示，则的示数为________mm。 (3)已知双缝间距，测得双缝到屏的距离，求得相邻亮条纹的间距，则所测红光波长为________m。（保留两位有效数字） 13．用双缝干涉实验测量光的波长的实验装置如图1所示。 (1)图1中A处应放置________（选填“双缝”或“单缝”）。 (2)某次实验过程中分划板中心刻线与某条亮纹中心对齐时，手轮上的示数如图2所示，则手轮的读数为________mm。 (3)实验测得n条亮纹间距为a，双缝到屏的距离为l，双缝间的距离为d，则光的波长为________（用n、a、d和l表示）。 (4)如图所示，在“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”实验中，若把8.0V的学生电源接到原线圈“0”、“800”接线柱，副线圈接到“0”、“100”接线柱，则接在副线圈两端的电压表示数最有可能是 。 A．2.1V B．1.9V C．1.1V D．0.9V 14．某同学在“用双缝干涉测量光的波长”实验中，所用的实验装置如图甲所示。 (1)图甲2处固定的元件是______。 A．单缝 B．双缝 C．滤光片 (2)该同学通过测量头的目镜观察单色光的干涉图样时，发现里面的亮条纹与分划板竖线未对齐，如图乙所示。若要使两者对齐，该同学应如何调节______。 A．仅旋转遮光筒 B．仅旋转单缝 C．仅旋转双缝 D．仅旋转测量头 (3)调整好实验器材后，如图丙所示，实验中该同学先后使分划板中心刻线对准图中C、D位置时，手轮的读数分别记为、（），双缝间距为，毛玻璃屏与双缝间的距离为，则入射的单色光的波长的表达式为______。（用题中涉及的物理量符号表示） (4)另一同学以白光为光源，在屏幕上观察到了彩色干涉条纹。若在双缝中的一缝前放一红色滤光片（只能透过红光），另一缝前放一绿色滤光片（只能透过绿光），下列说法正确的______。 A．只有红色和绿色的双缝干涉条纹，其他颜色的双缝干涉条纹消失 B．红色和绿色的双缝干涉条纹消失，其他颜色的干涉条纹依然存在 C．任何颜色的双缝干涉条纹都不存在，但屏上仍有光亮 D．屏上无任何光亮 (5)1801年，托马斯·杨用双缝干涉实验研究了光波的性质。1834年，洛埃利用单面镜同样得到了杨氏干涉的结果（称洛埃镜实验）。洛埃镜实验的基本装置如图丁所示，为单色光源，为一平面镜。发出的光直接照在光屏上，同时发出的光还通过平面镜反射在光屏上。从平面镜反射的光相当于在平面镜中的虚像发出的，这样就形成了两个一样的相干光源。设光源到平面镜的垂直距离和到光屏的垂直距离分别为和，光的波长为。写出相邻两条亮纹（或暗纹）间距的表达式______。 15．“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验步骤如下：    A．将画有油膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，数出轮廓中的方格数（正方形小方格的边长为2cm），求油膜面积S（如图所示） B．将一滴油酸酒精溶液滴在水面上，待油酸薄膜的形状稳定后，将玻璃板放在盘上，用彩笔将薄膜的形状画在玻璃板上 C．向浅盘中装入约2cm深的水，并撒上痱子粉或细石膏粉 D．用所学公式求出油膜厚度，即油酸分子的直径 E．在1mL纯油酸中加入酒精，至油酸酒精溶液总体积为1000mL， F．用注射器或滴管将配制好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒，测得60滴溶液体积为1mL。 （1）上述实验步骤的合理顺序是：E______ （2）根据上述数据，每滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是______mL；（保留2位有效数字） （3）根据上述数据及图中的面积，估测出油酸分子的直径是______m；（保留2位有效数字） （4）在浅盘中的水面上撒上痱子粉，将1滴油酸酒精溶液滴入水中后，下列现象或判断正确的是( ) A．油膜的面积先扩张后又稍微收缩了一些 B．油膜的面积先快速扩张后慢慢趋于稳定 （5）关于本实验下列说法正确的有( ) A．