物理實(shí)驗(yàn)測(cè)試【測(cè)】【解析版】-2023年高考物理二輪復(fù)習(xí)（新教材新高考）

物理實(shí)驗(yàn)測(cè)試【測(cè)】

（時(shí)間：90分鐘滿分：150分）

一.基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)訓(xùn)練（每題6分，共60分）

l.（2022?廣東新高考八大聯(lián)考模擬）實(shí)驗(yàn)室中有5根一模一樣的彈簧，小明想測(cè)量這批彈簧的勁度系數(shù)，將彈簧

等間距懸掛在水平鐵架臺(tái)上，如圖甲所示，1號(hào)彈簧不掛鉤碼，2號(hào)掛1個(gè)鉤碼，3號(hào)掛2個(gè)鉤碼，依此類推,

鉤碼均相同。計(jì)算結(jié)果保留3位有效數(shù)字。

（1）為了更直觀地呈現(xiàn)出彈力大小F與伸長(zhǎng)量ΔΛ的關(guān)系，小明以1號(hào)彈簧末端指針中點(diǎn)為原點(diǎn)，做出豎直的y

軸及水平的X軸，其中y軸代表,X軸代表（選填“尸，或“&v”）。

（2）為測(cè)量彈簧的伸長(zhǎng)量，小明取來(lái)一把米尺，豎直放置在地上，米尺的IooCm刻度剛好與1號(hào)彈簧末端指針

中點(diǎn)在同一水平線上，測(cè)量2號(hào)彈簧末端指針中點(diǎn)位置時(shí)，如圖乙所示，則此時(shí)彈簧伸長(zhǎng)量為cm。

【答案】（I）ArF（2）4.50

【解析】（1）由圖甲知，y軸的原點(diǎn)選擇在了彈簧原長(zhǎng)處，所以），軸代表彈簧的伸長(zhǎng)量Ar,X軸原點(diǎn)也在彈簧

原長(zhǎng)處，即沒有懸掛鉤碼時(shí)，所以X軸代表彈力大小凡

（2）由圖乙知，2號(hào)彈簧末端指針中點(diǎn)位置對(duì)應(yīng)的刻度為95.50cm,故彈簧伸長(zhǎng)量為ΔΛ=IOOcm-95.50cm≈4.50

2.（2022?浙江長(zhǎng)興、余杭、縉云三校聯(lián)考）小明做“探究碰撞中的不變量”實(shí)驗(yàn)的裝置如圖甲所示，懸掛在。點(diǎn)的

單擺由長(zhǎng)為/的細(xì)線和直徑為d的小球A組成，小球A與放置在光滑支撐桿上的直徑相同的小球5發(fā)生對(duì)心碰

撞，碰撞后小球A繼續(xù)擺動(dòng)，小球B做平拋運(yùn)動(dòng)。

小明用游標(biāo)卡尺測(cè)量小球A直徑如圖乙所示，則d=mm；又測(cè)得了小球A質(zhì)量如，細(xì)線長(zhǎng)度/,碰撞

前小球A拉起的角度α和碰撞后小球8做平拋運(yùn)動(dòng)的水平位移X、豎直下落高度山為完成實(shí)驗(yàn)，還需要測(cè)量

的物理量有:

【答案】14.40小球B的質(zhì)量旭2,碰后小球A擺動(dòng)的最大角度少

【解析】由圖乙所示游標(biāo)卡尺可知，游標(biāo)尺的精度為0.05mm,其示數(shù)為14mm+8x0.05mm=14.40mm；

小球A下擺過(guò)程機(jī)械能守恒，由機(jī)械能守恒定律得

〃2ig(/+，(l—cosa)=^m∣vδ

解得VD=N(2∕+d)~(1-cosayg

碰撞后小球A擺動(dòng)過(guò)程機(jī)械能守恒，由機(jī)械能守恒定律得w∣^(∕+f)(I-COS夕)=/小而

解得片=?(2∕+d)~(1—cosβ)g

碰撞后小球8做平拋運(yùn)動(dòng)，水平方向工=吸幾豎直方向

h=^gi1>解得v2=-rλJ?

碰撞過(guò)程系統(tǒng)動(dòng)量守恒，以向右為正方向，由動(dòng)量守恒定律得Λ∏"f)="7m+儂也整理得

"N(2∕+d)~(1—cosa)g=m∣??∕(2∕÷rf)~(I—cosβ)g÷,驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律除測(cè)量I、d、a、m?-.

x、/?外，還需要測(cè)量小球8質(zhì)量,”2，碰后小球A擺動(dòng)的最大角度￡。

3.(2022?河北張家口市期末)某同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置來(lái)“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”，通過(guò)電磁鐵控制的

小鐵球從A處自由下落，光電門連接計(jì)時(shí)器可記錄下小鐵球的直徑經(jīng)過(guò)光電門B時(shí)的擋光時(shí)間人小鐵球的質(zhì)

?m=4×10^3kg>直徑為d,重力加速度g=9.8mH。

甲乙

(1)用游標(biāo)卡尺測(cè)量小鐵球的直徑。如圖乙所示，其直徑d=mmo

(2)當(dāng)光電門B與A間距為0.22m時(shí)，擋光時(shí)間r=5×103s,則小球過(guò)光電門B時(shí)的動(dòng)能Ek=_______J,小鐵

球由A到8減少的重力勢(shì)能EP=J,在誤差允許范圍內(nèi)，小鐵球機(jī)械能守恒。(計(jì)算結(jié)果保留3位有效

數(shù)字)

【答案】(I)IO.15⑵8.24xl(Γ38.62×10^3

【解析】(1)由圖示游標(biāo)卡尺可知，游標(biāo)尺為20分度，故精度為0.05,主尺讀數(shù)為10mm,游標(biāo)尺讀數(shù)為3×O.O5

mm=0.15mm

其示數(shù)為Iomm+0.15mm=10.15mm。

⑵小球過(guò)光電門B時(shí)的動(dòng)能為

2

Ek=J必=捌?(τ)

