2025 高考物理三維設(shè)計二輪專題跟蹤檢測第一部分　專題復(fù)習(xí)　整合突破專題七　物理實(shí)驗(yàn)

5/52025高考物理三維設(shè)計二輪專題跟蹤檢測第一部分專題復(fù)習(xí)整合突破專題七物理實(shí)驗(yàn)第16講力學(xué)實(shí)驗(yàn)1.（2024·福建南平三模）利用橡皮筋、彈簧測力計和圓形量角器等器材探究兩個互成角度的力的合成規(guī)律。（1）量角器固定在水平桌面上，將帶細(xì)繩套的橡皮筋一端用圖釘固定，如圖a。（2）兩細(xì)繩套掛上彈簧測力計，互成角度拉兩只彈簧測力計，將結(jié)點(diǎn)拉至量角器圓心O點(diǎn)，如圖b，此時右側(cè)彈簧測力計示數(shù)為N，記錄此時力F1、F2的大小和方向。在紙上作力F1、F2的圖示并得到合力F，如圖c。 （3）改變兩細(xì)繩套的夾角，仍將結(jié)點(diǎn)拉至O點(diǎn)，記錄此時力F3、F4的大小和方向。（4）請在圖（c）中作出F3、F4的合力F'的力的圖示。（5）多次重復(fù)步驟（3）和（4），比較每次作出的合力，如果這些合力在誤差允許的范圍內(nèi)都，則說明一個力分解成兩個力有多種分解方式，分力與合力的關(guān)系遵循平行四邊形定則。2.（2024·廣東高考11題節(jié)選）下列是《普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)》中列出的三個必做實(shí)驗(yàn)的部分步驟，請完成實(shí)驗(yàn)操作和計算。（1）圖甲是“探究加速度與物體受力、物體質(zhì)量的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)裝置示意圖。圖中木板右端墊高的目的是。圖乙是實(shí)驗(yàn)得到紙帶的一部分，每相鄰兩計數(shù)點(diǎn)間有四個點(diǎn)未畫出。相鄰計數(shù)點(diǎn)的間距已在圖中給出。打點(diǎn)計時器電源頻率為50Hz，則小車的加速度大小為m/s2（結(jié)果保留3位有效數(shù)字）。（2）在“長度的測量及其測量工具的選用”實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)用50分度的游標(biāo)卡尺測量一例柱體的長度，示數(shù)如圖丙所示，圖丁為局部放大圖，讀數(shù)為cm。3.（2024·重慶沙坪壩模擬）如圖a所示，某興趣小組用單擺測量重力加速度。選用的實(shí)驗(yàn)器材有：智能手機(jī)、小球、細(xì)線、鐵架臺、夾子、游標(biāo)卡尺、刻度尺等，實(shí)驗(yàn)操作如下：①用夾子將細(xì)線上端固定在鐵架臺上，將小球豎直懸掛；②用刻度尺測出擺線的長度為l，用游標(biāo)卡尺測出小球直徑為d；③將智能手機(jī)置于小球平衡位置的正下方，啟用APP《手機(jī)物理工坊》“近距秒表”功能；④將小球由平衡位置拉開一個角度（θ＜5°），靜止釋放，軟件同時描繪出小球與手機(jī)間距離隨時間變化的圖像，如圖b所示。請回答下列問題：（1）根據(jù)圖b可知，單擺的周期T＝s。（2）改變擺線長度l，重復(fù)步驟②、③、④的操作，可以得到多組T和l的值，進(jìn)一步描繪出如圖c所示的圖像，則該圖像以為橫坐標(biāo)（選填“1T”“T”或“T2”），若圖線的斜率為k，則重力加速度的測量值為（用所測量字母l、d或T、θ、k等進(jìn)行表示4.（2024·河南鄭州模擬）如圖a，甲、乙兩組同學(xué)設(shè)計了測量鐵塊與木板間動摩擦因數(shù)的實(shí)驗(yàn)。所用器材有：長木板、鐵塊、米尺、打點(diǎn)計時器、位移傳感器等。（1）甲組同學(xué)把木板一端固定在建筑物上，構(gòu)成斜面結(jié)構(gòu)。