内容正文:
目 录
倒计时05天
➤电磁感应综合—单双棒问题………………………………………………………………3
以生产科技为场景,三大力学观点应用于单双棒问题中。
倒计时04天
➤力学核心实验…………………………………………………………………………………17
以力学原型实验为基础,创新实验考核心实验数据处理、误差分析等。
倒计时03天
➤电学核心实验………………………………………………………………………………32
以电学原型实验为基础,创新实验考核心实验数据处理、误差分析等。
倒计时02天
➤考前冲刺保温卷………………………………………………………………………………52
用于查漏补缺、强化审题并保持题感。
倒计时01天
➤高考物理三大题型答题技巧与方法……………………………………………………60
倒计时05天 明辨棒体运动,洞悉回路玄机;厚积寒窗实力,一举金榜题名。
电磁感应综合—单双棒问题
考情透视--把脉命题 直击重点
►命题解码:
电磁感应中单、双导体棒运动问题,是2026高考物理核心高频考点,预计将以计算题形式呈现,作为力学与电磁学综合题型考查,兼具基础性和选拔性。该题型以导轨滑杆为经典模型,串联法拉第电磁感应定律、楞次定律、安培力公式等核心知识,融合力学运动分析、动量定理、能量守恒规律,全面考查学生知识迁移、多过程分析与综合解题能力,是区分物理学科素养的关键题型,年年在各省市试卷中“亮相”。
►高考前沿:
2026年单双棒命题将呈现三大特征:一是动量与能量观点的深度融合,“动量定理在电磁感应中的应用”已成独立考点,通过微元法求电荷量、位移和时间是解题新方向;二是含容单棒、不等间距双棒等复杂耦合模型增多,考查学生分类讨论与过程分析能力;三是情境化与科技前沿结合,如“磁悬浮列车驱动原理”“电磁炮发射机制”“新能源汽车能量回收系统”等真实工程背景将成为命题素材,学生需具备“快速剥离情境干扰、提炼物理模型”的能力。
核心模型--模型架构,精准剖析
【模型一】单棒模型
模型
过程分析
规律
阻尼式
(导轨光滑,电阻为R,导体棒电阻为r)
设运动过程中某时刻的速度为v,加速度为a,,a、v反向,导体棒做减速运动,v↓⇒a↓,当a=0时,v=0,导体棒做加速度减小的减速运动,最终静止
1.力学关系:;
2.能量关系:
3.动量电量关系:;
电动式
(导轨光滑,电阻为R,导体棒电阻不计,电源电动势为E内阻为r)
开关S闭合瞬间,ab棒受到的安培力 ,此时,速度v↑
⇒E反BLv↑⇒
⇒FA=BIL↓⇒加速度a↓,
当E反=E时,v最大,
且
1.力学关系:;
2.动量关系:
3.能量关系:
4.两个极值:
(1)最大加速度:当v=0时,E反=0,
(2)最大速度:当E反=E时,
发电式
(导轨光滑,电阻为R,导体棒电阻为r,F为恒力)
设运动过程中某时刻棒的速度为v,加速度为,
随v的增加,a减小,
当a=0时,v最大。
1.力学关系:
2.动量关系:
3.能量关系:
4.两个极值:
(1)最大加速度:当v=0时,。
(2)最大速度:当a=0时,
【模型二】含容单棒模型
模型
过程分析
规律
放电式
(先接1后接2,导轨光滑)
电容器充电后,电键接2后放电,导体棒向右移动,切割磁感线,产生反电动势,当电容器电压等于Blvm时,导体棒以最大速度匀速运动。
1.电容器充电量:
2.放电结束时电量:
3.电容器放电电量:
4.动量关系:;
5.功能关系:
无外力充电式
(导轨光滑)
充电电流减小,安培力减小,a减小,当a=0时,导体棒匀速直线运动
达到最终速度时:
1.电容器两端电压:(v为最终速度)
2.电容器电量:
3.动量关系:;
有外力充电式
(所有电阻不计,
导轨光滑)
电容器持续充,
得I恒定,a恒定,导体棒做匀加速直线运动
1.力学关系:
2.电流大小:
3.加速度大小:
【模型三】双棒模型
(1)等间距双棒模型
模型
过程分析
规律
无外力等距式
(导轨光滑)
棒2做变减速运动,棒1做变加速运动,稳定时,两棒的加速度均为零,以相同的速度匀速运动.对系统动量守恒,对其中某棒适用动量定理。
1.电流大小:
2.稳定条件:两棒达到共同速度
3.动量关系:
4.能量关系:;
有外力等距式
(导轨光滑)
a2减小,a1增大,当a2=a1时二者一起匀加速运动,存在稳定的速度差
1.电流大小:
2.力学关系:;。(任意时刻两棒加速度)
3.稳定条件:当a2=a1时,v2-v1恒定;I恒定;FA恒定;两棒匀加速。
4.稳定时的物理关系: ;;;
(2)不等间距双棒模型
模型
过程分析
规律
无外力不等距式
(导轨光滑)
棒1做变减速运动,棒2做变加速运动,稳定时,两棒的加速度均为零,两棒以不同的速度做匀速运动,所围的面积不变.v1L1=v2L2
1.动量关系:;
2.稳定条件:
3.最终速度:;
4.能量关系:
5.电量关系:
易错避坑--易错陷阱 精准避坑
【易错一】动量守恒条件判断失误
(1)易错点:双棒系统中误认为始终动量守恒;
(2)闭坑策略:仅当系统水平方向不受外力时(光滑导轨、无外力拉棒)动量才守恒;有外力拉双棒或斜面导轨上的双棒,动量不守恒,需用动量定理逐棒分析。
【易错二】匀速运动与稳定状态混淆
(1)易错点:单棒匀速即a=0,但双棒稳定状态不一定匀速;
(2)闭坑策略:等间距双棒有初速度→最终两棒共速;一棒受恒力双棒→最终加速度相同做匀加速运动。两类收尾状态判清后再代公式。
【易错三】能量转化分析漏项
(1)易错点:双棒问题能量分析中忘了焦耳热或摩擦力产热;
(2)闭坑策略:双棒滑动系统末态动能=初态动能-−电阻生热-−(若导轨有摩擦则减摩擦力产热)。画出总能量变化路径再列方程。
【易错四】电磁感应与电容器结合找不准电流
(1)易错点:含容单棒中误认为电流恒定或公式生搬硬套;
(2)闭坑策略:含容单棒充电过程中,需要结I=ΔQ/Δt=CΔU/Δt与U=BLv推导结论,非死记硬背。
高频考点--高频要点 重点攻克
【考点一】电磁感应的动力学问题处理方法
1.力学对象和电学对象的相互关系
2.分析电磁感应现象中动力学问题的基本步骤
【考点二】电磁感应的能量问题处理方法
1.电磁感应现象中的能量转化
此类问题中克服安培力做功,转化为系统的电能,而后转化为其他形式的能量,例如焦耳热,此类问题多用动能定理或能量守恒定律求解。
2.能量转化问题的分析步骤
真题精研--复盘经典 把握规律
题组一 情景设定:电磁弹射系统 知识溯源:有源单杆模型中的安培力、动量定理应用
(2025·浙江·高考真题)如图所示,某兴趣小组设计了一新型两级水平电磁弹射系统。第一级由间距为l的水平金属导轨、可在导轨上滑行的导电动子、输出电压恒为U的电源和开关S组成,由此构成的回路总电阻为;第二级由固定在动子上间距也为l的导电“”形滑杆、锁定在滑杆上可导电的模型飞机组成,由此构成的回路总电阻为。另外在第二级回路内固定一超导线圈,它与第一、第二两级回路三者彼此绝缘。导轨间存在方向竖直向下、磁感应强度大小为B的匀强磁场。接通开关S,动子从静止开始运动,所受阻力与其速度成正比,比例系数为k。当动子运动距离为时(可视为已匀速),立即断开S,在极短时间内实现下列操作:首先让超导线圈通上大电流,产生竖直方向的强磁场,在第二级回路中产生磁通量;再让超导线圈断开,磁场快速消失,同时解锁飞机,对飞机实施第二次加速,飞机起飞。已知动子及安装其上所有装备的总质量为M,其中飞机质量为m,在运动过程中,动子始终与导轨保持良好接触,忽略导轨电阻。
(1)求动子在接通S瞬间受力的大小;
(2)求第一级弹射过程中动子能达到的最大速度;
(3)求第一级弹射过程中电源输出的总能量W;
(4)判断超导线圈中电流方向(俯视),并求飞机起飞时的速度大小。
题组二 情景设定:无外力单棒 知识溯源:无外力单棒中的安培力、功率和动量定理应用
(2025·安徽·高考真题)如图,平行光滑金属导轨被固定在水平绝缘桌面上,导轨间距为L,右端连接阻值为R的定值电阻。水平导轨上足够长的矩形区域MNPQ存在竖直向上的匀强磁场,磁感应强度大小为B。某装置从MQ左侧沿导轨水平向右发射第1根导体棒,导体棒以初速度v0进入磁场,速度减为0时被锁定;从原位置再发射第2根相同的导体棒,导体棒仍以初速度v0进入磁场,速度减为0时被锁定,以此类推,直到发射第n根相同的导体棒进入磁场。已知导体棒的质量为m,电阻为R,长度恰好等于导轨间距,与导轨接触良好(发射前导体棒与导轨不接触),不计空气阻力、导轨的电阻,忽略回路中的电流对原磁场的影响。
求:
(1)第1根导体棒刚进入磁场时,所受安培力的功率;
(2)第2根导体棒从进入磁场到速度减为0的过程中,其横截面上通过的电荷量;
(3)从第1根导体棒进入磁场到第n根导体棒速度减为0的过程中,导轨右端定值电阻R上产生的总热量。
题组三 情景设定:有磁场斜面上的线框 知识溯源:动能定理、动量定理和法拉第电磁感应定律
(2025·山东·高考真题)如图所示,平行轨道的间距为L,轨道平面与水平面夹角为α,二者的交线与轨道垂直,以轨道上O点为坐标原点,沿轨道向下为x轴正方向建立坐标系。轨道之间存在区域I、Ⅱ,区域I(−2L ≤ x < −L)内充满磁感应强度大小为B、方向竖直向上的匀强磁场;区域Ⅱ(x ≥ 0)内充满方向垂直轨道平面向上的磁场,磁感应强度大小B1 = k1t+k2x,k1和k2均为大于零的常量,该磁场可视为由随时间t均匀增加的匀强磁场和随x轴坐标均匀增加的磁场叠加而成。将质量为m、边长为L、电阻为R的匀质正方形闭合金属框epqf放置在轨道上,pq边与轨道垂直,由静止释放。已知轨道绝缘、光滑、足够长且不可移动,磁场上、下边界均与x轴垂直,整个过程中金属框不发生形变,重力加速度大小为g,不计自感。
(1)若金属框从开始进入到完全离开区域I的过程中匀速运动,求金属框匀速运动的速率v和释放时pq边与区域I上边界的距离s;
(2)金属框沿轨道下滑,当ef边刚进入区域Ⅱ时开始计时(t = 0),此时金属框的速率为v0,若,求从开始计时到金属框达到平衡状态的过程中,ef边移动的距离d。
题组四 情景设定:含容双棒 知识溯源:法拉第电磁感应定律、动量定理的应用
(2025·甘肃·高考真题)在自动化装配车间,常采用电磁驱动的机械臂系统,如图,ab、cd为两条足够长的光滑平行金属导轨,间距为L,电阻忽略不计。导轨置于磁感应强度大小为B,方向垂直纸面向里的匀强磁场中,导轨上有与之垂直并接触良好的金属机械臂1和2,质量均为m,电阻均为R。导轨左侧接有电容为C的电容器。初始时刻,机械臂1以初速度向右运动,机械臂2静止,运动过程中两机械臂不发生碰撞。系统达到稳定状态后,电流为零,两机械臂速度相同。
(1)求初始时刻机械臂1的感应电动势大小和感应电流方向;
(2)系统达到稳定状态前,若机械臂1和2中的电流分别为和,写出两机械臂各自所受安培力的大小;若电容器两端电压为U,写出电容器电荷量的表达式;
(3)求系统达到稳定状态后两机械臂的速度。若要两机械臂不相撞,二者在初始时刻的间距至少为多少?
终极预测--压轴实战 稳拿高分
【名校预测·第一题】(2026·天津河东·二模)如图所示,竖直平面内固定一足够长的“U”型金属导轨,质量为、电阻不计的金属棒垂直导轨静置于绝缘固定支架上。支架上方存在竖直向下的匀强磁场,边长为的正方形区域内存在垂直纸面向外的匀强磁场,两磁场互不影响,且磁感应强度大小与时间的关系均为(T)。支架上方导轨单位长度的电阻为,下方导轨的总电阻为。从时刻开始,对金属棒施加竖直向上的拉力,使其以加速度向上做匀加速直线运动。金属棒始终与导轨接触良好,与导轨间动摩擦因数为,不计空气阻力,重力加速度大小为。求:
(1)区域产生感应电动势的大小和金属棒中电流的方向;
(2)时,金属棒中的电流大小;
(3)经过多长时间,对金属棒所施加的拉力达到最大值,并求此最大值。
【名校预测·第二题】(2026·辽宁·模拟预测)某物理小组模拟游乐园的儿童飞车,制作了如图所示的装置。在绝缘水平地面上平行放置了两组金属直导轨,分别为POQ 和,导轨间距L=1m。PO与OQ连接点O、与的连接点采用绝缘材料连接(不影响导轨上物体的运动),将导轨分为“加速区域”和“减速区域”,其中“减速区域”的右侧用导线相连,“加速区域”左侧安装一个恒流源,闭合开关S后,该恒流源持续为电路提供3A的电流,靠近电源处连接一个R1=1Ω的定值电阻。导轨间存在竖直向下的匀强磁场,磁感应强度B=1T。质量为m=1kg、导轨间阻值为R2=2Ω的导体棒垂直导轨放置,在距离导体棒足够远处NN'静止放置一辆质量为M=4kg可视为质点的模拟小车,小车与导轨绝缘,小车始终受到一个与其速度成正比的阻力,比例系数为k=0.5。当开关S闭合后,导体棒在加速区域内加速运动,稳定后与模拟小车碰撞并连接为一体,继续加速后通过绝缘连接处进入减速区域。已知导体棒与导轨接触良好,导轨电阻忽略不计。求:
(1)刚闭合开关时导体棒的加速度大小;
(2)导体棒与小车碰撞后瞬间二者的速度大小;
(3)为保证安全,减速区域的最短长度。
【名校预测·第三题】(2026·新疆·三模)如图甲所示,质量的光滑矩形金属框ABCD置于光滑绝缘水平面上,AB长,AD与BC足够长,AB段和CD段电阻均为,质量、长的金属棒MN垂直于AD放置在金属框上,导轨其余部分和金属棒的电阻均不计。整个空间存在竖直向下的匀强磁场,磁感应强度,某时刻给金属棒一水平向右的初速度,在运动过程中金属棒始终与金属框的两边垂直且接触良好。
(1)求金属棒刚开始运动时受到的安培力;
(2)求在整个过程中产生的焦耳热和通过MN的电荷量;
(3)若将金属框固定,时刻给金属棒一个水平向右的初速度的同时,再给其加一水平向左的外力F,使金属棒向右做匀减速直线运动。时金属棒的速度降为零,写出内F的大小随时间t变化的规律;
(4)如图乙所示,若将金属框固定,AB间换成电阻不计的导线连接的电容器,电容,现有水平向右的外力使MN从静止开始以加速度向右做匀加速运动,求时外力的大小。
【名校预测·第四题】(2026·广西桂林·一模)2025年我国首艘采用电磁弹射系统的航空母舰——福建舰正式授旗入列。如图甲所示为一种电磁弹射系统的简化模型,发电机内半径为的固定金属圆环内存在垂直环面向里的匀强磁场,磁感应强度大小为,圆环的圆心和边缘通过导线分别与接线柱1和3相连。一根长度为的金属棒绕着圆心以恒定的角速度顺时针旋转,端点与圆环接触良好。间距为的光滑金属导轨和平行固定在同一水平面内,在虚线右侧,存在垂直导轨平面向外的匀强磁场,磁感应强度大小为,两导轨的左端点与接线柱2和3相连。在某次弹射操作过程中,先让开关S与接线柱1接通,对电容器充电。待电容器充满电后,再将开关与接线柱2接通,静置于处的金属棒在较短时间内达到最大速度后弹射离开导轨。的长度为质量为电阻为与导轨接触良好,电容器的电容为。求在该次弹射操作过程中:
(1)开关S与接线柱1断开时,接线柱1和3之间的电势差;
(2)开关S与接线柱2接通瞬间,金属棒的加速度大小;
(3)将开关S接至1到电路达到稳定的过程中,在图乙中定性画出电容器两极间的电压随电荷量变化的图像,并结合该图像论证电路稳定时电容器储存的能量(是发电机的电动势);
(4)电容器所释放的能量不能完全转化为金属导体棒的动能,将导体棒离开轨道时的动能与电容器所释放能量的比值定义为能量转化效率。若某次发射结束时,电容器的电荷量减小到充电结束时的,求这次发射过程中的能量转化效率。
【名校预测·第五题】(2026·山西吕梁·二模)如图所示,在两根足够长、间距为的水平导轨上垂直放置导体棒a与绝缘棒b,导轨间有磁感应强度的竖直向下的匀强磁场,导轨左端接有的电容器。已知a棒光滑,b棒与导轨间的动摩擦因数为,质量分别为和,初始时刻两棒之间距离为。现用与导轨平行的恒力作用在a棒上,速度为时与b碰撞,碰撞瞬间撤去,不计导轨及a棒的电阻,所有碰撞均为弹性碰撞。
(1)求第一次碰撞后a棒与b棒的速度大小;
(2)求恒力的大小;
(3)若每次碰前b棒已静止且a棒已匀速运动,求足够多次碰撞后b棒的总位移。
【名校预测·第六题】(2026·辽宁·一模)如图(a)所示,顶角为的“”形光滑金属导轨POM与光滑平行导轨PQ、MN平滑连接,固定在水平面上,导轨PQ、MN间距为,导轨仅OP部分有电阻,导轨在方向竖直向下、磁感应强度的匀强磁场中。一根长度为、质量为的导体棒在拉力F作用下从O点开始以速度(大小未知)水平向右运动,导体棒在运动过程中与导轨接触良好。已知导轨OP部分单位长度的阻值为,其余部分的电阻忽略不计,导轨OP部分的长度,PQ部分的长度,拉力F随时间t变化的关系如图(b)所示,时导体棒刚运动到虚线MP处时加速度为0,之后拉力F突然增大至。
(1)求的大小;
(2)在图(c)中画出内导体棒的图像(要有计算过程);
(3)时撤去拉力,求导体棒运动到虚线NQ处时的速度大小。
【名校预测·第七题】(2026·辽宁营口·二模)间距为L、电阻不计且足够长的光滑平行导轨如图所示,水平和倾斜部分平滑连接。质量分别为2m和3m、电阻均为R的两金属棒b、c静置在水平导轨上,两金属棒平行且与导轨垂直。图中虚线de的右侧存在着范围足够大、方向竖直向上的匀强磁场,磁感应强度大小为B。质量为m的绝缘棒a垂直放在倾斜导轨上,从高为h处由静止释放,运动到水平导轨上与金属棒b发生弹性正碰,碰后拿走棒a,金属棒b进入磁场始终未与金属棒c碰撞。重力加速度大小为g,求:
(1)碰后瞬间金属棒b的速度大小v;
(2)整个过程金属棒c产生的焦耳热Q;
(3)整个过程通过金属棒c的电荷量q;
(4)金属棒c的初始位置距磁场边界de的最小距离x。
【名校预测·第八题】(2026·江苏·二模)如图所示,水平固定、间距为L的平行金属导轨处于竖直向上的匀强磁场中,磁感应强度的大小为B。与导轨垂直且接触良好的导体棒a、b,质量均为m,电阻均为R。现对a施加水平向右的恒力,使其由静止开始向右运动。当a向右的位移为x时,a的速度达到最大且b刚要滑动。已知两棒与导轨间的动摩擦因数均为,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,不计导轨电阻,重力加速度为g。
(1)求导体棒b刚要滑动时,导体棒a的最大速度vm;
(2)定性画出导体棒b所受摩擦力f大小随时间t变化的图像;
(3)求导体棒a发生位移x的过程中,回路中产生的总焦耳热Q;并在a达到最大速度时,给b水平向右的瞬时速度v0(v0<vm),求此后b的最终速度vb。
【名校预测·第九题】(2026·黑龙江哈尔滨·模拟预测)如图所示,间距为的光滑平行金属导轨MN和PQ水平放置,其所在区域存在磁感应强度为的竖直向上匀强磁场。间距也为L的足够长导轨QED与NFC沿竖直方向平行放置,由半径的光滑圆弧轨道与倾角为的倾斜轨道在E、F点平滑连接组成,圆弧轨道最高点、圆心与水平轨道右端点处于同一竖直线上。EP下方倾斜轨道间有垂直于导轨平面向下的匀强磁场,GH为磁场下边界。金属棒ab质量,金属棒ef质量,与倾斜导轨的动摩擦因数均为0.75,两棒粗细相同且阻值均为;若不计所有导轨的电阻,水平轨道与圆弧轨道交界处竖直距离恰好等于两金属棒直径(较小),忽略感应电流产生的磁场及两个磁场间的相互影响,取重力加速度,,,求:
(1)初始时刻,两棒均被固定且距离为,已知随时间变化如图所示,求0.1s时ab棒所受安培力的大小;
(2)若0.2s后某时刻解除两棒锁定的同时ab棒以的初速度向右运动,之后两棒(未发生碰撞)先后进入圆弧轨道,ab棒通过圆弧轨道最高点时,此处两个压力传感器(每轨一个图中未画出)的示数均比ef棒通过此处时增大5.1N,求ef棒从解除锁定后到通过圆弧轨道最高点过程中该棒上产生的焦耳热;
(3)接(2),若ab棒在圆弧轨道上运动过程中,ef棒进入匀强磁场后在外力作用下迅速被锁定在与E、F距离d处(仍在磁场中),之后当ab棒经过E、F时ef棒锁定被同时解除,若ef棒离开磁场边界GH时的速度与ab棒速度相等(ab棒仍在磁场中且与ef棒未发生碰撞),为确保之后ab棒也能离开磁场,求d应该满足的条件范围。
【名校预测·第十题】(2026·重庆沙坪坝·一模)如图,足够长平行导轨间距L,倾斜段倾角,有垂直斜面向上的磁感应强度大小为B的匀强磁场;水平段有竖直向上同样大小的匀强磁场;水平金属板M、N间距为L,构成电容为的电容器,板间有垂直纸面向里磁感应强度大小为B的匀强磁场,初始开关断开;相同导体棒、长L、质量m、电阻R,垂直导轨放置。现将锁住,从高h处由静止释放,达最大速度后通过,刚到达水平轨道时立即解除对的锁定,两棒碰后粘连在一起运动,随后闭合开关。已知重力加速度大小为g,不计一切摩擦,求:
(1)求棒在倾斜轨道上下滑过程中回路产生的总热量Q;
(2)两棒一起稳定运动时的速度大小v;
(3)在(2)问前提下,质量为、带电荷量为q的带正电粒子从靠近N板的P点以棒通过时的速率垂直磁场水平进入极板间,粒子不与板相碰,不计重力,求粒子在磁场中运动的最高点与P点的高度差y。
【名校预测·第十一题】(2026·内蒙古乌兰察布·二模)如图所示,两足够长的光滑平行导轨沿水平方向固定,该导轨有两部分组成,左侧宽导轨的间距为,右侧窄导轨的间距为,整个空间存在竖直向下、磁感应强度大小为的匀强磁场,质量为,长为,阻值为的导体棒a垂直放在左侧宽导轨上,质量为,长为,阻值为的导体棒b垂直放在右侧窄导轨上,时刻同时给导体棒a、b大小相等、方向相反的初速度,整个过程导体棒a、b始终没有离开宽导轨和窄导轨,两导体棒始终保持与导轨有良好的接触,不计导轨的电阻。求:
(1)当导体棒b的速度为0时,导体棒b的加速度大小;
(2)当回路中电流为0时,导体棒a、b的速度大小;
(3)整个过程,流过导体棒b的电荷量以及导体棒b上产生的焦耳热。
【名校预测·第十二题】(2025·河北沧州·一模)如图所示,间距为的平行导轨、右端分别和间距为的平行导轨、左端连接,导轨固定在水平面上、导轨、处在垂直导轨平面向上、磁感应强度大小为的匀强磁场中、导轨、处在垂直于导轨平面向下、磁感应强度大小为的匀强磁场中;质量为、接入电路电阻为的金属棒垂直放在导轨、上,质量为、接入电路电阻为的金属棒垂直放在导轨、上,导轨光滑且足够长,导轨电阻不计,锁定金属棒,给金属棒施加水平向右、大小为的恒力,金属棒运动时间时速度达到最大,金属棒运动过程中始终与导轨垂直且接触良好,求:
(1)金属棒运动的最大速度的大小;
(2)时间内金属棒运动的路程;
(3)当金属棒匀速运动后,解除对金属棒的锁定,则金属棒最终运动的加速度多大。
倒计时04天 精准测量明真理,潜心砺志定乾坤;严谨求实破难题,提笔亮剑赢高考。
力学核心实验
考情透视--把脉命题 直击重点
►命题解码:
力学实验作为高考实验题中基础性最强的模块,属于必拿分的基础题。近五年力学实验题呈现出“情境生活化、测量创新化、分析深度化”的鲜明特点。力学实验分值通常为6-8分,在实验题总分中占据重要位置。
►高考前沿:
2026年高考物理力学实验题将聚焦“真实情境+探究能力+综合素养”,命题趋势由“解题”转向“解决真实问题”,实验考查更强调数据处理、误差分析、传感器应用与实验设计能力。核心实验重点包括:验证牛顿第二定律;验证机械能守恒定律;用单摆测重力加速度;探究弹力与弹簧伸长量的关系(胡克定律);验证动量守恒定律。实验创新方向:传感器应用(光电门、力传感器、位移传感器)已常态化;实验题将更多结合航天、交通、生活科技等真实场景。
核心模型--模型架构,精准剖析
【模型一】纸带类实验
1. 瞬时速度的计算(匀变速直线运动推论)
核心公式:。说明:为相邻两个计数点的时间间隔,打点计时器固有频率,固有打点周期;若每隔个点取 1 个计数点,则(如每隔 4 个点取一个计数点,)。
2. 加速度的计算(3 种必考方法)
(1)匀变速判断公式(邻差法):;推广式:。说明:连续相等时间内的位移差恒定,是判断物体做匀变速直线运动的核心依据。
(2)逐差法(偶数段位移,充分利用数据减小误差):
以 6 段位移为例:核心公式:。推导:,,,取平均,合并得上述公式。
(3)两段法(奇数段位移,舍弃中间段减小误差):
以 5 段位移为例,舍弃中间段,公式同 4 段逐差法;3 段位移公式:核心公式:。
【模型二】光电门类实验
1. 瞬时速度测量(核心原理)
核心公式:。说明:为挡光片的宽度,为挡光片经过光电门的挡光时间;越小,平均速度越接近瞬时速度,测量精度越高。
2. 加速度测量(3 种高考必考方法)
(1)双光电门法(最常考)
①核心公式:,推导得
②说明:为物体先后经过两个光电门的速度,为两个光电门的间距。
(2)单光电门往返法
①核心公式:,其中,
②说明:为物体两次经过同一光电门的时间间隔,常用于竖直上抛、自由落体往返运动。
(3)多光电门逐差法
与纸带逐差法逻辑一致,用相邻光电门的速度、时间间隔计算加速度,考频较低。
易错避坑--易错陷阱 精准避坑
【易错一】平衡摩擦力误区
(1)易错点:平衡摩擦力时挂了钩码一起动,导致摩擦力被重力分量“减过头”;
(2)闭坑策略:平衡摩擦力应只让小车间拖着纸带匀速运动,不能挂钩码。平衡后不能随意改变木板倾角或添加砝码后不重新调整。
【易错二】验证牛顿第二定律图像不过原点原因
(1)易错点:a-F图不过原点,把图线平移、斜率公式混淆;
(2)闭坑策略:不过原点≠摩擦力未平衡。若F轴正截距→平衡过度(木板倾角过大);F轴负截距/且a为正时F为负→平衡不足,木板倾角太小。
【易错三】验证机械能守恒定律时瞬时速度的求法错误
(1)易错点:直接用v=或 v=gt 计算某点速度。
(2)闭坑策略:用纸带上相邻两点间的平均速度代替瞬时速度。
高频考点--高频要点 重点攻克
【考点一】探究加速度与力、质量的关系(传统实验方案)
一、探究加速度与力、质量的关系(传统实验方案)
1.实验原理:控制变量法,合外力恒定下;小车质量恒定下。
2.核心公式:
(1)整体法:(为小车总质量,为砝码 + 砝码盘总质量)
(2)小车拉力:,仅当时,(高考必考近似条件)
(3)加速度计算:通用纸带加速度公式。
3.核心操作与考点:
(1)平衡摩擦力:垫高木板无滑轮端,轻推小车,纸带点间距均匀即平衡完成;无需每次改变小车质量重新平衡。
(2)控制变量:先保持不变,改变测,作图像;再保持不变,改变测,作图像(避免反比例曲线,用线性图像判断规律)。
4.误差分析与图像偏差:
误差来源
图像偏差
核心原因
未平衡 / 平衡摩擦力不足
图像在轴有正截距
拉力需先克服摩擦力,达到一定值才有加速度
平衡摩擦力过度
图像在轴有正截距
重力分力大于摩擦力,时已有加速度
未远小于
图像末端向下弯曲
实际拉力,越大偏差越大
二、探究加速度与力、质量的关系(光电门)
1.核心原理:同纸带实验,用双光电门法计算加速度,其余逻辑完全一致。
2.核心公式:同纸带实验的牛顿第二定律公式 + 双光电门加速度公式。
3.优势:消除纸带与限位孔的摩擦,系统误差更小。
4.高频考点:的近似条件、平衡摩擦力的要求、与图像分析。
【考点二】验证机械能守恒定律
一、验证机械能守恒定律(传统实验方案)
1.实验原理:自由下落过程中,重物重力势能的减少量等于动能的增加量,即。
2.核心公式:
(1)全程验证(初速度为 0):,约去得。
(2)任意两点验证:,约去得
(3)速度计算:仅能用,严禁用或计算(循环论证,高考必考易错点)
3.核心操作与考点:
(1)纸带选择:选第 1、2 点间距接近 2mm 的纸带(,保证初速度为 0)。
(2)无需平衡摩擦力,阻力为系统误差来源。
4.误差分析:空气阻力 + 纸带摩擦,导致(动能增加量略小于重力势能减少量)。
二、验证机械能守恒定律(光电门高频实验)
1.核心原理:重物下落过程中,重力势能的减少量等于动能的增加量。
2.核心公式:
(1)单光电门版(初速度为 0):(为释放点到光电门的下落高度)
(2)双光电门版:(为两个光电门的高度差)
(3)气垫导轨版:导轨倾斜平衡摩擦力,滑块下滑,(为滑块重心下降高度,,为光电门间距)
3.高频考点:无需测量质量、挡光片宽度对误差的影响、阻力导致的系统误差。
三、验证动量守恒定律
1.核心原理:两滑块碰撞过程中,系统合外力为 0,总动量守恒,即。
2.核心公式:
(1)动量守恒:
(2)完全弹性碰撞附加验证(动能守恒):
3.核心操作:气垫导轨调水平,保证系统合外力为 0;两滑块安装弹性碰撞架 / 橡皮泥(完全非弹性碰撞)。
4.高频考点:速度的矢量性(注意速度正负号)、完全弹性 / 非弹性碰撞的条件、系统误差分析。
四、探究弹簧弹力与形变量的关系(胡克定律)
1.实验原理:在弹性限度内,弹簧的弹力与形变量成正比,即胡克定律。
2.核心公式:
(1)形变量计算:(为弹簧原长,为弹簧现长,易错点:形变量≠弹簧长度)
(2)胡克定律:,劲度系数(为图像的斜率,单位 N/m)
3.核心操作与考点:
(1)原长测量:竖直悬挂弹簧,自然下垂状态测原长,消除弹簧自重带来的误差。
(2)图像法:
①图像:过原点的直线,斜率为,超出弹性限度后图像弯曲。
②图像(为弹簧总长):,斜率为,与轴交点为原长,与轴截距为。
4.误差分析:弹簧自重、长度测量误差、超出弹性限度导致的非线性偏差。
五、验证力的平行四边形定则(橡皮条核心实验)
1.实验原理:等效替代法,两个分力的共同作用效果与一个合力的作用效果相同(橡皮条结点拉至同一位置),验证分力为邻边的平行四边形对角线与合力实际值是否重合。
2.核心公式:矢量合成,验证理论合力与实际合力(单弹簧测力计拉力)大小相等、方向相同。