选用油酸酒精溶液而不是纯油酸，目的是让油酸尽可能散开，形成单分子油膜 B．若油酸没有充分散开，油酸分子直径的计算结果将偏小 C．计算油膜面积时舍去了所有不足一格的方格，油酸分子直径的计算结果将偏大 D．在向量筒中滴入1mL油酸酒精溶液时，滴数少记了几滴，油酸分子直径的计算结果将偏小 E．结束实验时，需要将水从浅盘的一角倒出，在这个角的边缘会遗留少许油酸。为了保持浅盘的清洁，不影响下次使用，可以用适量清水清洗，并用脱脂棉擦去。 （6）该实验体现了理想化模型的思想，实验中我们的理想假设有______。 A．把油酸分子视为球形                 B．油酸在水面上充分散开形成单分子油膜 C．油酸分子是紧挨着的没有空隙         D．油酸不溶于水 试卷第2页，共14页 试卷第1页，共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 物理实验综合专题特训（1） 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、力学实验部分 1．某同学做“探究求合力的方法”的实验如图甲所示，其中A为固定橡皮条的图钉，O为橡皮条与细绳的结点，OB和OC为细绳，图乙是在白纸上根据实验结果画出的图。 (1)本实验采用的科学方法是________（选填A．等效替代；或B．控制变量法；） (2)如果没有操作失误，图乙中的F与Fʹ两力中方向一定沿AO方向的是__________（选填A．“F”或B．“Fʹ”） 【答案】(1)A (2)B 【详解】（1）F1、F2的作用效果与Fʹ的作用效果相同，即本实验采用的科学方法是等效替代法。 故选A。 （2）F是用平行四边形定则作出的合力，是理论值，Fʹ是实验值，则F与Fʹ两力中方向一定沿AO方向的是Fʹ。 故选B。 2．在物理课的分组实验中，为了研究物体运动的加速度与所受合外力之间的关系，两组同学采用了不同的装置开展探究，已知重力加速度为g。 (1)小轩所在小组利用图甲所示的装置进行实验，装置包含上下两层水平轨道，用细线连接小车后，再跨过定滑轮后悬挂着砝码盘，通过在砝码盘中加减砝码改变细线对小车的拉力。两辆小车的尾部通过细线连接到同一控制装置，实验时可通过该装置让两小车同时启动、同时停止运动。 ①实验开始前，下列操作中需要完成的是( ) A．选用质量不同的两辆小车 B．调节定滑轮的高度，使连接小车的细线与轨道保持平行 C．控制砝码和砝码盘的总质量，使其远小于小车的质量 D．将轨道的右端适当垫高，使小车在不受细线牵引时能沿轨道匀速运动，以此平衡摩擦力 ②实验后，小轩测量出两辆小车运动的位移分别为x1、x2，则两车的加速度之比=________。 (2)小宇所在小组利用图乙所示的装置进行实验，他们只用了单层水平轨道。 ①实验中打出的一条纸带如图丙所示，打点计时器打点时间间隔为0.02s。小宇从纸带中清晰的A点开始，每相邻5个点取一个计数点，并测量出各计数点到A点的距离（数值已标注在纸带上），请据此计算小车的加速度大小为________m/s2. ② 实验前，小宇不慎遗漏了“平衡摩擦力”这一操作步骤，那么他后续测量得到的a−F图像，可能对应丁图中的图线__________（选填“1”、“2”或“3”）。 ③待操作调整正确（完成平衡摩擦力）后，小宇作出的a-F图像末端明显偏离直线。如果已知戊图中实线最上端这个点的坐标（mg，a2），则小车的质量M=_____（用m，g，a2表示）。 【答案】(1) BCD (2) 0.4 3 【详解】（1）[1]A．实验要探究小车质量一定时加速度与合外力之间的关系，则选用质量相同的两辆小车，选项A错误； B．调节定滑轮的高度，使细线与轨道平行，选项B正确； C．使砝码和砝码盘的总质量远小于小车的质量，这样才能近似认为砝码和砝码盘的总重力近似等于小车的牵引力，选项C正确； D．将轨道右端适当垫高，使小车在没有细线牵引时能在轨道上匀速运动，以平衡摩擦力，选项D正确。 故选BCD。 [2] 在初速度为零的匀变速直线运动中有，因运动时间相等，则位移与加速度成正比．