采用打點(diǎn)計時器并正確操作實(shí)驗(yàn)后得到一條紙帶如圖b所示，選擇一個恰當(dāng)點(diǎn)作為計時起點(diǎn)O，其余計數(shù)點(diǎn)到O點(diǎn)距離分別為x1、x2、x3、…、x6。已知打點(diǎn)計時器的打點(diǎn)周期為T。則打計數(shù)點(diǎn)2時鐵塊速度的表達(dá)式為v＝；鐵塊加速度的表達(dá)式為a＝。（2）乙組同學(xué)把木板一端固定在建筑物上，構(gòu)成斜面結(jié)構(gòu)。使用位移傳感器得到鐵塊位移隨時間變化的圖像如圖c所示。根據(jù)x-t圖像可得該斜面上的鐵塊加速度大小為m/s2（保留2位有效數(shù)字）。（3）假設(shè)某次實(shí)驗(yàn)中木板與水平面夾角為θ，鐵塊下滑的加速度大小為a，當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間，則鐵塊與木板間的動摩擦因數(shù)μ＝（用θ、a和g表示）。5.（2024·山東高考13題）在第四次“天宮課堂”中，航天員演示了動量守恒實(shí)驗(yàn)。受此啟發(fā)，某同學(xué)使用如圖甲所示的裝置進(jìn)行了碰撞實(shí)驗(yàn)，氣墊導(dǎo)軌兩端分別安裝a、b兩個位移傳感器，a測量滑塊A與它的距離xA，b測量滑塊B與它的距離xB。部分實(shí)驗(yàn)步驟如下：①測量兩個滑塊的質(zhì)量，分別為200.0g和400.0g；②接通氣源，調(diào)整氣墊導(dǎo)軌水平；③撥動兩滑塊，使A、B均向右運(yùn)動；④導(dǎo)出傳感器記錄的數(shù)據(jù)，繪制xA、xB隨時間變化的圖像，分別如圖乙、圖丙所示?；卮鹨韵聠栴}：（1）從圖像可知兩滑塊在t＝s時發(fā)生碰撞；（2）滑塊B碰撞前的速度大小v＝m/s（保留2位有效數(shù)字）；（3）通過分析，得出質(zhì)量為200.0g的滑塊是（填“A”或“B”）。6.（2024·四川雅安模擬）某實(shí)驗(yàn)小組用如圖所示的裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。該裝置既可以驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，也可以測量當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣?。?shí)驗(yàn)過程如下：在鐵架臺上固定一角度測量儀，用一不可伸長的輕質(zhì)細(xì)線拴接一直徑為d、質(zhì)量為m的小球，細(xì)線懸點(diǎn)到小球頂端的距離為L，自然下垂時小球剛好位于光電門處，將小球拉離平衡位置至對應(yīng)的偏離角度為α，然后由靜止釋放小球，記錄小球通過光電門時的擋光時間t，多次改變偏離角度α，重新做實(shí)驗(yàn)。不計空氣阻力?；卮鹣铝袉栴}：（1）小球從靜止擺動到最低點(diǎn)的過程中，重力勢能的減小量為ΔEp＝（用m、g、L、d、α來表示），小球運(yùn)動到最低點(diǎn)時的速度大小v＝（用d、t來表示）。（2）通過實(shí)驗(yàn)，記錄數(shù)據(jù)，以1t2為橫軸，以cosα為縱軸，畫出一條（填“直線”“拋物線”或“雙曲線”）（3）若（2）中得到的圖線（或其延長線）與橫軸交點(diǎn)的橫坐標(biāo)的絕對值為c，則當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣却笮＝（用d、L、c來表示）。7.（2024·吉林高考12題）圖a為一套半圓拱形七色彩虹積木示意圖，不同顏色的積木直徑不同。某同學(xué)通過實(shí)驗(yàn)探究這套積木小幅擺動時周期T與外徑D之間的關(guān)系。