3.核心操作与考点:
(1)等效核心:每次必须将橡皮条结点拉至同一位置,保证作用效果相同。
(2)记录要求:结点的位置、弹簧测力计的示数(力的大小)、细绳的方向(力的方向)。
(3)操作规范:弹簧测力计、橡皮条、细绳必须与木板平面平行,避免摩擦;两分力夹角建议,避免过大 / 过小导致误差过大。
4.误差分析:力的方向记录偏差、弹簧测力计读数误差、结点位置偏移、木板不水平导致的摩擦误差。
真题精研--复盘经典 把握规律
题组一 情景设定:探究平抛运动实验 知识溯源:平抛运动速度的计算及平抛运动的规律
(2026·浙江·高考真题)“在探究平抛运动实验中”
(1)为探究水平方向分运动特点,应选用图1中的________(选填“甲”或“乙”)装置
(2)采用图2所示装置进行实验。将一张白纸和复写纸固定在装置的背板上,钢球落到倾斜的挡板后挤压复写纸,在白纸上留下印迹。下列说法正确的是________。
A.调节装置使其背板竖直
B.调节斜槽使其末端切线水平
C.以斜槽的末端在白纸上的投影点为坐标原点
D.钢球在斜槽静止释放的高度应等间距下降
(3)如图3所示,将实验中记录的印迹用平滑曲线连接,其中抛出点为坐标原点,A点(11.0cm,15.8cm)是记录的印迹,B点(11.8cm,19.6cm)是曲线上的一个点,为得到小球的水平速度,应取________(选填“A”或“B”)点进行计算,可得水平速度________m/s。(g取,所得结果保留两位有效数字)
题组二 情景设定:研究机械能守恒定律 知识溯源:机械能守恒定律的应用
(2025·江西·高考真题)某小组利用气垫导轨、两个光电门、滑块、遮光片等,组成具有一定倾角的导轨装置,研究机械能守恒定律。重力加速度g取。
(1)实验前,应合理安装实验器材。图(a)中光电门____的位置安装不合理,应如何调整_____:
(2)实验时,导轨倾斜角的正弦值,光电门1、2相距L。将宽度的遮光片固定于滑块上,从导轨最左端静止释放滑块,分别记录遮光片通过光电门1、2的时间和。移动光电门2的位置改变L,重复实验,所测数据见下表。
…
滑块经过光电门1、2的速度分别为和。当时,_____,滑块通过两光电门下降的高度_____。(结果保留2位小数)
(3)处理上表数据,并绘制关系曲线(其中),如图(b)所示。根据图(b)中的信息,分析滑块在下滑过程中机械能是否守恒:_____,并给出理由:________。
题组三 情景设定:探究弹簧弹力与形变量的关系 知识溯源:胡克定律的应用
(2025·四川·高考真题)某学习小组利用生活中常见物品开展“探究弹簧弹力与形变量的关系”实验。已知水的密度为1.0×103kg/m3,当地重力加速度为9.8m/s2。实验过程如下:
(1)将两根细绳分别系在弹簧两端,将其平放在较光滑的水平桌面上,让其中一个系绳点与刻度尺零刻度线对齐,另一个系绳点对应的刻度如图1所示,可得弹簧原长为________cm。
(2)将弹簧一端细绳系到墙上挂钩,另一端细绳跨过固定在桌面边缘的光滑金属杆后,系一个空的小桶。使弹簧和桌面上方的细绳均与桌面平行,如图2所示。
(3)用带有刻度的杯子量取50mL水,缓慢加到小桶里,待弹簧稳定后,测量两系绳点之间的弹簧长度并记录数据。按此步骤操作6次。
(4)以小桶中水的体积V为横坐标,弹簧伸长量x为纵坐标,根据实验数据拟合成如图3所示直线,其斜率为200m−2。由此可得该弹簧的劲度系数为________N/m(结果保留2位有效数字)。
(5)图3中直线的截距为0.0056m,可得所用小桶质量为________kg(结果保留2位有效数字)。
题组四 情景设定:探究加速度与力、质量的关系 知识溯源:牛顿第二定律的应用
(2025·安徽·高考真题)某实验小组通过实验探究加速度与力、质量的关系。
(1)利用图甲装置进行实验,要平衡小车受到的阻力。平衡阻力的方法是:调整轨道的倾斜度,使小车___________。(选填正确答案标号)
a.能在轨道上保持静止
b.受牵引时,能拖动纸带沿轨道做匀速运动
c.不受牵引时,能拖动纸带沿轨道做匀速运动
(2)利用图乙装置进行实验,箱体的水平底板上安装有力传感器和加速度传感器,将物体置于力传感器上,箱体沿竖直方向运动。利用传感器测得物体受到的支持力和物体的加速度a,并将数据实时传送到计算机。
①图丙是根据某次实验采集的数据生成的和a随时间t变化的散点图,以竖直向上为正方向。时,物体处于___________(选填“超重”或“失重”)状态;以为横轴、a为纵轴,根据实验数据拟合得到的图像为图丁中的图线a、
②若将物体质量增大一倍,重新进行实验,其图像为图丁中的图线___________。(选填“b”“c”或“d”)
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【名校预测·第一题】(2026·安徽·模拟预测)某实验小组的同学利用如图甲所示的装置探究加速度与物体所受合力的关系。
(1)实验时,为了减小实验误差,下列说法或操作正确的是___________。
A.遮光条宽度越宽越好,便于测量瞬时速度
B.不必调节细线与长木板平行
C.不必满足小车的质量远大于砂和砂桶的总质量
(2)正确组装实验器材,用刻度尺测量两光电门之间的距离L,用螺旋测微器测量遮光条的宽度d,在砂桶里装有一定质量的细砂,将小车由静止释放,依次记录遮光条通过光电门1、2的挡光时间Δt₁、Δt₂,同时记录弹簧测力计的示数,小车的加速度大小为a=___________(用以上物理量表示)。
(3)改变砂桶中细砂的质量,重复上述操作,记录弹簧测力计的示数F,并算出相对应的小车的加速度a,通过记录的实验数据描绘出的F-a图像如图乙所示,则小车的质量为M=___________。(用b₁、b₂和c表示)
【名校预测·第二题】(2026·陕西商洛·模拟预测)某同学用如图甲所示的装置做“探究加速度与力、质量的关系”实验。实验测得小车的质量为M,砝码和砝码盘的总质量为m,打点计时器所用交流电的频率为。
(1)为了使小车受到的合外力等于绳的拉力,除了调节绳与桌面平行,还需要进行的操作是________________;为了使小车受到绳的拉力近似等于砝码和砝码盘所受的重力,需要满足的条件是________。
(2)调节好实验装置后,做探究加速度与合外力关系的实验,实验中得到的一条纸带如图乙所示,根据纸带求得小车运动的加速度大小为________。
(3)在做探究加速度与质量关系实验时,保持砝码和砝码盘的质量m不变,通过增减放在小车中的砝码,改变小车和砝码的总质量M,根据测得的多组a与M的关系作出图像。作出图线后,发现当较大时,图线发生了弯曲。对实验方案进行修正,可避免图线末端发生弯曲的现象,该修正方案可能是________。
A.改作a与的关系图线 B.改作a与的关系图线
C.改作a与的关系图线 D.改作a与的关系图线
【名校预测·第三题】(2026·广西桂林·一模)某同学用如图甲所示的装置验证机械能守恒定律。不可伸长的轻绳绕过定滑轮,轻绳两端分别连接物块P与感光细钢柱K,两者质量均为,钢柱K下端与质量为的物块Q相连。铁架台下部固定一个电动机,电动机竖直转轴上装一支激光笔,电动机带动激光笔绕转轴在水平面内匀速转动,每转一周激光照射在细钢柱表面时就会使细钢柱感光并留下痕迹,初始时P、K、Q组成的系统在外力作用下保持静止,轻绳与细钢柱均竖直,查得当地重力加速度为。
(1)开启电动机,待电动机以的角速度匀速转动后。将P、K、Q组成的系统由静止释放,Q落地前,激光器在细钢柱K上留下感光痕迹。取下K,用刻度尺测出感光痕迹间的距离如图乙所示。细钢柱K上留下的相邻感光痕迹点的时间间隔是_________,激光束照射到点时,细钢柱速度大小为_________(计算结果保留2位有效数字)。
(2)经判断P、K、Q组成的系统由静止释放时激光笔光束恰好经过点。参照图乙,经计算,在段,系统动能的增加量_________(计算结果保留3位有效数字),重力势能的减少量________J(计算结果保留3位有效数字),该实验存在一定的误差,请写出一条可能的原因:_________。
【名校预测·第四题】(2026·重庆沙坪坝·模拟预测)小南同学用如图甲所示的装置验证机械能守恒定律,其操作步骤如下:
①在铁架台的O点固定一个力传感器,将一根细线一端与力传感器相连,另一端系住一个小钢球;
②将小钢球保持静止时球心的位置记为A点,测得力传感器的最下端到A点的距离为L,此时力传感器的示数为;
③将小钢球向右拉至不同的高度由静止释放(绳子一直保持紧绷状态);
④记录释放点小钢球球心与A点的高度差以及小钢球在运动过程中力传感器示数F随时间t变化的规律;
⑤改变,记录小钢球每次经过A点时力传感器的示数,通过分析与之间的关系,来验证机械能是否守恒。
(1)某次实验中,小钢球在运动过程中传感器示数F随时间t变化的规律如图乙所示,图中c点为图像最高点,c点对应的力传感器示数为,求:
①本次实验中小钢球经过A点时对应图乙中的______(填“a”、“b”、“c”、“d”或“e”)点;
②本次实验中,小钢球经过A点时的动能为______(用字母、、L表示);
(2)若小钢球运动过程中机械能守恒,则图像应为______(填标号)。
A.B.C. D.
【名校预测·第五题】(2026·安徽池州·二模)为了研究碰撞时的规律,我们设计了如下实验:
在竖直平面内固定一斜槽,斜槽末端水平,末端端点为,在的右边竖直平面内建立一直角坐标系,坐标原点在的正下方距为,轴水平向右,在第一象限内有一个界面是抛物线的挡板,界面方程是如图所示:
(1)将小球从斜面某位置由静止释放,小球从点水平抛出,落在挡板上的点坐标是。小球从点抛出的速度______(取,结果保留2位有效数字)。
(2)将小球从斜面某位置由静止释放,小球在挡板上落点纵坐标为;将同样大小的小球放在斜槽末端,小球仍从原来位置由静止释放,小球与碰撞后在挡板上的落点纵坐标分别为、。已知小球和质量分别为、且,若小球和碰撞瞬间前后动量守恒,则下列关系式正确的一项是
A.
B.
C.
(3)将另一同样大小小球放在斜槽末端且,小球从第一问中同样位置由静止释放,若小球、发生完全弹性碰撞,则小球在挡板上落点的纵坐标是______(取,结果用分数表示)。
【名校预测·第六题】(2026·广东深圳·二模)“宝塔”弹簧凭借其体积小、高承载等优点,成为航空航天等现代工业中重要的弹性元件。兴趣小组探究某个宝塔弹簧的物理特性,步骤如下:
①如图甲,将传感器、刻度尺固定在铁架台上,弹簧置于传感器的正下方;
②传感器恰与弹簧接触时,弹簧上端指在刻度尺10.00 cm处。启动数据采集软件,点击“归零”。
③竖直向下移动传感器,沿弹簧轴线下压,记录传感器示数和弹簧指针所指刻度。
④重复上述操作步骤。已知弹簧长度为时,传感器示数为。则将弹簧从压缩到过程中,平均劲度系数________。
⑤以弹簧弹力为纵轴、弹簧长度为横轴,建立坐标系,描点拟合,得到图乙所示图线。
由上述信息可知,弹簧弹力大小与压缩量成_______关系(填“正比”、“反比”或“非线性”)。
⑥实验发现,随着压力逐渐增大,弹簧底部的圆圈先紧密接触,如图丙。下压过程中弹簧劲度系数发生改变,出现该特性的原因是___________。
【名校预测·第七题】(2026·浙江金华·二模)实验题:在“探究合力与分力的关系”实验中,备有器材包括滑轮(带有磁铁能固定在磁吸黑板上)若干、弹簧测力计若干、橡皮筋、细线及绳套、钩码、刻度尺等,各同学根据不同的方案选择相应的器材,在竖直黑板上进行相关实验操作。
(1)甲同学采用如图甲所示的方案,分别用一个测力计和两个测力计将一端固定的橡皮筋两次拉至同一结点位置,记录力的大小和方向,画出力的图示,进行合力与分力关系的探究。其中对减小实验误差有益的说法是( )
A.两个测力计的规格以及量程必须一致
B.标记同一细线方向的两点要相距远些
C.测力计外壳与黑板尽量不要发生摩擦
(2)乙同学采用如图乙所示的方案,实验过程只需要一个测力计即可完成实验,该实验_________(选填“需要”或“不需要”)记录点位置。若测力计的弹簧可以视为轻质弹簧,经过正确调零后竖直向下拉,则测力计对点拉力大小_________(选填“大于”、“小于”或“等于”)测力计读数减去测力计面板的重量。
(3)丙同学采用如图丙所示的方案,将力传感器分别竖直固定在左右两侧杆上,与挂钩相连的两轻质细绳连接的结点处,用轻绳系上质量为的重物,系统静止时,两个力传感器读数以及满足_________关系(选填“矢量”或“代数”)。
【名校预测·第八题】(2026·河南三门峡·二模)为探究匀速圆周运动向心力的定量表达式,某同学设计了如图乙所示的实验装置。电动机带动转轴匀速转动,改变电压可调节转速;其中为固定在竖直转轴上的水平凹槽,端压力传感器可测出小球对其压力的大小,端固定一宽度为的挡光片,光电门可测量挡光片每一次的挡光时间。
实验步骤:
①测出挡光片与转轴的距离为,用游标卡尺测得挡光片的宽度如图甲所示;
②将小钢球紧靠传感器放置在凹槽上,测出此时小钢球球心到转轴的距离为;
③启动电动机,使凹槽绕转轴匀速转动;
④记录下此时压力传感器示数和挡光时间。
(1)由于某些原因,游标尺的左半部分不能看清,挡光片的宽度___________cm;
(2)小钢球转动的角速度___________(用、、表示);
(3)该同学为了探究向心力大小与角速度的关系,多次改变转速后,记录了一系列力与对应角速度的数据,作出图像如图丙所示,若忽略小钢球所受摩擦且小钢球球心与转轴的距离为,则小钢球的质量___________kg(结果保留两位有效数字)。
【名校预测·第九题】(2026·广东中山·三模)某南极科考队需要粗略测定南极地区的重力加速度,科考队员利用冰盖表面一处自然形成的光滑冰坑(过最低点的竖直截面为圆弧形)、小铁球、游标卡尺、秒表等工具开展实验。
(1)用游标卡尺测量小铁球直径,读数如图乙所示,则小铁球的直径d=________cm。
(2)队员将小铁球从冰坑右侧由静止释放,小铁球沿冰坑的运动可等效为单摆。为了准确测量周期,从小铁球第1次经过最低点时开始用秒表计时,到第21次经过最低点,所用的时间为t,则等效单摆的周期T=________。
(3)为提高测量精度,队员更换直径不同的小铁球重复多次实验,根据实验记录的数据,绘制了图像如图丙所示,图中图线的横、纵截距均已标出,则该地的重力加速度g=________,圆弧冰坑的半径R=________。(用含π、x0、y0字母的表达式表示)
倒计时03天 理清电路经纬,笃行逐梦之路;坚守严谨本心,铸就六月辉煌。
电学核心实验
考情透视--把脉命题 直击重点
►命题解码:
电学实验在实验题中占据核心地位,通常为一道8-10分的综合实验题,考查内容主要集中在伏安法测电阻、测定电源电动势和内阻、电表改装与多用电表使用、描绘小灯泡伏安特性曲线四大模块,兼有传感器应用、电容器充放电等创新情境。电学实验体现了“原理核心化、方法创新化、误差分析本质化”的突出特征。实验题在理综物理部分占15%-20%,电学实验通常考查3-5个知识维度(仪器使用、原理理解、数据处理、误差分析、方案设计等)。
►高考前沿:
2026年电学实验将呈现四大趋势:一是基础与创新结合——既考查教材中游标卡尺、螺旋测微器的读数、电表改装等基础实验,又注重以“数字化实验”“新器材应用”为背景的创新设计;二是原理深度考查——从单纯考查“记忆实验步骤”转向“理解实验原理”,要求学生能深入理解实验原理,并据此进行实验设计、误差分析;三是数据处理升级——从“简单计算”转向“图像分析”,如要求学生进行线性化处理,通过图像斜率、截距等获取物理量;四是真实实验情境比重提升——以手机传感器、多功能电表、智能设备等为载体,要求学生迁移到教材以外的测量原理,误差溯源、方案优化成为必考题。
核心模型--模型架构,精准剖析
【模型一】以测电阻为核心的实验
1. 安安法(双电流表法,无电压表)
核心原理:并联电路电压相等,用已知内阻的电流表 / 定值电阻替代电压表测电压。
模型 1:已知其中一个电流表内阻
(1)电路:与并联,再与串联;
(2)核心公式:设示数,示数,则
(3)误差分析:准确时,系统误差为 0,高考优先选用的精准方案。
模型 2:双电流表 + 定值电阻(两表内阻均未知)
(1)电路:与串联、与串联,两支路并联;
(2)核心公式:设示数,示数,并联电压相等,,
若两表规格完全相同(),简化为:
2. 伏伏法(双电压表法,无电流表)
核心原理:串联电路电流相等,用已知内阻的电压表 / 定值电阻替代电流表测电流。
模型 1:已知其中一个电压表内阻
(1)电路:与串联,测串联总电压;
(2)核心公式:设示数,示数,则。
(3)误差分析:准确时,系统误差为 0。
模型 2:双电压表 + 定值电阻(两表内阻均未知)
(1)电路:与串联,两电压表分别测、两端电压;
(2)核心公式:设测电压,测电压,串联电流相等,。
3. 半偏法(测电表内阻,高考高频误差考点)
核心原理:串并联电路的分流 / 分压规律,分为电流表半偏法、电压表半偏法。
(1)电流表半偏法(测电流表 G 的内阻,小内阻测量)
①电路:电源、大阻值滑动变阻器(限流式)、开关、电流表 G、电阻箱(与 G 并联)、开关;
a.操作步骤:①断开,闭合,调滑动变阻器使 G 满偏;②保持滑动变阻器不动,闭合,调使 G 半偏为;
b.核心测量公式:;
②系统误差分析:闭合后并联总电阻减小,总电流,G 半偏时流过的电流,由并联电压相等,得测量值偏小;
③减小误差条件:电源电动势足够大,滑动变阻器最大阻值足够大,使并联后总电流变化可忽略。
(2)电压表半偏法(测电压表 V 的内阻,大内阻测量)
①电路:电源、小阻值滑动变阻器(分压式)、电阻箱(与 V 串联)、开关;
②操作步骤:①调为 0,调滑动变阻器使 V 满偏;②保持滑片不动,调使 V 半偏为;
③核心测量公式:;
④系统误差分析:串联后支路总电阻增大,分压增大,V 半偏时两端电压,由串联电流相等,得测量值偏大;
⑤减小误差条件:滑动变阻器分压部分阻值远小于电压表内阻,使串联后分压变化可忽略。
4. 替代法测电阻(零系统误差方案,高考高频)
(1)核心原理:等效替代,保持电路状态不变,用电阻箱替代待测电阻,当电表示数完全相同时,电阻箱阻值等于待测电阻;
(2)电路:电源、滑动变阻器、电流表 / 电压表、单刀双掷开关(分别接和电阻箱);
(3)核心公式:;
(4)误差分析:只要电表精度足够、滑动变阻器保持不动,系统误差为 0,完全消除电表内阻的影响。
5.电桥法(高考新题型)
(1)核心原理:电桥平衡时,灵敏电流计无电流,对臂电阻乘积相等;
(2)电路:、、定值电阻、待测电阻组成四边形电桥,对角线接电源和灵敏电流计 G;
平衡条件与核心公式:G 无电流时,两端电势相等,
(3)误差分析:平衡时无电流流过电表,完全消除电表内阻影响,测量精度极高。
6.欧姆表测电阻(高考必考操作与原理)
(1)核心原理:闭合电路欧姆定律,本质是自带电源的电流表改装而成。
(2)电路结构:内置电源(内阻)、调零电阻、电流表 G(内阻)串联,表笔接待测电阻;
(3)满偏调零公式:表笔短接(),调使 G 满偏,。
(4)高考核心结论:欧姆表的中值电阻等于其内阻(时,,指针指在刻度中央);
(5)测量核心公式:接入后,电路电流
(6)刻度特点:反向刻度、不均匀、左密右疏;
(7)误差分析:电源电动势下降时,调零后减小,相同对应的电流偏小,测量值偏大;
(8)高考操作规范:换挡必须重新欧姆调零;测量时待测电阻必须与外电路断开;指针尽量指在刻度中央 1/3 区间,减小读数误差。
【模型二】以测电源电动势和内阻为核心的实验
一、伏安法测电源电动势和内阻
1. 两种电路接法(电流表相对电源的内 / 外接)
高考 90% 以上的考题采用电流表外接法(适配干电池等小内阻电源),需精准区分两种接法的公式与误差。
接法
电流表外接法(电压表并联电源两端)
电流表内接法(电压表并联滑动变阻器两端)
电路结构
电源、开关、滑动变阻器、电流表串联,电压表并联在电源(滑动变阻器)两端
电源、开关、电流表、滑动变阻器串联,电压表并联在滑动变阻器两端
测量用核心公式
真实电路公式
(电压表分流,电流表测的电流小于真实干路电流)
(电流表分压,电压表测的电压小于真实路端电压)
两组数据求解公式
两组测量值、,列方程组:
解得:;
同左
系统误差结论
;
电动势、内阻测量值均偏小
;
内阻测量值偏大,等于真实内阻 + 电流表内阻
适用场景
干电池等小内阻电源(,误差可忽略)
水果电池等大内阻电源(,误差可忽略)
2. 高考核心数据处理:U-I 图像法
将闭合电路欧姆定律变形为一次函数形式:
(1)图像规律:纵轴为路端电压,横轴为干路电流,图像为倾斜向下的直线;
(2)核心物理意义:
①纵轴截距(时):等于电源电动势;
②斜率绝对值:等于电源内阻,即;
③高考高频陷阱:若纵轴不从 0 开始,纵轴截距不再等于,但斜率绝对值仍等于,需用两点坐标代入公式计算和。
二、安阻法(电流表 + 电阻箱,无电压表)
1.核心原理:闭合电路欧姆定律,用电阻箱阻值和电流替代电压。
(1)电路结构:电源、开关、电流表、电阻箱串联;
(2)核心原理公式:;
(3)两组数据求解公式:两组测量值、,列方程组:解得:
2.高考线性化图像法:将公式变形为一次函数,作图像,斜率,纵轴截距,得:
3.系统误差分析:电流表内阻带来误差,真实公式,因此,(内阻测量值偏大)。
三、伏阻法(电压表 + 电阻箱,无电流表)
1.核心原理:闭合电路欧姆定律,用电阻箱阻值和电压替代电流。
(1)电路结构:电源、开关、电阻箱串联,电压表并联在电阻箱两端;
(2)核心原理公式:;
(3)两组数据求解公式:两组测量值、,列方程组:解得:
2.高考线性化图像法:将公式变形为一次函数,作图像,斜率,纵轴截距,得:
3.系统误差分析:电压表分流带来误差,真实干路电流为,因此,,与伏安法外接法误差一致。
四、补偿法测电源电动势和内阻(零系统误差方案)
1.核心原理:通过补偿电路使电压表无分流、电流表无分压,完全消除电表内阻影响;
2.核心公式:补偿平衡时,电路无电流,内阻不分压,电压表读数等于电源电动势;接入已知电阻后,测两端电压,得干路电流,内阻。
易错避坑--易错陷阱 精准避坑
【易错一】伏安法测电阻内接外接选择条件模糊
(1)易错点:电路图乱画,内接法外接法适用条件记反;
(2)闭坑策略:口诀总结:大电阻用内接法,测量值偏大;小电阻用外接法,测量值偏小。先估算RA和RV,比较Rx/RA与RV/Rx的值判断。
【易错二】测电动势和内阻时V-A接法的误差分析
(1)易错点:哪个接法测得的E和r偏大/偏小,弄反;
(2)闭坑策略:两类分两类记:外接法时U测值偏小E测偏小,内阻测值偏小;内接法时路端电压真实但电压表内阻在等效电流过程中影响,考试中V-A表具体分析。
【易错三】欧姆表读数
(1)易错点:直接读指针示数忘了乘以倍率;
(2)闭坑策略:指针示数×倍率(指针最好在中值附近)。多用电表欧姆挡刻度不是均匀的,一般不估读。
高频考点--高频要点 重点攻克
【考点一】基本仪器的使用及读数
一、游标卡尺的使用方法
1.原理:利用主尺的最小分度与游标尺的最小分度的差值制成。不管游标尺上有多少个小等分刻度,它的刻度部分的总长度比主尺上的同样多的小等分刻度少 1 mm。
2.精度:对应关系为10分度0.1 mm,20分度0.05 mm,50分度0.02 mm。
3.读数:若用x表示由主尺上读出的整毫米数,K表示从游标尺上读出与主尺上某一刻线对齐的游标刻线的格数,则记录结果表达为(x+K×精度)mm。
二、螺旋测微器的使用方法
1.原理:测微螺杆与固定刻度之间的精密螺纹的螺距为0.5 mm,即旋钮每旋转一周,测微螺杆前进或后退0.5 mm,而可动刻度上的刻度为50等份,每转动一小格,测微螺杆前进或后退0.01 mm,即螺旋测微器的精确度为0.01 mm。读数时估读到毫米的千分位上,因此,螺旋测微器又叫千分尺。
2.读数:测量值(mm)=固定刻度数(mm)(注意半毫米刻度线是否露出)+可动刻度数(估读一位)×0.01(mm)。
三、常用电表的读数方法
量程选择
使用事项
电表估读
选择合适量程:使得测量时指针偏转角度要尽可能大,一般要求超过量程的,但又不能超过量程
(1)使用前应先进行零点调整(机械调零);
(2)红表笔插“+”插孔,黑表笔插“-”插孔;
(3)红表笔接电势高处,黑表笔接电势低处,即电流从红表笔进表,从黑表笔出表
(1)最小分度是“1、0.1、0.01、…”时,估读到最小分度的(即估读到最小分度的下一位) ;
(2)最小分度是“2、0.2、0.02、…”时,估读到最小分度的(即估读到最小分度的本位);
(3)最小分度是“5、0.5、0.05、…”时,估读到最小分度的(即估读到最小分度的本位)
【考点二】测量电路与控制电路
一、内外接测量电路的选择
(一)两种接法的比较
内接法
外接法
电路图
误差
原因
电流表分压
U测=Ux+UA
电压表分流
I测=Ix+IV
电阻
测量值
R测==Rx+RA>Rx,测量值大于真实值
R测==<Rx,测量值小于真实值
(二)两种接法的选择
1.阻值比较法
先将待测电阻的估计值与电压表、电流表内阻进行比较,若Rx较小,宜采用电流表外接法;若Rx较大,宜采用电流表内接法。简单概括为“大内偏大,小外偏小”。
2.临界值计算法
①Rx< 时,用电流表外接法。
②Rx> 时,用电流表内接法。
3.实验试探法
按如图所示接好电路,让电压表一根接线柱P先后与a、b处接触一下,如果电压表的示数有较大的变化,而电流表的示数变化不大,则应采用电流表外接法;如果电流表的示数有较大的变化,而电压表的示数变化不大,则应采用电流表内接法。
二、滑动变阻器控制电路的选择
1.两种接法的比较
限流接法
分压接法
两种接法
电路图
负载R上电
压调节范围
≤U≤E
0≤U≤E
负载R上电
流调节范围
≤I≤
0≤I≤
闭合S前
触头位置
b端
a端
2.两种接法的选择
①要求待测电阻两端的电压从零开始变化,或精确性要求较高时
采用
分压
接法
②滑动变阻器的最大阻值远小于待测电阻或串联的其他电阻的阻值时
③题设条件中所提供的电表量程或电阻的最大允许电流不够时
①待测电阻接近或略小于滑动变阻器的最大阻值时
采用
限流
接法
②电源的放电电流或滑动变阻器的额定电流太小,不能满足分压接法的要求时
③没有很高的精确性要求,考虑安装简捷和节能因素时
【考点三】电表改装的方法和计算
改装成电压表
改装成电流表
内部电路
改装原理
串联大电阻分压
并联小电阻分流
改装后
的量程
U=Ig(Rg+R)
I=Ig
量程扩大
的倍数
n=1+
n=1+
接入电阻
的阻值
R=(n-1)Rg
R=
改装后的
总内阻
RV=nRg
RA=
校准电路
真题精研--复盘经典 把握规律
题组一 情景设定:测铅笔芯单位长度电阻及电压表的内阻 知识溯源:测量电阻丝的电阻率
(2025·贵州·高考真题)某实验小组为测量粗细均匀的铅笔芯单位长度电阻及电压表的内阻,选用的器材有:
待测铅笔芯;
电源(电动势,内阻不计);
毫安表(内阻约,量程);
电压表V(内阻约几百欧,量程);
滑动变阻器(阻值);
刻度尺;开关;导线若干。
请完成下列步骤:
(1)该小组设计了如图(a)所示的电路图。根据图(a)在答题卡上完成图(b)中的实物图连线______。
(2)闭合开关S前,应将滑动变阻器的滑片调到________端(填“A”或“B”)。
(3)移动滑动触头P到铅笔芯上的某位置,测量铅笔芯接入电路部分的长度;闭合S,移动滑动变阻器的滑片使毫安表示数,读出此时电压表的示数,断开。
(4)重复步骤(3),得到多组条件下不同对应的,如下表所示。表中电压的某个数据记录有误,有误的数据是________。
/cm
3.00
4.00
6.00
10.00
14.00
U/V
0.13
0.18
0.26
0.4
0.57
(5)实验小组更正表中的数据后,计算出和的值,并以为横坐标、为纵坐标对其进行线性拟合,得到直线的斜率,纵轴截距。计算出该铅笔芯单位长度的电阻为________,电压表的内阻为________。(结果均保留至整数)
题组二 情景设定:探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系 知识溯源:变压器的基本关系
(2026·浙江·高考真题)在“探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系”实验中:
(1)小明先用多用电表测量图1变压器的“0”、“1400”接线柱间的电阻。选择开关位置如图2,经规范操作,指针位置如图3,测得阻值为 ________。
(2)用匝数和的两线圈进行实验,分别测得两端电压为和,记录于下表。下列说法正确的是________(多选);
/V
1.02
2.20
3.24
4.28
5.36
/V
2.12
4.52
6.64
8.78
11.02
A.与对应的是副线圈 B.与对应的是副线圈
C.实验中采用低压直流电源 D.多用电表选择开关应调至交流电压挡
(3)小明将两个线圈按图4方式上下叠放。下层线圈输入电压信号如图5所示,上层线圈与示波器相连,则示波器上显示的波形为________。
A.B. C.