小车1、2的加速度之比为 （2）[1] 每五个点取一个计数点，所以相邻的计数点间的时间间隔T=0.1s，根据纸带可知， 根据匀变速直线运动的推论公式 得a=＝0.4m/s2 [2] 遗漏了平衡摩擦力这一步骤，就会出现当有拉力时，物体不动的情况，即F≠0时，a=0，故图线为3。 [3]加速度为时，设绳子上的拉力为，对小车 对砝码盘和砝码， 联立解得 3．用DIS研究加速度与力和质量的关系实验装置如图所示，请完成下列问题： (1)为了研究加速度与力的关系，在实验中，要保持________的质量不变，改变________的质量，来达到改变拉力的目的。（均选填“小车”或“钩码”） (2)某组同学测得的实验数据记录如下（重力加速度大小为g=10 m/s²）： 组别 1 2 3 4 5 1.6 2.6 3.6 4.6 5.6 0.1 0.15 0.20 0.25 0.30 根据表格中的实验数据在图中画出a与F的关系图像________。 根据图像求得小车的质量为M=________kg。 (3)为了研究加速度与质量的关系，同学们得到了a、M的五组数据，画出a-M图像。为了进一步研究加速度与质量的关系，还需要画a-________图像。 【答案】(1) 小车 钩码 (2) 0.5 (3) 【详解】（1）[1][2]在研究加速度与力的关系时，采用控制变量法，要保持小车质量不变，通过改变钩码质量来达到改变拉力的目的。 （2）[1]根据表格数据描点，画出 与 的关系图像如图所示。 [2]根据 可得 所以图像的斜率的倒数表示小车的质量。取图像上相对较远的两点，求斜率的倒数即质量 （3）根据 可得 故为了进一步研究加速度与质量的关系，还需要画图像。 4．同学们用如图所示的装置研究小球在斜槽末端碰撞时动量是否守恒。 (1)下列关于本实验条件的叙述，正确的是___________。（选填选项前的字母） A．同一组实验中，入射小球必须从同一位置由静止释放 B．入射小球的质量必须大于被碰小球的质量 C．轨道倾斜部分必须光滑 D．轨道末端必须水平 (2)图中O点是小球抛出点在地面上的垂直投影，实验时先让入射小球多次从斜槽上位置S由静止释放，通过白纸和复写纸找到其平均落地点的位置P，测出平抛射程OP。然后，把半径相同的被碰小球静置于轨道的水平部分末端，仍将入射小球从斜轨上位置S由静止释放，与被碰小球发生正碰，并多次重复该操作，两小球平均落地点位置分别为M、N。实验中还需要测量的物理量有___________。（选填选项前的字母） A．入射小球和被碰小球的质量、 B．入射小球开始的释放高度h C．小球抛出点距地面的高度H D．两球相碰后的平抛射程OM、ON (3)在实验误差允许范围内，若满足关系式___________（用所测物理量的字母表示），则可以认为两球碰撞前后的动量守恒；若满足关系式___________（用所测物理量的字母表示），则可以认为两球发生的是弹性碰撞。 (4)有同学认为，在上述实验中更换两个小球的材质，并增大入射球的质量，其他条件不变，可以使被撞小球的射程增大。请你分析被撞小球射程ON不能超过___________。（用实验中测量的物理量表示） (5)若采用如图装置来验证碰撞中的动量守恒，实验中先后两次得到小球的三个落点位置：、和，与小球在斜槽末端时球心的位置等高。下列说法中正确的是___________。（选填选项前的字母） A．若，则此碰撞过程动量守恒 B．若，则此碰撞过程动量守恒 C．若，则此碰撞过程机械能守恒 D．若，则此碰撞过程机械能守恒 (6)受上述实验的启发，某同学设计了另一种验证动量守恒定律的实验方案。如图所示，用两根不可伸长的等长轻绳将两个半径相同、质量不等的匀质小球悬挂于等高的O点和点，两点间距等于小球的直径。将质量较小的小球1向左拉起至A点由静止释放，在最低点B与静止于C点的小球2发生正碰。碰后小球1向左反弹至最高点，小球2向右摆动至最高点D．测得小球1、2的质量分别为m和M，弦长、、。 推导说明，若m、M、、、满足___________的关系，即可验证碰撞前后动量守恒。 【答案】(1)ABD (2)AD (3) (4) (5)C (6) 【详解】（1）A．同一组实验中，入射小球从同一位置由静止释放，才能保证每次入射小球碰撞前的速度相同，故A正确。 