（1）用刻度尺測量不同顏色積木的外徑D，其中對藍(lán)色積木的某次測量如圖b所示，從圖中讀出D＝cm。（2）將一塊積木靜置于硬質(zhì)水平桌面上，設(shè)置積木左端平衡位置的參考點(diǎn)O，將積木的右端按下后釋放，如圖c所示。當(dāng)積木左端某次與O點(diǎn)等高時記為第0次并開始計時，第20次時停止計時，這一過程中積木擺動了個周期。（3）換用其他積木重復(fù)上述操作，測得多組數(shù)據(jù)。為了探究T與D之間的函數(shù)關(guān)系，可用它們的自然對數(shù)作為橫、縱坐標(biāo)繪制圖像進(jìn)行研究，數(shù)據(jù)如下表所示：顏色紅橙黃綠青藍(lán)紫lnD2.93922.78812.59532.48492.197……1.792lnT－0.45－0.53－0.56－0.65－0.78－0.92－1.02根據(jù)表中數(shù)據(jù)繪制出lnT-lnD圖像如圖d所示，則T與D的近似關(guān)系為。A.T∝D B.T∝D2C.T∝1D D.T∝（4）請寫出一條提高該實(shí)驗(yàn)精度的改進(jìn)措施：。第17講電學(xué)實(shí)驗(yàn)1.（2024·河北張家口模擬）某同學(xué)為“探究變壓器原、副線圈電壓與匝數(shù)的關(guān)系”，他在實(shí)驗(yàn)室準(zhǔn)備了可拆變壓器（如圖甲所示）、低壓交流電源、多用電表、開關(guān)和導(dǎo)線若干。（1）為實(shí)現(xiàn)探究目的，保持原線圈輸入的電壓一定，通過改變原、副線圈匝數(shù)，測量副線圈上的電壓。這個探究過程采用的科學(xué)探究方法是（選填選項前的字母）。A.控制變量法 B.等效替代法C.整體隔離法 D.理想實(shí)驗(yàn)法（2）該同學(xué)認(rèn)真檢查電路無誤后，其中一次測量交流電壓時選擇2.5V擋位，多用電表讀數(shù)如圖乙所示，此時電表讀數(shù)為V。（3）某次實(shí)驗(yàn)中線圈N1接“0”“4”，線圈N2接“2”“14”，測得線圈N1兩端的電壓U1＝2.30V，線圈N2兩端的電壓U2＝7.60V，分析可知（選填“N1”或“N2”）是原線圈。（4）實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)原、副線圈電壓比與匝數(shù)比不相等，可能的原因是。2.（2024·北京高考15題節(jié)選）（1）用如圖1所示的實(shí)驗(yàn)裝置探究影響感應(yīng)電流方向的因素。如圖2所示，分別把條形磁體的N極或S極插入、拔出螺線管，觀察并標(biāo)記感應(yīng)電流的方向。關(guān)于本實(shí)驗(yàn)，下列說法正確的是（填選項前的字母）。A.需要記錄感應(yīng)電流的大小B.通過觀察電流表指針的偏轉(zhuǎn)方向確定感應(yīng)電流的方向C.圖2中甲和乙表明，感應(yīng)電流的方向與條形磁體的插入端是N極還是S極有關(guān)（2）某興趣小組利用銅片、鋅片和橘子制作了水果電池，并用數(shù)字電壓表（可視為理想電壓表）和電阻箱測量水果電池的電動勢E和內(nèi)阻r，實(shí)驗(yàn)電路如圖3所示。連接電路后，閉合開關(guān)S，多次調(diào)節(jié)電阻箱的阻值R，記錄電壓表的讀數(shù)U，繪出圖像，如圖4所示，可得：該電池的電動勢E＝V，內(nèi)阻r＝kΩ。（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）3.（2024·江西上饒模擬）要測定一個量程為3V的電壓表的內(nèi)阻，某同學(xué)進(jìn)行了如下操作。（1）先用多用電表粗測電壓表內(nèi)阻，將多用電表選擇開關(guān)撥到歐姆擋“×1000”擋位，歐姆調(diào)零后，將多用電表的紅表筆與電壓表的（填“正”或“負(fù)”）接線柱連接，黑表筆連接另一個接線柱，示數(shù)如圖甲所示，則粗測電壓表的內(nèi)阻為Ω。