10.15xl(Γ*

=5?×4×10~3×∣5×iθ<Jj=8?24×103j

鐵球由A到B減少的重力勢(shì)能為

,3

Ep=n^Λ=4×10?×9.8×0.22J=8.62×10^JO

4.[2022?浙江百校(下)3月聯(lián)考]在“練習(xí)使用多用電表”實(shí)驗(yàn)中。

(1)用多用電表分別測(cè)量小燈泡兩端的電壓和通過(guò)的電流，如圖所示，多用電表在測(cè)量小燈泡的，A、B

二根表筆中是紅表筆。

(2)用多用電表的歐姆擋測(cè)量“2.5V、0.3A”小燈泡的電阻時(shí)，電表指針如圖中所示，此時(shí)歐姆表使用的倍率是

(3)現(xiàn)用兩個(gè)多用電表測(cè)量該小燈泡的伏安特性曲線，連接好電路后，測(cè)量電壓用多用電表的2.5V擋，測(cè)電流

用多用電表的500mA擋，如圖乙中測(cè)量電流的測(cè)量值是Ao

【答案】(1)電流B(2)×10(3)0.12

【解析】(1)燈泡與多用電表串聯(lián)，所以測(cè)的是小燈泡的電流，多用電表的表筆“紅進(jìn)黑出”，故B是紅表筆。

(2)由小燈泡的“2.5V、0.3A”判斷其電阻為&3C,圖乙的讀數(shù)為0.8Ω左右，故此時(shí)歐姆表使用的倍率是“*10”

擋位。

(3)多用電表讀直流電流，用中間的表盤。以最上面的最大數(shù)250為基準(zhǔn)，指針指在60上，因?yàn)閾跷贿x擇了500

mA擋,所以最終讀數(shù)為120mA,即0.12A。

5.(2022?陜西西安市高考模擬猜想卷)在探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系實(shí)驗(yàn)中，如圖甲所示，將一端帶有滑輪的

長(zhǎng)木板放在水平桌面上，小車通過(guò)輕細(xì)繩跨過(guò)定滑輪與砂桶連接，小車與紙帶相連，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用交流電的

頻率為f=50Hz,平衡摩擦力后，在保持實(shí)驗(yàn)小車質(zhì)量不變的情況下，打開電源，釋放小車，根據(jù)紙帶得到小

車運(yùn)動(dòng)的加速度α,多次改變砂桶和砂子的總質(zhì)量加，根據(jù)紙帶計(jì)算出對(duì)應(yīng)的加速度。

電源插頭

(1)在驗(yàn)證“質(zhì)量一定，加速度α與合外力尸的關(guān)系''時(shí)，某學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出了如圖乙所示的a—尸圖象，

其中圖線不過(guò)原點(diǎn)并在末端發(fā)生了彎曲，產(chǎn)生這兩種現(xiàn)象的原因可能有;

A.木板右端墊起的高度過(guò)大

B.木板右端墊起的高度過(guò)小

C.砂桶和砂子的總質(zhì)量m遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量M

D.砂桶和砂子的總質(zhì)量m未遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量M

(2)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中打出的一條理想紙帶如圖所示，圖中0、A、B、C、D、E、F為相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)，相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間

還有4個(gè)打出的點(diǎn)未畫出，則小車運(yùn)動(dòng)的加速度a=m∕s2(結(jié)果保留3位有效數(shù)字)；

)]JjJ單位：cmj)

1.6(13.214.?)6.41^^?01~9^59-

(3)小車質(zhì)量M一定，改變砂桶中砂子的質(zhì)量，根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)描繪出的小車加速度a與砂桶和砂子的總質(zhì)量m

之間的關(guān)系圖象如圖所示，則小車的質(zhì)量M=kg(g取10m∕s2)o

【答案】(I)AD(2)1.60(3)0.5

【解析】(1)圖象不過(guò)原點(diǎn)的原因是平衡摩擦力過(guò)度，圖象末端發(fā)生彎曲的原因是不滿足砂和砂桶的質(zhì)量遠(yuǎn)小

于小車的質(zhì)量。故選A、D,

(2)根據(jù)Ax=al2,由逐差法得小車運(yùn)動(dòng)的加速度為

XCF-XOC(6.41+8.01+9.59)-(1.60+3.21+4.80)..,、

a=(37)2=9x()]2×10-m/s—1.60m/s(>

(3)設(shè)繩子的拉力為T,對(duì)砂桶和砂子受力分析，由牛頓第二定律得〃琢一T=ma,對(duì)小車受力分析得T=M。，聯(lián)

立解得｝=合+5則圖象的斜率為％=#，所以小車的質(zhì)量為M=gk=0.5kg°

6.(2022?河北省學(xué)業(yè)水平選擇性考試)如圖所示，是探究加速度與力關(guān)系的實(shí)驗(yàn)裝置。提供器材如下：帶有刻度

尺的氣墊導(dǎo)軌、氣泵、光電門2個(gè)、數(shù)字計(jì)時(shí)器、帶擋光片滑塊(其上可放祛碼)，祛碼盤(質(zhì)量5g)、質(zhì)量5g

的祛碼5個(gè)。

祛碼盤

及祛碼

圖4

實(shí)驗(yàn)步驟：固定光電門，測(cè)出光電門間的距離；調(diào)節(jié)導(dǎo)軌水平，將滑塊用細(xì)線跨過(guò)輕質(zhì)滑輪與祛碼盤相連；將

5個(gè)祛碼放到滑塊上，釋放滑塊，測(cè)出其經(jīng)過(guò)光電門1和2的擋光時(shí)間；取滑塊上一個(gè)祛碼放入祛碼盤，釋放

滑塊，測(cè)出擋光時(shí)間；再次取滑塊上一個(gè)祛碼，依次重復(fù)上述操作，直至將5個(gè)祛碼全部轉(zhuǎn)移到祛碼盤。描點(diǎn)