题组三 情景设定:用电阻箱替代电阻测量阻值 知识溯源:等效替代法
(2025·福建·高考真题)某实验小组基于“等效替代法”设计了如图(a)所示的电路用于电阻测量。使用的器材有:电源E(电动势3V),电流表A(量程30mA),定值电阻(阻值均为),定值电阻(阻值),滑动变阻器(最大阻值,额定电流1.5 A),带标尺的滑动变阻器(最大阻值,额定电流1.5A),选择开关,单刀开关,待测电阻(阻值小于),导线若干。
(1)按照图(a),将图(b)中的实物连线补充完整________;
(2)将鳄鱼夹a、b短接,滑动变阻器的滑片移至最右端刻度处,打在位置1。接通,调节滑动变阻器,电流表指针指在图(c)所示的位置,记录电流表示数________mA,此示数作为本次实验的电流定标值;
(3)断开、,用鳄鱼夹a、b夹住两端。接通,将依次打在位置1、2,发现电流表示数均小于定标值I;打到位置3时,电流表示数大于定标值I,由此确定的阻值范围为________.(填“0~100”“100~200”“200~300”或“300~400”);
(4)将重新打在位置________(填“1”“2”或“3”),向左调节滑动变阻器的滑片,直到电流表指针重新回到定标值位置,此时的滑片处于刻度处。基于“等效替代法”原理,可得的阻值为________;
(5)以下因素可能影响测量结果的有________。(多选,填正确答案标号)
A.电源存在内阻 B.电流表存在内阻
C.滑动变阻器读数有偏差 D.步骤(4)电流表指针未重新回到定标值位置
题组四 情景设定:测量电源的电动势和内阻 知识溯源:闭合电路欧姆定律的应用
(2025·湖北·高考真题)某实验小组为测量一节干电池的电动势E和内阻r,设计了如图(a)所示电路,所用器材如下:干电池、智能手机、电流传感器、定值电阻R0、电阻箱、开关、导线等。按电路图连接电路,将智能手机与电流传感器通过蓝牙无线连接,闭合开关S,逐次改变电阻箱的阻值R,用智能手机记录对应的电流传感器测得的电流I。回答下列问题:
(1)R0在电路中起______(填“保护”或“分流”)作用。
(2)与E、r、R、R0的关系式为______。
(3)根据记录数据作出图像,如图(b)所示。已知R0=9.0Ω,可得E=______V(保留三位有效数字),r=______Ω(保留两位有效数字)
(4)电流传感器的电阻对本实验干电池内阻的测量结果______(填“有”或“无”)影响。
终极预测--压轴实战 稳拿高分
【名校预测·第一题】(2026·吉林白山·模拟预测)某同学通过查阅课外书了解到在如图甲所示的电路中,当两个电源的电动势相等即时,灵敏电流计示数为0。
受此启发,他们从实验室中找来一些器材,设计了如图乙所示电路来测量金属丝的电阻率。图乙中,两个标准电源(内阻不计)的电动势、和定值电阻为已知量,为灵敏电流计。ac为待测的粗细均匀的金属丝,T为滑动触头,可在金属丝上移动,触点为b、请回答下列问题:
(1)用螺旋测微器测量金属丝的横截面直径D如图丙所示,则D=___________mm。
(2)将单刀双掷开关K接通“1”,再调节滑动变阻器的滑片P,使灵敏电流计G示数为0,此时通过定值电阻的电流强度是___________;
(3)保持滑动变阻器的滑片P的位置不动,将单刀双掷开关K从“1”调到“2”,缓慢调节金属丝上的滑动触头T,使灵敏电流计G示数为0,用刻度尺测量此时导线___________(选填ab、bc、ac)段的长度。则金属丝的电阻率___________(用已知量和测量量的符号表示)
【名校预测·第二题】(2026·安徽淮南·二模)某探究小组要测量一种新型合金材料的电阻率,并探究利用该合金丝制作电阻应变片以测量微小形变。
(1)小组同学用螺旋测微器测量该合金丝的直径D,示数如图甲所示,其直径________mm;若又测得合金丝的长度为L,电阻为R,则该合金丝的电阻率表达式为________(用R,L,D表示)。
(2)该小组制作了测量微小形变的“电阻应变片”:将上述合金丝制作成栅状并粘贴在柔性基底(被测物体)上,如图乙所示,同时利用如图丙所示的惠斯通电桥电路检测“电子皮肤”的微小形变。图中为上述合金丝制成的电阻应变片,R为一根带有滑动金属夹的均匀长直电阻丝,为电阻箱,G为灵敏电流计。实验时,闭合开关S,调节电阻丝上金属夹位置,使电流计的示数为零时即为电桥平衡。
①当被测物体发生拉伸形变时,应变片随之被拉长,此时应变片的电阻值将________(选填“变大”或“变小”);
②一同学某次实验将电桥调节平衡后,用刻度尺测出此时电阻丝左右两端长度分别为、,并读出电阻箱的阻值为,则此时应变片的电阻值________(用、、表示);
③实验后该同学认为用刻度尺测量电阻丝的长度时测量误差较大,于是他在保持本次实验中滑片位置不变的情况下,将电阻应变片和电阻箱的位置调换了一下,并重新通过调电阻箱,使电桥再次平衡,读出此时电阻箱的阻值为,则此时应变片的电阻值可表示为________(用、表示)
【名校预测·第三题】(2026·黑龙江吉林·二模)在把电流表改装成电压表的实验中,要将量程为的电流表G改装成量程为5V的电压表,电流表G的内阻约几百欧。提供的实验器材如下:
干电池(电动势E约为1.5V,内阻r约为10Ω)、电阻箱、(均为0~99999Ω)、开关、导线若干。
(1)先利用如图甲所示的电路,测出电流表G的内电阻,有关实验测量的操作步骤如下:
①按照图甲连接好电路,电阻箱、阻值均调至最大,开关、均断开;
②只闭合,调节电阻箱使电流表G满偏,此时电阻箱的阻值为6990Ω;
③再闭合,调节电阻箱使电流表G半偏,此时电阻箱的阻值为470Ω,由此可得电流表G内阻的测量值为______Ω。
(2)通过分析可知,的测量值______真实值(填“大于”或“小于”)。
(3)为减小的测量误差,可以通过补偿回路总电阻的方法,即把半偏时回路的总电阻的变化补回来。实际操作如下:在(1)后,先把增加到______Ω(用第(1)步骤中获得的数据计算得出),调节使电流表G再次回到半偏。用这时的读数表示的测量值,如此重复操作多次补偿电阻即可使误差尽量减小。
(4)通过多次补偿测量,最终取,为完成上述改装,需要用一个______Ω的电阻与电流表串联。
【名校预测·第四题】(2026·陕西西安·三模)某同学要测量一个量程为、内阻阻值在~之间的电压表的内阻。
(1)该同学先用多用电表欧姆挡粗测该电压表的内阻,机械调零后,将选择开关拨到欧姆挡___________(填“×10”“×100”或“×1k”)挡,接着进行___________。将红表笔接电压表的___________(填“+”或“-”)接线柱,黑表笔接另一个接线柱,这时欧姆表表盘指针所指的位置如图甲所示,测得电压表内阻___________。
(2)为了精确测量该电压表的内阻,该同学从实验室选取如下器材:电压表:量程为、内阻约,阻值为3000Ω的定值电阻,最大阻值为的滑动变阻器,电动势为的直流电源,开关一个,导线若干。连接成的实物图如图乙所示,则电路中被测电压表应是___________(填“V1”或“V);请在图丙方框中画出电路图______。
(3)在图乙中,闭合开关前,将滑动变阻器的滑片移到最___________(填“左”或“右”)端,闭合开关,调节滑动变阻器,使两电压表指针偏转较大,记录电压表、的示数、,则测得电压表内阻___________。
【名校预测·第五题】(2026·辽宁沈阳·三模)利用图1中的电路可以用两种方法测量待测电源的电动势和内阻。电路图中上半部分电源是待测电源,下半部分电源是学生电源。已知保护电阻的阻值为R1,电流表A1阻值为RA1,电流表A2阻值为RA2。
(1)方法一:连接好电路,闭合S1,断开S2,把电阻箱调到合适阻值R3后不变,然后改变滑动变阻器滑片位置,得到多组A1、A2的数据I1、I2,计算出a、b间电压U1=____________(选用I1、I2、RA2、R3表示),该同学将I1作为流过电源的电流,作出U1与I1的图像,如图2中实线1。实验测得电动势比真实值____________ (选填“偏大”、“偏小”或“相等”);
(2)方法二:连接好电路,闭合S1,闭合S2,反复调节电阻箱的阻值R3和滑动变阻器滑片位置,使A2示数为零,记录下此时R3阻值和A1、A3读数I1、I3。改变R3,重复上述操作,得到多组数据。计算出a、b间电压U2=____________ (选用I1、I3、RA2、RA3、R3表示),作出U2与I1的图像,应该如图2中虚线____________ (选填“2”、“3”、“4”)所示。
(3)若根据方法二测得图线斜率的绝对值为k,则待测电源内阻可以表示为r=____________(选用k、RA1、R1表示)
【名校预测·第六题】(2026·山东潍坊·二模)某实验小组利用如图甲所示的实验电路测量某电源的电动势和内阻,所用两电源分别为、,其内阻分别为、,其中一块电源为待测电源,另一块为辅助电源。
该小组的主要实验步骤如下:
①按图甲连接好实验电路,将两滑动变阻器、的滑片滑到合适位置,闭合开关、,调节、,使灵敏电流计G的示数为零,读出此时电流表和电压表的示数和;
②改变、的阻值,仍使灵敏电流计的示数为零,读出电流表和电压表的示数和;
③重复②中的操作,得到多组I和U,根据所得数据作出图像如图乙所示。
由以上信息可知:
(1)待测电源是________(选填“”或“”);
(2)由图乙可知,待测电源的电动势为________V,内阻为________(结果均保留2位小数);
(3)在操作步骤①的过程中,若调节后发现灵敏电流计G中有自a流向b的电流,为使灵敏电流计G的示数再次为零,则应缓慢________(选填“向左”或“向右”)调节滑动变阻器的滑片。
【名校预测·第七题】(2026·湖南长沙·一模)某学习小组要测一电池组的电动势和内阻,先用图甲电路测量一个量程为,内阻约为的微安表头的内阻,所用电源的电动势约为10V,有两个电阻箱可选,,;之后再用图乙电路测量电池组的电动势和内阻(电动势约为,内阻约为),定值电阻。
(1)某次测微安表内阻的实验中,先将S2断开,闭合S1,调节滑片P和电阻箱,使微安表满偏;然后保持滑片P和不变,闭合S2,调节电阻箱,使微安表半偏,读出此时的读数;则微安表内阻测量值等于的读数。该实验中应选___________(填“”或“”),微安表内阻的测量值___________(填“大于”“小于”或“等于”)真实值。
(2)微安表内阻测量值,把该微安表改装成量程为的电压表,需要___________(填“串联”或“并联”)电阻箱;并调节其阻值___________。
(3)学习小组测一电池组的电动势和内阻实验时,根据采集到的微安表的读数I和电阻箱的读数R,作出的图像如图丙,已知图线的斜率为,纵截距为,若学习小组测得电源中的电流远大于微安表中的电流,则所测得电池组的电动势___________,内阻___________。(均用字母,,,,表示)
【名校预测·第八题】(2026·湖南郴州·模拟预测)某研究性学习小组为了测某电源的电动势E和内阻r,以及一个未知电阻,设计了如图甲所示的实验电路。实验器材有:待测电源(E,r)、待测电阻、电压表(量程3V,内阻很大)、电阻箱R(0~99.99Ω)、定值电阻、单刀单掷开关,单刀双掷开关,导线若干。
实验步骤如下:
(1)根据图甲所示的电路图,请将图乙中的实物图连接完整________。
(2)首先测量未知电阻的阻值,请将该同学的操作补充完整:
①闭合开关,将切换到1,调节R至适当阻值时读出其示数,和对应的电压表示数;
②保持R示数不变,将切换到2,电压表示数如图丙所示,此时电压表示数________V;
③待测电阻________。
(3)该小组同学应用该装置继续测电源电动势E和内阻r。具体操作如下:
①闭合开关,将切换到2,多次调节R,读出多组电阻箱示数R及对应电压表读数U;
②由测得的数据绘出了图线如图丁所示;
③由图丁求得电源电动势________V,内阻________。(结果均保留两位小数)
【名校预测·第九题】(2026·陕西西安·二模)某实验小组使用某个多用电表测量电学中的物理量,并探究欧姆表的原理。
(1)某次测量时,多用电表表盘指针指在如图甲所示的位置,下列说法错误的是( )
A.若该读数是选用欧姆挡“×100”倍率得到的,应该更换“×10”倍率,欧姆调零后再次进行测量
B.多用电表的欧姆挡是靠内部电源提供电流的,若选用“×10”倍率测量电阻,则欧姆表内阻约为20Ω
C.测直流电流时,应让红表笔接外电路的正极,黑表笔接外电路的负极
D.测二极管正向电阻时,应让红表笔接二极管的负极,黑表笔接二极管的正极
(2)该小组进一步探究欧姆表的原理,设计了如图乙所示的电路,通过调节开关S,可使欧姆表具有“×1”和“×10”的两种倍率,可用器材如下:
A.干电池(电动势E=1.5V,内阻不计);
B.电流表G(满偏电流Ig=1mA,内阻Rg=90Ω);
C.定值电阻R0(阻值为5.0Ω);
D.滑动变阻器R1(最大阻值为150Ω);
E.定值电阻R2(阻值为1.0Ω)、R3未知;
F.开关一个红、黑表笔各一支,导线若干。
虚线框内是双量程电流表,已知当S接a时,对应电流表量程是0~0.1A;
①定值电阻R3=__________Ω;
②当开关S拨向__________(填“a”或“b”)时,欧姆表的倍率是“×10”,欧姆调零后,欧姆表内阻为__________Ω。
③使用一段时间后电池老化,电动势下降到1.4V、内阻增大到4Ω,但仍可调零,正确操作后,测量另一个定值电阻,欧姆表读数为150Ω,则这个电阻的阻值应为__________Ω。
(3) 实验小组又用该多用电表的欧姆挡探测黑箱内的元件,黑箱有A、B、C三个接线柱,箱内有一只定值电阻和一个二极管,每两个接线柱之间最多连接一个元件。为了探明盒内元件的连接方式,把红、黑表笔分别与接线柱A、B、C连接,测量结果如下表所示:
红表笔
A
B
A
C
B
C
黑表笔
B
A
C
A
C
B
阻值(Ω)
2100
120
2000
20
100
100
请在图中画出“黑盒子”内的电路结构图,并在图中标明定值电阻的阻值;
倒计时02天 稳节奏、清疏漏、扎实保温;凝心力、强规范、决胜巅峰。
考前冲刺保温卷
考情透视--把脉命题 直击重点
►命题解码:
(1)回归教材,筑牢根基:命题紧扣新课标和教材,确保基础题源自教材的深度改编。目的是巩固学生的基本知识、技能和方法,杜绝偏题、怪题。
(2)情境建模,联系实际:试卷全面贯彻“无情境,不成题”的原则。命题会大量引入四大类真实情境,提升学生从复杂背景中提取物理模型的能力。
(3)聚焦综合,考查思维:注重考查学生的高阶思维能力。具体体现为:
①跨模块融合:打破力学、电磁学等模块壁垒,设置综合题考查系统思维。例如,将带电粒子的运动和力学问题结合,或将电磁感应与动量、能量结合。
②实验探究创新:实验题不再考查机械步骤,而是侧重于误差分析、方案设计和数据处理,强调探究能力和创新性。
③“反套路”设问:问法更加灵活,侧重考查论证、决策等能力,警惕机械的“解题模板”。
④重视数学应用:强调几何分析、函数极值、数列等比在内的数学工具,其是拉开差距的关键。
考前冲刺保温卷--沉着应对,保持手感
2026年高考考前冲刺保温卷
物理
(考试时间:75分钟 试卷满分:100分)
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上,写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
1、 单项选择题:本题共7小题,每小题4分,共28分在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.2025年3月,我国“中国环流三号”首次实现双亿度突破,为未来可控核聚变能源提供关键技术支撑。已知某核反应中,一个氘核和一个氚核结合生成一个氦核并放出一个粒子,同时释放约17.6MeV的能量,关于该核反应说法正确的是( )
A.放出的粒子为质子
B.核聚变需要极高的温度,让原子核获得足够大的动能以克服核子间的万有引力
C.核聚变过程中,生成氦核的比结合能大于氘核或氚核的比结合能
D.核聚变反应中会释放能量,质量数会减小
2.如图甲是国家博物馆馆藏的西汉龙纹玉璧,可简化为图乙所示情景。承托玉璧的斜面倾角,玉璧底部两个起支撑作用的钉子A、B与玉璧中心的连线夹角,若玉璧质量,斜面光滑,重力加速度取,则每个钉子对玉璧的支持力大小为( )
A.2.5 N B.5 N C. D.
3.如图所示,半径为R的滑轮1可绕水平转轴O转动,直手柄AO固定在滑轮1上,手柄端点A到转轴O的距离为L。工人转动手柄,拉动纤绳牵引小船向岸边运动,纤绳跨过半径可忽略的滑轮2,且与滑轮间无相对滑动。当连接小船的纤绳与水平方向夹角为θ时,A点线速度大小为v0,此时船的速度v为( )
A. B. C. D.
4.如图甲,春晚创意节目《满庭芳·国色》中的水袖舞文化在我国源远流长。其简化模型如下:材质不同的重水袖A和轻水袖B连接在一起,放在光滑水平玻璃上。某时刻在重水袖A左端抖动产生如图乙所示波形,下列说法正确的是( )
A.振幅越大,则波速越小
B.波在A、B中传播的周期一定相等
C.波在A、B中传播的速度一定相等
D.重水袖上的某点在一个周期内向右平移一个波长的距离
5.“星下点”是指卫星和地心连线与地球表面的交点。图甲是人造地球卫星A的运行圆轨道及某时刻星下点M的示意图。图乙为某段时间内卫星A绕地球做匀速圆周运动的星下点轨迹的经、纬度平面图,已知:卫星A绕行方向与地球自转方向相同,且轨道低于地球静止同步轨道卫星B(图中未画出)的轨道,卫星B的轨道半径为r。下列对卫星A的运动情况说法正确的是( )
A.运行周期为16h B.轨道半径为
C.运行速度大于7.9km/s D.轨道平面与北纬60°平面重合
6.如图所示为钳形电流表(又叫钳表)的简化示意图,可在不断开电路的情况下测量线路中电流大小,手柄可控制铁芯断开与闭合。钳表有1、2两个挡位,表盘上有对应的两行刻度线。扳动手柄把通有待测电流的导线放进钳口内(相当于绕在铁芯上的一匝线圈),量程开关旋至挡位1或2,与铁芯底边上线圈相连的表头的指针会发生偏转。钳表可视为理想变压器,下列说法中正确的是( )
A.表头中电流比待测电流大
B.表头表盘上挡位1、2对应的刻度线中,挡位1的量程较小
C.表头表盘上挡位1、2对应的刻度线量程相同
D.扳动手柄时铁芯钳口处有缝隙未完全闭合,会使测量结果偏大
7.中国是瓷器的故乡,号称“瓷器之国”。如图是烧制瓷器的某窑炉结构示意图,上方有一单向排气阀,当窑内外气压差升高到(为大气压强)时,排气阀会开启,减压泄气,此后窑内气体压强保持不变。某次烧制过程中,初始时窑内温度为27℃,窑内气体压强为,密度为。已知烧制过程中窑内气体温度均匀且缓慢升高,不考虑瓷胚体积的变化,气体可视为理想气体。当温度逐渐升高至烧制温度1027℃时,窑内气体密度为( )
A. B. C. D.
二、多项选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求。全部选对的得6分,选对但不全的得3分有选错的得0分。
8.家用新风系统由物理除尘和静电除尘两套系统共同作用,如图所示,空气从进气口C进入新风系统,先通过底部的过滤网清除掉较大的灰尘颗粒,再进入管道通过静电除尘清除掉细小尘埃,A为金属管,接高电压正极,B为金属丝,接高电压负极,空气分子电离,使灰尘带上负电。有关静电除尘,下列说法正确的是( )
A.灰尘会被吸附到金属管A B.灰尘做匀加速运动
C.a、b两点电场强度相同 D.吸附过程灰尘的电势能减小
9.在一场足球比赛中,守门员大脚开出一记任意球,足球划出一道优美的弧线,越过对方守门员头顶后入网。假设足球从地面踢出,不计空气阻力,其运动轨迹可视为斜抛运动。已知足球踢出时的初速度大小为,与水平地面的夹角为。若足球在空中飞行的最大高度为,落地点与踢出点的水平距离为(即射程)。下列说法正确的是( )
A.若保持初速度不变,增大抛射角,则最大高度增大,射程一定增大
B.若保持初速度不变,增大抛射角,则最大高度增大,射程不一定减小
C.若保持抛射角不变,增大初速度,则最大高度增大,射程也增大
D.若保持抛射角不变,增大初速度,则最大高度增大,射程减小
10.某款电磁阻尼拉力健身器材的简化装置如图所示。矩形框架abcd的ab边长L=0.4m,绕有匝数N=100 匝、电阻R=10Ω的闭合金属线圈,框架和线圈的总质量m=30kg。将框架静置于下端固定的竖直弹簧上(不拴接),弹簧的压缩量x=0.2m,框架上端通过轻质绝缘绳索跨过轻质定滑轮与轻质拉杆GH相连。在MNPQ区域内存在方向垂直框架平面向内、磁感应强度B=0.5T的匀强磁场,磁场边界MN与PQ之间的距离d=0.96m。一位健身爱好者用恒力F=450N向下拉动拉杆,框架由静止开始竖直向上运动。ab边上升到PQ时,弹簧恰好恢复原长,上升到MN时cd边距离上方滑轮足够远),健身者松手,装置触发复位机制使框架回到初始位置,整个过程框架与定滑轮不相碰。已知重力加速度g=10m/s2,不计一切阻力,则下列说法正确的是( )
A.弹簧的劲度系数为k=1500N/m
B.ab边刚进入磁场时框架的速度大小为4m/s
C.ab边刚进入磁场时框架的加速度大小为
D.若ab边通过磁场的时间t=0.4s,ab边运动到MN时框架的速度大小为2.72m/s
三、非选择题:共54分。考生根据要求作答。
11.(6分)某实验小组的同学利用如图甲所示的装置探究加速度与物体所受合力的关系。
(1)实验时,为了减小实验误差,下列说法或操作正确的是___________。
A.遮光条宽度越宽越好,便于测量瞬时速度
B.不必调节细线与长木板平行
C.不必满足小车的质量远大于砂和砂桶的总质量
(2)正确组装实验器材,用刻度尺测量两光电门之间的距离L,用螺旋测微器测量遮光条的宽度d,在砂桶里装有一定质量的细砂,将小车由静止释放,依次记录遮光条通过光电门1、2的挡光时间Δt₁、Δt₂,同时记录弹簧测力计的示数,小车的加速度大小为a=___________(用以上物理量表示)。
(3)改变砂桶中细砂的质量,重复上述操作,记录弹簧测力计的示数F,并算出相对应的小车的加速度a,通过记录的实验数据描绘出的F-a图像如图乙所示,则小车的质量为M=___________。(用b₁、b₂和c表示)
12.(10分)小明计划利用压敏电阻设计一个测力计,实验室可供选择的器材如下:
A.两节规格相同的干电池(电动势、内阻均未知);
B.电流表(量程为,内阻为);
C.电流表(量程为,内阻为),
D.电压表V(量程为,内阻为):
E.滑动变阻器(最大阻值,额定电流);
F.滑动变阻器(最大阻值,额定电流);
J.电阻箱;
H.压敏电阻,其阻值随所加压力大小变化的图像如图甲所示:
I.开关S及导线若干。
(1)测量一节干电池的电动势和内阻,为使测量结果尽可能准确,本实验采用如图乙所示的电路,滑动变阻器应选___________(选填“”或“”)。
(2)根据实验中电压表和电流表的示数得到如图丙所示的图像,则该干电池的电动势___________,内阻___________。
(3)将压敏电阻设计成量程为的测力计,需将压敏电阻与上述两节干电池、电流表、电阻箱串联成如图丁所示的电路。闭合开关,调节电阻箱的阻值,使压敏电阻所受压力大小为时电流表指针满偏,此时电路中除压敏电阻外,其他元件的总阻值___________。保持电阻箱接入电路的阻值不变,使用该测力计时,通过电流表的电流随压力大小变化的关系式为___________A。
13.(10分)如图(a)所示,某透明晶体放在纸上,文字呈现双像的现象称为双折射现象。如图(b)所示为某次实验的光路图,厚度为的某种长方体单轴晶体放置在水平桌面上,一束自然光从晶体底部射向晶体上表面,入射角为,折射进入空气中时会分解为o光(寻常光线)和e光(非常光线),其中o光的折射角为。已知o光在晶体内的传播速度是e光在晶体内传播速度的倍,真空中的光速为。求:
(1)该晶体对o光的折射率;
(2)o光在晶体中的传播时间;
(3)e光的折射角。
14.(12分)如图所示,圆心角θ=53°的竖直圆弧形槽静止在足够大的光滑水平面上,圆弧AB与水平面相切于圆弧底端B点,圆弧表面光滑。圆弧形槽右侧水平面上有一固定的挡板。将一可视为质点的小球从距A点高为h=0.8m的P点水平向右抛出,小球恰好从A点沿切线方向进入圆弧形槽,滑离圆弧形槽后与挡板发生非弹性碰撞。已知小球的质量m1=0.1kg,圆弧形槽的质量m2=0.2kg,小球进入圆弧形槽时对A点的压力大小FN=10.6N。不计空气阻力,取重力加速度g=10 m/s2,sin53°=0.8,cos53°=0.6。求:
(1)小球从P点水平抛出时的初速度大小;
(2)圆弧形槽的半径R;
(3)若小球与挡板碰撞后从A点滑离时其相对圆弧形槽的速度大小为2.5m/s,则此时圆弧形槽的速度大小。
15.(16分)如图所示,平面直角坐标系中,第一象限存在沿轴负方向的匀强电场;电场强度大小为,第四象限存在垂直坐标平面向外的匀强磁场。一质子从坐标原点以某一速度飞入电场,先后经过点进入磁场。点坐标为点坐标为。已知质子质量为,带电荷量为,不计重力。
(1)求质子在点的速度大小及该速度与轴正方向的夹角;
(2)若质子第一次进入磁场后,到达轴时速度方向恰好垂直轴,求质子在电场和磁场中运动的总时间;
(3)若质子某次出磁场后能经过点(2d,0.5d),求磁感应强度的最小值。
倒计时01天 梳理题型规律,精进解题方略;执笔从容作答,六月顶峰相逢。