B．为了防止入射小球碰撞后反弹，入射小球的质量必须大于被碰小球的质量，故B正确。 C．轨道倾斜部分不需要光滑，只要每次入射小球从同一位置释放，摩擦力的影响相同，碰撞前入射小球的速度就相同，故C错误。 D．轨道末端必须水平，才能保证小球抛出后做平抛运动，故D正确。 故选ABD。 （2）本实验中，小球做平抛运动时下落高度相同，运动时间相同，速度可以用水平射程代替（），验证动量守恒的公式推导后约去时间，得到。实验已经测出了，因此还需要测量：入射小球和被碰小球的质量、，碰撞后两球的平抛射程、，不需要测量释放高度和抛出点高度。故选 AD。 （3）[1]在实验误差允许范围内，若满足关系式： [2]若碰撞前后机械能不变，将速度的式子代入后有： （4）发生弹性碰撞时，被碰小球获得的速度最大，根据 得 因此最大射程为 （5）设O'与斜槽末端距离L，小球碰后做平抛运动，速度越快，下落高度越小，单独一个球下落时，落点为P'，两球碰撞后，被碰球速度快，落点为N'，入射球落点为M'，根据动量守恒定律 而速度 根据可得 则可解得，， 代入动量守恒表达式，有 根据机械能守恒 代入速度表达式 故选C。 （6）设摆长为，则 由机械能守恒得 即 小球1反弹后上升，同理得反弹速度大小 ，方向与碰撞前相反； 小球2碰撞后上升，同理得碰撞后速度 碰撞前总动量为，碰撞后总动量为 动量守恒满足： 将代入，约去公共因子 整理得： 5．在某次研究平抛运动的实验中： (1)如图甲所示，用小锤打击弹性金属片，A球沿水平方向抛出，同时B球由静止自由下落，可观察到两小球同时落地；改变两小球距地面的高度和打击的力度，多次实验，都能观察到两小球同时落地。实验表明_____。 A．平抛运动水平方向的分运动是匀速直线运动 B．平抛运动水平方向的分运动是匀加速直线运动 C．平抛运动竖直方向的分运动是匀速直线运动 D．平抛运动竖直方向的分运动是自由落体运动 (2)如图乙所示，将白纸和复写纸对齐重叠并固定在竖直的硬板上，钢球沿斜槽轨道PO滑下后从O点飞出，落在水平挡板MN上。由于挡板靠近硬板一侧较低，钢球落在挡板上时，钢球侧面会在白纸上挤压出一个痕迹点，移动挡板，重新释放钢球，如此重复，白纸上将留下一系列痕迹点。 ①为了保证钢球从O点水平飞出且初速度是一定的，下列实验条件必须满足的是_____。 A．斜槽轨道光滑 B．斜槽轨道末端水平 C．每次从斜槽上相同的位置无初速度释放钢球 ②某同学做实验时记录了A、B、C三点，取A点为坐标原点，建立了如图丙所示的坐标系，平抛轨迹上的这三点的坐标值已在图中标出，根据图中数据判断，A点_____（选填“是”或“不是”）平抛运动的抛出点。 ③某同学实验时忘了标记重垂线方向，为解决此问题，他以某点迹为坐标原点，沿任意两个相互垂直的方向作为轴和轴正方向，建立直角坐标系，并测量出另外两个点迹的坐标值、，且，如图丁所示，假设各个点迹之间的时间间隔相等，则可得重垂线方向与轴间夹角的正切值为_____（用、、、坐标表示）。 【答案】(1)D (2) BC/CB 不是 【详解】（1）A球沿水平方向抛出，同时B球由静止自由下落，可观察到两小球同时落地。改变两小球距地面的高度和打击的力度，多次实验，都能观察到两小球同时落地。根据实验能判断出A球在竖直方向做自由落体运动。 故选D。 （2）[1]斜槽轨道末端水平可以保证钢球水平飞出，每次从斜槽上相同的位置无初速度释放钢球可以保证飞出的初速度是一定的，斜槽轨道光滑与否不影响实验效果。 故选BC。 [2]假设点为抛出点，则竖直方向应该满足 由丙图数据可得 矛盾，故A不是抛出点。 [3]依题意 可知小球沿轴做减速运动，那么轴是斜向上偏离水平方向，设重垂线与轴间的夹角为，将重力加速度分别沿、轴方向分解，如图所示 则， 根据匀变速运动推论，设相邻点之间的时间间隔为，则沿轴方向有 解得 沿y轴方向有 解得 因此 6．某探究小组要测量电池的电动势和某电阻的阻值，可利用的器材有： A．电流表（内阻为）； B．电阻丝（单位长度电阻值为）； C．待测电阻； D．金属夹； E．刻度尺； F．开关S及导线若干。 他们设计了如图甲所示的实验电路原理图。 (1)实验步骤如下： ①将电阻丝拉直固定，按照图甲连接电路，金属夹置于电阻丝的_______（填“A”或“B”）端； ②闭合开关S，滑动金属夹至适当位置并记录电流表示数I，断开开关S，记录金属夹与B端的距离L； ③多次重复步骤②，根据记录的若干组I、L的值，作出图线如图乙所示。 (2)测得图线的斜率为k，则待测电池的电动势_______（用题中所给字母表示）。 (3)若电池的内阻为r，测得图线在纵轴的截距为b，则待测电阻的阻值_______（用题中所给字母表示）。 【答案】(1)A (2) (3) 【详解】（1）为了保护电路，闭合开关前，金属夹置于电阻丝的最大阻值处，由题图甲可知，应该置于A端。 （2）根据闭合电路欧姆定律有 整理得 图像的斜率为 解得 （3）由题意可知，图像的截距为 解得 7．某兴趣小组自制了一个四挡位（“”“”“”和“”）的欧姆表。 (1)小聪同学欲测量左右的电阻，需将选择开关调至________挡位，________调零后，进行测量，如图甲所示，则电阻阻值为________。 (2)该小组讨论后，设计的欧姆表内部结构如图乙所示，已知电源为一节干电池（，），其端应为电源的________。（选填“正极”或“负极”） (3)已知电流计的量程为，内阻，经计算，可求出4个定值电阻的阻值，则________。 【答案】(1) 欧姆 1100/1100.0 (2)正极 (3)900 【详解】（1）[1][2][3]欧姆表读数指针需指到表盘中央附近，故需选择“”挡位，欧姆调零后，再进行测量，读数为：。 （2）表笔的连接为“红进黑出”，故端应为电源的正极。 （3）由欧姆表工作原理可知，图乙中、、、挡位分别对应“”“”“”和“”四个挡位。当选择“”挡位时，内阻， 满偏电流 此时、、、串联，再和电流计并联，电流计的量程为，即为，故流过、、、的电流也为，因 可得： 当选择“”挡位时，，， 联立解得 故 8．某研究小组的同学为了测量某一电阻Rx的阻值，先用多用电表进行粗测，使用多用电表欧姆挡时，将选择开关调到欧姆挡“×10”挡位并调零，测量时发现指针向右偏转角度太大，这时他应该先将选择开关换成欧姆挡的“_______”挡位，将红、黑表笔短接，进行_______，使指针指在欧姆表刻度的“0”处；再次测量电阻Rx的阻值时，指针在刻度盘上停留的位置如图甲所示，则所测量电阻Rx的阻值为_______Ω。 【答案】 ×1 欧姆调零 18.0 【详解】[1]若指针偏转角度过大，说明待测电阻阻值较小，则应换小倍率挡位测量，即应该先将选择开关换成欧姆挡的“×1”挡位； [2]换挡后应重新进行欧姆调零，即将红、黑表笔短接，进行欧姆调零； [3]欧姆表的读数为指针所指刻度与倍率的乘积，则 9．(1)用图1所示的多用电表测量合金丝的电阻。待测合金丝阻值约为十几欧，测量步骤如下： ①使用前先调节指针定位螺丝，使指针对准左侧0刻线。 ②将选择开关转到电阻挡的_______（选填“×1”、“×10”或“×100”）的位置。 ③进行欧姆调零，再将两表笔分别与待测电阻两端相接，表盘如图2所示，则合金丝的阻值为_______。 (2)按照图3连接电路，测量合金丝的电阻率。实验时多次改变合金丝甲接入电路的长度、调节滑动变阻器连入电路的阻值，使电流表的读数达到某一相同值时记录电压表的示数，从而得到多个的值，作出图像，如图4中图线所示。 ①现有3个不同规格的滑动变阻器，本实验应选用______（填写选项前面的字母代号）。 A．滑动变阻器（0~2Ω） B．滑动变阻器（0~20Ω） C．滑动变阻器（0~200Ω） ②已知合金丝甲的横截面积为，则合金丝甲的电阻率为______（结果保留2位有效数字）。 ③图4中图线是另一根材质相同的合金丝乙采用同样的方法获得的图像，由图可知合金丝乙的横截面积______（选填“大于”、“等于”或“小于”）合金丝甲的横截面积。 ④利用图4中直线斜率求合金丝电阻率，是否存在因电表内阻带来的误差______（选填“是”、“否”）。 【答案】(1) “×1” 15 (2) B 大于 否 【详解】（1）②[1]将选择开关转到电阻挡的 “×1”的位置。 ③[2]合金丝的阻值为15×1Ω=15Ω。 （2）①[1]滑动变阻器接成了限流电路，则本实验应选用滑动变阻器（0~20Ω），故选B。 ②[2]根据 即 由图像可知 则合金丝甲的电阻率为 ③[3]根据，材料相同，则电阻率相同，因a斜率较大，可知截面积较小，即合金丝乙的横截面积大于合金丝甲的横截面积。 ④[4]若考虑电流表内阻，则表达式为，可知图像的斜率不变，不影响求合金丝电阻率。 二、电学实验部分 10．学习小组要测量一个电阻的电阻率，已知其长度为L，额定电压为1V。 （1）用螺旋测微器测量该电阻的直径，示数如图甲所示，其直径d=______mm；    （2）粗测该电阻的阻值为250Ω，为精确测量其阻值，该同学设计的测量电路如图乙所示，其中蓄电池E电动势约为6.5V（内阻不计）、滑动变阻器R最大阻值为200Ω、定值电阻R1=792Ω、保护电阻R2=250Ω。要求滑动变阻器在接近全电阻范围内可调，且测量时电表的读数不小于其量程的，则图乙中圆圈①位置接入______、圆圈②位置应接入______（均选填器材前的字母序号）；    A．电流表A1（量程为100mA，内阻RA1=3Ω） B．电流表A2（量程为5mA，内阻RA2=8Ω） C．电压表V（量程为3V，内阻RV=750Ω） （3）实验中根据两电表读数作出如图丙所示的图线（坐标均为国际单位），已知图线的斜率为k，则所测该电阻的阻值Rx=______（用题中已知所测物理量符号表示），研究实验误差时发现实验所用定值电阻的阻值比标称值小，则电阻率的测量值将______（选填“偏大”、“偏小”或“不变”）。    【答案】 1.990/1.991/1.989 C B 偏大 【详解】（1）[1]该电阻的直径 （2）[2][3] 圆圈②位置应接入B，即电流表A2，与定值电阻R1改装成伏特表，该伏特表的量程为 圆圈①位置接入C，当电压表满偏时，待测电阻两端电压为 解得 电压表与待测电阻的总电压为4V，恰好等于改装后的伏特表的量程4V，两个电表能同时满偏。 （3）[4]①为电压表，读数为U，②为电流表，读数为I，根据欧姆定律得 解得 根据图像得 解得 [5]研究实验误差时发现实验所用定值电阻的阻值比标称值小，则电阻的测量值Rx偏大，根据电阻定律 解得 测量值Rx偏大，电阻率的测量值偏大。 三、光学实验和热学实验部分 11．在“用双缝干涉测量光的波长”实验中，光具座上放置的光学元件依次为光源、透镜、M、N、P、遮光筒、毛玻璃、放大镜（目镜），如图所示。 (1)M、N、P三个光学元件依次为_____； A．滤光片、双缝、单缝 B．双缝、滤光片、单缝 C．滤光片、单缝、双缝 (2)如图所示，测量头中的分划板中心刻线与干涉条纹不在同一方向上。如果想使中心刻线与亮条纹对齐，下列操作中可达到目的的是_____； A．仅转动透镜 B．仅转动遮光筒 C．仅转动测量头 (3)关于该实验，下列说法正确的是_____。 A．仅撤去滤光片，光屏上仍能观察到干涉图样 B．若将双缝间的距离d减小，光屏上相邻两条暗条纹中心的距离减小 C．仅撤去双缝，在光屏上可能观察到明暗相间的条纹 D．为了减小测量误差，可用测微目镜测出n条亮条纹间的距离a，则相邻两条亮条纹间距为 【答案】(1)C (2)C (3)AC 【详解】（1）M、N、P三个光学元件依次为滤光片、单缝、双缝。 故选C。 （2）测量头中的分划板中心刻线与干涉条纹不在同一方向上，仅转动测量头即可。 故选C。 （3）A．仅撤掉滤光片，光屏仍能观察到彩色干涉图样，故A正确； B．根据条纹间距公式可知，若将双缝间的距离d减小，光屏上相邻两条暗条纹中心的距离增大，故B错误； C．仅撤掉双缝，在光屏上可能观察到明暗相间的衍射条纹，故C正确； D．用测微目镜测出n条亮条纹间的距离a，则相邻两条亮条纹间距为，故D错误； 故选AC。 12．如图甲所示，在“用双缝干涉测量光的波长”实验中： (1)在光具座上放置的光学元件依次为：①光源、②滤光片、③________、④双缝、⑤遮光筒、⑥光屏（含测量头）。 (2)在某次测量中，将测量头的分划板中心刻线与某条亮条纹中心对齐，将该亮条纹记为第1条亮条纹，读出手轮上的示数。然后同方向转动测量头，使分划板中心刻线与第6条亮条纹中心对齐，此时手轮上的示数如图乙所示，则的示数为________mm。 (3)已知双缝间距，测得双缝到屏的距离，求得相邻亮条纹的间距，则所测红光波长为________m。（保留两位有效数字） 【答案】(1)单缝 (2) (3) 【详解】（1）图甲中滤光片与双缝之间的光学元件是单缝，③为单缝。 （2）图乙可得读数 （3）由相邻亮条纹的间距可得 代入数据解得，波长 13．用双缝干涉实验测量光的波长的实验装置如图1所示。 (1)图1中A处应放置________（选填“双缝”或“单缝”）。 (2)某次实验过程中分划板中心刻线与某条亮纹中心对齐时，手轮上的示数如图2所示，则手轮的读数为________mm。 (3)实验测得n条亮纹间距为a，双缝到屏的距离为l，双缝间的距离为d，则光的波长为________（用n、a、d和l表示）。 (4)如图所示，在“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”实验中，若把8.0V的学生电源接到原线圈“0”、“800”接线柱，副线圈接到“0”、“100”接线柱，则接在副线圈两端的电压表示数最有可能是 。 A．2.1V B．1.9V C．1.1V D．0.9V 【答案】(1)单缝 (2)5.827/5.826/5.828 (3) (4)D 【详解】（1）在双缝干涉实验中，单缝在前，双缝在后，故题图1中的A处应放置单缝。 （2）由题图2可知，手轮的读数为 （3）条亮纹之间共有个相邻间隔，因此相邻亮纹间距 根据双缝干涉公式 变形得波长 （4）若为理想变压器，由电压与匝数关系 代入，，，得理想副线圈电压 实际实验中变压器存在漏磁、铁芯损耗，副线圈输出电压一定小于理想值，因此最可能为。 故选D。 14．某同学在“用双缝干涉测量光的波长”实验中，所用的实验装置如图甲所示。 (1)图甲2处固定的元件是______。 A．单缝 B．双缝 C．滤光片 (2)该同学通过测量头的目镜观察单色光的干涉图样时，发现里面的亮条纹与分划板竖线未对齐，如图乙所示。若要使两者对齐，该同学应如何调节______。 A．仅旋转遮光筒 B．仅旋转单缝 C．仅旋转双缝 D．仅旋转测量头 (3)调整好实验器材后，如图丙所示，实验中该同学先后使分划板中心刻线对准图中C、D位置时，手轮的读数分别记为、（），双缝间距为，毛玻璃屏与双缝间的距离为，则入射的单色光的波长的表达式为______。（用题中涉及的物理量符号表示） (4)另一同学以白光为光源，在屏幕上观察到了彩色干涉条纹。若在双缝中的一缝前放一红色滤光片（只能透过红光），另一缝前放一绿色滤光片（只能透过绿光），下列说法正确的______。 A．只有红色和绿色的双缝干涉条纹，其他颜色的双缝干涉条纹消失 B．红色和绿色的双缝干涉条纹消失，其他颜色的干涉条纹依然存在 C．任何颜色的双缝干涉条纹都不存在，但屏上仍有光亮 D．屏上无任何光亮 (5)1801年，托马斯·杨用双缝干涉实验研究了光波的性质。1834年，洛埃利用单面镜同样得到了杨氏干涉的结果（称洛埃镜实验）。洛埃镜实验的基本装置如图丁所示，为单色光源，为一平面镜。发出的光直接照在光屏上，同时发出的光还通过平面镜反射在光屏上。从平面镜反射的光相当于在平面镜中的虚像发出的，这样就形成了两个一样的相干光源。设光源到平面镜的垂直距离和到光屏的垂直距离分别为和，光的波长为。写出相邻两条亮纹（或暗纹）间距的表达式______。 【答案】(1)A (2)D (3) (4)C (5) 【详解】（1）图甲1处是滤光片，2处固定的元件是单缝，3是双缝。 故选A。 （2）要得到清晰干涉图样需要单缝与双缝平行，所以应调节测量头使干涉条纹与分划板中心刻线在同一方向上，即D选项符合题意。 故选D。 （3）相邻亮条纹之间的距离 根据双缝干涉条纹间距公式 单色光的波长 （4）在双缝中的一缝前放一红色滤光片（只能透过红光），另一缝前放一绿色滤光片（只能透过绿光），由于绿光和红光的频率不同，则不能发生干涉，但屏仍有光亮。 故选C。 （5）从光源直接发出的光和被平面镜反射的光实际上是同一列光，故是相干光，该干涉现象可以看作双缝干涉，所以之间的距离为d，而光源S到光屏的距离看以看作双孔屏到像屏距离l，等效双缝间距 根据相邻条纹间距公式 解得相邻两条亮纹（或暗纹）间距为 15．