作圖分析加速度與力的關(guān)系。

（1）圖5、圖6分別為甲、乙同學(xué)用各自實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪制的。一F圖象。

上述圖象中只有（填“圖5”或“圖6”）能正確反映加速度和力的關(guān)系。錯(cuò)誤圖象形成的原因可能是

A.滑塊釋放時(shí)具有一定的初速度

B.繪制α一尸圖象時(shí)，將祛碼盤中的祛碼重量作為合力尸

C.滑塊上固定的擋光片發(fā)生傾斜

（2）依據(jù)上述正確圖象計(jì)算出滑塊的質(zhì)量為g（結(jié)果保留3位有效數(shù)字）。

【答案】（1）圖5B（2）190+3

【解析】（1）根據(jù)牛頓第二定律α=（知，加速度和合外力成正比，。一下圖象應(yīng)該是過(guò)原點(diǎn)的一條直線，所以

上述圖象中只有圖5能正確反映加速度和力的關(guān)系；圖6不是過(guò)原點(diǎn)的一條直線，形成的原因可能是繪制a-F

圖象時(shí)，將祛碼盤中的祛碼重量作為合力凡沒有考慮祛碼盤（質(zhì)量5g）本身的重量，使得實(shí)際的合力比繪制。

-F圖象時(shí)的合力偏大，故選B。

（2）設(shè)滑塊的質(zhì)量為祛碼盤及祛碼的質(zhì)量為如細(xì)線上的拉力為尸τ,據(jù)牛頓第二定律，時(shí)祛碼盤及祛碼

mg-Fτ=ma

對(duì)滑塊FT=Ma

聯(lián)立可得加速度α='%=一￡

加十Mm-rM

即圖5圖象斜率為白,

1___1.36

故有kg-I=4.53kg^'

m+M0.30

變形為m+M=占kg=0.220kg=220g

由題知當(dāng)F=30x10-2N時(shí)，即5個(gè)祛碼全部轉(zhuǎn)移到祛碼盤，這時(shí)祛碼盤及祛碼的質(zhì)量m=30g,所以滑塊的質(zhì)

量M=I90g。

7.(2022?福建泉州市4月質(zhì)量監(jiān)測(cè))為探究小車在質(zhì)量一定時(shí)加速度與所受合力的關(guān)系，某學(xué)習(xí)小組利用圖甲裝

置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

乙

(1)先平衡了小車受到的摩擦力，再用螺旋測(cè)微器測(cè)量遮光條Q的寬度d,如圖乙所示，該示數(shù)為mm,

測(cè)得遮光條與光電門P的距離為L(zhǎng)；由靜止釋放小車，測(cè)得遮光條通過(guò)光電門的時(shí)間為3則計(jì)算小車加速度的

表達(dá)式〃=(用題中所給的物理量符號(hào)表示)。

(2)多次改變鉤碼的質(zhì)量，重復(fù)實(shí)驗(yàn)，記錄彈簧測(cè)力計(jì)相應(yīng)的示數(shù)F,并求得相應(yīng)的加速度小以α為縱軸，F(xiàn)

為橫軸，作出的。一尸圖象為一條過(guò)原點(diǎn)的直線，從而得出結(jié)論，求得圖線的斜率為歷則小車(包括遮光條)的

質(zhì)量為?

【答案】(1)0.920缶(2)1

【解析】(1)遮光條。的寬度

4=0.5mm+0.01mm×42.0=0.920mm

小車到達(dá)光電門時(shí)的速度V=B

根據(jù)7=2〃，可得a=缶。

(2)由牛頓第二定律可知2尸=例α,即α=焉F

29

則仁而，解得M=Xo

8.(2022?河北“五個(gè)一名校聯(lián)盟”二模)利用如圖所示裝置，可以完成“研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律”、“探究加速度與

力、質(zhì)量的關(guān)系”、“探究功與速度變化的關(guān)系”等力學(xué)實(shí)驗(yàn)。

(1)用圖示裝置完成上述三個(gè)實(shí)驗(yàn)中；

A.都需要用天平來(lái)稱量小車質(zhì)量

B.都需要調(diào)節(jié)滑輪高度使細(xì)線與木板平行

C.都必須平衡摩擦力

(2)圖中的(a)(b)(c)分別為上述三個(gè)實(shí)驗(yàn)中作出的小車速度與時(shí)間、小車加速度與小車質(zhì)量、合外力對(duì)小車做功與

小車速度平方的關(guān)系圖象，下列說(shuō)法正確的是;

A.圖(a)：y軸的截距表示打計(jì)數(shù)點(diǎn)“0”時(shí)的速率

B.圖(b)：由圖線可知小車的加速度與其質(zhì)量成反比

C.圖(c)：不能僅通過(guò)一條紙帶上的數(shù)據(jù)就作出該圖線

(3)利用圖示中的實(shí)驗(yàn)裝置，平衡摩擦力后，(選填“能”或“不能”)驗(yàn)證“機(jī)械能守恒定律”。

【答案】(DB(2)A(3)不能

【解析】(1)實(shí)驗(yàn)“研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律“不需要平衡摩擦力，也不需要稱小車質(zhì)量，A、C錯(cuò)誤；三個(gè)實(shí)

驗(yàn)中拉小車的細(xì)線必須與長(zhǎng)木板平行，B正確。

(2)圖(a)中V軸的截距表示計(jì)時(shí)起點(diǎn)的速率，即打計(jì)數(shù)點(diǎn)"0”時(shí)的速率，A正確：圖(b)中由圖線只能看出質(zhì)量增