高考物理三大题型答题技巧与方法
考情透视--把脉命题 直击重点
►考前应试准备的意义:
(1)提升解题速度与时间利用率:帮你学会快速识别不同题型的“解题捷径”。例如,选择题会教你用排除、极限思维或量纲分析快速锁定答案,避免复杂计算;计算题则教你善于舍弃难题,先拿下基础分。这能有效避免在某一题上卡壳,确保整体答题节奏从容。
(2)优化解题规范与减少非知识性失分:物理大题对原理、步骤和文字说明有隐性要求。规范指导能让你掌握“必要的文字说明+核心方程+代入数据+结果单位”的标准答题模式。同时,也会提醒你避坑,如“数值后面忘记单位”、“矢量不设正方向”等常见错误,这些细节常能挽回10-20分。
(3)调整应试心理与答题策略:考前指导能帮助你建立清晰的得分策略——明确哪些题是基础必拿分、哪些是中等题可争取,以及难题如何舍得。同时,通过教会你快速评估题目难度并分配到合理时间(如一道选择题控制在2-3分钟),能极大缓解考场焦虑,减少因慌乱造成的决策失误。
(4)深化对物理模型与方法的理解:有效的答题指导不是零散的技巧堆砌,而是帮你把常见模型(如板块、传送带、电磁偏转)的解题步骤整理成清晰的“流程图”。这能让你在考场上更快辨析题目类型,避免陷入生搬硬套或从零思考的困境。
总而言之,掌握答题技巧与方法,如同战士熟悉武器操作而非临时磨枪。它不仅能让你在已知的物理知识基础上多拿10-20分,更能帮你建立起“我准备好了”的从容心态,从而在考场上发挥出应有水平。
选择题答题技巧与方法--快速锁定答案,避免耗时过长,正确率≥80%
一、答题技能与方法
1.先易后难,跳过“卡壳题”:开考后先做基础题,每道题控制在1-2分钟,遇到思考超过30秒没思路的题,立刻标记跳过,完成所有选择题后再回头攻坚,避免因一道题打乱节奏。
2.优先用“技巧法”,节省时间:选择题不追求“完整推导”,优先用快捷方法,提高速度和正确率:
(1)排除法:先排除明显错误选项(如单位错误、方向错误、不符合物理规律的选项),缩小范围,再分析剩余选项(比如电场力方向判断,先排除与电场线同向/反向错误的选项)。
(2)特殊值法:代入特殊值(如θ=0°、θ=90°,速度v=0、v趋近于无穷大),验证选项是否成立,适合动态变化、比例类题目(如传送带问题、斜面受力分析)。
(3)极限法:极端情况下判断选项趋势(如电容器充电后断开电源,极板间距增大,电场强度是否变化,可极端假设间距趋近于无穷大,分析电势差变化)。
(4)等效法:将复杂模型转化为简单模型(如带电粒子在复合场中的匀速圆周运动,等效为“重力与电场力平衡,洛伦兹力提供向心力”)。
3.基础题“稳”,中档题“细”:
(1)基础题(热学、光学、原子物理):牢记核心知识点,不纠结细节,比如光电效应中“截止频率由金属本身决定”“光子能量ε=hν”,直接对应选项,避免粗心出错。
(2)中档题(受力分析、牛顿运动定律、电路动态分析):画简易示意图(受力图、电路图),标注已知量和未知量,避免因漏看条件(如“粗糙水平面”“不计重力”)出错。
4.难题“巧蒙”,不空白:若遇到难题(如复杂电磁场组合题),排除2个错误选项后,剩余2个选项,优先选择“与题干条件关联最紧密”“符合物理规律趋势”的选项(如涉及“动能变化”,优先选择与做功相关的选项),不要空选,避免完全失分。
二、易错点规避
1.忽略题干关键词:如“不正确的是”“错误的是”,审题时圈出,避免选反答案;
2.单位换算失误:如把km/h换算成m/s时漏除以3.6,电容器电容单位μF与F的换算错误;
3.矢量方向判断错误:如洛伦兹力方向(左手定则)、电场力方向(正电荷与电场线同向,负电荷反向),受力分析时遗漏摩擦力、支持力;
4.混淆概念:如“平均速度”与“瞬时速度”“电场强度”与“电势”“动量”与“动能”。
(三)考前最后梳理
快速过一遍选择题高频考点:受力分析(共点力平衡、牛顿第二定律)、运动学(匀变速直线运动、平抛运动、圆周运动)、电场磁场(电场强度、电势差、洛伦兹力、安培力)、电路(串并联电路、欧姆定律、交变电流)、热学(分子动理论、理想气体状态方程)、光学(折射定律、光电效应)、原子物理(能级跃迁、核反应方程),牢记核心公式和易错点。
实验题答题技巧与方法--抓住基础分,突破数据处理和误差分析,尽量少丢分
(一)答题技能与方法
1.基础操作题:牢记“操作步骤、仪器使用、读数规则”
(1)仪器读数:刻度尺(估读到分度值下一位,如1.23cm)、游标卡尺(10分度精度0.1mm,20分度0.05mm,50分度0.02mm,无需估读)、螺旋测微器(估读到0.001mm,如0.500mm)、电流表/电压表(看清量程和分度值,估读到分度值下一位)。
(2)操作步骤:按“先准备、后操作、再读数”的顺序记忆,比如“伏安法测电阻”:先断开开关,连接电路(电流表内接/外接选择),闭合开关前滑动变阻器调至最大阻值,再闭合开关,调节滑动变阻器,记录多组数据。
(3)器材选择:根据实验要求选择量程(如测干电池电动势,电压表选3V量程)、精度(如测微小长度用螺旋测微器),避免量程过大导致读数误差大。
2.数据处理:规范作图、正确计算,避免粗心
(1)作图要求:用铅笔、直尺,标出坐标轴(注明物理量和单位),描点清晰,连线时“使点均匀分布在直线两侧”,不画折线(线性关系);若为曲线,平滑连接。
(2)计算技巧:利用图像求斜率、截距(如伏安法测电源电动势和内阻,E=U+Ir,图像纵截距为E,斜率绝对值为r),计算时先写公式,再代入数据,注意单位统一(如把cm换算成m)。
(3)有效数字:根据仪器精度确定有效数字位数(如螺旋测微器读数保留3位小数,刻度尺保留2-3位有效数字),避免多写或少写。
3.误差分析:分清“系统误差”和“偶然误差”,规范表述
(1)系统误差:由仪器本身、实验原理导致,无法避免,只能减小(如伏安法测电阻,电流表内接导致测量值偏大,外接导致测量值偏小;天平砝码磨损导致测量值偏大)。
(2)偶然误差:由人为操作(如读数偏差)导致,可通过多次测量取平均值减小。
(3)表述规范:“由于……(原因),导致测量值……(偏大/偏小)”,如“电流表内接时,电流表分压,导致电压表测量值偏大,最终电阻测量值偏大”。
4.设计性实验:遵循“原理→器材→步骤→数据处理→误差分析”思路
(1)先确定实验原理(如测未知电阻,可用伏安法、替代法、半偏法),再根据原理选择器材,设计操作步骤(注意“先断电、后接线”“多次测量”),最后模仿常规实验进行数据处理和误差分析。
(2)优先用常规方法,不追求复杂思路,比如设计测电源电动势,优先用伏安法,而非更复杂的半偏法。
(二)易错点规避
(1)仪器读数错误:游标卡尺、螺旋测微器读数漏读零刻度,电压表/电流表选错量程导致读数偏差;
(2)实验步骤混乱:如闭合开关前未将滑动变阻器调至最大阻值,接线时电流表、电压表正负接线柱接反;
(3)数据处理失误:作图时未标单位,斜率计算错误(忘记换算单位),有效数字位数错误;
(4)误差分析表述不规范:分不清系统误差和偶然误差,未说明“测量值偏大/偏小”。
(三)考前最后梳理
重点回顾3类高频实验:
1.力学实验(探究牛顿第二定律、平抛运动规律、机械能守恒定律);
2.电学实验(伏安法测电阻、测电源电动势和内阻、多用电表的使用);
3.光学实验(探究光的折射定律、双缝干涉实验)。
牢记每种实验的操作步骤、数据处理方法和误差分析要点,可快速过一遍实验原理图。
计算题答题技巧与方法--分问得分,分步书写,兼顾速度和规范,避免空白
(一)答题技能与方法
1.审题:圈出关键条件,明确解题思路
(1)圈出关键词:如“光滑”(无摩擦力)、“轻质”(质量不计)、“静止释放”(初速度为0)、“匀速”(合力为0)、“绝热”(无热量交换),避免遗漏条件。
(2)分析物理过程:将复杂过程拆解为简单过程(如“带电粒子在复合场中的运动”,拆解为“匀速直线运动+匀速圆周运动”),明确每个过程的受力、运动状态、能量变化。
(3)确定解题方法:力学问题优先用“牛顿运动定律+运动学公式”或“动能定理+机械能守恒定律”(优先选能量法,避免复杂受力分析);电场磁场问题优先用“洛伦兹力提供向心力”“电场力做功与电势能变化关系”。
2.分步书写:踩点得分,规范格式
(1)先写“已知条件”(简要列出关键已知量,标注符号和单位),再写“解题思路”(简要说明用什么规律,如“由动能定理得”“根据牛顿第二定律”),最后写公式、代入数据、计算结果。
(2)公式优先:即使算不出最终结果,写出核心公式也能拿分,避免只写结果、不写步骤。
①单位统一:所有物理量换算成国际单位(m、kg、s、A、V等),计算结果标注单位,避免单位错误导致失分。
②分步得分:每一步骤单独书写,如“第一步:求物体的加速度;第二步:求物体的末速度”,即使某一步出错,不影响后续步骤得分。
3.分问突破:不纠结难题,保证基础问得分
(1)第一问(基础问):通常是简单受力分析、运动学计算、能量守恒应用,务必做对,确保拿到4-6分;
(2)第二问(中档问):需要结合多个知识点(如力学+电场,或运动学+能量),仔细分析过程,分步书写,尽量拿全分;
(3)第三问(难题):若思考3-5分钟没思路,不要死磕,先写能想到的步骤(如受力分析、核心公式),争取拿步骤分,再回头攻坚,避免因难题耗时过长,影响前面题目的正确率。
4.计算技巧:简化运算,避免粗心
(1)先化简公式,再代入数据,避免直接代入大数计算,减少出错概率;
(2)计算时保留中间步骤,不要一步到位,若发现结果异常(如数值过大、过小),及时检查公式和数据代入是否正确;
(3)结果保留合理位数(通常2-3位有效数字),若题目有明确要求,按要求保留。
(二)易错点规避
(1)审题失误:漏看关键条件(如“不计空气阻力”“带电粒子带负电”),导致受力分析错误、运动过程判断错误;
(2)公式记错或用错:如将动能定理写成“W=ΔEp”,将洛伦兹力公式写成“F=qvBsinθ”却忽略θ角(如垂直时θ=90°,sinθ=1);
(3)步骤不规范:只写结果不写公式,或公式与步骤不对应,导致踩点失分;
(4)计算错误:单位换算错误、数值计算失误(如平方、开方错误),尤其是涉及根号、π的计算;
(5)矢量方向忽略:如求速度、加速度时,只写大小不写方向(题目要求方向时,必须标注,如“方向水平向右”)。
(三)考前最后梳理
快速回顾计算题高频考点和核心公式:
1.力学(牛顿第二定律、动能定理、机械能守恒定律、平抛运动、圆周运动公式);
2. 电场磁场(电场强度、电势差公式,洛伦兹力、安培力公式,带电粒子在复合场中的运动公式);
3. 电磁感应(法拉第电磁感应定律、楞次定律)。重点记忆“易混公式”,避免考场上记错。
考前最后一天整体注意事项--调整好状态,自信的走进考场,发挥出自己的最佳水平!
1.不做新题、难题,专注“回顾错题、固化技巧”:把近期做过的错题(尤其是选择题、实验题的易错点,计算题的步骤错误)快速过一遍,提醒自己考场上避免重复犯错;
2.熟悉答题节奏:模拟高考时间,每类题型的答题时长(选择题25-30分钟,实验题15-20分钟,计算题35-40分钟),预留10-15分钟检查;
3.规范书写习惯:牢记“公式优先、分步书写、单位统一”,避免潦草书写导致阅卷老师看不清步骤;
4.调整心态:相信自己的积累,考场上遇到难题不慌,遇到简单题不粗心,做到“会做的全对,不会的少丢分”。
最后一天,重点不是“学会新东西”,而是“把学会的东西练熟、练稳”,调整好状态,带着自信走进考场,你一定能发挥出自己的最佳水平!
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目 录
倒计时05天
➤电磁感应综合—单双棒问题………………………………………………………………3
以生产科技为场景,三大力学观点应用于单双棒问题中。
倒计时04天
➤力学核心实验…………………………………………………………………………………30
以力学原型实验为基础,创新实验考核心实验数据处理、误差分析等。
倒计时03天
➤电学核心实验………………………………………………………………………………51
以电学原型实验为基础,创新实验考核心实验数据处理、误差分析等。
倒计时02天
➤考前冲刺保温卷………………………………………………………………………………78
用于查漏补缺、强化审题并保持题感。
倒计时01天
➤高考物理三大题型答题技巧与方法……………………………………………………93
倒计时05天 明辨棒体运动,洞悉回路玄机;厚积寒窗实力,一举金榜题名。
电磁感应综合—单双棒问题
考情透视--把脉命题 直击重点
►命题解码:
电磁感应中单、双导体棒运动问题,是2026高考物理核心高频考点,预计将以计算题形式呈现,作为力学与电磁学综合题型考查,兼具基础性和选拔性。该题型以导轨滑杆为经典模型,串联法拉第电磁感应定律、楞次定律、安培力公式等核心知识,融合力学运动分析、动量定理、能量守恒规律,全面考查学生知识迁移、多过程分析与综合解题能力,是区分物理学科素养的关键题型,年年在各省市试卷中“亮相”。
►高考前沿:
2026年单双棒命题将呈现三大特征:一是动量与能量观点的深度融合,“动量定理在电磁感应中的应用”已成独立考点,通过微元法求电荷量、位移和时间是解题新方向;二是含容单棒、不等间距双棒等复杂耦合模型增多,考查学生分类讨论与过程分析能力;三是情境化与科技前沿结合,如“磁悬浮列车驱动原理”“电磁炮发射机制”“新能源汽车能量回收系统”等真实工程背景将成为命题素材,学生需具备“快速剥离情境干扰、提炼物理模型”的能力。
核心模型--模型架构,精准剖析
【模型一】单棒模型
模型
过程分析
规律
阻尼式
(导轨光滑,电阻为R,导体棒电阻为r)
设运动过程中某时刻的速度为v,加速度为a,,a、v反向,导体棒做减速运动,v↓⇒a↓,当a=0时,v=0,导体棒做加速度减小的减速运动,最终静止
1.力学关系:;
2.能量关系:
3.动量电量关系:;
电动式
(导轨光滑,电阻为R,导体棒电阻不计,电源电动势为E内阻为r)
开关S闭合瞬间,ab棒受到的安培力 ,此时,速度v↑
⇒E反BLv↑⇒
⇒FA=BIL↓⇒加速度a↓,
当E反=E时,v最大,
且
1.力学关系:;
2.动量关系:
3.能量关系:
4.两个极值:
(1)最大加速度:当v=0时,E反=0,
(2)最大速度:当E反=E时,
发电式
(导轨光滑,电阻为R,导体棒电阻为r,F为恒力)
设运动过程中某时刻棒的速度为v,加速度为,
随v的增加,a减小,
当a=0时,v最大。
1.力学关系:
2.动量关系:
3.能量关系:
4.两个极值:
(1)最大加速度:当v=0时,。
(2)最大速度:当a=0时,
【模型二】含容单棒模型
模型
过程分析
规律
放电式
(先接1后接2,导轨光滑)
电容器充电后,电键接2后放电,导体棒向右移动,切割磁感线,产生反电动势,当电容器电压等于Blvm时,导体棒以最大速度匀速运动。
1.电容器充电量:
2.放电结束时电量:
3.电容器放电电量:
4.动量关系:;
5.功能关系:
无外力充电式
(导轨光滑)
充电电流减小,安培力减小,a减小,当a=0时,导体棒匀速直线运动
达到最终速度时:
1.电容器两端电压:(v为最终速度)
2.电容器电量:
3.动量关系:;
有外力充电式
(所有电阻不计,
导轨光滑)
电容器持续充,
得I恒定,a恒定,导体棒做匀加速直线运动
1.力学关系:
2.电流大小:
3.加速度大小:
【模型三】双棒模型
(1)等间距双棒模型
模型
过程分析
规律
无外力等距式
(导轨光滑)
棒2做变减速运动,棒1做变加速运动,稳定时,两棒的加速度均为零,以相同的速度匀速运动.对系统动量守恒,对其中某棒适用动量定理。
1.电流大小:
2.稳定条件:两棒达到共同速度
3.动量关系:
4.能量关系:;
有外力等距式
(导轨光滑)
a2减小,a1增大,当a2=a1时二者一起匀加速运动,存在稳定的速度差
1.电流大小:
2.力学关系:;。(任意时刻两棒加速度)
3.稳定条件:当a2=a1时,v2-v1恒定;I恒定;FA恒定;两棒匀加速。
4.稳定时的物理关系: ;;;
(2)不等间距双棒模型
模型
过程分析
规律
无外力不等距式
(导轨光滑)
棒1做变减速运动,棒2做变加速运动,稳定时,两棒的加速度均为零,两棒以不同的速度做匀速运动,所围的面积不变.v1L1=v2L2
1.动量关系:;
2.稳定条件:
3.最终速度:;
4.能量关系:
5.电量关系:
易错避坑--易错陷阱 精准避坑
【易错一】动量守恒条件判断失误
(1)易错点:双棒系统中误认为始终动量守恒;
(2)闭坑策略:仅当系统水平方向不受外力时(光滑导轨、无外力拉棒)动量才守恒;有外力拉双棒或斜面导轨上的双棒,动量不守恒,需用动量定理逐棒分析。
【易错二】匀速运动与稳定状态混淆
(1)易错点:单棒匀速即a=0,但双棒稳定状态不一定匀速;
(2)闭坑策略:等间距双棒有初速度→最终两棒共速;一棒受恒力双棒→最终加速度相同做匀加速运动。两类收尾状态判清后再代公式。
【易错三】能量转化分析漏项
(1)易错点:双棒问题能量分析中忘了焦耳热或摩擦力产热;
(2)闭坑策略:双棒滑动系统末态动能=初态动能-−电阻生热-−(若导轨有摩擦则减摩擦力产热)。画出总能量变化路径再列方程。
【易错四】电磁感应与电容器结合找不准电流
(1)易错点:含容单棒中误认为电流恒定或公式生搬硬套;
(2)闭坑策略:含容单棒充电过程中,需要结I=ΔQ/Δt=CΔU/Δt与U=BLv推导结论,非死记硬背。
高频考点--高频要点 重点攻克
【考点一】电磁感应的动力学问题处理方法
1.力学对象和电学对象的相互关系
2.分析电磁感应现象中动力学问题的基本步骤
【考点二】电磁感应的能量问题处理方法
1.电磁感应现象中的能量转化
此类问题中克服安培力做功,转化为系统的电能,而后转化为其他形式的能量,例如焦耳热,此类问题多用动能定理或能量守恒定律求解。
2.能量转化问题的分析步骤
真题精研--复盘经典 把握规律
题组一 情景设定:电磁弹射系统 知识溯源:有源单杆模型中的安培力、动量定理应用
(2025·浙江·高考真题)如图所示,某兴趣小组设计了一新型两级水平电磁弹射系统。第一级由间距为l的水平金属导轨、可在导轨上滑行的导电动子、输出电压恒为U的电源和开关S组成,由此构成的回路总电阻为;第二级由固定在动子上间距也为l的导电“”形滑杆、锁定在滑杆上可导电的模型飞机组成,由此构成的回路总电阻为。另外在第二级回路内固定一超导线圈,它与第一、第二两级回路三者彼此绝缘。导轨间存在方向竖直向下、磁感应强度大小为B的匀强磁场。接通开关S,动子从静止开始运动,所受阻力与其速度成正比,比例系数为k。当动子运动距离为时(可视为已匀速),立即断开S,在极短时间内实现下列操作:首先让超导线圈通上大电流,产生竖直方向的强磁场,在第二级回路中产生磁通量;再让超导线圈断开,磁场快速消失,同时解锁飞机,对飞机实施第二次加速,飞机起飞。已知动子及安装其上所有装备的总质量为M,其中飞机质量为m,在运动过程中,动子始终与导轨保持良好接触,忽略导轨电阻。
(1)求动子在接通S瞬间受力的大小;
(2)求第一级弹射过程中动子能达到的最大速度;
(3)求第一级弹射过程中电源输出的总能量W;
(4)判断超导线圈中电流方向(俯视),并求飞机起飞时的速度大小。
【答案】(1)(2)(3)
(4)电流方向为顺时针(俯视),
【详解】(1)接通S瞬间,动子速度,此时回路中没有感应电动势,电源电压为,回路总电阻为,根据欧姆定律可知回路电流为
动子所受的力为安培力,大小为
(2)当动子达到最大速度时动子切割磁感线产生的电动势为
此时回路中的电流为
依题意此时动子做匀速运动,所受合力为零,有
解得最大速度为
(3)在第一级弹射过程中,取一段极短的时间,以水平向右为正方向,对动子及安装在上面的所有装备,由动量定理有等式两侧求和得其中依题意有,解得流过电源的电荷量解得第一级弹射过程电源输出总能量代入上问结果得
(4)由于对飞机实施第二次加速,由左手定则可知超导线圈断开后,第二级回路中的感应电流方向为顺时针(俯视),由右手螺旋定则可知超导线圈断开后,第二级回路中感应电流的磁场方向为竖直向下,由楞次定律可知超导线圈中的大电流产生的磁场方向也为竖直向下,再由右手螺旋定则可判断超导线圈中电流方向为顺时针(俯视)。
设飞机起飞时的速度大小为,对飞机根据动量定理有
超导线圈磁场快速消失的过程中,在第二级回路中产生的感应电动势
感应电流为解得代入前面结果可得
题组二 情景设定:无外力单棒 知识溯源:无外力单棒中的安培力、功率和动量定理应用
(2025·安徽·高考真题)如图,平行光滑金属导轨被固定在水平绝缘桌面上,导轨间距为L,右端连接阻值为R的定值电阻。水平导轨上足够长的矩形区域MNPQ存在竖直向上的匀强磁场,磁感应强度大小为B。某装置从MQ左侧沿导轨水平向右发射第1根导体棒,导体棒以初速度v0进入磁场,速度减为0时被锁定;从原位置再发射第2根相同的导体棒,导体棒仍以初速度v0进入磁场,速度减为0时被锁定,以此类推,直到发射第n根相同的导体棒进入磁场。已知导体棒的质量为m,电阻为R,长度恰好等于导轨间距,与导轨接触良好(发射前导体棒与导轨不接触),不计空气阻力、导轨的电阻,忽略回路中的电流对原磁场的影响。
求:
(1)第1根导体棒刚进入磁场时,所受安培力的功率;
(2)第2根导体棒从进入磁场到速度减为0的过程中,其横截面上通过的电荷量;
(3)从第1根导体棒进入磁场到第n根导体棒速度减为0的过程中,导轨右端定值电阻R上产生的总热量。
【答案】(1)
(2)
(3),n = 1,2,3,…
【详解】(1)第1根导体棒刚进入磁场时产生的感应电动势为E = BLv0
则此时回路的电流为此时导体棒受到的安培力F安 = BIL
此时导体棒受安培力的功率
(2)第2根导体棒从进入磁场到速度减为0的过程中,根据动量定理有
其中解得
(3)由于每根导体棒均以初速度v0进入磁场,速度减为0时被锁定,则根据能量守恒,每根导体棒进入磁场后产生的总热量均为
第1根导体棒进入磁场到速度减为0的过程中,导轨右端定值电阻R上产生的热量
第2根导体棒进入磁场到速度减为0的过程中,导轨右端定值电阻R上产生的热量
第3根导体棒进入磁场到速度减为0的过程中,导轨右端定值电阻R上产生的热量
第n根导体棒进入磁场到速度减为0的过程中,导轨右端定值电阻R上产生的热量
则从第1根导体棒进入磁场到第n根导体棒速度减为0的过程中,导轨右端定值电阻R上产生的总热量QR = QR1+QR2+QR3+…+QRn
通过分式分解和观察数列的“望远镜求和”性质,得出,n = 1,2,3,…
题组三 情景设定:有磁场斜面上的线框 知识溯源:动能定理、动量定理和法拉第电磁感应定律
(2025·山东·高考真题)如图所示,平行轨道的间距为L,轨道平面与水平面夹角为α,二者的交线与轨道垂直,以轨道上O点为坐标原点,沿轨道向下为x轴正方向建立坐标系。轨道之间存在区域I、Ⅱ,区域I(−2L ≤ x < −L)内充满磁感应强度大小为B、方向竖直向上的匀强磁场;区域Ⅱ(x ≥ 0)内充满方向垂直轨道平面向上的磁场,磁感应强度大小B1 = k1t+k2x,k1和k2均为大于零的常量,该磁场可视为由随时间t均匀增加的匀强磁场和随x轴坐标均匀增加的磁场叠加而成。将质量为m、边长为L、电阻为R的匀质正方形闭合金属框epqf放置在轨道上,pq边与轨道垂直,由静止释放。已知轨道绝缘、光滑、足够长且不可移动,磁场上、下边界均与x轴垂直,整个过程中金属框不发生形变,重力加速度大小为g,不计自感。
(1)若金属框从开始进入到完全离开区域I的过程中匀速运动,求金属框匀速运动的速率v和释放时pq边与区域I上边界的距离s;
(2)金属框沿轨道下滑,当ef边刚进入区域Ⅱ时开始计时(t = 0),此时金属框的速率为v0,若,求从开始计时到金属框达到平衡状态的过程中,ef边移动的距离d。
【答案】(1),
(2)
【详解】(1)金属框从开始进入到完全离开区域I的过程中,金属框只有一条边切割磁感线,根据楞次定律可得,安培力水平向左,则
切割磁感线产生的电动势
线框中电流
线框做匀速直线运动,则
解得金属框从开始进入到完全离开区域I的过程的速率
金属框开始释放到pq边进入磁场的过程中,只有重力做功,由动能定理可得
可得释放时pq边与区域I上边界的距离
(2)当ef边刚进入区域Ⅱ时开始计时(t = 0),设线框ef边到O点的距离为s时,线框中产生的感应电动势,其中
此时线路中的感应电流
线框pq边受到沿轨道向上的安培力,大小为
线框ef边受到沿轨道向下的安培力,大小为
则线框受到的安培力
代入
化简得
当线框平衡时,可知此时线框速率为0。
则从开始计时到金属框达到平衡状态的过程中,根据动量定理可得
即
对时间累积求和可得
可得
题组四 情景设定:含容双棒 知识溯源:法拉第电磁感应定律、动量定理的应用
(2025·甘肃·高考真题)在自动化装配车间,常采用电磁驱动的机械臂系统,如图,ab、cd为两条足够长的光滑平行金属导轨,间距为L,电阻忽略不计。导轨置于磁感应强度大小为B,方向垂直纸面向里的匀强磁场中,导轨上有与之垂直并接触良好的金属机械臂1和2,质量均为m,电阻均为R。导轨左侧接有电容为C的电容器。初始时刻,机械臂1以初速度向右运动,机械臂2静止,运动过程中两机械臂不发生碰撞。系统达到稳定状态后,电流为零,两机械臂速度相同。
(1)求初始时刻机械臂1的感应电动势大小和感应电流方向;
(2)系统达到稳定状态前,若机械臂1和2中的电流分别为和,写出两机械臂各自所受安培力的大小;若电容器两端电压为U,写出电容器电荷量的表达式;
(3)求系统达到稳定状态后两机械臂的速度。若要两机械臂不相撞,二者在初始时刻的间距至少为多少?