“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验步骤如下：    A．将画有油膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，数出轮廓中的方格数（正方形小方格的边长为2cm），求油膜面积S（如图所示） B．将一滴油酸酒精溶液滴在水面上，待油酸薄膜的形状稳定后，将玻璃板放在盘上，用彩笔将薄膜的形状画在玻璃板上 C．向浅盘中装入约2cm深的水，并撒上痱子粉或细石膏粉 D．用所学公式求出油膜厚度，即油酸分子的直径 E．在1mL纯油酸中加入酒精，至油酸酒精溶液总体积为1000mL， F．用注射器或滴管将配制好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒，测得60滴溶液体积为1mL。 （1）上述实验步骤的合理顺序是：E______ （2）根据上述数据，每滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是______mL；（保留2位有效数字） （3）根据上述数据及图中的面积，估测出油酸分子的直径是______m；（保留2位有效数字） （4）在浅盘中的水面上撒上痱子粉，将1滴油酸酒精溶液滴入水中后，下列现象或判断正确的是( ) A．油膜的面积先扩张后又稍微收缩了一些 B．油膜的面积先快速扩张后慢慢趋于稳定 （5）关于本实验下列说法正确的有( ) A．选用油酸酒精溶液而不是纯油酸，目的是让油酸尽可能散开，形成单分子油膜 B．若油酸没有充分散开，油酸分子直径的计算结果将偏小 C．计算油膜面积时舍去了所有不足一格的方格，油酸分子直径的计算结果将偏大 D．在向量筒中滴入1mL油酸酒精溶液时，滴数少记了几滴，油酸分子直径的计算结果将偏小 E．结束实验时，需要将水从浅盘的一角倒出，在这个角的边缘会遗留少许油酸。为了保持浅盘的清洁，不影响下次使用，可以用适量清水清洗，并用脱脂棉擦去。 （6）该实验体现了理想化模型的思想，实验中我们的理想假设有______。 A．把油酸分子视为球形                 B．油酸在水面上充分散开形成单分子油膜 C．油酸分子是紧挨着的没有空隙         D．油酸不溶于水 【答案】 FCBAD A AC ABC 【详解】（1）[1]上述实验步骤的合理顺序是：EFCBAD。 （2）[2]1滴酒精油酸溶液中含油酸的体积 （3）[3]由于每格边长为2cm，则每一格就是4cm2，估算油膜面积以超过半格以一格计算，小于半格就舍去的原则，估算出60格，则油酸薄膜面积为 S=60×4cm2=2.4×10-2m2 由于分子是单分子紧密排列的，因此分子直径为 （4）[4]油酸酒精溶液没有完全展开前，油酸分子间所夹的酒精分子，即没与水接触，也没与空气接触，但是却增大了油酸的体积。使得展开后的面积较大，而一旦展开后，酒精分子溶于水或挥发，则油酸分子要填补原来酒精分子留下的空隙，所以油酸形成的油膜的面积又会略有收缩，A正确，B错误。 故选A。 （5）[5]A．计算时利用的是纯油酸的体积，酒精的作用是更易于油酸平铺成单层薄膜，自身溶于水或挥发掉，使测量结果更精确，所以选用油酸酒精溶液而不是纯油酸，目的是让油酸尽可能散开，形成单分子油膜，故A正确； B．计算油酸分子直径的公式是，V是纯油酸的体积，S是油膜的面积。水面上痱子粉撒得较多，油膜没有充分散开，则测量的面积S偏小，导致结果计算偏大，故B错误； C．计算油膜面积时舍去了所有不足一格的方格，S将偏小，故得到的分子直径将偏大，选项C正确； D．计算时把向量筒中滴入1mL油脂酒精溶液时，滴数少数了几滴，浓度升高，则d偏大，选项D错误。 E．油酸不溶于水，应用酒精清洗，E错误。 故选AC。 （6）[6]在“用油膜法估测分子的大小”实验中，实验中理想假设有：①让油膜尽可能散开，形成单分子层；②把油酸分子看成球形；③不考虑分子之间空隙；油酸本身不溶于水，不是理想假设。故ABC正确，D错误。. 故选ABC。 试卷第22页，共25页 试卷第1页，共1页 学科网（北京）股份有限公司 $