大加速度在減小，但是不能判斷加速度與質(zhì)量成反比，B錯(cuò)誤；小車的初速度為0,根據(jù)動(dòng)能定理有W=/"V2

可知，W-i，2圖象是過(guò)原點(diǎn)的一條直線，所以僅通過(guò)一條紙帶上的數(shù)據(jù)就可以作出該圖線，C錯(cuò)誤。

(3)圖示所示裝置中，平衡摩擦力后，不能用于驗(yàn)證“機(jī)械能守恒定律”，因?yàn)楸M管平衡摩擦力，但摩擦力也要做

功，一部分機(jī)械能會(huì)轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。

9.(2022?湘豫名校4月聯(lián)考)某同學(xué)欲測(cè)量一阻值大約為10Ω,粗細(xì)均勻的金屬線的電阻率。實(shí)驗(yàn)桌上除游標(biāo)卡

尺、螺旋測(cè)微器、導(dǎo)線和開關(guān)外，還有以下器材可供選擇：

A.電源E(電動(dòng)勢(shì)為6.0V)

B.電壓表V(量程為0?6V,內(nèi)阻約為8kC)

C.電流表Aι(量程為0?0.6A,內(nèi)阻約為0.2C)

D電流表A2(量程3A,內(nèi)阻約0.05Ω)

E.滑動(dòng)變阻器&(最大阻值5C,額定電流2A)

(1)用游標(biāo)卡尺測(cè)得該材料的長(zhǎng)度L如圖甲所示，讀數(shù)L=mm；用螺旋測(cè)微器測(cè)得該材料的直徑D如

圖乙所示，讀數(shù)Z)=mm：

乙丙

(2)測(cè)量導(dǎo)電材料的電阻時(shí)，為了便于調(diào)節(jié)，測(cè)量盡可能地準(zhǔn)確，實(shí)驗(yàn)中所用電流表應(yīng)選用(填所選儀器

前的字母符號(hào))，選擇合適的實(shí)驗(yàn)器材，在圖丙方框內(nèi)把實(shí)驗(yàn)原理圖補(bǔ)充完成，把器材符號(hào)標(biāo)在電路圖上；

⑶設(shè)測(cè)得導(dǎo)電材料的電阻為R，導(dǎo)電材料的長(zhǎng)度為L(zhǎng),導(dǎo)電材料的直徑為D,求得導(dǎo)電材料的電阻率為

(用R、L、D三個(gè)物理量表述)。

【答案】⑴60.200.732(2)C見解析⑶苦苦

【解析】(1)游標(biāo)卡尺的讀數(shù)為60mιn÷4×0.05mm=60.20mm

根據(jù)螺旋測(cè)微器讀數(shù)規(guī)則可得d=0.5mm+0.01×23.2mm=0.732mm。

(2)待測(cè)電阻的最大電流∕max=*=0.6A

因此電流表選A”滑動(dòng)變阻器阻值較小，用分壓式接法，待測(cè)電阻遠(yuǎn)小于電壓表內(nèi)阻，屬于小電阻，電流表采

用外接法，電路圖如圖所示。

(3)根據(jù)電阻定律可得R=PTJ

解得P=甯。

10.(2022?四川成都市第二次診斷)如圖所示為某實(shí)驗(yàn)小組設(shè)計(jì)的“用量角器和刻度尺測(cè)定動(dòng)摩擦因數(shù)”的實(shí)驗(yàn)裝

置。

(1)實(shí)驗(yàn)步驟為：①將小球和滑塊用細(xì)繩連接，使其跨過(guò)固定的斜面，均處于靜止?fàn)顟B(tài)；②剪斷細(xì)繩，小球自由

下落，滑塊沿斜面下滑，先后聽到小球落地和滑塊撞擊擋板的聲音；③保持小球和滑塊的位置不變，調(diào)整

________________位置，重復(fù)以上操作，直到同時(shí)聽到小球落地和滑塊撞擊擋板的聲音；④用量角器測(cè)出斜面

的傾角θ,用刻度尺測(cè)出小球下落的高度H和滑塊沿斜面運(yùn)動(dòng)的位移Xo

(2)由實(shí)驗(yàn)可求得：滑塊沿斜面運(yùn)動(dòng)的加速度和重力加速度的比值?=;滑塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ

O

O

【答案】⑴擋板(2)?tan上瓦力

【解析】(1)本實(shí)驗(yàn)利用小球與滑塊運(yùn)動(dòng)時(shí)間相等，結(jié)合運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律和牛頓第二定律進(jìn)行處理，則保持小球和

滑塊的位置不變，調(diào)整擋板的位置，重復(fù)以上操作，直到同時(shí)聽到小球落地和滑塊撞擊擋板的聲音。

(2)對(duì)滑塊有X=Tap

對(duì)小球有”=上尸得W=方

QX

由牛頓第二定律有mgsinθ―μmgcosθ=ma,得"=Ian。一嬴3=Ian。—灰<)花。

二.創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)訓(xùn)練(每題9分，共90分)

1.(2022?河南新鄉(xiāng)市二模)某實(shí)驗(yàn)小組利用如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律，已知小球A、B的直徑相同，

質(zhì)量分別為〃?1、In2。

34cm

IillIlillIlIlIlillIl

Γl∏IITIII

010

甲乙

(1)用10分度的游標(biāo)卡尺測(cè)量小球4的直徑d。其示數(shù)如圖乙所示，直徑d=cm；

(2)用兩條細(xì)線分別將球A、B懸持于同一水平高度，且自然下垂時(shí)兩球恰好接觸，球心位于同一水平線上。將

球A向左拉起，使其懸線與豎直方向的夾角為α?xí)r由靜止釋放，與球B碰撞后，球A向左擺且測(cè)得擺到最高點(diǎn)

時(shí)其懸線與豎直方向的夾角為仇，球B向右擺且測(cè)得擺到最高點(diǎn)時(shí)其懸線與豎直方向的夾角為灰、通過(guò)以上實(shí)