【答案】(1),沿机械臂1向上
(2),,
(3),方向向右;
【详解】(1)由法拉第电磁感应定律可知,初始时刻机械臂1的感应电动势大小为
由右手定则可知感应电流方向沿机械臂1向上。
(2)在达到稳定前,两机械臂电流分别为和,两机械臂安培力的大小分别为,
设电容器所带电荷量为Q,则
(3)达到稳定时,两机械臂的速度相同,产生的感应电动势与电容器的电压相等,回路中没有电流结合动量定理
,
其中,,
联立解得,
结合(2)问分析,在任意时刻有
即
对该式两边取全过程时间的累计有
其中,,
即
两棒间初始距离的最小值为
终极预测--压轴实战 稳拿高分
【名校预测·第一题】(2026·天津河东·二模)如图所示,竖直平面内固定一足够长的“U”型金属导轨,质量为、电阻不计的金属棒垂直导轨静置于绝缘固定支架上。支架上方存在竖直向下的匀强磁场,边长为的正方形区域内存在垂直纸面向外的匀强磁场,两磁场互不影响,且磁感应强度大小与时间的关系均为(T)。支架上方导轨单位长度的电阻为,下方导轨的总电阻为。从时刻开始,对金属棒施加竖直向上的拉力,使其以加速度向上做匀加速直线运动。金属棒始终与导轨接触良好,与导轨间动摩擦因数为,不计空气阻力,重力加速度大小为。求:
(1)区域产生感应电动势的大小和金属棒中电流的方向;
(2)时,金属棒中的电流大小;
(3)经过多长时间,对金属棒所施加的拉力达到最大值,并求此最大值。
【答案】(1),从流向(2)(3),
【知识点】安培力的计算式及初步应用、已知磁感应强度随时间的变化的关系式求电动势、牛顿第二定律的初步应用、竖直平面内的导轨单杆模型
【详解】(1)由法拉第电磁感应定律,感应电动势
由题意知(T),可知 联立解得
由楞次定律,可知金属棒中电流的方向从流向
(2)金属棒向上运动的位移支架上方的电阻由闭合电路欧姆定律得联立解得
(3)根据牛顿第二定律又由,其中联立可得根据均值不等式可知,当时,有最大值解得,
【名校预测·第二题】(2026·辽宁·模拟预测)某物理小组模拟游乐园的儿童飞车,制作了如图所示的装置。在绝缘水平地面上平行放置了两组金属直导轨,分别为POQ 和,导轨间距L=1m。PO与OQ连接点O、与的连接点采用绝缘材料连接(不影响导轨上物体的运动),将导轨分为“加速区域”和“减速区域”,其中“减速区域”的右侧用导线相连,“加速区域”左侧安装一个恒流源,闭合开关S后,该恒流源持续为电路提供3A的电流,靠近电源处连接一个R1=1Ω的定值电阻。导轨间存在竖直向下的匀强磁场,磁感应强度B=1T。质量为m=1kg、导轨间阻值为R2=2Ω的导体棒垂直导轨放置,在距离导体棒足够远处NN'静止放置一辆质量为M=4kg可视为质点的模拟小车,小车与导轨绝缘,小车始终受到一个与其速度成正比的阻力,比例系数为k=0.5。当开关S闭合后,导体棒在加速区域内加速运动,稳定后与模拟小车碰撞并连接为一体,继续加速后通过绝缘连接处进入减速区域。已知导体棒与导轨接触良好,导轨电阻忽略不计。求:
(1)刚闭合开关时导体棒的加速度大小;
(2)导体棒与小车碰撞后瞬间二者的速度大小;
(3)为保证安全,减速区域的最短长度。
【答案】(1)(2)0.6m/s(3)6m
【知识点】完全非弹性碰撞、有电源存在的导轨单杆模型、无外力作用下,水平导轨上的单杆模型
【详解】(1)根据并联分流关系可知,通过R1的电流为I1,通过R2的电流为I2,有
此时安培力提供加速度有BI2L=ma解得a=1m/s2
(2)由于导轨较长,碰撞到小车前,导体棒已经达到最大速度vm,二者共速的速度为v,此时导体棒产生反电动势满足碰撞过程中动量守恒解得v=0.6m/s
(3)当二者共速后继续加速,为了保证安全,减速区域的最短距离即二者再次达到最大速度时滑进减速区域所运动的位移,即二者所受到阻力等于导体棒受到的安培力,有
二者以最大速度滑出,其中
进入减速区后,阻力在变化,将减速过程划分成无穷多段,在任意一小段的时间内,根据动量定理可得将所有段求和得即解得x=6m
【名校预测·第三题】(2026·新疆·三模)如图甲所示,质量的光滑矩形金属框ABCD置于光滑绝缘水平面上,AB长,AD与BC足够长,AB段和CD段电阻均为,质量、长的金属棒MN垂直于AD放置在金属框上,导轨其余部分和金属棒的电阻均不计。整个空间存在竖直向下的匀强磁场,磁感应强度,某时刻给金属棒一水平向右的初速度,在运动过程中金属棒始终与金属框的两边垂直且接触良好。
(1)求金属棒刚开始运动时受到的安培力;
(2)求在整个过程中产生的焦耳热和通过MN的电荷量;
(3)若将金属框固定,时刻给金属棒一个水平向右的初速度的同时,再给其加一水平向左的外力F,使金属棒向右做匀减速直线运动。时金属棒的速度降为零,写出内F的大小随时间t变化的规律;
(4)如图乙所示,若将金属框固定,AB间换成电阻不计的导线连接的电容器,电容,现有水平向右的外力使MN从静止开始以加速度向右做匀加速运动,求时外力的大小。
【答案】(1)0.3N(2)3J,20C(3)(N)(4)5.55N
【知识点】有外力作用下,水平导轨上的单杆模型、无外力作用下,水平导轨上的单杆模型、含有电容器的导轨单杆模型
【详解】(1)金属棒刚开始运动时速度为,电动势
解得电流为解得安培力为解得
(2)根据动量守恒定律得解得根据能量守恒定律得解得对框架根据动量定理得,,解得
(3)根据匀变速直线运动规律解得根据牛顿第二定律得解得其中故,解得(N)()
(4)电容器充电电流,,可得,时的速度由解得,时的电动势由解得电阻支路电流,所以,由牛顿第二定律有解得
【名校预测·第四题】(2026·广西桂林·一模)2025年我国首艘采用电磁弹射系统的航空母舰——福建舰正式授旗入列。如图甲所示为一种电磁弹射系统的简化模型,发电机内半径为的固定金属圆环内存在垂直环面向里的匀强磁场,磁感应强度大小为,圆环的圆心和边缘通过导线分别与接线柱1和3相连。一根长度为的金属棒绕着圆心以恒定的角速度顺时针旋转,端点与圆环接触良好。间距为的光滑金属导轨和平行固定在同一水平面内,在虚线右侧,存在垂直导轨平面向外的匀强磁场,磁感应强度大小为,两导轨的左端点与接线柱2和3相连。在某次弹射操作过程中,先让开关S与接线柱1接通,对电容器充电。待电容器充满电后,再将开关与接线柱2接通,静置于处的金属棒在较短时间内达到最大速度后弹射离开导轨。的长度为质量为电阻为与导轨接触良好,电容器的电容为。求在该次弹射操作过程中:
(1)开关S与接线柱1断开时,接线柱1和3之间的电势差;
(2)开关S与接线柱2接通瞬间,金属棒的加速度大小;
(3)将开关S接至1到电路达到稳定的过程中,在图乙中定性画出电容器两极间的电压随电荷量变化的图像,并结合该图像论证电路稳定时电容器储存的能量(是发电机的电动势);
(4)电容器所释放的能量不能完全转化为金属导体棒的动能,将导体棒离开轨道时的动能与电容器所释放能量的比值定义为能量转化效率。若某次发射结束时,电容器的电荷量减小到充电结束时的,求这次发射过程中的能量转化效率。
【答案】(1)(2)(3)见解析(4)
【知识点】含有电容器的导轨单杆模型
【详解】(1)金属棒绕匀速转动,平均速度
切割磁感线产生的感应电动势,可得
由右手定则,可知
则接线柱间电势差
(2)电容器充满电时,两极板间电压
开关拨向2时,回路瞬时电流
金属棒受到的安培力
由牛顿第二定律,可得
联立解得
(3)由电容的定义式可得
变形得
即电容器的极板电压与电量成正比,当极板电压时,两极板电量
因此图线为过原点,斜率为,终点为的倾斜直线,如图所示
储存的电能等于电场力做的功
充电结束时,电容器储存的总电能,也是图像与轴所围的面积
(4)设从电容器开始放电到导体棒离开轨道的时间为,放电的电荷量为,平均电流为,导体棒离开轨道时的速度为,根据动量定理,有放电的电荷量
充电结束时电容器电荷量由题意可知联立解得
导体棒离开轨道时的动能为
电容器释放的能量为
这次发射过程中的能量转化效率为
【名校预测·第五题】(2026·山西吕梁·二模)如图所示,在两根足够长、间距为的水平导轨上垂直放置导体棒a与绝缘棒b,导轨间有磁感应强度的竖直向下的匀强磁场,导轨左端接有的电容器。已知a棒光滑,b棒与导轨间的动摩擦因数为,质量分别为和,初始时刻两棒之间距离为。现用与导轨平行的恒力作用在a棒上,速度为时与b碰撞,碰撞瞬间撤去,不计导轨及a棒的电阻,所有碰撞均为弹性碰撞。
(1)求第一次碰撞后a棒与b棒的速度大小;
(2)求恒力的大小;
(3)若每次碰前b棒已静止且a棒已匀速运动,求足够多次碰撞后b棒的总位移。
【答案】(1),1m/s
(2)1N
(3)
【知识点】含有电容器的导轨单杆模型、双杆在等宽导轨上运动问题、弹性碰撞:动碰静
【详解】(1)a棒与b棒发生弹性碰撞,设碰后速度为与,根据动量守恒,有
根据能量守恒,有 联立解得,
(2)作用下对a棒,根据牛顿第二定律,有 又 电量的变化量为 电压的变化量为加速为,a棒做匀加速直线运动,撤去时速度为,有 联立解得
(3)a棒与b棒碰前电容器所带电荷量为 碰后a棒速度反向,电容器放电使a棒减速到0并反向加速至匀速再与b棒碰撞,重复上述过程。a棒与b棒发生第n次碰撞,设碰前a棒速度为,碰后速度为与 根据动量守恒,有根据能量守恒,有,
a棒与b棒第n次碰前电容器所带电荷量为之后a棒速度反向,电容器放电使a棒减速到0并反向加速至时匀速对a棒分析,由动量定理得 其中又有 联立解得:, 即 又每次b棒运动停下,有足够多次碰撞后,有解得
【名校预测·第六题】(2026·辽宁·一模)如图(a)所示,顶角为的“”形光滑金属导轨POM与光滑平行导轨PQ、MN平滑连接,固定在水平面上,导轨PQ、MN间距为,导轨仅OP部分有电阻,导轨在方向竖直向下、磁感应强度的匀强磁场中。一根长度为、质量为的导体棒在拉力F作用下从O点开始以速度(大小未知)水平向右运动,导体棒在运动过程中与导轨接触良好。已知导轨OP部分单位长度的阻值为,其余部分的电阻忽略不计,导轨OP部分的长度,PQ部分的长度,拉力F随时间t变化的关系如图(b)所示,时导体棒刚运动到虚线MP处时加速度为0,之后拉力F突然增大至。
(1)求的大小;
(2)在图(c)中画出内导体棒的图像(要有计算过程);
(3)时撤去拉力,求导体棒运动到虚线NQ处时的速度大小。
【答案】(1)
(2)见解析
(3)
【知识点】有外力作用下,水平导轨上的单杆模型
【详解】(1)设导体棒自O点向右运动距离为x时,速度为v,根据几何关系,可得导体棒切割磁感线的有效长度为
根据法拉第电磁感应定律,产生的电动势
回路电阻
回路电流
可知电流恒定与运动距离无关,安培力
导体棒刚运动到虚线MP处时加速度为0,代入数据解得此时导体棒速度
此过程
若内导体棒做的匀速运动,则安培力
可判断匀速运动成立,可得
(2)内导体棒做的匀速运动
内,根据牛顿第二定律有,
若导体棒做匀加速运动,则有
即
解得
内导体棒的图像如图所示
(3)由图像可知,内导体棒运动的位移为,撤去拉力时导体棒距NQ的距离,设再经时间t,导体棒运动到NQ处,对导体棒有
又有
解得
【名校预测·第七题】(2026·辽宁营口·二模)间距为L、电阻不计且足够长的光滑平行导轨如图所示,水平和倾斜部分平滑连接。质量分别为2m和3m、电阻均为R的两金属棒b、c静置在水平导轨上,两金属棒平行且与导轨垂直。图中虚线de的右侧存在着范围足够大、方向竖直向上的匀强磁场,磁感应强度大小为B。质量为m的绝缘棒a垂直放在倾斜导轨上,从高为h处由静止释放,运动到水平导轨上与金属棒b发生弹性正碰,碰后拿走棒a,金属棒b进入磁场始终未与金属棒c碰撞。重力加速度大小为g,求:
(1)碰后瞬间金属棒b的速度大小v;
(2)整个过程金属棒c产生的焦耳热Q;
(3)整个过程通过金属棒c的电荷量q;
(4)金属棒c的初始位置距磁场边界de的最小距离x。
【答案】(1)(2)(3)(4)
【知识点】双杆在等宽导轨上运动问题、弹性碰撞:动碰静
【详解】(1)a下滑过程中,由机械能守恒定律有解得,
a与b发生弹性碰撞,有,解得
(2)b进入磁场后,b、c组成的系统动量守恒(安培力为内力),设它们最终共速的速度为,有解得总焦耳热,
b、c的电阻相等,故
(3)由动量定理,对c有
即
解得
(4)设b恰好未与c相碰,电磁感应中,
平均感应电动势平均电流
电荷量解得
【名校预测·第八题】(2026·江苏·二模)如图所示,水平固定、间距为L的平行金属导轨处于竖直向上的匀强磁场中,磁感应强度的大小为B。与导轨垂直且接触良好的导体棒a、b,质量均为m,电阻均为R。现对a施加水平向右的恒力,使其由静止开始向右运动。当a向右的位移为x时,a的速度达到最大且b刚要滑动。已知两棒与导轨间的动摩擦因数均为,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,不计导轨电阻,重力加速度为g。
(1)求导体棒b刚要滑动时,导体棒a的最大速度vm;
(2)定性画出导体棒b所受摩擦力f大小随时间t变化的图像;
(3)求导体棒a发生位移x的过程中,回路中产生的总焦耳热Q;并在a达到最大速度时,给b水平向右的瞬时速度v0(v0<vm),求此后b的最终速度vb。
【答案】(1)
(2)见解析
(3),
【知识点】有外力作用下,水平导轨上的单杆模型、双杆在等宽导轨上运动问题、能量守恒定律的初步应用
【详解】(1)导体棒b刚要滑动时,对导体棒b有
解得
(2)导体棒b未滑动前,所受摩擦力为静摩擦力,大小等于安培力,随着导体棒a速度增大,回路中感应电流变大,导体棒a所受的安培力变大,则导体棒a做加速度逐渐减小的加速运动,电流变化率逐渐变小,则导体棒b摩擦力随时间的变化率逐渐变小,导体棒b滑动后,摩擦力为滑动摩擦力且恒定不变,当导体棒b所受摩擦力f大小随时间t变化的图像如图
(3)当导体棒a的速度最大时,导体棒a加速度为0,对a有
根据能量守恒可知
联立解得
b获得最终速度时,导体棒a、b加速度均为0,对整体有
b获得水平向右的瞬时速度后,此后对ab系统分析,可知系统合外力为0,故系统动量守恒,设最终导体棒a的速度为,规定向右为正方向,则有
当导体棒加速度减为0时有
因为
联立解得
【名校预测·第九题】(2026·黑龙江哈尔滨·模拟预测)如图所示,间距为的光滑平行金属导轨MN和PQ水平放置,其所在区域存在磁感应强度为的竖直向上匀强磁场。间距也为L的足够长导轨QED与NFC沿竖直方向平行放置,由半径的光滑圆弧轨道与倾角为的倾斜轨道在E、F点平滑连接组成,圆弧轨道最高点、圆心与水平轨道右端点处于同一竖直线上。EP下方倾斜轨道间有垂直于导轨平面向下的匀强磁场,GH为磁场下边界。金属棒ab质量,金属棒ef质量,与倾斜导轨的动摩擦因数均为0.75,两棒粗细相同且阻值均为;若不计所有导轨的电阻,水平轨道与圆弧轨道交界处竖直距离恰好等于两金属棒直径(较小),忽略感应电流产生的磁场及两个磁场间的相互影响,取重力加速度,,,求:
(1)初始时刻,两棒均被固定且距离为,已知随时间变化如图所示,求0.1s时ab棒所受安培力的大小;
(2)若0.2s后某时刻解除两棒锁定的同时ab棒以的初速度向右运动,之后两棒(未发生碰撞)先后进入圆弧轨道,ab棒通过圆弧轨道最高点时,此处两个压力传感器(每轨一个图中未画出)的示数均比ef棒通过此处时增大5.1N,求ef棒从解除锁定后到通过圆弧轨道最高点过程中该棒上产生的焦耳热;
(3)接(2),若ab棒在圆弧轨道上运动过程中,ef棒进入匀强磁场后在外力作用下迅速被锁定在与E、F距离d处(仍在磁场中),之后当ab棒经过E、F时ef棒锁定被同时解除,若ef棒离开磁场边界GH时的速度与ab棒速度相等(ab棒仍在磁场中且与ef棒未发生碰撞),为确保之后ab棒也能离开磁场,求d应该满足的条件范围。
【答案】(1)0.24N
(2)0.35J
(3)
【知识点】由B-t图像计算感生电动势的大小、机械能守恒定律在曲线运动中的应用、双杆在等宽导轨上运动问题
【详解】(1)由法拉第电磁感应定律:
时,
安培力大小:
(2)由动量守恒定理有:
由牛顿第二定律:,
由题意:
联立解得:,
由动能定理:
故ef上产生的焦耳热
(3)对ab棒由动能定理:解得:系统动量守恒:解得由于 ,故金属棒在不受安培力的情况下受力平衡,即在计算金属棒的运动情况时只需考虑安培力的影响,在磁场中不发生碰撞,由动量定理:即:
两导体棒初始距离的最小值,ab棒恰好离开磁场,由动量定理:求得,故
【名校预测·第十题】(2026·重庆沙坪坝·一模)如图,足够长平行导轨间距L,倾斜段倾角,有垂直斜面向上的磁感应强度大小为B的匀强磁场;水平段有竖直向上同样大小的匀强磁场;水平金属板M、N间距为L,构成电容为的电容器,板间有垂直纸面向里磁感应强度大小为B的匀强磁场,初始开关断开;相同导体棒、长L、质量m、电阻R,垂直导轨放置。现将锁住,从高h处由静止释放,达最大速度后通过,刚到达水平轨道时立即解除对的锁定,两棒碰后粘连在一起运动,随后闭合开关。已知重力加速度大小为g,不计一切摩擦,求:
(1)求棒在倾斜轨道上下滑过程中回路产生的总热量Q;
(2)两棒一起稳定运动时的速度大小v;
(3)在(2)问前提下,质量为、带电荷量为q的带正电粒子从靠近N板的P点以棒通过时的速率垂直磁场水平进入极板间,粒子不与板相碰,不计重力,求粒子在磁场中运动的最高点与P点的高度差y。
【答案】(1)
(2)
(3)
【知识点】倾斜平面内的导轨单杆模型、带电粒子在叠加场中做旋进运动、双杆在等宽导轨上运动问题、含有电容器的导轨单杆模型
【详解】(1)设通过瞬间速度为,此时感应电动势为
由闭合电路欧姆定律得
最大速度时有合外力为0,有
据能量守恒定律
(2)闭合开关前,两棒组成系统动量守恒,设碰后速度为,则有
碰后根据动量定理有
最终
则最终电容器的电荷量
整理得
联立解得
(3)板间电场强度
配速使洛伦兹力抵消电场力
得,方向水平向左
则粒子另一个做匀速圆周运动的分运动速度为
由洛伦兹力提供向心力
分析得
【名校预测·第十一题】(2026·内蒙古乌兰察布·二模)如图所示,两足够长的光滑平行导轨沿水平方向固定,该导轨有两部分组成,左侧宽导轨的间距为,右侧窄导轨的间距为,整个空间存在竖直向下、磁感应强度大小为的匀强磁场,质量为,长为,阻值为的导体棒a垂直放在左侧宽导轨上,质量为,长为,阻值为的导体棒b垂直放在右侧窄导轨上,时刻同时给导体棒a、b大小相等、方向相反的初速度,整个过程导体棒a、b始终没有离开宽导轨和窄导轨,两导体棒始终保持与导轨有良好的接触,不计导轨的电阻。求:
(1)当导体棒b的速度为0时,导体棒b的加速度大小;
(2)当回路中电流为0时,导体棒a、b的速度大小;
(3)整个过程,流过导体棒b的电荷量以及导体棒b上产生的焦耳热。
【答案】(1)
(2),
(3),
【知识点】双杆在不等宽导轨上运动问题
【详解】(1)设导体棒的速度为0时,导体棒的速度为,规定向右为正方向,对导体棒,根据动量定理有
对导体棒,根据动量定理有
解得
由法拉第电磁感应定律可知,导体棒a产生的感应电动势
回路中的电流为
导体棒所受的安培力为
根据牛顿第二定律有
解得导体棒b的加速度大小
(2)根据牛顿第二定律,可知导体棒a、b的加速度分别为,
可得
所以导体棒b的速度先减为零,当回路中电流为0时,导体棒a、b的速度均向右,导体棒a、b的速度大小分别为、,两导体棒产生的感应电动势相互抵消,则有
可得
对导体棒,根据动量定理有
对导体棒,根据动量定理有
联立解得,
(3)对导体棒,根据动量定理有
又
联立可得
代入数据解得
根据能量守恒,可得产生总的焦耳热为
上产生的焦耳热联立解得
【名校预测·第十二题】(2025·河北沧州·一模)如图所示,间距为的平行导轨、右端分别和间距为的平行导轨、左端连接,导轨固定在水平面上、导轨、处在垂直导轨平面向上、磁感应强度大小为的匀强磁场中、导轨、处在垂直于导轨平面向下、磁感应强度大小为的匀强磁场中;质量为、接入电路电阻为的金属棒垂直放在导轨、上,质量为、接入电路电阻为的金属棒垂直放在导轨、上,导轨光滑且足够长,导轨电阻不计,锁定金属棒,给金属棒施加水平向右、大小为的恒力,金属棒运动时间时速度达到最大,金属棒运动过程中始终与导轨垂直且接触良好,求:
(1)金属棒运动的最大速度的大小;
(2)时间内金属棒运动的路程;
(3)当金属棒匀速运动后,解除对金属棒的锁定,则金属棒最终运动的加速度多大。
【答案】(1)(2)(3)
【知识点】动量定理的内容、双杆在不等宽导轨上运动问题、导体棒平动切割磁感线
【详解】(1)设金属棒的最大速度为,则当速度最大时,电路中的电动势
电路中的电流根据力的平衡解得
(2)设时间内金属棒运动的路程为,根据动量定理即又解得
(3)当金属棒匀速运动后,解除对金属棒的锁定,金属棒在安培力作用下向左做加速运动,产生反向电动势使电路中的电动势减小,电路中的电流减小,安培力减小,因此金属棒做加速度增大的加速运动,做加速度减小的加速运动。当两金属棒的电动势差恒定时,金属棒、分别做匀加速运动。设匀加速运动时的电流为,则对金属棒研究
对金属棒研究
由于电流恒定,即恒定
得
倒计时04天 精准测量明真理,潜心砺志定乾坤;严谨求实破难题,提笔亮剑赢高考。
力学核心实验
考情透视--把脉命题 直击重点
►命题解码:
力学实验作为高考实验题中基础性最强的模块,属于必拿分的基础题。近五年力学实验题呈现出“情境生活化、测量创新化、分析深度化”的鲜明特点。力学实验分值通常为6-8分,在实验题总分中占据重要位置。
►高考前沿:
2026年高考物理力学实验题将聚焦“真实情境+探究能力+综合素养”,命题趋势由“解题”转向“解决真实问题”,实验考查更强调数据处理、误差分析、传感器应用与实验设计能力。核心实验重点包括:验证牛顿第二定律;验证机械能守恒定律;用单摆测重力加速度;探究弹力与弹簧伸长量的关系(胡克定律);验证动量守恒定律。实验创新方向:传感器应用(光电门、力传感器、位移传感器)已常态化;实验题将更多结合航天、交通、生活科技等真实场景。
核心模型--模型架构,精准剖析
【模型一】纸带类实验
1. 瞬时速度的计算(匀变速直线运动推论)
核心公式:。说明:为相邻两个计数点的时间间隔,打点计时器固有频率,固有打点周期;若每隔个点取 1 个计数点,则(如每隔 4 个点取一个计数点,)。
2. 加速度的计算(3 种必考方法)
(1)匀变速判断公式(邻差法):;推广式:。说明:连续相等时间内的位移差恒定,是判断物体做匀变速直线运动的核心依据。
(2)逐差法(偶数段位移,充分利用数据减小误差):
以 6 段位移为例:核心公式:。推导:,,,取平均,合并得上述公式。
(3)两段法(奇数段位移,舍弃中间段减小误差):
以 5 段位移为例,舍弃中间段,公式同 4 段逐差法;3 段位移公式:核心公式:。
【模型二】光电门类实验
1. 瞬时速度测量(核心原理)
核心公式:。说明:为挡光片的宽度,为挡光片经过光电门的挡光时间;越小,平均速度越接近瞬时速度,测量精度越高。
2. 加速度测量(3 种高考必考方法)
(1)双光电门法(最常考)
①核心公式:,推导得
②说明:为物体先后经过两个光电门的速度,为两个光电门的间距。
(2)单光电门往返法
①核心公式:,其中,
②说明:为物体两次经过同一光电门的时间间隔,常用于竖直上抛、自由落体往返运动。
(3)多光电门逐差法
与纸带逐差法逻辑一致,用相邻光电门的速度、时间间隔计算加速度,考频较低。
易错避坑--易错陷阱 精准避坑
【易错一】平衡摩擦力误区
(1)易错点:平衡摩擦力时挂了钩码一起动,导致摩擦力被重力分量“减过头”;
(2)闭坑策略:平衡摩擦力应只让小车间拖着纸带匀速运动,不能挂钩码。平衡后不能随意改变木板倾角或添加砝码后不重新调整。
【易错二】验证牛顿第二定律图像不过原点原因
(1)易错点:a-F图不过原点,把图线平移、斜率公式混淆;
(2)闭坑策略:不过原点≠摩擦力未平衡。若F轴正截距→平衡过度(木板倾角过大);F轴负截距/且a为正时F为负→平衡不足,木板倾角太小。
【易错三】验证机械能守恒定律时瞬时速度的求法错误
(1)易错点:直接用v=或 v=gt 计算某点速度。
(2)闭坑策略:用纸带上相邻两点间的平均速度代替瞬时速度。
高频考点--高频要点 重点攻克
【考点一】探究加速度与力、质量的关系(传统实验方案)
一、探究加速度与力、质量的关系(传统实验方案)
1.实验原理:控制变量法,合外力恒定下;小车质量恒定下。
2.核心公式:
(1)整体法:(为小车总质量,为砝码 + 砝码盘总质量)
(2)小车拉力:,仅当时,(高考必考近似条件)
(3)加速度计算:通用纸带加速度公式。
3.核心操作与考点:
(1)平衡摩擦力:垫高木板无滑轮端,轻推小车,纸带点间距均匀即平衡完成;无需每次改变小车质量重新平衡。
(2)控制变量:先保持不变,改变测,作图像;再保持不变,改变测,作图像(避免反比例曲线,用线性图像判断规律)。
4.误差分析与图像偏差:
误差来源
图像偏差
核心原因
未平衡 / 平衡摩擦力不足
图像在轴有正截距
拉力需先克服摩擦力,达到一定值才有加速度
平衡摩擦力过度
图像在轴有正截距
重力分力大于摩擦力,时已有加速度
未远小于
图像末端向下弯曲
实际拉力,越大偏差越大
二、探究加速度与力、质量的关系(光电门)
1.核心原理:同纸带实验,用双光电门法计算加速度,其余逻辑完全一致。
2.核心公式:同纸带实验的牛顿第二定律公式 + 双光电门加速度公式。
3.优势:消除纸带与限位孔的摩擦,系统误差更小。
4.高频考点:的近似条件、平衡摩擦力的要求、与图像分析。
【考点二】验证机械能守恒定律
一、验证机械能守恒定律(传统实验方案)
1.实验原理:自由下落过程中,重物重力势能的减少量等于动能的增加量,即。
2.核心公式:
(1)全程验证(初速度为 0):,约去得。
(2)任意两点验证:,约去得
(3)速度计算:仅能用,严禁用或计算(循环论证,高考必考易错点)
3.核心操作与考点:
(1)纸带选择:选第 1、2 点间距接近 2mm 的纸带(,保证初速度为 0)。
(2)无需平衡摩擦力,阻力为系统误差来源。
4.误差分析:空气阻力 + 纸带摩擦,导致(动能增加量略小于重力势能减少量)。
二、验证机械能守恒定律(光电门高频实验)
1.核心原理:重物下落过程中,重力势能的减少量等于动能的增加量。
2.核心公式:
(1)单光电门版(初速度为 0):(为释放点到光电门的下落高度)
(2)双光电门版:(为两个光电门的高度差)
(3)气垫导轨版:导轨倾斜平衡摩擦力,滑块下滑,(为滑块重心下降高度,,为光电门间距)
3.高频考点:无需测量质量、挡光片宽度对误差的影响、阻力导致的系统误差。
三、验证动量守恒定律
1.核心原理:两滑块碰撞过程中,系统合外力为 0,总动量守恒,即。
2.核心公式:
(1)动量守恒:
(2)完全弹性碰撞附加验证(动能守恒):
3.核心操作:气垫导轨调水平,保证系统合外力为 0;两滑块安装弹性碰撞架 / 橡皮泥(完全非弹性碰撞)。
4.高频考点:速度的矢量性(注意速度正负号)、完全弹性 / 非弹性碰撞的条件、系统误差分析。
四、探究弹簧弹力与形变量的关系(胡克定律)
1.实验原理:在弹性限度内,弹簧的弹力与形变量成正比,即胡克定律。
2.核心公式:
(1)形变量计算:(为弹簧原长,为弹簧现长,易错点:形变量≠弹簧长度)
(2)胡克定律:,劲度系数(为图像的斜率,单位 N/m)
3.核心操作与考点:
(1)原长测量:竖直悬挂弹簧,自然下垂状态测原长,消除弹簧自重带来的误差。
(2)图像法:
①图像:过原点的直线,斜率为,超出弹性限度后图像弯曲。
②图像(为弹簧总长):,斜率为,与轴交点为原长,与轴截距为。
4.误差分析:弹簧自重、长度测量误差、超出弹性限度导致的非线性偏差。
五、验证力的平行四边形定则(橡皮条核心实验)
1.实验原理:等效替代法,两个分力的共同作用效果与一个合力的作用效果相同(橡皮条结点拉至同一位置),验证分力为邻边的平行四边形对角线与合力实际值是否重合。
2.核心公式:矢量合成,验证理论合力与实际合力(单弹簧测力计拉力)大小相等、方向相同。
3.核心操作与考点:
(1)等效核心:每次必须将橡皮条结点拉至同一位置,保证作用效果相同。
(2)记录要求:结点的位置、弹簧测力计的示数(力的大小)、细绳的方向(力的方向)。
(3)操作规范:弹簧测力计、橡皮条、细绳必须与木板平面平行,避免摩擦;两分力夹角建议,避免过大 / 过小导致误差过大。
4.误差分析:力的方向记录偏差、弹簧测力计读数误差、结点位置偏移、木板不水平导致的摩擦误差。
真题精研--复盘经典 把握规律
题组一 情景设定:探究平抛运动实验 知识溯源:平抛运动速度的计算及平抛运动的规律
(2026·浙江·高考真题)“在探究平抛运动实验中”
(1)为探究水平方向分运动特点,应选用图1中的________(选填“甲”或“乙”)装置
(2)采用图2所示装置进行实验。将一张白纸和复写纸固定在装置的背板上,钢球落到倾斜的挡板后挤压复写纸,在白纸上留下印迹。下列说法正确的是________。
A.调节装置使其背板竖直
B.调节斜槽使其末端切线水平
C.以斜槽的末端在白纸上的投影点为坐标原点
D.钢球在斜槽静止释放的高度应等间距下降
(3)如图3所示,将实验中记录的印迹用平滑曲线连接,其中抛出点为坐标原点,A点(11.0cm,15.8cm)是记录的印迹,B点(11.8cm,19.6cm)是曲线上的一个点,为得到小球的水平速度,应取________(选填“A”或“B”)点进行计算,可得水平速度________m/s。(g取,所得结果保留两位有效数字)
【答案】(1)乙(2)AB(3) B 0.59
【详解】(1)为研究水平方向分运动特点,需要将平抛运动与匀速直线运动进行对比。故应该选装置乙。
(2)A.调节装置使其背板竖直,才能保证小球落在背板上的痕迹准确反映平抛轨迹,A正确。
B.调节斜槽末端切线水平,才能保证小球抛出时初速度水平,B正确。
C.坐标原点应选小球在斜槽末端时球心的位置,不是斜槽末端的投影点,C错误。
D.每次释放小球的高度应相同,保证初速度一致,不需要等间距下降,D错误。故选AB。
(3)[1]由图可知因为B点更接近曲线轨迹上,所以为得到小球的水平速度应该选B点进行计算;
[2]从原点到B点,小球竖直方向上做自由落体运动,时间为
所以
题组二 情景设定:研究机械能守恒定律 知识溯源:机械能守恒定律的应用
(2025·江西·高考真题)某小组利用气垫导轨、两个光电门、滑块、遮光片等,组成具有一定倾角的导轨装置,研究机械能守恒定律。重力加速度g取。
(1)实验前,应合理安装实验器材。图(a)中光电门____的位置安装不合理,应如何调整_____:
(2)实验时,导轨倾斜角的正弦值,光电门1、2相距L。将宽度的遮光片固定于滑块上,从导轨最左端静止释放滑块,分别记录遮光片通过光电门1、2的时间和。移动光电门2的位置改变L,重复实验,所测数据见下表。
…
滑块经过光电门1、2的速度分别为和。当时,_____,滑块通过两光电门下降的高度_____。(结果保留2位小数)
(3)处理上表数据,并绘制关系曲线(其中),如图(b)所示。根据图(b)中的信息,分析滑块在下滑过程中机械能是否守恒:_____,并给出理由:________。
【答案】(1) 1 适当向右移动光电门1
(2) 1.01 3.98
(3) 守恒 见解析
【详解】(1)[1]光电门1安装不合理;
[2]由图可知,光电门1靠近释放点,滑块到光电门1的距离较短,速度较小,导致滑块通过光电门1的速度测量误差较大。
(2)[1]当时,由表格可知通过光电门2的时间为,故通过光电门2的速度
[2]根据几何关系可得滑块通过两光电门下降的高度
(3)[1]守恒;
[2]根据图(b)可知其斜率约为故在误差范围内成立,说明下滑过程中滑块的动能增加量等于重力势能的减少量,即机械能守恒。
题组三 情景设定:探究弹簧弹力与形变量的关系 知识溯源:胡克定律的应用
(2025·四川·高考真题)某学习小组利用生活中常见物品开展“探究弹簧弹力与形变量的关系”实验。已知水的密度为1.0×103kg/m3,当地重力加速度为9.8m/s2。实验过程如下:
(1)将两根细绳分别系在弹簧两端,将其平放在较光滑的水平桌面上,让其中一个系绳点与刻度尺零刻度线对齐,另一个系绳点对应的刻度如图1所示,可得弹簧原长为________cm。
(2)将弹簧一端细绳系到墙上挂钩,另一端细绳跨过固定在桌面边缘的光滑金属杆后,系一个空的小桶。使弹簧和桌面上方的细绳均与桌面平行,如图2所示。
(3)用带有刻度的杯子量取50mL水,缓慢加到小桶里,待弹簧稳定后,测量两系绳点之间的弹簧长度并记录数据。按此步骤操作6次。
(4)以小桶中水的体积V为横坐标,弹簧伸长量x为纵坐标,根据实验数据拟合成如图3所示直线,其斜率为200m−2。由此可得该弹簧的劲度系数为________N/m(结果保留2位有效数字)。
(5)图3中直线的截距为0.0056m,可得所用小桶质量为________kg(结果保留2位有效数字)。
【答案】 13.14/13.15 49 0.028
【详解】(1)[1]该刻度尺的分度值为0.1cm,应估读到分度值的后一位,故弹簧原长为13.14cm
(4)[2]由胡克定律可知化简可得由图像可知
代入数据解得该弹簧的劲度系数为
(5)[3]由图可知代入数据可得所用小桶质量为
题组四 情景设定:探究加速度与力、质量的关系 知识溯源:牛顿第二定律的应用
(2025·安徽·高考真题)某实验小组通过实验探究加速度与力、质量的关系。
(1)利用图甲装置进行实验,要平衡小车受到的阻力。平衡阻力的方法是:调整轨道的倾斜度,使小车___________。(选填正确答案标号)
a.能在轨道上保持静止
b.受牵引时,能拖动纸带沿轨道做匀速运动
c.不受牵引时,能拖动纸带沿轨道做匀速运动
(2)利用图乙装置进行实验,箱体的水平底板上安装有力传感器和加速度传感器,将物体置于力传感器上,箱体沿竖直方向运动。利用传感器测得物体受到的支持力和物体的加速度a,并将数据实时传送到计算机。
①图丙是根据某次实验采集的数据生成的和a随时间t变化的散点图,以竖直向上为正方向。时,物体处于___________(选填“超重”或“失重”)状态;以为横轴、a为纵轴,根据实验数据拟合得到的图像为图丁中的图线a、
②若将物体质量增大一倍,重新进行实验,其图像为图丁中的图线___________。(选填“b”“c”或“d”)
【答案】(1)c(2) 失重 d
【详解】(1)平衡阻力的方法是:调整轨道的倾斜度,使小车不受牵引时,能拖动纸带沿轨道做匀速运动。
故选c。
(2)[1]根据图像可知时,加速度方向竖直向下,故处于失重状态;
[2]对物体根据牛顿第二定律整理得可知图像的斜率为,故将物体质量增大一倍,图像斜率变小,纵轴截距不变,其图像为图丁中的图线d。
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【名校预测·第一题】(2026·安徽·模拟预测)某实验小组的同学利用如图甲所示的装置探究加速度与物体所受合力的关系。
(1)实验时,为了减小实验误差,下列说法或操作正确的是___________。
A.遮光条宽度越宽越好,便于测量瞬时速度
B.不必调节细线与长木板平行
C.不必满足小车的质量远大于砂和砂桶的总质量
(2)正确组装实验器材,用刻度尺测量两光电门之间的距离L,用螺旋测微器测量遮光条的宽度d,在砂桶里装有一定质量的细砂,将小车由静止释放,依次记录遮光条通过光电门1、2的挡光时间Δt₁、Δt₂,同时记录弹簧测力计的示数,小车的加速度大小为a=___________(用以上物理量表示)。
(3)改变砂桶中细砂的质量,重复上述操作,记录弹簧测力计的示数F,并算出相对应的小车的加速度a,通过记录的实验数据描绘出的F-a图像如图乙所示,则小车的质量为M=___________。(用b₁、b₂和c表示)
【答案】(1)C(2)(3)
【知识点】验证加速度与力成正比的实验
【详解】(1)A.根据平均速度与瞬时速度的关系可知,位移越小,平均速度越接近瞬时速度,所以遮光条的宽度越窄,越便于测量瞬时速度,故A错误;
B.为了对小车提供恒定的拉力,必须调节细线与长木板平行,故B错误;
C.因为通过弹簧测力计可直接读出细线上的拉力,所以,不必满足小车的质量远大于砂和砂桶的总质量,故C正确。故选C。
(2)遮光条通过光电门1、2的速度分别为,根据运动学公式有
解得
(3)对小车,根据牛顿第二定律有即结合图像可知,图像的斜率解得
【名校预测·第二题】(2026·陕西商洛·模拟预测)某同学用如图甲所示的装置做“探究加速度与力、质量的关系”实验。实验测得小车的质量为M,砝码和砝码盘的总质量为m,打点计时器所用交流电的频率为。
(1)为了使小车受到的合外力等于绳的拉力,除了调节绳与桌面平行,还需要进行的操作是________________;为了使小车受到绳的拉力近似等于砝码和砝码盘所受的重力,需要满足的条件是________。
(2)调节好实验装置后,做探究加速度与合外力关系的实验,实验中得到的一条纸带如图乙所示,根据纸带求得小车运动的加速度大小为________。
(3)在做探究加速度与质量关系实验时,保持砝码和砝码盘的质量m不变,通过增减放在小车中的砝码,改变小车和砝码的总质量M,根据测得的多组a与M的关系作出图像。作出图线后,发现当较大时,图线发生了弯曲。对实验方案进行修正,可避免图线末端发生弯曲的现象,该修正方案可能是________。
A.改作a与的关系图线 B.改作a与的关系图线
C.改作a与的关系图线 D.改作a与的关系图线
【答案】(1) 平衡摩擦力 m远小于M(2)0.79(3)A
【知识点】验证加速度与力成正比的实验
【详解】(1)[1][2]为了使小车受到的合外力等于绳的拉力,需要进行的操作是平衡摩擦力;为了使小车受到绳的拉力近似等于砝码和砝码盘所受的重力,需要满足的条件是m远小于M。
(2)根据得
(3)由于细线不可伸长,因此砝码和砝码盘与小车具有了相同大小的加速度,对它们整体根据牛顿第二定律有解得因此在mg一定的情况下,故选A。
【名校预测·第三题】(2026·广西桂林·一模)某同学用如图甲所示的装置验证机械能守恒定律。不可伸长的轻绳绕过定滑轮,轻绳两端分别连接物块P与感光细钢柱K,两者质量均为,钢柱K下端与质量为的物块Q相连。铁架台下部固定一个电动机,电动机竖直转轴上装一支激光笔,电动机带动激光笔绕转轴在水平面内匀速转动,每转一周激光照射在细钢柱表面时就会使细钢柱感光并留下痕迹,初始时P、K、Q组成的系统在外力作用下保持静止,轻绳与细钢柱均竖直,查得当地重力加速度为。
(1)开启电动机,待电动机以的角速度匀速转动后。将P、K、Q组成的系统由静止释放,Q落地前,激光器在细钢柱K上留下感光痕迹。取下K,用刻度尺测出感光痕迹间的距离如图乙所示。细钢柱K上留下的相邻感光痕迹点的时间间隔是_________,激光束照射到点时,细钢柱速度大小为_________(计算结果保留2位有效数字)。
(2)经判断P、K、Q组成的系统由静止释放时激光笔光束恰好经过点。参照图乙,经计算,在段,系统动能的增加量_________(计算结果保留3位有效数字),重力势能的减少量________J(计算结果保留3位有效数字),该实验存在一定的误差,请写出一条可能的原因:_________。
【答案】(1) 0.05 1.0
(2) 0.240 0.245 滑轮的质量不可忽略或绳与滑轮之间有摩擦或空气阻力
【知识点】验证机械能守恒定律
【详解】(1)[1][2]根据角速度与周期的关系有
根据运动学公式
(2)[1][2][3]在段,系统动能的增加量为
重力势能的减少量为。
滑轮的质量不可忽略,滑轮转动时有动能,或绳与滑轮之间有摩擦,或空气阻力导致系统重力势能的减少量大于物块与钢柱的动能增加量。
【名校预测·第四题】(2026·重庆沙坪坝·模拟预测)小南同学用如图甲所示的装置验证机械能守恒定律,其操作步骤如下:
①在铁架台的O点固定一个力传感器,将一根细线一端与力传感器相连,另一端系住一个小钢球;
②将小钢球保持静止时球心的位置记为A点,测得力传感器的最下端到A点的距离为L,此时力传感器的示数为;
③将小钢球向右拉至不同的高度由静止释放(绳子一直保持紧绷状态);
④记录释放点小钢球球心与A点的高度差以及小钢球在运动过程中力传感器示数F随时间t变化的规律;
⑤改变,记录小钢球每次经过A点时力传感器的示数,通过分析与之间的关系,来验证机械能是否守恒。
(1)某次实验中,小钢球在运动过程中传感器示数F随时间t变化的规律如图乙所示,图中c点为图像最高点,c点对应的力传感器示数为,求:
①本次实验中小钢球经过A点时对应图乙中的______(填“a”、“b”、“c”、“d”或“e”)点;
②本次实验中,小钢球经过A点时的动能为______(用字母、、L表示);
(2)若小钢球运动过程中机械能守恒,则图像应为______(填标号)。
A.B.C. D.