驗(yàn)結(jié)果可知質(zhì)量如(填“大于”“小于”或“等于”)旗；

(3)若兩球碰撞前后的動(dòng)量守恒，則∕H1√I-COSCC=(用測(cè)量的物理量表示)。

【答案】(1)3.26(2)小于⑶恤/(1—cos兼)一叱N(1—cos1)

【解析】(1)直徑d=32mm+6xθ.Imm=32.6mm=3.26cm。

⑵因A小球碰撞后反彈，所以nu<m2o

(3)小球A下擺過(guò)程只有重力做功，機(jī)械能守恒，由機(jī)械能守恒定律得品而=,mg∕(Lcosa)

,2-

碰撞后，對(duì)4、8兩球分別根據(jù)機(jī)械能守恒定律得另1環(huán)'=孫g∕(l-cos仇)，^nz2V2=W2?∕(∣cos612),若兩球碰

撞前后的動(dòng)量守恒，則滿足m?V?=-m?v?'tn2v2,聯(lián)立以上四式得W∣ΛJ(?-cosα)=imyj(1—cos?)—

m?`(1-cosθ?)。

2.(2022?東北三省三校4月第二次聯(lián)合考試)如圖(a)所示，質(zhì)量為m的均勻直桿一端固定在光滑轉(zhuǎn)軸。處。從水

平位置將桿無(wú)初速度釋放后，桿將繞轉(zhuǎn)軸。向下轉(zhuǎn)動(dòng)。某同學(xué)想利用轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中桿的機(jī)械能守恒來(lái)探究桿在向

下轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中動(dòng)能的表達(dá)式。他將光電門置于某一位置，記下此位置與。的高度差從可用光電門測(cè)出桿的另

一端A通過(guò)其所用的時(shí)間。當(dāng)?shù)刂亓铀俣纫阎獮間。

(1)設(shè)桿的寬度為〃很小),A端通過(guò)光電門的時(shí)間為f,則A端通過(guò)光電門的瞬時(shí)速度W的表達(dá)式為以=；

他利用螺旋測(cè)微器測(cè)量寬度L,結(jié)果如圖(b)所示，則L=mm；

(2)調(diào)節(jié)/?的大小，并記錄對(duì)應(yīng)的A端通過(guò)光電門的時(shí)間r,數(shù)據(jù)如下表。觀察并處理表中數(shù)據(jù)，為形象直觀反

映f和h的關(guān)系如圖(C)所示，以h為橫坐標(biāo)，則應(yīng)選擇(選填"r”“廠或“「2”)為縱坐標(biāo)畫出圖象；

組次123456

A/m0.050.100.150.200.250.30

〃ms-5.583.973.242.792.502.29

r1∕ms10.180.250.30.360.400.44

Γ2∕ms^20.0320.0630.0950.1280.1600.191

(3)從釋放到A端下降了高度h,直桿重力勢(shì)能的減少量AEp=(用題中所給的物理量符號(hào)表示)；

(4)已知桿質(zhì)量為優(yōu)，寬度為心A端轉(zhuǎn)動(dòng)到任意位置經(jīng)過(guò)光電門時(shí)速度為％,圖象(C)中P點(diǎn)坐標(biāo)①、份，當(dāng)?shù)?/p>

重力加速度為g，用以上物理量，可得直桿向下轉(zhuǎn)動(dòng)到任意位置時(shí)其動(dòng)能的表達(dá)式為Ek=。

【答案】(l)f6.860⑵小⑶粵(4鑼

【解析】(1)桿的寬度為ZJ艮小，A端通過(guò)光電門的時(shí)間為/，則A端通過(guò)光電門的瞬時(shí)速度內(nèi)的表達(dá)式為巾

=彳，螺旋測(cè)微器測(cè)量寬度L的讀數(shù)L—6.5mm+0.360mm=6.860mm.

(2)觀察表中的數(shù)據(jù)，可以看出廣2與〃成正比，因此應(yīng)選擇r2為縱坐標(biāo)。

(3)從釋放到A端下降了高度/?,直桿重心下降的高度為當(dāng)所以直桿重力勢(shì)能的減少量△&=等。

(4)由圖象(C)分析可得廣2=%，A端轉(zhuǎn)動(dòng)到任意位置經(jīng)過(guò)光電門時(shí)速度巾=彳，根據(jù)機(jī)械能守恒，直桿向下轉(zhuǎn)動(dòng)

到任意位置時(shí)其動(dòng)能的表達(dá)式為Ek=竽=嘲二=嗡芋。

3.(2022?遼寧葫蘆島市高考一模)為了驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律，某同學(xué)使用如圖甲所示的氣墊導(dǎo)軌裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。其

中GI、G2為兩個(gè)光電門，它們與數(shù)字計(jì)時(shí)器相連，當(dāng)兩個(gè)剛性滑行器通過(guò)G|、G2光電門時(shí)，光束被滑行器上

的擋光片遮擋的時(shí)間稱為光電門的擋光時(shí)間。預(yù)先測(cè)得滑行器連同擋光片的總質(zhì)量分別為M、兩擋

光片寬度為兩擋光片寬度相同)。該同學(xué)想在水平的氣墊導(dǎo)軌上只利用以上儀器驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律，請(qǐng)回答

下列問(wèn)題：

(1)實(shí)驗(yàn)開始應(yīng)先調(diào)節(jié)氣墊導(dǎo)軌下面的螺母，使氣墊導(dǎo)軌水平。在不增加其他測(cè)量器材的情況下，調(diào)水平的步驟

是：接通氣墊導(dǎo)軌裝置的電源，調(diào)節(jié)導(dǎo)軌下面的螺母，若滑行器M放在氣墊導(dǎo)軌上的任意位置都能保持靜止,

或者輕推滑行器M,M分別通過(guò)光電門Gi、G2的時(shí)間,則導(dǎo)軌水平；

(2)用游標(biāo)卡尺測(cè)量?jī)蓳豕馄膶挾热鐖D乙所示，則D=；

(3)將滑行器M靜置于兩光電門之間，將滑行器，〃置于光電門Gl右側(cè)，用手推動(dòng)機(jī)，使相獲得水平向左的速度

經(jīng)過(guò)光電門G1并與M發(fā)生碰撞且被彈回，再次經(jīng)過(guò)光電門Gio光電門G1先后記錄的擋光時(shí)間為A3、加⑵

光電門G2記錄的擋光時(shí)間為Ar2。在本次實(shí)驗(yàn)中，若表達(dá)式____________________(用M、m、?n∣,AfI2、?r2

表示)在誤差允許的范圍內(nèi)成立，則動(dòng)量守恒定律成立。

【答案】(1)相等(2)5.75mm(0.575cm,5.75xlOrm)(3)〃?⑥+?)=Λ?

【解析】(1)實(shí)驗(yàn)開始，在不掛重物的情況下輕推滑塊，若滑塊做勻速直線運(yùn)動(dòng)，滑塊通過(guò)光電門速度相等，

則光電門的擋光時(shí)間相等，證明氣墊導(dǎo)軌已經(jīng)水平。

(2)兩擋光片的寬度5mm+15×0.05mm=5.75mm。

-

(3)滑行器，”兩次經(jīng)過(guò)光電門Gl的速度近似等于滑塊經(jīng)過(guò)光電門時(shí)的平均速度，分別為vl=?v∣'=T7

?hι?∏2

滑行器M經(jīng)過(guò)光電門G2的速度V2=g

LA12

根據(jù)動(dòng)量守恒定律可得mv?=zMv2^tnv?

整理得《濡+土)=端。

4.(2022?河南省六市3月第一次聯(lián)考)某同學(xué)測(cè)量一段長(zhǎng)為L(zhǎng)=Im的圓柱形金屬絲的電阻率。實(shí)驗(yàn)過(guò)程如下：

(1)螺旋測(cè)微器的構(gòu)造如圖甲所示。在測(cè)量電阻絲直徑時(shí)，先將電阻絲輕輕地夾在測(cè)砧與測(cè)微螺桿之間，再旋動(dòng)

(選填或“C》直到聽見“喀喀”的聲音，以保證壓力適當(dāng)，同時(shí)防止螺旋測(cè)微器的損壞。測(cè)量的

結(jié)果如圖乙所示，則金屬絲的直徑d=mmo

(2)該同學(xué)先用歐姆表粗測(cè)金屬絲的電阻，將選擇開關(guān)調(diào)節(jié)到“xlC”，調(diào)節(jié)好歐姆表，測(cè)得金屬絲的電阻示數(shù)如

圖甲所示，則金屬絲的電阻&=Ωo

(3)為了精確測(cè)量金屬絲的電阻值，實(shí)驗(yàn)室提供的器材如下：

A.電流計(jì)G,滿偏電流3mA,內(nèi)阻Rg=I50Ω

B.電流表A,量程為0.6A,內(nèi)阻約為0.5C

C.電阻箱RO(O?9999.9Ω)

D.滑動(dòng)變阻器&(最大阻值IOΩ)

E.滑動(dòng)變阻器R(最大阻值100C)

F.電源E(電動(dòng)勢(shì)4.5V,內(nèi)阻很小)

G.開關(guān)S和若干導(dǎo)線

把電流計(jì)G與電阻箱串聯(lián)改裝成電壓表使用，最大測(cè)量電壓為4.5V,則電阻箱的阻值應(yīng)調(diào)為R=Ω,

請(qǐng)?jiān)趫D乙所示的方框內(nèi)畫出測(cè)量電阻的實(shí)驗(yàn)電路圖(要求待測(cè)電阻兩端電壓能從零開始。請(qǐng)?jiān)趫D中標(biāo)出所用器材

的符號(hào))。

(4)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，測(cè)得多組電流計(jì)G和電流表A的示數(shù)人與/2,做出小一/2圖象彷、/2的單位均為安培)，測(cè)

得圖象的斜率為0.0052,則被測(cè)電阻的阻值R=Ω,由此測(cè)得金屬絲的電阻率P=Ω?m.(π

取3.14,要使測(cè)量結(jié)果盡量準(zhǔn)確。結(jié)果均保留3位有效數(shù)字)

【答案】(I)C1.813(2)8.0(3)1350見解析(4)7.842.02×105

【解析】(I)為保護(hù)螺旋測(cè)微器，將電阻絲輕輕地夾在測(cè)砧與測(cè)微螺桿之間，再旋動(dòng)微調(diào)旋鈕C,直到聽見“喀

喀''的聲音，以保證壓力適當(dāng)，同時(shí)防止螺旋測(cè)微器的損壞。固定部分讀數(shù)為1.5mm,轉(zhuǎn)動(dòng)部分讀數(shù)為31.3x0.01

mm=O.313mm,故讀數(shù)為1.5mm+0.313mm=1.813mm?