【答案】(1) (2)D
【知识点】验证机械能守恒定律
【详解】(1)[1]当小球运动到最低点A时速度会达到最大,圆周运动的向心力最大,由可知,绳子拉力最大,则力传感器的示数最大,对应图乙中最高点c。
[2]小钢球静止时,拉力等于重力,因此有
小钢球经过最低点A时,由拉力和重力的合力提供向心力,得
小钢球在A点的动能联立两式得
(2)若小钢球机械能守恒,重力势能的减少量等于动能的增加量,释放时初速度为0,因此
结合最低点向心力公式
代入,整理得
可见图像是纵截距为正的倾斜直线。
故选D。
【名校预测·第五题】(2026·安徽池州·二模)为了研究碰撞时的规律,我们设计了如下实验:
在竖直平面内固定一斜槽,斜槽末端水平,末端端点为,在的右边竖直平面内建立一直角坐标系,坐标原点在的正下方距为,轴水平向右,在第一象限内有一个界面是抛物线的挡板,界面方程是如图所示:
(1)将小球从斜面某位置由静止释放,小球从点水平抛出,落在挡板上的点坐标是。小球从点抛出的速度______(取,结果保留2位有效数字)。
(2)将小球从斜面某位置由静止释放,小球在挡板上落点纵坐标为;将同样大小的小球放在斜槽末端,小球仍从原来位置由静止释放,小球与碰撞后在挡板上的落点纵坐标分别为、。已知小球和质量分别为、且,若小球和碰撞瞬间前后动量守恒,则下列关系式正确的一项是
A.
B.
C.
(3)将另一同样大小小球放在斜槽末端且,小球从第一问中同样位置由静止释放,若小球、发生完全弹性碰撞,则小球在挡板上落点的纵坐标是______(取,结果用分数表示)。
【答案】(1)(2)B(3)
【知识点】平抛运动速度的计算、弹性碰撞:动碰静、平抛后落在圆轨道上验证动量守恒定律
【详解】(1)根据挡板界面方程可知,小球平抛的水平位移
小球在竖直方向做自由落体运动,满足
可知小球从点抛出的速度
(2)平抛运动中,小球竖直下落的高度
小球在竖直方向做自由落体运动,平抛的运动时间
小球的水平位移则小球飞出轨道时的初速度
结合题意可知,小球的初速度
与小球碰撞后,小球从轨道末端飞出的速度
小球从轨道末端飞出的速度
根据动量守恒定律代入解得故选B。
(3)若小球、发生完全弹性碰撞,由动量守恒可知
碰撞前后动能总和不变联立解得
由第(2)小问分析知小球平抛的初速度满足解得
【名校预测·第六题】(2026·广东深圳·二模)“宝塔”弹簧凭借其体积小、高承载等优点,成为航空航天等现代工业中重要的弹性元件。兴趣小组探究某个宝塔弹簧的物理特性,步骤如下:
①如图甲,将传感器、刻度尺固定在铁架台上,弹簧置于传感器的正下方;
②传感器恰与弹簧接触时,弹簧上端指在刻度尺10.00 cm处。启动数据采集软件,点击“归零”。
③竖直向下移动传感器,沿弹簧轴线下压,记录传感器示数和弹簧指针所指刻度。
④重复上述操作步骤。已知弹簧长度为时,传感器示数为。则将弹簧从压缩到过程中,平均劲度系数________。
⑤以弹簧弹力为纵轴、弹簧长度为横轴,建立坐标系,描点拟合,得到图乙所示图线。
由上述信息可知,弹簧弹力大小与压缩量成_______关系(填“正比”、“反比”或“非线性”)。
⑥实验发现,随着压力逐渐增大,弹簧底部的圆圈先紧密接触,如图丙。下压过程中弹簧劲度系数发生改变,出现该特性的原因是___________。
【答案】 非线性 弹簧底部的圆圈先紧密接触,导致弹簧有效圈数减小
【知识点】探究弹簧弹力与形变量的关系
【详解】[1]传感器恰与弹簧接触时,弹簧上端指在刻度尺处,说明此时弹簧弹力为零,弹簧长度为时,传感器示数为,即当弹簧的压缩量为时,弹簧弹力为,根据胡克定律有
则平均劲度系数。
[2]根据胡克定律可知
即若弹簧弹力与弹簧压缩量成正比,弹簧弹力与弹簧长度成线性关系,由图像可知,显然不是线性关系,所以该弹簧弹力与弹簧压缩量显然不成正比,由图像容易判断,弹簧弹力与弹簧的压缩量也不成反比,所以“宝塔”弹簧弹力与压缩量成非线性关系。
[3]随着压力逐渐增大,弹簧底部的圆圈先紧密接触,导致弹簧有效圈数减小,所以使弹簧弹力与弹簧压缩量成非线性关系。
【名校预测·第七题】(2026·浙江金华·二模)实验题:在“探究合力与分力的关系”实验中,备有器材包括滑轮(带有磁铁能固定在磁吸黑板上)若干、弹簧测力计若干、橡皮筋、细线及绳套、钩码、刻度尺等,各同学根据不同的方案选择相应的器材,在竖直黑板上进行相关实验操作。
(1)甲同学采用如图甲所示的方案,分别用一个测力计和两个测力计将一端固定的橡皮筋两次拉至同一结点位置,记录力的大小和方向,画出力的图示,进行合力与分力关系的探究。其中对减小实验误差有益的说法是( )
A.两个测力计的规格以及量程必须一致
B.标记同一细线方向的两点要相距远些
C.测力计外壳与黑板尽量不要发生摩擦
(2)乙同学采用如图乙所示的方案,实验过程只需要一个测力计即可完成实验,该实验_________(选填“需要”或“不需要”)记录点位置。若测力计的弹簧可以视为轻质弹簧,经过正确调零后竖直向下拉,则测力计对点拉力大小_________(选填“大于”、“小于”或“等于”)测力计读数减去测力计面板的重量。
(3)丙同学采用如图丙所示的方案,将力传感器分别竖直固定在左右两侧杆上,与挂钩相连的两轻质细绳连接的结点处,用轻绳系上质量为的重物,系统静止时,两个力传感器读数以及满足_________关系(选填“矢量”或“代数”)。
【答案】(1)B(2) 需要 大于(3)矢量
【知识点】用其他方法验证力的平行四边形定则、验证力的平行四边形定则
【详解】(1)A.两个测力计不需要规格、量程必须一致,只要能准确测量拉力即可,A错误;
B.标记同一细线方向的两点相距越远,确定力的方向时误差越小,对减小实验误差有益,B正确;
C.测力计的读数反映的是绳子拉力的大小,外壳与黑板的摩擦作用在外壳上,不影响弹簧弹力大小,不影响实验结果,C错误。故选B。
(2)[1]本实验需要确定各力的作用点与方向,三个力都作用在O点,因此需要记录O点位置。
[2]正确调零后,测力计读数已经等于测力计对O点的实际拉力,设拉力为,测力计读数为,面板重量为,有因此
故填大于。
(3)力是矢量,合力与分力的合成遵循矢量运算法则,因此、与满足矢量关系。
【名校预测·第八题】(2026·河南三门峡·二模)为探究匀速圆周运动向心力的定量表达式,某同学设计了如图乙所示的实验装置。电动机带动转轴匀速转动,改变电压可调节转速;其中为固定在竖直转轴上的水平凹槽,端压力传感器可测出小球对其压力的大小,端固定一宽度为的挡光片,光电门可测量挡光片每一次的挡光时间。
实验步骤:
①测出挡光片与转轴的距离为,用游标卡尺测得挡光片的宽度如图甲所示;
②将小钢球紧靠传感器放置在凹槽上,测出此时小钢球球心到转轴的距离为;
③启动电动机,使凹槽绕转轴匀速转动;
④记录下此时压力传感器示数和挡光时间。
(1)由于某些原因,游标尺的左半部分不能看清,挡光片的宽度___________cm;
(2)小钢球转动的角速度___________(用、、表示);
(3)该同学为了探究向心力大小与角速度的关系,多次改变转速后,记录了一系列力与对应角速度的数据,作出图像如图丙所示,若忽略小钢球所受摩擦且小钢球球心与转轴的距离为,则小钢球的质量___________kg(结果保留两位有效数字)。
【答案】(1)1.225
(2)
(3)//
【知识点】游标卡尺的使用与读数、线速度与角速度的关系、利用传感器探究向心力大小与半径、角速度、质量的关系
【详解】(1)图甲为20分度的游标卡尺,其分度值为0.05mm。从题图甲中可以看出,游标尺的第5刻线与主尺的17mm刻线对齐,根据游标卡尺的工作原理可知,20分度的游标卡尺的游标尺每一小格的长度为0.95mm,则游标尺从0刻线到第5刻线的长度为
所以游标尺的0刻线对应主尺的位置为
即游标尺的0刻线对应主尺的12mm和13mm之间的位置,所以挡光片的宽度为
(2)挡光片做匀速圆周运动的线速度大小为
则根据线速度与角速度的关系式可知,挡光片做匀速圆周运动的角速度为
由于小钢球和挡光片为同轴转动,则小钢球转动的角速度与挡光片的角速度相同,所以小钢球转动的角速度为
(3)小钢球做匀速圆周运动所需的向心力由传感器的弹力提供,则根据牛顿第二定律有
所以图像的斜率为
则由可得,小钢球的质量为
(考虑斜率计算的误差,小钢球的质量取、、均正确。)
【名校预测·第九题】(2026·广东中山·三模)某南极科考队需要粗略测定南极地区的重力加速度,科考队员利用冰盖表面一处自然形成的光滑冰坑(过最低点的竖直截面为圆弧形)、小铁球、游标卡尺、秒表等工具开展实验。
(1)用游标卡尺测量小铁球直径,读数如图乙所示,则小铁球的直径d=________cm。
(2)队员将小铁球从冰坑右侧由静止释放,小铁球沿冰坑的运动可等效为单摆。为了准确测量周期,从小铁球第1次经过最低点时开始用秒表计时,到第21次经过最低点,所用的时间为t,则等效单摆的周期T=________。
(3)为提高测量精度,队员更换直径不同的小铁球重复多次实验,根据实验记录的数据,绘制了图像如图丙所示,图中图线的横、纵截距均已标出,则该地的重力加速度g=________,圆弧冰坑的半径R=________。(用含π、x0、y0字母的表达式表示)
【答案】(1)1.215
(2)
(3) x0
【知识点】用单摆测量重力加速度的大小
【详解】(1)根据图像可知游标卡尺的分度值为0.05mm,读数为
(2)根据描述可知小铁球做了十个全振动用时为t,所以周期为
(3)[1][2]将小铁球在圆弧中的运动看成单摆,有
其中摆长为
整理后有
所以可得到
即
同时有
所以
倒计时03天 理清电路经纬,笃行逐梦之路;坚守严谨本心,铸就六月辉煌。
电学核心实验
考情透视--把脉命题 直击重点
►命题解码:
电学实验在实验题中占据核心地位,通常为一道8-10分的综合实验题,考查内容主要集中在伏安法测电阻、测定电源电动势和内阻、电表改装与多用电表使用、描绘小灯泡伏安特性曲线四大模块,兼有传感器应用、电容器充放电等创新情境。电学实验体现了“原理核心化、方法创新化、误差分析本质化”的突出特征。实验题在理综物理部分占15%-20%,电学实验通常考查3-5个知识维度(仪器使用、原理理解、数据处理、误差分析、方案设计等)。
►高考前沿:
2026年电学实验将呈现四大趋势:一是基础与创新结合——既考查教材中游标卡尺、螺旋测微器的读数、电表改装等基础实验,又注重以“数字化实验”“新器材应用”为背景的创新设计;二是原理深度考查——从单纯考查“记忆实验步骤”转向“理解实验原理”,要求学生能深入理解实验原理,并据此进行实验设计、误差分析;三是数据处理升级——从“简单计算”转向“图像分析”,如要求学生进行线性化处理,通过图像斜率、截距等获取物理量;四是真实实验情境比重提升——以手机传感器、多功能电表、智能设备等为载体,要求学生迁移到教材以外的测量原理,误差溯源、方案优化成为必考题。
核心模型--模型架构,精准剖析
【模型一】以测电阻为核心的实验
1. 安安法(双电流表法,无电压表)
核心原理:并联电路电压相等,用已知内阻的电流表 / 定值电阻替代电压表测电压。
模型 1:已知其中一个电流表内阻
(1)电路:与并联,再与串联;
(2)核心公式:设示数,示数,则
(3)误差分析:准确时,系统误差为 0,高考优先选用的精准方案。
模型 2:双电流表 + 定值电阻(两表内阻均未知)
(1)电路:与串联、与串联,两支路并联;
(2)核心公式:设示数,示数,并联电压相等,,
若两表规格完全相同(),简化为:
2. 伏伏法(双电压表法,无电流表)
核心原理:串联电路电流相等,用已知内阻的电压表 / 定值电阻替代电流表测电流。
模型 1:已知其中一个电压表内阻
(1)电路:与串联,测串联总电压;
(2)核心公式:设示数,示数,则。
(3)误差分析:准确时,系统误差为 0。
模型 2:双电压表 + 定值电阻(两表内阻均未知)
(1)电路:与串联,两电压表分别测、两端电压;
(2)核心公式:设测电压,测电压,串联电流相等,。
3. 半偏法(测电表内阻,高考高频误差考点)
核心原理:串并联电路的分流 / 分压规律,分为电流表半偏法、电压表半偏法。
(1)电流表半偏法(测电流表 G 的内阻,小内阻测量)
①电路:电源、大阻值滑动变阻器(限流式)、开关、电流表 G、电阻箱(与 G 并联)、开关;
a.操作步骤:①断开,闭合,调滑动变阻器使 G 满偏;②保持滑动变阻器不动,闭合,调使 G 半偏为;
b.核心测量公式:;
②系统误差分析:闭合后并联总电阻减小,总电流,G 半偏时流过的电流,由并联电压相等,得测量值偏小;
③减小误差条件:电源电动势足够大,滑动变阻器最大阻值足够大,使并联后总电流变化可忽略。
(2)电压表半偏法(测电压表 V 的内阻,大内阻测量)
①电路:电源、小阻值滑动变阻器(分压式)、电阻箱(与 V 串联)、开关;
②操作步骤:①调为 0,调滑动变阻器使 V 满偏;②保持滑片不动,调使 V 半偏为;
③核心测量公式:;
④系统误差分析:串联后支路总电阻增大,分压增大,V 半偏时两端电压,由串联电流相等,得测量值偏大;
⑤减小误差条件:滑动变阻器分压部分阻值远小于电压表内阻,使串联后分压变化可忽略。
4. 替代法测电阻(零系统误差方案,高考高频)
(1)核心原理:等效替代,保持电路状态不变,用电阻箱替代待测电阻,当电表示数完全相同时,电阻箱阻值等于待测电阻;
(2)电路:电源、滑动变阻器、电流表 / 电压表、单刀双掷开关(分别接和电阻箱);
(3)核心公式:;
(4)误差分析:只要电表精度足够、滑动变阻器保持不动,系统误差为 0,完全消除电表内阻的影响。
5.电桥法(高考新题型)
(1)核心原理:电桥平衡时,灵敏电流计无电流,对臂电阻乘积相等;
(2)电路:、、定值电阻、待测电阻组成四边形电桥,对角线接电源和灵敏电流计 G;
平衡条件与核心公式:G 无电流时,两端电势相等,
(3)误差分析:平衡时无电流流过电表,完全消除电表内阻影响,测量精度极高。
6.欧姆表测电阻(高考必考操作与原理)
(1)核心原理:闭合电路欧姆定律,本质是自带电源的电流表改装而成。
(2)电路结构:内置电源(内阻)、调零电阻、电流表 G(内阻)串联,表笔接待测电阻;
(3)满偏调零公式:表笔短接(),调使 G 满偏,。
(4)高考核心结论:欧姆表的中值电阻等于其内阻(时,,指针指在刻度中央);
(5)测量核心公式:接入后,电路电流
(6)刻度特点:反向刻度、不均匀、左密右疏;
(7)误差分析:电源电动势下降时,调零后减小,相同对应的电流偏小,测量值偏大;
(8)高考操作规范:换挡必须重新欧姆调零;测量时待测电阻必须与外电路断开;指针尽量指在刻度中央 1/3 区间,减小读数误差。
【模型二】以测电源电动势和内阻为核心的实验
一、伏安法测电源电动势和内阻
1. 两种电路接法(电流表相对电源的内 / 外接)
高考 90% 以上的考题采用电流表外接法(适配干电池等小内阻电源),需精准区分两种接法的公式与误差。
接法
电流表外接法(电压表并联电源两端)
电流表内接法(电压表并联滑动变阻器两端)
电路结构
电源、开关、滑动变阻器、电流表串联,电压表并联在电源(滑动变阻器)两端
电源、开关、电流表、滑动变阻器串联,电压表并联在滑动变阻器两端
测量用核心公式
真实电路公式
(电压表分流,电流表测的电流小于真实干路电流)
(电流表分压,电压表测的电压小于真实路端电压)
两组数据求解公式
两组测量值、,列方程组:
解得:;
同左
系统误差结论
;
电动势、内阻测量值均偏小
;
内阻测量值偏大,等于真实内阻 + 电流表内阻
适用场景
干电池等小内阻电源(,误差可忽略)
水果电池等大内阻电源(,误差可忽略)
2. 高考核心数据处理:U-I 图像法
将闭合电路欧姆定律变形为一次函数形式:
(1)图像规律:纵轴为路端电压,横轴为干路电流,图像为倾斜向下的直线;
(2)核心物理意义:
①纵轴截距(时):等于电源电动势;
②斜率绝对值:等于电源内阻,即;
③高考高频陷阱:若纵轴不从 0 开始,纵轴截距不再等于,但斜率绝对值仍等于,需用两点坐标代入公式计算和。
二、安阻法(电流表 + 电阻箱,无电压表)
1.核心原理:闭合电路欧姆定律,用电阻箱阻值和电流替代电压。
(1)电路结构:电源、开关、电流表、电阻箱串联;
(2)核心原理公式:;
(3)两组数据求解公式:两组测量值、,列方程组:解得:
2.高考线性化图像法:将公式变形为一次函数,作图像,斜率,纵轴截距,得:
3.系统误差分析:电流表内阻带来误差,真实公式,因此,(内阻测量值偏大)。
三、伏阻法(电压表 + 电阻箱,无电流表)
1.核心原理:闭合电路欧姆定律,用电阻箱阻值和电压替代电流。
(1)电路结构:电源、开关、电阻箱串联,电压表并联在电阻箱两端;
(2)核心原理公式:;
(3)两组数据求解公式:两组测量值、,列方程组:解得:
2.高考线性化图像法:将公式变形为一次函数,作图像,斜率,纵轴截距,得:
3.系统误差分析:电压表分流带来误差,真实干路电流为,因此,,与伏安法外接法误差一致。
四、补偿法测电源电动势和内阻(零系统误差方案)
1.核心原理:通过补偿电路使电压表无分流、电流表无分压,完全消除电表内阻影响;
2.核心公式:补偿平衡时,电路无电流,内阻不分压,电压表读数等于电源电动势;接入已知电阻后,测两端电压,得干路电流,内阻。
易错避坑--易错陷阱 精准避坑
【易错一】伏安法测电阻内接外接选择条件模糊
(1)易错点:电路图乱画,内接法外接法适用条件记反;
(2)闭坑策略:口诀总结:大电阻用内接法,测量值偏大;小电阻用外接法,测量值偏小。先估算RA和RV,比较Rx/RA与RV/Rx的值判断。
【易错二】测电动势和内阻时V-A接法的误差分析
(1)易错点:哪个接法测得的E和r偏大/偏小,弄反;
(2)闭坑策略:两类分两类记:外接法时U测值偏小E测偏小,内阻测值偏小;内接法时路端电压真实但电压表内阻在等效电流过程中影响,考试中V-A表具体分析。
【易错三】欧姆表读数
(1)易错点:直接读指针示数忘了乘以倍率;
(2)闭坑策略:指针示数×倍率(指针最好在中值附近)。多用电表欧姆挡刻度不是均匀的,一般不估读。
高频考点--高频要点 重点攻克
【考点一】基本仪器的使用及读数
一、游标卡尺的使用方法
1.原理:利用主尺的最小分度与游标尺的最小分度的差值制成。不管游标尺上有多少个小等分刻度,它的刻度部分的总长度比主尺上的同样多的小等分刻度少 1 mm。
2.精度:对应关系为10分度0.1 mm,20分度0.05 mm,50分度0.02 mm。
3.读数:若用x表示由主尺上读出的整毫米数,K表示从游标尺上读出与主尺上某一刻线对齐的游标刻线的格数,则记录结果表达为(x+K×精度)mm。
二、螺旋测微器的使用方法
1.原理:测微螺杆与固定刻度之间的精密螺纹的螺距为0.5 mm,即旋钮每旋转一周,测微螺杆前进或后退0.5 mm,而可动刻度上的刻度为50等份,每转动一小格,测微螺杆前进或后退0.01 mm,即螺旋测微器的精确度为0.01 mm。读数时估读到毫米的千分位上,因此,螺旋测微器又叫千分尺。
2.读数:测量值(mm)=固定刻度数(mm)(注意半毫米刻度线是否露出)+可动刻度数(估读一位)×0.01(mm)。
三、常用电表的读数方法
量程选择
使用事项
电表估读
选择合适量程:使得测量时指针偏转角度要尽可能大,一般要求超过量程的,但又不能超过量程
(1)使用前应先进行零点调整(机械调零);
(2)红表笔插“+”插孔,黑表笔插“-”插孔;
(3)红表笔接电势高处,黑表笔接电势低处,即电流从红表笔进表,从黑表笔出表
(1)最小分度是“1、0.1、0.01、…”时,估读到最小分度的(即估读到最小分度的下一位) ;
(2)最小分度是“2、0.2、0.02、…”时,估读到最小分度的(即估读到最小分度的本位);
(3)最小分度是“5、0.5、0.05、…”时,估读到最小分度的(即估读到最小分度的本位)
【考点二】测量电路与控制电路
一、内外接测量电路的选择
(一)两种接法的比较
内接法
外接法
电路图
误差
原因
电流表分压
U测=Ux+UA
电压表分流
I测=Ix+IV
电阻
测量值
R测==Rx+RA>Rx,测量值大于真实值
R测==<Rx,测量值小于真实值
(二)两种接法的选择
1.阻值比较法
先将待测电阻的估计值与电压表、电流表内阻进行比较,若Rx较小,宜采用电流表外接法;若Rx较大,宜采用电流表内接法。简单概括为“大内偏大,小外偏小”。
2.临界值计算法
①Rx< 时,用电流表外接法。
②Rx> 时,用电流表内接法。
3.实验试探法
按如图所示接好电路,让电压表一根接线柱P先后与a、b处接触一下,如果电压表的示数有较大的变化,而电流表的示数变化不大,则应采用电流表外接法;如果电流表的示数有较大的变化,而电压表的示数变化不大,则应采用电流表内接法。
二、滑动变阻器控制电路的选择
1.两种接法的比较
限流接法
分压接法
两种接法
电路图
负载R上电
压调节范围
≤U≤E
0≤U≤E
负载R上电
流调节范围
≤I≤
0≤I≤
闭合S前
触头位置
b端
a端
2.两种接法的选择
①要求待测电阻两端的电压从零开始变化,或精确性要求较高时
采用
分压
接法
②滑动变阻器的最大阻值远小于待测电阻或串联的其他电阻的阻值时
③题设条件中所提供的电表量程或电阻的最大允许电流不够时
①待测电阻接近或略小于滑动变阻器的最大阻值时
采用
限流
接法
②电源的放电电流或滑动变阻器的额定电流太小,不能满足分压接法的要求时
③没有很高的精确性要求,考虑安装简捷和节能因素时
【考点三】电表改装的方法和计算
改装成电压表
改装成电流表
内部电路
改装原理
串联大电阻分压
并联小电阻分流
改装后
的量程
U=Ig(Rg+R)
I=Ig
量程扩大
的倍数
n=1+
n=1+
接入电阻
的阻值
R=(n-1)Rg
R=
改装后的
总内阻
RV=nRg
RA=
校准电路
真题精研--复盘经典 把握规律
题组一 情景设定:测铅笔芯单位长度电阻及电压表的内阻 知识溯源:测量电阻丝的电阻率
(2025·贵州·高考真题)某实验小组为测量粗细均匀的铅笔芯单位长度电阻及电压表的内阻,选用的器材有:
待测铅笔芯;
电源(电动势,内阻不计);
毫安表(内阻约,量程);
电压表V(内阻约几百欧,量程);
滑动变阻器(阻值);
刻度尺;开关;导线若干。
请完成下列步骤:
(1)该小组设计了如图(a)所示的电路图。根据图(a)在答题卡上完成图(b)中的实物图连线______。
(2)闭合开关S前,应将滑动变阻器的滑片调到________端(填“A”或“B”)。
(3)移动滑动触头P到铅笔芯上的某位置,测量铅笔芯接入电路部分的长度;闭合S,移动滑动变阻器的滑片使毫安表示数,读出此时电压表的示数,断开。
(4)重复步骤(3),得到多组条件下不同对应的,如下表所示。表中电压的某个数据记录有误,有误的数据是________。
/cm
3.00
4.00
6.00
10.00
14.00
U/V
0.13
0.18
0.26
0.4
0.57
(5)实验小组更正表中的数据后,计算出和的值,并以为横坐标、为纵坐标对其进行线性拟合,得到直线的斜率,纵轴截距。计算出该铅笔芯单位长度的电阻为________,电压表的内阻为________。(结果均保留至整数)
【答案】 B 0.4 87 333
【详解】(1)[1]根据电路图描绘实物图如下
(2)[2]滑动变阻器限流式连接,闭合开关S前,应将滑动变阻器的滑片调到B端使回路电阻最大。
(4)[3]表格中电压表的读数均为保留两位小数,电压有误的数据是0.4V,应为0.40V。
(5)[4][5]设该铅笔芯单位长度的电阻为,根据电路图可知
整理得已知,计算得
题组二 情景设定:探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系 知识溯源:变压器的基本关系
(2026·浙江·高考真题)在“探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系”实验中:
(1)小明先用多用电表测量图1变压器的“0”、“1400”接线柱间的电阻。选择开关位置如图2,经规范操作,指针位置如图3,测得阻值为 ________。
(2)用匝数和的两线圈进行实验,分别测得两端电压为和,记录于下表。下列说法正确的是________(多选);
/V
1.02
2.20
3.24
4.28
5.36
/V
2.12
4.52
6.64
8.78
11.02
A.与对应的是副线圈 B.与对应的是副线圈
C.实验中采用低压直流电源 D.多用电表选择开关应调至交流电压挡
(3)小明将两个线圈按图4方式上下叠放。下层线圈输入电压信号如图5所示,上层线圈与示波器相连,则示波器上显示的波形为________。
A.B. C.