(2)歐姆表讀數(shù)為表盤示數(shù)乘以倍率，則歐姆表示數(shù)為8.0×lΩ=8.0Ωo

(3)將電流表G與電阻箱串聯(lián)改裝成量程為。?4.5V的電壓表,而電流表G(內(nèi)阻Rg=I5()C,滿偏電流∕g=3mA),

所以改裝后的電壓表的內(nèi)阻為RV=羊=氤RΩ=l500Ω,由于電流表G的內(nèi)阻&=150C,因此電阻箱的阻

值應(yīng)調(diào)為R=I500Ω—150C=I350Ω;由題意要求可知，電壓從零開始變化，并要多測(cè)幾組數(shù)據(jù)，故只能采

用滑動(dòng)變阻器分壓接法，被測(cè)電阻阻值較小，跟電流表內(nèi)阻接近，所以用電流表外接法，電路圖如圖所示。

(4)根據(jù)歐姆定律有R=，

解得1'=Ro+Rg+R/2

所以k=ppp=O.0052

Ko十Ag十Kχ

解得以=7.84C

in_L6gRxS成閭

由Rr=Pd得P=L一

代入數(shù)據(jù)解得夕=2.02x1（尸Ω?mo

5.(2022?廣東佛山市教學(xué)質(zhì)檢)在工業(yè)生產(chǎn)中，常運(yùn)用測(cè)定電學(xué)量的方法來(lái)測(cè)定某些溶液含離子的濃度。某同學(xué)

利用圖a所示電路模擬這一情形，測(cè)定不同濃度下食鹽溶液的電阻率。在長(zhǎng)方體絕緣容器內(nèi)插上兩豎直金屬薄

板A、B,A板固定在左側(cè)，8板可插在容器內(nèi)不同位置。

(1)因缺少保護(hù)電阻，為保護(hù)電流表，開關(guān)閉合前B板應(yīng)盡量靠近容器的側(cè)(填“左”或"右”)，容器內(nèi)應(yīng)

倒入(選填“少量”或"大量”)食鹽溶液。

(2)某次實(shí)驗(yàn)時(shí)，容器內(nèi)有一定量的食鹽溶液，且B板位于最右端，此時(shí)電流表示數(shù)如圖c,則此時(shí)電路中電流

為mA：為便于在多次測(cè)量中電流的變化范圍更大一些，應(yīng)_______(選填“增加”或“減少”)容器內(nèi)的食

鹽溶液。

(3)倒入適量食鹽溶液后，將8板插在容器內(nèi)不同位置，改變8、A兩板的間距X,讀取電流表讀數(shù)/,測(cè)量多組

數(shù)據(jù)，得到:一X圖線如圖b示。已知電源電動(dòng)勢(shì)為3.0V,容器內(nèi)部底面長(zhǎng)/=20cm,容器內(nèi)溶液體積V=I200

Cm3。根據(jù)圖線求得該食鹽溶液的電阻率P=Cm(保留3位有效數(shù)字)。

【答案】⑴右少量(2)28.0減少(3)4.95

【解析】(1)由電阻定律R=∕?可知，8板越靠近右側(cè)，溶液長(zhǎng)度越長(zhǎng)，電阻越大。鹽溶液濃度越低，阻值越

?

大。

(2)由圖C可知，此時(shí)電路中電流為28.0mA。要使測(cè)量中電流的變化范圍更大，則應(yīng)增大電阻，故需要減少容

器內(nèi)的食鹽溶液。

(3)根據(jù)電阻定律可得R=p],又V=SI,咦,聯(lián)立可得：=能

結(jié)合圖象的斜率k,可得

100-453.0×l200×106

°=-Γ=20xl02x-20×10-2Qm=4.95Ω?m

6.(2022?四川成都市第二次診斷)測(cè)定干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的電路如圖(a)所示，MN為一段粗細(xì)均勻、電阻率

較大的電阻絲，定值電阻Ro=I.2Ω.,調(diào)節(jié)滑片P,記錄電壓表示數(shù)U、電流表示數(shù)/及對(duì)應(yīng)的PN長(zhǎng)度X,繪

制出圖(b)所示的U-/圖象。

(I)由圖(b)求得電池的電動(dòng)勢(shì)E=V(保留3位有效數(shù)字)，內(nèi)阻r=Q(保留2位有效數(shù)字)。

(2)實(shí)驗(yàn)中因電表內(nèi)阻的影響，電動(dòng)勢(shì)測(cè)量值(選填“大于”“等于”或“小于”)真實(shí)值。

(3)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可繪出圖(C)所示的彳一X圖象。若圖象斜率為k,電阻絲橫截面積為S,則電阻絲的電阻率P=

，電表內(nèi)阻對(duì)電阻率的測(cè)量_______(選填“有”或“沒有”)影響。

【答案】(1)1.490.25(2)小于(3)kS沒有

【解析】(1)由閉合電路歐姆定律可知U=E—/(r+R)),則可知圖b中的圖象與縱坐標(biāo)間的交點(diǎn)表示電動(dòng)勢(shì)，

故E=I.49V

圖象的斜率表示(r+∕?)

149—12

則r+R)=.020-Ω=1.45Ω

解得r=1.45Ω-1.2Ω=0.25Ω,,

(2)由圖示可知，伏安法測(cè)電阻相對(duì)于電源來(lái)說(shuō)采用電流表外接法，由于電壓表分流作用，電流表測(cè)量值偏小,

當(dāng)外電路短路時(shí)，電流測(cè)量值等于真實(shí)值，電源的U—/圖象如圖所示。

KEKr

°//A

由圖象可知，電動(dòng)勢(shì)測(cè)量值小于真實(shí)值。

(3)根據(jù)歐姆定律可知，電阻R=*發(fā)

則可知Z=解得〃=ZS

若考慮電流表的內(nèi)阻，則*貨+RA

則圖象的斜率不變，所以得出的電阻率沒有影響。

7.一個(gè)實(shí)驗(yàn)小組在“探究彈力和彈簧伸長(zhǎng)的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中：

8162432x/cm

(1)甲同學(xué)在做該實(shí)驗(yàn)時(shí)，通過(guò)處理數(shù)據(jù)得到J'圖甲所示的尸一X圖象，其中F為彈簧彈力，X為彈簧長(zhǎng)度.請(qǐng)通

過(guò)圖甲，分析并計(jì)算，該彈簧的勁度系數(shù)A=N/m.當(dāng)指針如圖乙所示，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F=

N.

(2)乙同學(xué)使用兩條不同的輕質(zhì)彈簧“和人得到彈力與彈簧長(zhǎng)度的圖象如圖丙所示.下列表述正確的是

A.。的原長(zhǎng)比匕的長(zhǎng)

B.”的勁度系數(shù)比b的大

C.α的勁度系數(shù)比人的小

D.測(cè)得的彈力與彈簧的長(zhǎng)度成正比

【答案】⑴253.0（2）B

【解析】⑴在F-X圖象中斜率表示彈簧的勁度系數(shù)，則仁%=言N∕m=25N/m

在題圖乙中彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F=3.0N

（2）在題圖丙中，當(dāng)彈簧的彈力為零時(shí)，彈簧處于原長(zhǎng)，故b的原長(zhǎng)大于。的原長(zhǎng)，故A錯(cuò)誤；斜率表示勁度系

數(shù)，故α的勁度系數(shù)大于匕的勁度系數(shù)，故B正確，C錯(cuò)誤；

彈簧的彈力與彈簧的形變量成正比，故D錯(cuò)誤.

8.在“研究平拋運(yùn)動(dòng)”的實(shí)驗(yàn)中：

（1）某同學(xué)用圖所示裝置研究平拋運(yùn)動(dòng)及其特點(diǎn)，他的實(shí)驗(yàn)操作是：在小球A、B處于同一高度時(shí)，用小錘輕擊

彈性金屬片，使A球水平飛出，同時(shí)8球被松開.

①他觀察到的現(xiàn)象是：小球A、B（填“同時(shí)”或“不同時(shí)”）落地；

②讓A、B球恢復(fù)初始狀態(tài)，用較大的力敲擊彈性金屬片?A球在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間將（填“變長(zhǎng)”“不變”

或‘變短"）；

③上述現(xiàn)象說(shuō)明.

（2）一個(gè)同學(xué)在“研究平拋運(yùn)動(dòng)”實(shí)驗(yàn)中，只畫出了如圖所示的一部分曲線，于是他在曲線上取水平距離相等的三

點(diǎn)4、B、C,量得Δx=0.1m.又量出它們之間的豎直距離分別為∕z∣=0.1m,?2≈0.2m,?g=10m∕s2,利用

這些數(shù)據(jù)，可求得：（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）

A

①物體拋出時(shí)的初速度為m/s；

②物體經(jīng)過(guò)B時(shí)速度為m/s.

【答案】（1）①同時(shí)②不變③平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間與初速度大小無(wú)關(guān)，且可以證明做平拋運(yùn)動(dòng)的物體在豎直方

向上做自由落體運(yùn)動(dòng)（2）①1.0②1.8

【解析】（2）在豎直方向上，根據(jù)歷一∕7∣=gT?

h2~h]/0.2—O.I

得znτ=^?∣~r=7~^~s=0?1s

則物體平拋運(yùn)動(dòng)的初速度Vo=與"=*m∕s=1.0m∕s

B點(diǎn)的豎直分速度為*B=/m∕s=1.5m/s

ZiU.Z

則8點(diǎn)的速度為

VB=Λ∕VO2÷Vyβ2=yj1+2.25m∕s=??∕3.25m∕s≈1.8m/s.

9.（2022?山東德州市一模）指針式多用電表是實(shí)驗(yàn)室中常用的測(cè)量?jī)x器.請(qǐng)回答下列問(wèn)題.

（1）使用多用電表粗測(cè)電阻時(shí)，將選擇開關(guān)撥至歐姆擋“X10”擋，經(jīng)正確操作后，指針指在圖甲中的“位置，

為了使多用電表測(cè)量的結(jié)果更準(zhǔn)確，該同學(xué)應(yīng)該選擇歐姆擋擋（選填“XI”或“X100”）；若經(jīng)過(guò)正

確操作，將兩表筆接待測(cè)電阻兩端時(shí)，指針指在圖甲中的b位置，則待測(cè)電阻約為Ω.

（2）圖乙是該多用電表歐姆擋內(nèi)部電路示意圖，選擇“XIk”擋測(cè)量某二極管的阻值，指針指在圖甲中的C位置，

則與A表筆相連的是二極管的（選填“正極”或“負(fù)極”）.

（3）該歐姆表的刻度值是按電池電動(dòng)勢(shì)為1.5V,內(nèi)阻為IC進(jìn)行標(biāo)度的,若該歐姆表中的表頭G滿偏電流為ImA、

內(nèi)阻為10C,變阻器RO的阻值范圍為0?3000C,由于電池老化，當(dāng)電池電動(dòng)勢(shì)下降到1.4V、內(nèi)阻增大到5C

時(shí)，歐姆表仍可調(diào)零，則調(diào)零后Ro接入電路的電阻將變（選填“大”或“小”），若用重新調(diào)零后的此

歐姆表測(cè)得某待測(cè)電阻阻值為900Ω,則這個(gè)待測(cè)電阻的真實(shí)阻值為Ω.

【答案】（I）Xl20（2）正極（3）小840

【解析】（1）選擇開關(guān)撥至歐姆擋“xl0”擋，由題圖甲4位置所示可知，指針偏角很大，說(shuō)明電阻值偏小，倍

率擋選擇較大，則為了使多用電表測(cè)量的結(jié)果更準(zhǔn)確，該同學(xué)應(yīng)該選擇歐姆擋“xl”擋；題圖甲中。位置讀數(shù)為

20,則待測(cè)電阻為：20×lΩ=20∩;

（2）該歐姆表的兩只表筆中，B表筆內(nèi)部接電源的正極，在外部電路，電流從B表筆到二極管再到A表筆，指針

指在題圖甲中的C位置，電阻特別大，相當(dāng)于斷路，則二極管是反向接入電路，則8表筆接二極管負(fù)極，A表

筆接二極管正極；

（3）電池電動(dòng)勢(shì)為1.5V、內(nèi)阻為IC時(shí)，調(diào)零電阻：

E1s

Ro=-r—r?—r=~^~Ω-10Ω-1Ω=1489Ω

/g=l×10

電池的電動(dòng)勢(shì)下降