【答案】(1)34/34.0(2)AD(3)C
【详解】(1)从图2可知,多用电表选择开关置于电阻×10挡位,图3中指针指向3.4,所以测得阻值为R=3.4×10=34Ω。
(2)AB.根据变压器电压与匝数的关系,匝数多的线圈电压高;因为变压器由漏磁等损失,又因为,所以n1对应副线圈,故A正确,B错误。
C.变压器的工作原理是电磁感应,需要交流电源,不能用直流电源,C错误。
D.变压器输出的是交流电,测量其电压时,多用电表选择开关应调至交流电压挡,D正确。
故选AD。
(3)由题意可知下层线圈输入的是锯齿波电压,它的变化率(斜率)在每个周期内是恒定的;根据电磁感应原理可知上层线圈的感应电动势,与磁通量的变化率成正比,也就是与输入电压的变化率成正比;输入电压的斜率恒定,所以感应电动势的大小也恒定,对应的波形是方波。故选C。
题组三 情景设定:用电阻箱替代电阻测量阻值 知识溯源:等效替代法
(2025·福建·高考真题)某实验小组基于“等效替代法”设计了如图(a)所示的电路用于电阻测量。使用的器材有:电源E(电动势3V),电流表A(量程30mA),定值电阻(阻值均为),定值电阻(阻值),滑动变阻器(最大阻值,额定电流1.5 A),带标尺的滑动变阻器(最大阻值,额定电流1.5A),选择开关,单刀开关,待测电阻(阻值小于),导线若干。
(1)按照图(a),将图(b)中的实物连线补充完整________;
(2)将鳄鱼夹a、b短接,滑动变阻器的滑片移至最右端刻度处,打在位置1。接通,调节滑动变阻器,电流表指针指在图(c)所示的位置,记录电流表示数________mA,此示数作为本次实验的电流定标值;
(3)断开、,用鳄鱼夹a、b夹住两端。接通,将依次打在位置1、2,发现电流表示数均小于定标值I;打到位置3时,电流表示数大于定标值I,由此确定的阻值范围为________.(填“0~100”“100~200”“200~300”或“300~400”);
(4)将重新打在位置________(填“1”“2”或“3”),向左调节滑动变阻器的滑片,直到电流表指针重新回到定标值位置,此时的滑片处于刻度处。基于“等效替代法”原理,可得的阻值为________;
(5)以下因素可能影响测量结果的有________。(多选,填正确答案标号)
A.电源存在内阻 B.电流表存在内阻
C.滑动变阻器读数有偏差 D.步骤(4)电流表指针未重新回到定标值位置
【答案】(1)见解析(2)16.0/15.9/16.1(3)100~200(4) 2 145(5)CD
【详解】(1)根据图(a)的实验电路图,需要将实物图中电流表负极、滑动变阻器与和之间用导线连接,如图所示。
(2)由图(c)可得,电流表量程30mA,最小刻度为1mA,指针指在16mA的位置上,需要估读到下一位,故电流表示数为16.0mA
(3)通过分析电路及实验步骤,可知“等效替代法”测量原理就是在保证总电路电阻不变,用原电路减小的阻值等效替代待测电阻的阻值,进而测出待测电阻的阻值。
接通,开关接1,鳄鱼夹a、b短接,滑动变阻器为最大值,电路中、串联(总电阻为);开关接2,有可得开关接3,有可得可得的阻值范围为
(4)[1]的阻值范围为,应将开关重新打在2的位置上。
[2]由电路图可知,开关打在2的位置时,原电路的阻值减小;当向左调节到标尺刻度读数为时,即其接入电路的电阻值减小了时,电流表的示数重新回到定标值I,因此待测电阻等于原电路减小的总电阻,故
(5)AB.由实验原理可知,接入待测电阻后,通过调节使电流表指针重新回到定标值位置,来确保原电路减小的电阻值与相等,因此电源和电流表的内阻对实验没有影响。故AB错误;
CD.读数有偏差和电流表指针未重新回到定标值位置都将影响测量结果的准确性。故CD正确。
故选CD。
题组四 情景设定:测量电源的电动势和内阻 知识溯源:闭合电路欧姆定律的应用
(2025·湖北·高考真题)某实验小组为测量一节干电池的电动势E和内阻r,设计了如图(a)所示电路,所用器材如下:干电池、智能手机、电流传感器、定值电阻R0、电阻箱、开关、导线等。按电路图连接电路,将智能手机与电流传感器通过蓝牙无线连接,闭合开关S,逐次改变电阻箱的阻值R,用智能手机记录对应的电流传感器测得的电流I。回答下列问题:
(1)R0在电路中起______(填“保护”或“分流”)作用。
(2)与E、r、R、R0的关系式为______。
(3)根据记录数据作出图像,如图(b)所示。已知R0=9.0Ω,可得E=______V(保留三位有效数字),r=______Ω(保留两位有效数字)
(4)电流传感器的电阻对本实验干电池内阻的测量结果______(填“有”或“无”)影响。
【答案】(1)保护(2)(3) 1.47 1.3(4)有
【详解】(1)R0与电阻箱串联,可知,R0在电路中起保护作用。
(2)根据闭合电路欧姆定律化简可得
(3)[1][2]结合上述有结合图(b)有,解得,
(4)
当电流传感器有内阻时,所测的电源内阻,导致电源内阻测量值偏大,即电流传感器的电阻对本实验干电池内阻的测量结果有影响。
终极预测--压轴实战 稳拿高分
【名校预测·第一题】(2026·吉林白山·模拟预测)某同学通过查阅课外书了解到在如图甲所示的电路中,当两个电源的电动势相等即时,灵敏电流计示数为0。
受此启发,他们从实验室中找来一些器材,设计了如图乙所示电路来测量金属丝的电阻率。图乙中,两个标准电源(内阻不计)的电动势、和定值电阻为已知量,为灵敏电流计。ac为待测的粗细均匀的金属丝,T为滑动触头,可在金属丝上移动,触点为b、请回答下列问题:
(1)用螺旋测微器测量金属丝的横截面直径D如图丙所示,则D=___________mm。
(2)将单刀双掷开关K接通“1”,再调节滑动变阻器的滑片P,使灵敏电流计G示数为0,此时通过定值电阻的电流强度是___________;
(3)保持滑动变阻器的滑片P的位置不动,将单刀双掷开关K从“1”调到“2”,缓慢调节金属丝上的滑动触头T,使灵敏电流计G示数为0,用刻度尺测量此时导线___________(选填ab、bc、ac)段的长度。则金属丝的电阻率___________(用已知量和测量量的符号表示)
【答案】(1)0.713/0.714/0.715/0.716/0.717(2)(3) ab
【知识点】闭合电路欧姆定律的内容及公式、测量电阻丝的电阻率、螺旋测微器的读数
【详解】(1)由螺旋测微器的读数规则可知,该金属丝的横截面直径
(2)由图乙所示的电路图可知,单刀双掷开关接1,灵敏电流计的示数为0时,标准电源的内阻两端电压为0,则定值电阻两端的电压为,通过定值电阻的电流大小为
(3)[1] [2] 单刀双掷开关接2后,应调节金属丝的滑动触头使电流计的示数为0,并测量段的金属丝的长度,则金属丝段的电阻值为又整理得由电路可知当电流计的示数为0时,流过金属丝的电流为联立解得
【名校预测·第二题】(2026·安徽淮南·二模)某探究小组要测量一种新型合金材料的电阻率,并探究利用该合金丝制作电阻应变片以测量微小形变。
(1)小组同学用螺旋测微器测量该合金丝的直径D,示数如图甲所示,其直径________mm;若又测得合金丝的长度为L,电阻为R,则该合金丝的电阻率表达式为________(用R,L,D表示)。
(2)该小组制作了测量微小形变的“电阻应变片”:将上述合金丝制作成栅状并粘贴在柔性基底(被测物体)上,如图乙所示,同时利用如图丙所示的惠斯通电桥电路检测“电子皮肤”的微小形变。图中为上述合金丝制成的电阻应变片,R为一根带有滑动金属夹的均匀长直电阻丝,为电阻箱,G为灵敏电流计。实验时,闭合开关S,调节电阻丝上金属夹位置,使电流计的示数为零时即为电桥平衡。
①当被测物体发生拉伸形变时,应变片随之被拉长,此时应变片的电阻值将________(选填“变大”或“变小”);
②一同学某次实验将电桥调节平衡后,用刻度尺测出此时电阻丝左右两端长度分别为、,并读出电阻箱的阻值为,则此时应变片的电阻值________(用、、表示);
③实验后该同学认为用刻度尺测量电阻丝的长度时测量误差较大,于是他在保持本次实验中滑片位置不变的情况下,将电阻应变片和电阻箱的位置调换了一下,并重新通过调电阻箱,使电桥再次平衡,读出此时电阻箱的阻值为,则此时应变片的电阻值可表示为________(用、表示)
【答案】(1) 1.990/1.989/1.991 (2) 变大
【知识点】螺旋测微器的读数、测量电阻丝的电阻率、电桥法测电阻问题
【详解】(1)[1]螺旋测微器读数规则,固定刻度读数 + 可动刻度读数×0.01 mm。图甲中固定刻度读数为,可动刻度对齐格,因此总读数为
[2]根据电阻定律合金丝横截面积整理得电阻率表达式
(2)[1]应变片被拉伸时,长度增大,横截面积减小,由可知,应变片电阻值变大。
[2]电桥平衡时,灵敏电流计示数为零,说明电流计两端电势相等,满足比例关系
均匀电阻丝的电阻和长度成正比,即因此整理得
[3]调换和位置后,滑片位置不变,、不变,再次平衡得联立第一次平衡的关系可得整理得该方法消除了长度测量的误差。
【名校预测·第三题】(2026·黑龙江吉林·二模)在把电流表改装成电压表的实验中,要将量程为的电流表G改装成量程为5V的电压表,电流表G的内阻约几百欧。提供的实验器材如下:
干电池(电动势E约为1.5V,内阻r约为10Ω)、电阻箱、(均为0~99999Ω)、开关、导线若干。
(1)先利用如图甲所示的电路,测出电流表G的内电阻,有关实验测量的操作步骤如下:
①按照图甲连接好电路,电阻箱、阻值均调至最大,开关、均断开;
②只闭合,调节电阻箱使电流表G满偏,此时电阻箱的阻值为6990Ω;
③再闭合,调节电阻箱使电流表G半偏,此时电阻箱的阻值为470Ω,由此可得电流表G内阻的测量值为______Ω。
(2)通过分析可知,的测量值______真实值(填“大于”或“小于”)。
(3)为减小的测量误差,可以通过补偿回路总电阻的方法,即把半偏时回路的总电阻的变化补回来。实际操作如下:在(1)后,先把增加到______Ω(用第(1)步骤中获得的数据计算得出),调节使电流表G再次回到半偏。用这时的读数表示的测量值,如此重复操作多次补偿电阻即可使误差尽量减小。
(4)通过多次补偿测量,最终取,为完成上述改装,需要用一个______Ω的电阻与电流表串联。
【答案】(1)470(2)小于(3)7225(4)24500
【知识点】半偏法测量电表内阻、灵敏电流计改装成电压表
【详解】(1)依题意,当电流表G半偏时,流过电阻箱的电流与流过电流表G的电流相同,则有
(2)由于电路中新增加了一个支路,故电路的总电阻变小,则电路中的总电流变大,即,当电流表G半偏时,流过电阻的电流,故的测量值小于真实值;
(3)当电流表G满偏时,电路的总电阻为,其中当电流表G半偏时,电路的总电阻为,其中,补偿后要求解得
(4)电流表G与电阻串联,根据欧姆定律有解得
【名校预测·第四题】(2026·陕西西安·三模)某同学要测量一个量程为、内阻阻值在~之间的电压表的内阻。
(1)该同学先用多用电表欧姆挡粗测该电压表的内阻,机械调零后,将选择开关拨到欧姆挡___________(填“×10”“×100”或“×1k”)挡,接着进行___________。将红表笔接电压表的___________(填“+”或“-”)接线柱,黑表笔接另一个接线柱,这时欧姆表表盘指针所指的位置如图甲所示,测得电压表内阻___________。
(2)为了精确测量该电压表的内阻,该同学从实验室选取如下器材:电压表:量程为、内阻约,阻值为3000Ω的定值电阻,最大阻值为的滑动变阻器,电动势为的直流电源,开关一个,导线若干。连接成的实物图如图乙所示,则电路中被测电压表应是___________(填“V1”或“V);请在图丙方框中画出电路图______。
(3)在图乙中,闭合开关前,将滑动变阻器的滑片移到最___________(填“左”或“右”)端,闭合开关,调节滑动变阻器,使两电压表指针偏转较大,记录电压表、的示数、,则测得电压表内阻___________。
【答案】(1) 欧姆调零 - 3200 (2) (3) 左
【知识点】利用双伏法测量电阻、用多用电表测量电学中的物理量
【详解】(1)[1][2]电压表的内阻阻值在~之间,因此应将选择开关拨到欧姆挡×100挡,接着进行欧姆调零。
[3]根据欧姆表和电压表中电源的连接情况可知应将红表笔接电压表的“-”接线柱,黑表笔接电压表另一个接线柱。
[4]欧姆挡选择的是×100挡,则这时测得电压表内阻。
(2)[1]电路中电压表测的是电压表与并联的电压,的量程应大于的量程,因此是被测电压表。
[2]电路图如图所示:
(3)[1]闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片移到最左端,使滑动变阻器输出电压为零。
[2]根据串并联电路特点,有解得
【名校预测·第五题】(2026·辽宁沈阳·三模)利用图1中的电路可以用两种方法测量待测电源的电动势和内阻。电路图中上半部分电源是待测电源,下半部分电源是学生电源。已知保护电阻的阻值为R1,电流表A1阻值为RA1,电流表A2阻值为RA2。
(1)方法一:连接好电路,闭合S1,断开S2,把电阻箱调到合适阻值R3后不变,然后改变滑动变阻器滑片位置,得到多组A1、A2的数据I1、I2,计算出a、b间电压U1=____________(选用I1、I2、RA2、R3表示),该同学将I1作为流过电源的电流,作出U1与I1的图像,如图2中实线1。实验测得电动势比真实值____________ (选填“偏大”、“偏小”或“相等”);
(2)方法二:连接好电路,闭合S1,闭合S2,反复调节电阻箱的阻值R3和滑动变阻器滑片位置,使A2示数为零,记录下此时R3阻值和A1、A3读数I1、I3。改变R3,重复上述操作,得到多组数据。计算出a、b间电压U2=____________ (选用I1、I3、RA2、RA3、R3表示),作出U2与I1的图像,应该如图2中虚线____________ (选填“2”、“3”、“4”)所示。
(3)若根据方法二测得图线斜率的绝对值为k,则待测电源内阻可以表示为r=____________(选用k、RA1、R1表示)
【答案】(1) 偏小
(2) 4
(3)
【知识点】利用伏安法测量电源的电动势和内阻
【详解】(1)[1] [2]方法一中,A2与可以看成一个电压表,将待测电源与看成一个等效电源;即电流表相对等效电源采用外接法,则a、b间电压等于所测等效电源路端电压,为
将作为流过电源的电流,根据闭合电路欧姆定律可得
可知图2中实线1的纵轴截距等于电动势测量值;
实际上由于电流表A2分流,流过电源的电流为,根据闭合电路欧姆定律可得
可知当为0时,电动势真实值大于图2中实线1的纵轴截距;故实验测得电动势比真实值偏小。
(2)[1][2]方法二中,当A2示数为零时,表示其上下电势相等,则此时两端的电压即为上部分等效电源的路端电压,则a、b间电压为
由于A2示数为零,则流过上部分电源的电流为,消除了A2分流带来的系统误差,故方法二测得的电动势和内阻都等于真实值,作出U2与I1的图像,应该如图2中虚线4所示。
(3)若根据方法二测得图线斜率的绝对值为k,根据闭合电路欧姆定律可得
可知图线斜率的绝对值为解得
【名校预测·第六题】(2026·山东潍坊·二模)某实验小组利用如图甲所示的实验电路测量某电源的电动势和内阻,所用两电源分别为、,其内阻分别为、,其中一块电源为待测电源,另一块为辅助电源。
该小组的主要实验步骤如下:
①按图甲连接好实验电路,将两滑动变阻器、的滑片滑到合适位置,闭合开关、,调节、,使灵敏电流计G的示数为零,读出此时电流表和电压表的示数和;
②改变、的阻值,仍使灵敏电流计的示数为零,读出电流表和电压表的示数和;
③重复②中的操作,得到多组I和U,根据所得数据作出图像如图乙所示。
由以上信息可知:
(1)待测电源是________(选填“”或“”);
(2)由图乙可知,待测电源的电动势为________V,内阻为________(结果均保留2位小数);
(3)在操作步骤①的过程中,若调节后发现灵敏电流计G中有自a流向b的电流,为使灵敏电流计G的示数再次为零,则应缓慢________(选填“向左”或“向右”)调节滑动变阻器的滑片。
【答案】(1)
(2)
(3)向左
【知识点】闭合电路欧姆定律的内容及公式、电源的U-I图像、利用伏安法测量电源的电动势和内阻
【详解】(1)当灵敏电流计 G 示数为零时,电路处于补偿平衡状态,电路、两点电势相等,该支路无电流流过;此时电压表测量的电压等于电源的路端电压,电流表的示数等于流过电源的电流,因此根据闭合电路的欧姆定律可知电源的电动势满足
故待测电源是。
(2)[1][2]根据闭合电路的欧姆定律
结合图乙整理得
可知图像与纵轴的截距等于电源的电动势,即
图像的斜率等于电源的内阻,即
(3)若调节后发现灵敏电流计G中有自a流向b的电流,说明a点电势过高,即的分压过小,的阻值过小,因此需向左调节滑片,增大的接入电阻。
【名校预测·第七题】(2026·湖南长沙·一模)某学习小组要测一电池组的电动势和内阻,先用图甲电路测量一个量程为,内阻约为的微安表头的内阻,所用电源的电动势约为10V,有两个电阻箱可选,,;之后再用图乙电路测量电池组的电动势和内阻(电动势约为,内阻约为),定值电阻。
(1)某次测微安表内阻的实验中,先将S2断开,闭合S1,调节滑片P和电阻箱,使微安表满偏;然后保持滑片P和不变,闭合S2,调节电阻箱,使微安表半偏,读出此时的读数;则微安表内阻测量值等于的读数。该实验中应选___________(填“”或“”),微安表内阻的测量值___________(填“大于”“小于”或“等于”)真实值。
(2)微安表内阻测量值,把该微安表改装成量程为的电压表,需要___________(填“串联”或“并联”)电阻箱;并调节其阻值___________。
(3)学习小组测一电池组的电动势和内阻实验时,根据采集到的微安表的读数I和电阻箱的读数R,作出的图像如图丙,已知图线的斜率为,纵截距为,若学习小组测得电源中的电流远大于微安表中的电流,则所测得电池组的电动势___________,内阻___________。(均用字母,,,,表示)
【答案】(1) R2 小于
(2) 串联 37974
(3)
【知识点】用电流表和电阻箱测量电源的电动势和内阻、半偏法测量电表内阻、灵敏电流计改装成电压表
【详解】(1)[1]根据半偏法的测量原理可知,与电表内阻阻值相当,当闭合S2之后,与滑动变阻器并联的支路的电流应基本不变,则较大,故应选。
[2]闭合S2后,与的并联阻值小于的阻值,则流过的电流大于原来的电流,则流过的电流大于,的电阻小于,实验中用的阻值来当作微安表内阻,故的测量值小于真实值。
(2)[1][2]微安表内阻测量值
把该微安表改装成量程为4V的电压表,需要串联电阻箱R2,根据电表改装原理可知。
(3)[1][2]根据闭合电路欧姆定律有
变形可得
结合图丙有,
解得 ,
【名校预测·第八题】(2026·湖南郴州·模拟预测)某研究性学习小组为了测某电源的电动势E和内阻r,以及一个未知电阻,设计了如图甲所示的实验电路。实验器材有:待测电源(E,r)、待测电阻、电压表(量程3V,内阻很大)、电阻箱R(0~99.99Ω)、定值电阻、单刀单掷开关,单刀双掷开关,导线若干。
实验步骤如下:
(1)根据图甲所示的电路图,请将图乙中的实物图连接完整________。
(2)首先测量未知电阻的阻值,请将该同学的操作补充完整:
①闭合开关,将切换到1,调节R至适当阻值时读出其示数,和对应的电压表示数;
②保持R示数不变,将切换到2,电压表示数如图丙所示,此时电压表示数________V;
③待测电阻________。
(3)该小组同学应用该装置继续测电源电动势E和内阻r。具体操作如下:
①闭合开关,将切换到2,多次调节R,读出多组电阻箱示数R及对应电压表读数U;
②由测得的数据绘出了图线如图丁所示;
③由图丁求得电源电动势________V,内阻________。(结果均保留两位小数)
【答案】(1)见解析 (2) 2.40 5.0/5 (3) 2.50 0.50
【知识点】用电压表和电阻箱测量电源的电动势和内阻、利用双伏法测量电阻、电流表与电压表的读数
【详解】(1)[1]根据电路图,实物连线如图所示
(2)[2]由图丙可知,此时电压表示数
[3]将切换到1时,有
将切换到2时,有
联立可得待测电阻为
(3)[4][5]闭合开关,将切换到2,根据闭合电路欧姆定律可得
整理可得的直线方程为
根据图像可得,
解得,
【名校预测·第九题】(2026·陕西西安·二模)某实验小组使用某个多用电表测量电学中的物理量,并探究欧姆表的原理。
(1)某次测量时,多用电表表盘指针指在如图甲所示的位置,下列说法错误的是( )
A.若该读数是选用欧姆挡“×100”倍率得到的,应该更换“×10”倍率,欧姆调零后再次进行测量
B.多用电表的欧姆挡是靠内部电源提供电流的,若选用“×10”倍率测量电阻,则欧姆表内阻约为20Ω
C.测直流电流时,应让红表笔接外电路的正极,黑表笔接外电路的负极
D.测二极管正向电阻时,应让红表笔接二极管的负极,黑表笔接二极管的正极
(2)该小组进一步探究欧姆表的原理,设计了如图乙所示的电路,通过调节开关S,可使欧姆表具有“×1”和“×10”的两种倍率,可用器材如下:
A.干电池(电动势E=1.5V,内阻不计);
B.电流表G(满偏电流Ig=1mA,内阻Rg=90Ω);
C.定值电阻R0(阻值为5.0Ω);
D.滑动变阻器R1(最大阻值为150Ω);
E.定值电阻R2(阻值为1.0Ω)、R3未知;
F.开关一个红、黑表笔各一支,导线若干。
虚线框内是双量程电流表,已知当S接a时,对应电流表量程是0~0.1A;
①定值电阻R3=__________Ω;
②当开关S拨向__________(填“a”或“b”)时,欧姆表的倍率是“×10”,欧姆调零后,欧姆表内阻为__________Ω。
③使用一段时间后电池老化,电动势下降到1.4V、内阻增大到4Ω,但仍可调零,正确操作后,测量另一个定值电阻,欧姆表读数为150Ω,则这个电阻的阻值应为__________Ω。
(3) 实验小组又用该多用电表的欧姆挡探测黑箱内的元件,黑箱有A、B、C三个接线柱,箱内有一只定值电阻和一个二极管,每两个接线柱之间最多连接一个元件。为了探明盒内元件的连接方式,把红、黑表笔分别与接线柱A、B、C连接,测量结果如下表所示:
红表笔
A
B
A
C
B
C
黑表笔
B
A
C
A
C
B
阻值(Ω)
2100
120
2000
20
100
100
请在图中画出“黑盒子”内的电路结构图,并在图中标明定值电阻的阻值;
【答案】(1)B
(2) 9 b 150 140
(3)见解析
【知识点】用多用电表测量电学中的物理量、黑箱问题
【详解】(1)A.图中多用电表指针偏转较大,说明待测电阻较小,若该读数是选用欧姆挡“×100”倍率得到的,应该更换“×10”倍率,欧姆调零后再次进行测量,故A正确;
B.多用电表作欧姆表使用时,是靠内部电源提供电流,中值刻度对应的电阻等于这个倍率下欧姆表的内阻,若选用的是“×10”的倍率测电阻,则欧姆表内阻约为,故B错误;
C.测直流电流时,应该让电流从红表笔流进,从黑表笔流出,以保证表盘指针能够正偏,故必须让红表笔接外电路的正极,黑表笔接外电路负极,故C正确。
D.测二极管正向电阻时,多用电表内部电源与黑表笔相连,为保证电流从红表笔流进,从黑表笔流出,应让红表笔接二极管的负极,黑表笔接二极管的正极,故D正确。
本题选错误的,故选B。
(2)[1]当S接a时,对应电流表量程是0~0.1A,则有
其中解得
[2][3]当S接a时,对应电流表量程是0~0.1A,则欧姆表内阻为
当S接b时,对应电流表量程为
则欧姆表内阻为
故当开关S拨向b时,欧姆表的倍率是“×10”,欧姆调零后,欧姆表内阻为。
[4]电动势下降到1.4V,调零后,则欧姆表内阻为
欧姆表读数为150Ω,对应的电流为解得
(3)BC、CB间测量阻值不变,说明定值电阻在BC间,且阻值为100Ω,AB、AC阻值最大对应二极管反向电压,且AB大于AC,说明AB测的是二极管反向电阻和定值电阻总电阻,内部结构如下
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(1)回归教材,筑牢根基:命题紧扣新课标和教材,确保基础题源自教材的深度改编。目的是巩固学生的基本知识、技能和方法,杜绝偏题、怪题。
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(3)聚焦综合,考查思维:注重考查学生的高阶思维能力。具体体现为:
①跨模块融合:打破力学、电磁学等模块壁垒,设置综合题考查系统思维。例如,将带电粒子的运动和力学问题结合,或将电磁感应与动量、能量结合。
②实验探究创新:实验题不再考查机械步骤,而是侧重于误差分析、方案设计和数据处理,强调探究能力和创新性。
③“反套路”设问:问法更加灵活,侧重考查论证、决策等能力,警惕机械的“解题模板”。
④重视数学应用:强调几何分析、函数极值、数列等比在内的数学工具,其是拉开差距的关键。
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物理
(考试时间:75分钟 试卷满分:100分)
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上,写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
1、 单项选择题:本题共7小题,每小题4分,共28分在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.2025年3月,我国“中国环流三号”首次实现双亿度突破,为未来可控核聚变能源提供关键技术支撑。已知某核反应中,一个氘核和一个氚核结合生成一个氦核并放出一个粒子,同时释放约17.6MeV的能量,关于该核反应说法正确的是( )
A.放出的粒子为质子
B.核聚变需要极高的温度,让原子核获得足够大的动能以克服核子间的万有引力
C.核聚变过程中,生成氦核的比结合能大于氘核或氚核的比结合能
D.核聚变反应中会释放能量,质量数会减小
【答案】C
【详解】A.根据核反应电荷数、质量数守恒,氘氚聚变的反应方程为
可知放出的粒子X为中子,不是质子,故A错误;
B.原子核带正电,核聚变需要极高温度是为了让原子核获得足够动能克服原子核间的库仑斥力,核子间万有引力作用极弱可忽略,故B错误;
C.比结合能越大原子核越稳定,该核聚变反应释放能量,说明生成的氦核比反应前的氘核、氚核更稳定,因此氦核的比结合能大于氘核或氚核的比结合能,故C正确;
D.核反应过程遵循质量数守恒,核聚变释放能量对应存在静质量亏损,但质量数(质子和中子的总数)不会减小,故D错误。
故选C。
2.如图甲是国家博物馆馆藏的西汉龙纹玉璧,可简化为图乙所示情景。承托玉璧的斜面倾角,玉璧底部两个起支撑作用的钉子A、B与玉璧中心的连线夹角,若玉璧质量,斜面光滑,重力加速度取,则每个钉子对玉璧的支持力大小为( )
A.2.5 N B.5 N C. D.
【答案】C
【详解】对玉璧进行受力分析,在斜面平面内,玉璧受到重力沿斜面向下的分力以及两个钉子对玉璧的支持力、。由对称性可知
且两力方向均指向圆心,夹角为。根据平衡条件,两钉子支持力的合力与重力沿斜面向下的分力大小相等、方向相反,即
代入数据解得
故选C。
3.如图所示,半径为R的滑轮1可绕水平转轴O转动,直手柄AO固定在滑轮1上,手柄端点A到转轴O的距离为L。工人转动手柄,拉动纤绳牵引小船向岸边运动,纤绳跨过半径可忽略的滑轮2,且与滑轮间无相对滑动。当连接小船的纤绳与水平方向夹角为θ时,A点线速度大小为v0,此时船的速度v为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】根据线速度、角速度和半径间的关系,有
滑轮1边缘的速度为
根据速度的分解可得
故选A。
4.如图甲,春晚创意节目《满庭芳·国色》中的水袖舞文化在我国源远流长。其简化模型如下:材质不同的重水袖A和轻水袖B连接在一起,放在光滑水平玻璃上。某时刻在重水袖A左端抖动产生如图乙所示波形,下列说法正确的是( )
A.振幅越大,则波速越小
B.波在A、B中传播的周期一定相等
C.波在A、B中传播的速度一定相等
D.重水袖上的某点在一个周期内向右平移一个波长的距离
【答案】B
【详解】A.机械波的波速仅由介质决定,与振幅无关,则介质一定时,振幅变大,但波速不变,故A错误;
BC.波的频率仅由波源决定,机械波从一种介质中进入另一种介质时,其频率不变,周期不变,波速改变,故B正确,C错误;
D.重水袖上某点一个周期内通过的路程为4倍振幅,而这一个周期内机械波传播的距离为一个波长,但质点不会随波迁移,故D错误。
故选B。
5.“星下点”是指卫星和地心连线与地球表面的交点。图甲是人造地球卫星A的运行圆轨道及某时刻星下点M的示意图。图乙为某段时间内卫星A绕地球做匀速圆周运动的星下点轨迹的经、纬度平面图,已知:卫星A绕行方向与地球自转方向相同,且轨道低于地球静止同步轨道卫星B(图中未画出)的轨道,卫星B的轨道半径为r。下列对卫星A的运动情况说法正确的是( )
A.运行周期为16h B.轨道半径为
C.运行速度大于7.9km/s D.轨道平面与北纬60°平面重合
【答案】B
【详解】A.由图可知,地球自转一圈,卫星转动3圈,则卫星运行周期为8h,故A错误;
B.根据开普勒第三定律
解得,故B正确;
C.7.9km/s是地球卫星的最大环绕速度,卫星A的运行速度不可能大于7.9km/s,故C错误;
D.星下点在南北纬之间运动,说明轨道平面与北纬60°平面不重合,故D错误。
故选B。
6.如图所示为钳形电流表(又叫钳表)的简化示意图,可在不断开电路的情况下测量线路中电流大小,手柄可控制铁芯断开与闭合。钳表有1、2两个挡位,表盘上有对应的两行刻度线。扳动手柄把通有待测电流的导线放进钳口内(相当于绕在铁芯上的一匝线圈),量程开关旋至挡位1或2,与铁芯底边上线圈相连的表头的指针会发生偏转。钳表可视为理想变压器,下列说法中正确的是( )
A.表头中电流比待测电流大
B.表头表盘上挡位1、2对应的刻度线中,挡位1的量程较小
C.表头表盘上挡位1、2对应的刻度线量程相同
D.扳动手柄时铁芯钳口处有缝隙未完全闭合,会使测量结果偏大
【答案】B
【详解】A.根据理想变压器电流与匝数的关系
其中原线圈匝数,副线圈匝数远大于1,所以
表头中电流远小于待测电流,故A错误;
BC.钳形电流表的量程由副线圈匝数决定,满偏时
不同挡位对应副线圈不同的匝数,因此量程不同。由图可知,开关接1时接入电路的副线圈匝数较少,接2时接入匝数较多,所以挡位1对应的量程较小,挡位2对应的量程较大,故B正确,C错误;
D.扳动手柄时铁芯钳口处有缝隙未完全闭合,会导致磁路磁阻增大,漏磁增加,穿过副线圈的磁通量减小,感应电流减小,从而使测量结果偏小,故D错误。
故选B。
7.中国是瓷器的故乡,号称“瓷器之国”。如图是烧制瓷器的某窑炉结构示意图,上方有一单向排气阀,当窑内外气压差升高到(为大气压强)时,排气阀会开启,减压泄气,此后窑内气体压强保持不变。某次烧制过程中,初始时窑内温度为27℃,窑内气体压强为,密度为。已知烧制过程中窑内气体温度均匀且缓慢升高,不考虑瓷胚体积的变化,气体可视为理想气体。当温度逐渐升高至烧制温度1027℃时,窑内气体密度为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】初始状态温度,压强,密度为。若气体体积不变,当温度升高至时,依据查理定律可得
解得表明排气阀已被打开,因此窑内气体的最终压强为假设气体排出过程为等温膨胀,设瓷胚体积为,则解得设初始时瓷胚内气体的质量为,则,解得故选C。
二、多项选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求。全部选对的得6分,选对但不全的得3分有选错的得0分。
8.家用新风系统由物理除尘和静电除尘两套系统共同作用,如图所示,空气从进气口C进入新风系统,先通过底部的过滤网清除掉较大的灰尘颗粒,再进入管道通过静电除尘清除掉细小尘埃,A为金属管,接高电压正极,B为金属丝,接高电压负极,空气分子电离,使灰尘带上负电。有关静电除尘,下列说法正确的是( )
A.灰尘会被吸附到金属管A B.灰尘做匀加速运动
C.a、b两点电场强度相同 D.吸附过程灰尘的电势能减小
【答案】AD
【详解】A. 金属管接正极,金属丝接负极,电场方向由指向中心,灰尘带负电,受到的电场力方向与电场方向相反,即电场力指向,因此灰尘会被吸附到金属管,A正确;
B. 该电场为辐向非匀强电场,越靠近电场强度越小,根据
可知灰尘受到的电场力不断减小,加速度不断减小,因此灰尘做加速度减小的变加速运动,B错误;
C.电场强度是矢量,、两点的电场方向不同,因此两点电场强度不同,C错误;
D.吸附过程中,灰尘的位移方向与电场力方向一致,电场力做正功,根据电场力做功与电势能的关系可知,灰尘的电势能减小,D正确。
故选AD。
9.在一场足球比赛中,守门员大脚开出一记任意球,足球划出一道优美的弧线,越过对方守门员头顶后入网。假设足球从地面踢出,不计空气阻力,其运动轨迹可视为斜抛运动。已知足球踢出时的初速度大小为,与水平地面的夹角为。若足球在空中飞行的最大高度为,落地点与踢出点的水平距离为(即射程)。下列说法正确的是( )
A.若保持初速度不变,增大抛射角,则最大高度增大,射程一定增大
B.若保持初速度不变,增大抛射角,则最大高度增大,射程不一定减小
C.若保持抛射角不变,增大初速度,则最大高度增大,射程也增大
D.若保持抛射角不变,增大初速度,则最大高度增大,射程减小
【答案】BC
【详解】AB.对速度沿水平和垂直方向进行分解有,
设足球运动时间为,对竖直方向上有
则足球运动的最大高度
射程
若保持初速度不变,从增大抛射角,最大高度增大,射程先增大后减小,故A错误、B正确;
CD.同理若保持抛射角不变,增大初速度,最大高度增大,射程也增大,故D错误、C正确。
故选 BC。
10.某款电磁阻尼拉力健身器材的简化装置如图所示。矩形框架abcd的ab边长L=0.4m,绕有匝数N=100 匝、电阻R=10Ω的闭合金属线圈,框架和线圈的总质量m=30kg。将框架静置于下端固定的竖直弹簧上(不拴接),弹簧的压缩量x=0.2m,框架上端通过轻质绝缘绳索跨过轻质定滑轮与轻质拉杆GH相连。在MNPQ区域内存在方向垂直框架平面向内、磁感应强度B=0.5T的匀强磁场,磁场边界MN与PQ之间的距离d=0.96m。一位健身爱好者用恒力F=450N向下拉动拉杆,框架由静止开始竖直向上运动。ab边上升到PQ时,弹簧恰好恢复原长,上升到MN时cd边距离上方滑轮足够远),健身者松手,装置触发复位机制使框架回到初始位置,整个过程框架与定滑轮不相碰。已知重力加速度g=10m/s2,不计一切阻力,则下列说法正确的是( )
A.弹簧的劲度系数为k=1500N/m
B.ab边刚进入磁场时框架的速度大小为4m/s
C.ab边刚进入磁场时框架的加速度大小为
D.若ab边通过磁场的时间t=0.4s,ab边运动到MN时框架的速度大小为2.72m/s
【答案】AD
【详解】A.框架在初始位置处于静止状态,由平衡条件得mg=kx
解得k=1500N/m,故A正确;
BC.框架从静止运动到的过程,根据动能定理有,
联立解得
ab边刚进入磁场时,根据法拉第电磁感应定律有
根据闭合电路欧姆定律有 根据牛顿第二定律有
联立解得,故B错误,C错误;
D.ab边从运动到的过程中,ab边切割磁感线产生的感应电流为
ab边移动的距离为根据动量定理有
联立解得,故D正确。
故选AD。
三、非选择题:共54分。考生根据要求作答。
11.(6分)某实验小组的同学利用如图甲所示的装置探究加速度与物体所受合力的关系。
(1)实验时,为了减小实验误差,下列说法或操作正确的是___________。
A.遮光条宽度越宽越好,便于测量瞬时速度
B.不必调节细线与长木板平行
C.不必满足小车的质量远大于砂和砂桶的总质量
(2)正确组装实验器材,用刻度尺测量两光电门之间的距离L,用螺旋测微器测量遮光条的宽度d,在砂桶里装有一定质量的细砂,将小车由静止释放,依次记录遮光条通过光电门1、2的挡光时间Δt₁、Δt₂,同时记录弹簧测力计的示数,小车的加速度大小为a=___________(用以上物理量表示)。
(3)改变砂桶中细砂的质量,重复上述操作,记录弹簧测力计的示数F,并算出相对应的小车的加速度a,通过记录的实验数据描绘出的F-a图像如图乙所示,则小车的质量为M=___________。(用b₁、b₂和c表示)
【答案】(1)C
(2)
(3)
【详解】(1)A.根据平均速度与瞬时速度的关系可知,位移越小,平均速度越接近瞬时速度,所以遮光条的宽度越窄,越便于测量瞬时速度,故A错误;
B.为了对小车提供恒定的拉力,必须调节细线与长木板平行,故B错误;
C.因为通过弹簧测力计可直接读出细线上的拉力,所以,不必满足小车的质量远大于砂和砂桶的总质量,故C正确。
故选C。
(2)遮光条通过光电门1、2的速度分别为,
根据运动学公式有
解得
(3)对小车,根据牛顿第二定律有
即
结合图像可知,图像的斜率
解得
12.(10分)小明计划利用压敏电阻设计一个测力计,实验室可供选择的器材如下:
A.两节规格相同的干电池(电动势、内阻均未知);
B.电流表(量程为,内阻为);
C.电流表(量程为,内阻为),
D.电压表V(量程为,内阻为):
E.滑动变阻器(最大阻值,额定电流);
F.滑动变阻器(最大阻值,额定电流);
J.电阻箱;
H.压敏电阻,其阻值随所加压力大小变化的图像如图甲所示:
I.开关S及导线若干。
(1)测量一节干电池的电动势和内阻,为使测量结果尽可能准确,本实验采用如图乙所示的电路,滑动变阻器应选___________(选填“”或“”)。
(2)根据实验中电压表和电流表的示数得到如图丙所示的图像,则该干电池的电动势___________,内阻___________。
(3)将压敏电阻设计成量程为的测力计,需将压敏电阻与上述两节干电池、电流表、电阻箱串联成如图丁所示的电路。闭合开关,调节电阻箱的阻值,使压敏电阻所受压力大小为时电流表指针满偏,此时电路中除压敏电阻外,其他元件的总阻值___________。保持电阻箱接入电路的阻值不变,使用该测力计时,通过电流表的电流随压力大小变化的关系式为___________A。
【答案】(1)E
(2) 1.5 0.8
(3) 950
【详解】(1)测量干电池电动势和内阻时,干电池内阻较小,选用小阻值滑动变阻器调节更方便,可获得明显的电流电压变化。
故选E。
(2)[1]根据闭合电路欧姆定律,得
图像的纵截距等于电动势,因此
[2]图像斜率的绝对值等于,斜率
已知,因此
(3)[1]由图甲可得压敏电阻阻值与压力的关系为
当时,两节干电池总电动势
电流表满偏电流,根据闭合电路欧姆定律,得
代入得
[2]保持电阻箱阻值不变,总电阻为
因此电流
13.(10分)如图(a)所示,某透明晶体放在纸上,文字呈现双像的现象称为双折射现象。如图(b)所示为某次实验的光路图,厚度为的某种长方体单轴晶体放置在水平桌面上,一束自然光从晶体底部射向晶体上表面,入射角为,折射进入空气中时会分解为o光(寻常光线)和e光(非常光线),其中o光的折射角为。已知o光在晶体内的传播速度是e光在晶体内传播速度的倍,真空中的光速为。求:
(1)该晶体对o光的折射率;
(2)o光在晶体中的传播时间;
(3)e光的折射角。
【答案】(1)(2)(3)
【详解】(1)根据折射定律可得该晶体对o光的折射率为
(2)o光在晶体中的传播速度为
o光在晶体中的传播距离为
则o光在晶体中的传播时间为
联立解得
(3)根据
可得
又
根据折射率可得
联立解得e光的折射角为
14.(12分)如图所示,圆心角θ=53°的竖直圆弧形槽静止在足够大的光滑水平面上,圆弧AB与水平面相切于圆弧底端B点,圆弧表面光滑。圆弧形槽右侧水平面上有一固定的挡板。将一可视为质点的小球从距A点高为h=0.8m的P点水平向右抛出,小球恰好从A点沿切线方向进入圆弧形槽,滑离圆弧形槽后与挡板发生非弹性碰撞。已知小球的质量m1=0.1kg,圆弧形槽的质量m2=0.2kg,小球进入圆弧形槽时对A点的压力大小FN=10.6N。不计空气阻力,取重力加速度g=10 m/s2,sin53°=0.8,cos53°=0.6。求:
(1)小球从P点水平抛出时的初速度大小;
(2)圆弧形槽的半径R;
(3)若小球与挡板碰撞后从A点滑离时其相对圆弧形槽的速度大小为2.5m/s,则此时圆弧形槽的速度大小。
【答案】(1)(2)(3)
【详解】(1)小球做平抛运动,竖直方向做自由落体运动,由运动学公式得
小球在A点沿切线进入圆弧,速度方向与水平方向夹角为,因此解得
(2)小球在A点的速度大小沿半径OA方向,合力提供向心力,由牛顿第二定律得由牛顿第三定律得代入数据解得
(3)设向右为正方向,滑到B点时小球速度为 ,槽速度为,小球从A滑到B过程,系统(小球+圆弧槽)水平方向动量守恒系统机械能守恒 联立解得(向右),(向左)小球与挡板碰撞后速度反向,碰撞后小球速度大小设为(向左)
设滑离A时,槽对地速度大小为,小球对地水平分速度大小为,竖直分速度为,小球相对槽向左上方做圆周运动,相对速度满足且
碰撞后到滑离A,系统水平动量守恒
系统机械能守恒可得联立解得
15.(16分)如图所示,平面直角坐标系中,第一象限存在沿轴负方向的匀强电场;电场强度大小为,第四象限存在垂直坐标平面向外的匀强磁场。一质子从坐标原点以某一速度飞入电场,先后经过点进入磁场。点坐标为点坐标为。已知质子质量为,带电荷量为,不计重力。
(1)求质子在点的速度大小及该速度与轴正方向的夹角;
(2)若质子第一次进入磁场后,到达轴时速度方向恰好垂直轴,求质子在电场和磁场中运动的总时间;
(3)若质子某次出磁场后能经过点(2d,0.5d),求磁感应强度的最小值。
【答案】(1),(2)(3)
【详解】(1)质子在电场中做类斜抛运动,根据对称性可知,P点为抛物线的顶点,从O到Q点经过的时间为,由牛顿第二定律有,
y方向做匀变速运动,O到P的时间为,根据位移时间关系可得
x方向做匀速运动,O到Q过程中,解得
y方向,由速度时间关系可得,
质子在O点的速度
(2)根据运动的对称性可知,质子第一次到达Q点时速度大小为,方向与x轴正方向夹角为
质子在磁场中做匀速圆周运动,设轨迹半径为,如图所示由几何关系有
质子在磁场中做匀速圆周运动的周期
质子在磁场中运动的时间
质子在电场和磁场中运动的总时间
(3)设质子第2次经过x轴的位置到O的距离为,如图所示
由几何关系有
质子某次出磁场后能经过点,需满足,可得
因质子在磁场中轨迹不能过第三象限,还需满足,所以
则,可得即或根据洛伦兹力提供向心力可得当越大时,B越小,即时磁感应强度有最小值则。
倒计时01天 梳理题型规律,精进解题方略;执笔从容作答,六月顶峰相逢。
高考物理三大题型答题技巧与方法
考情透视--把脉命题 直击重点
►考前应试准备的意义:
(1)提升解题速度与时间利用率:帮你学会快速识别不同题型的“解题捷径”。例如,选择题会教你用排除、极限思维或量纲分析快速锁定答案,避免复杂计算;计算题则教你善于舍弃难题,先拿下基础分。这能有效避免在某一题上卡壳,确保整体答题节奏从容。
(2)优化解题规范与减少非知识性失分:物理大题对原理、步骤和文字说明有隐性要求。规范指导能让你掌握“必要的文字说明+核心方程+代入数据+结果单位”的标准答题模式。同时,也会提醒你避坑,如“数值后面忘记单位”、“矢量不设正方向”等常见错误,这些细节常能挽回10-20分。
(3)调整应试心理与答题策略:考前指导能帮助你建立清晰的得分策略——明确哪些题是基础必拿分、哪些是中等题可争取,以及难题如何舍得。同时,通过教会你快速评估题目难度并分配到合理时间(如一道选择题控制在2-3分钟),能极大缓解考场焦虑,减少因慌乱造成的决策失误。
(4)深化对物理模型与方法的理解:有效的答题指导不是零散的技巧堆砌,而是帮你把常见模型(如板块、传送带、电磁偏转)的解题步骤整理成清晰的“流程图”。这能让你在考场上更快辨析题目类型,避免陷入生搬硬套或从零思考的困境。
总而言之,掌握答题技巧与方法,如同战士熟悉武器操作而非临时磨枪。它不仅能让你在已知的物理知识基础上多拿10-20分,更能帮你建立起“我准备好了”的从容心态,从而在考场上发挥出应有水平。
选择题答题技巧与方法--快速锁定答案,避免耗时过长,正确率≥80%
一、答题技能与方法
1.先易后难,跳过“卡壳题”:开考后先做基础题,每道题控制在1-2分钟,遇到思考超过30秒没思路的题,立刻标记跳过,完成所有选择题后再回头攻坚,避免因一道题打乱节奏。
2.优先用“技巧法”,节省时间:选择题不追求“完整推导”,优先用快捷方法,提高速度和正确率:
(1)排除法:先排除明显错误选项(如单位错误、方向错误、不符合物理规律的选项),缩小范围,再分析剩余选项(比如电场力方向判断,先排除与电场线同向/反向错误的选项)。
(2)特殊值法:代入特殊值(如θ=0°、θ=90°,速度v=0、v趋近于无穷大),验证选项是否成立,适合动态变化、比例类题目(如传送带问题、斜面受力分析)。
(3)极限法:极端情况下判断选项趋势(如电容器充电后断开电源,极板间距增大,电场强度是否变化,可极端假设间距趋近于无穷大,分析电势差变化)。
(4)等效法:将复杂模型转化为简单模型(如带电粒子在复合场中的匀速圆周运动,等效为“重力与电场力平衡,洛伦兹力提供向心力”)。
3.基础题“稳”,中档题“细”:
(1)基础题(热学、光学、原子物理):牢记核心知识点,不纠结细节,比如光电效应中“截止频率由金属本身决定”“光子能量ε=hν”,直接对应选项,避免粗心出错。
(2)中档题(受力分析、牛顿运动定律、电路动态分析):画简易示意图(受力图、电路图),标注已知量和未知量,避免因漏看条件(如“粗糙水平面”“不计重力”)出错。
4.难题“巧蒙”,不空白:若遇到难题(如复杂电磁场组合题),排除2个错误选项后,剩余2个选项,优先选择“与题干条件关联最紧密”“符合物理规律趋势”的选项(如涉及“动能变化”,优先选择与做功相关的选项),不要空选,避免完全失分。
二、易错点规避
1.忽略题干关键词:如“不正确的是”“错误的是”,审题时圈出,避免选反答案;
2.单位换算失误:如把km/h换算成m/s时漏除以3.6,电容器电容单位μF与F的换算错误;
3.矢量方向判断错误:如洛伦兹力方向(左手定则)、电场力方向(正电荷与电场线同向,负电荷反向),受力分析时遗漏摩擦力、支持力;
4.混淆概念:如“平均速度”与“瞬时速度”“电场强度”与“电势”“动量”与“动能”。
(三)考前最后梳理
快速过一遍选择题高频考点:受力分析(共点力平衡、牛顿第二定律)、运动学(匀变速直线运动、平抛运动、圆周运动)、电场磁场(电场强度、电势差、洛伦兹力、安培力)、电路(串并联电路、欧姆定律、交变电流)、热学(分子动理论、理想气体状态方程)、光学(折射定律、光电效应)、原子物理(能级跃迁、核反应方程),牢记核心公式和易错点。
实验题答题技巧与方法--抓住基础分,突破数据处理和误差分析,尽量少丢分
(一)答题技能与方法
1.基础操作题:牢记“操作步骤、仪器使用、读数规则”
(1)仪器读数:刻度尺(估读到分度值下一位,如1.23cm)、游标卡尺(10分度精度0.1mm,20分度0.05mm,50分度0.02mm,无需估读)、螺旋测微器(估读到0.001mm,如0.500mm)、电流表/电压表(看清量程和分度值,估读到分度值下一位)。
(2)操作步骤:按“先准备、后操作、再读数”的顺序记忆,比如“伏安法测电阻”:先断开开关,连接电路(电流表内接/外接选择),闭合开关前滑动变阻器调至最大阻值,再闭合开关,调节滑动变阻器,记录多组数据。
(3)器材选择:根据实验要求选择量程(如测干电池电动势,电压表选3V量程)、精度(如测微小长度用螺旋测微器),避免量程过大导致读数误差大。
2.数据处理:规范作图、正确计算,避免粗心
(1)作图要求:用铅笔、直尺,标出坐标轴(注明物理量和单位),描点清晰,连线时“使点均匀分布在直线两侧”,不画折线(线性关系);若为曲线,平滑连接。
(2)计算技巧:利用图像求斜率、截距(如伏安法测电源电动势和内阻,E=U+Ir,图像纵截距为E,斜率绝对值为r),计算时先写公式,再代入数据,注意单位统一(如把cm换算成m)。
(3)有效数字:根据仪器精度确定有效数字位数(如螺旋测微器读数保留3位小数,刻度尺保留2-3位有效数字),避免多写或少写。
3.误差分析:分清“系统误差”和“偶然误差”,规范表述
(1)系统误差:由仪器本身、实验原理导致,无法避免,只能减小(如伏安法测电阻,电流表内接导致测量值偏大,外接导致测量值偏小;天平砝码磨损导致测量值偏大)。
(2)偶然误差:由人为操作(如读数偏差)导致,可通过多次测量取平均值减小。
(3)表述规范:“由于……(原因),导致测量值……(偏大/偏小)”,如“电流表内接时,电流表分压,导致电压表测量值偏大,最终电阻测量值偏大”。
4.设计性实验:遵循“原理→器材→步骤→数据处理→误差分析”思路
(1)先确定实验原理(如测未知电阻,可用伏安法、替代法、半偏法),再根据原理选择器材,设计操作步骤(注意“先断电、后接线”“多次测量”),最后模仿常规实验进行数据处理和误差分析。
(2)优先用常规方法,不追求复杂思路,比如设计测电源电动势,优先用伏安法,而非更复杂的半偏法。
(二)易错点规避
(1)仪器读数错误:游标卡尺、螺旋测微器读数漏读零刻度,电压表/电流表选错量程导致读数偏差;
(2)实验步骤混乱:如闭合开关前未将滑动变阻器调至最大阻值,接线时电流表、电压表正负接线柱接反;
(3)数据处理失误:作图时未标单位,斜率计算错误(忘记换算单位),有效数字位数错误;
(4)误差分析表述不规范:分不清系统误差和偶然误差,未说明“测量值偏大/偏小”。
(三)考前最后梳理
重点回顾3类高频实验:
1.力学实验(探究牛顿第二定律、平抛运动规律、机械能守恒定律);
2.电学实验(伏安法测电阻、测电源电动势和内阻、多用电表的使用);
3.光学实验(探究光的折射定律、双缝干涉实验)。
牢记每种实验的操作步骤、数据处理方法和误差分析要点,可快速过一遍实验原理图。
计算题答题技巧与方法--分问得分,分步书写,兼顾速度和规范,避免空白
(一)答题技能与方法
1.审题:圈出关键条件,明确解题思路
(1)圈出关键词:如“光滑”(无摩擦力)、“轻质”(质量不计)、“静止释放”(初速度为0)、“匀速”(合力为0)、“绝热”(无热量交换),避免遗漏条件。
(2)分析物理过程:将复杂过程拆解为简单过程(如“带电粒子在复合场中的运动”,拆解为“匀速直线运动+匀速圆周运动”),明确每个过程的受力、运动状态、能量变化。
(3)确定解题方法:力学问题优先用“牛顿运动定律+运动学公式”或“动能定理+机械能守恒定律”(优先选能量法,避免复杂受力分析);电场磁场问题优先用“洛伦兹力提供向心力”“电场力做功与电势能变化关系”。
2.分步书写:踩点得分,规范格式
(1)先写“已知条件”(简要列出关键已知量,标注符号和单位),再写“解题思路”(简要说明用什么规律,如“由动能定理得”“根据牛顿第二定律”),最后写公式、代入数据、计算结果。
(2)公式优先:即使算不出最终结果,写出核心公式也能拿分,避免只写结果、不写步骤。
①单位统一:所有物理量换算成国际单位(m、kg、s、A、V等),计算结果标注单位,避免单位错误导致失分。
②分步得分:每一步骤单独书写,如“第一步:求物体的加速度;第二步:求物体的末速度”,即使某一步出错,不影响后续步骤得分。
3.分问突破:不纠结难题,保证基础问得分
(1)第一问(基础问):通常是简单受力分析、运动学计算、能量守恒应用,务必做对,确保拿到4-6分;
(2)第二问(中档问):需要结合多个知识点(如力学+电场,或运动学+能量),仔细分析过程,分步书写,尽量拿全分;
(3)第三问(难题):若思考3-5分钟没思路,不要死磕,先写能想到的步骤(如受力分析、核心公式),争取拿步骤分,再回头攻坚,避免因难题耗时过长,影响前面题目的正确率。
4.计算技巧:简化运算,避免粗心
(1)先化简公式,再代入数据,避免直接代入大数计算,减少出错概率;
(2)计算时保留中间步骤,不要一步到位,若发现结果异常(如数值过大、过小),及时检查公式和数据代入是否正确;
(3)结果保留合理位数(通常2-3位有效数字),若题目有明确要求,按要求保留。
(二)易错点规避
(1)审题失误:漏看关键条件(如“不计空气阻力”“带电粒子带负电”),导致受力分析错误、运动过程判断错误;
(2)公式记错或用错:如将动能定理写成“W=ΔEp”,将洛伦兹力公式写成“F=qvBsinθ”却忽略θ角(如垂直时θ=90°,sinθ=1);
(3)步骤不规范:只写结果不写公式,或公式与步骤不对应,导致踩点失分;
(4)计算错误:单位换算错误、数值计算失误(如平方、开方错误),尤其是涉及根号、π的计算;
(5)矢量方向忽略:如求速度、加速度时,只写大小不写方向(题目要求方向时,必须标注,如“方向水平向右”)。
(三)考前最后梳理
快速回顾计算题高频考点和核心公式:
1.力学(牛顿第二定律、动能定理、机械能守恒定律、平抛运动、圆周运动公式);
2. 电场磁场(电场强度、电势差公式,洛伦兹力、安培力公式,带电粒子在复合场中的运动公式);
3. 电磁感应(法拉第电磁感应定律、楞次定律)。重点记忆“易混公式”,避免考场上记错。
考前最后一天整体注意事项--调整好状态,自信的走进考场,发挥出自己的最佳水平!
1.不做新题、难题,专注“回顾错题、固化技巧”:把近期做过的错题(尤其是选择题、实验题的易错点,计算题的步骤错误)快速过一遍,提醒自己考场上避免重复犯错;
2.熟悉答题节奏:模拟高考时间,每类题型的答题时长(选择题25-30分钟,实验题15-20分钟,计算题35-40分钟),预留10-15分钟检查;
3.规范书写习惯:牢记“公式优先、分步书写、单位统一”,避免潦草书写导致阅卷老师看不清步骤;
4.调整心态:相信自己的积累,考场上遇到难题不慌,遇到简单题不粗心,做到“会做的全对,不会的少丢分”。
最后一天,重点不是“学会新东西”,而是“把学会的东西练熟、练稳”,调整好状态,带着自信走进考场,你一定能发挥出自己的最佳水平!
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