（2）為了精確測量電壓表的內(nèi)阻，該同學(xué)根據(jù)實(shí)驗(yàn)室提供的器材，設(shè)計了如圖乙所示電路。請根據(jù)圖乙所示的電路將如圖丙所示的實(shí)物圖連接完整。連接好電路后，閉合開關(guān)前，圖丙中滑動變阻器的滑片應(yīng)先移到最（填“左”或“右”）端，電阻箱的電阻調(diào)為（填“最大”或“零”），閉合開關(guān)S，調(diào)節(jié)滑動變阻器滑片，使電壓表滿偏；保持滑動變阻器滑片的位置不變，調(diào)節(jié)電阻箱阻值，使電壓表的示數(shù)半偏，若此時電阻箱的阻值為R0，則測得電壓表的內(nèi)阻為。（3）該同學(xué)發(fā)現(xiàn)電源的內(nèi)阻很小，可以忽略不計，于是他又設(shè)計了如圖丁所示的電路，按正確的操作，測得多組電壓表的示數(shù)U及對應(yīng)的電阻箱接入電路的電阻R，作R-1U圖像，得到圖像與縱軸的截距為b，則電壓表的內(nèi)阻RV＝4.（2024·浙江1月選考16-Ⅱ題）在“觀察電容器的充、放電現(xiàn)象”實(shí)驗(yàn)中，把電阻箱R（0～9999Ω）、一節(jié)干電池、微安表（量程0～300μA，零刻度在中間位置）、電容器C（2200μF、16V）、單刀雙擲開關(guān)組裝成如圖1所示的實(shí)驗(yàn)電路。（1）把開關(guān)S接1，微安表指針迅速向右偏轉(zhuǎn)后示數(shù)逐漸減小到零；然后把開關(guān)S接2，微安表指針偏轉(zhuǎn)情況是。A.迅速向右偏轉(zhuǎn)后示數(shù)逐漸減小B.向右偏轉(zhuǎn)示數(shù)逐漸增大C.迅速向左偏轉(zhuǎn)后示數(shù)逐漸減小D.向左偏轉(zhuǎn)示數(shù)逐漸增大（2）再把電壓表并聯(lián)在電容器兩端，同時觀察電容器充電時電流和電壓變化情況。把開關(guān)S接1，微安表指針迅速向右偏轉(zhuǎn)后示數(shù)逐漸減小到160μA時保持不變；電壓表示數(shù)由零逐漸增大，指針偏轉(zhuǎn)到如圖2所示位置時保持不變，則電壓表示數(shù)為V，電壓表的阻值為kΩ（計算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）。5.（2024·江西高考12題）某小組欲設(shè)計一種電熱水器防觸電裝置，其原理是：當(dāng)電熱管漏電時，利用自來水自身的電阻，可使漏電電流降至人體安全電流以下。為此，需先測量水的電阻率，再進(jìn)行合理設(shè)計。（1）如圖a所示，在絕緣長方體容器左右兩側(cè)安裝可移動的薄金屬板電極，將自來水倒入其中，測得水的截面寬d＝0.07m和高h(yuǎn)＝0.03m。（2）現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)器材：電流表（量程300μA，內(nèi)阻RA＝2500Ω）、電壓表（量程3V或15V，內(nèi)阻未知）、直流電源（3V）、滑動變阻器、開關(guān)和導(dǎo)線。請在圖a中畫線完成電路實(shí)物連接。（3）連接好電路，測量26℃的水在不同長度l時的電阻值Rx。將水溫升到65℃，重復(fù)測量。繪出26℃和65℃水的Rx-l圖線，分別如圖b中甲、乙所示。（4）若Rx-l圖線的斜率為k，則水的電阻率表達(dá)式為ρ＝（用k、d、h表示）。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，溫度（填“高”或“低”）的水更容易導(dǎo)電。（5）測出電阻率后，擬將一段塑料水管安裝于熱水器出水口作為防觸電裝置。為保證出水量不變，選用內(nèi)直徑為8.0×10－3m的水管。若人體的安全電流為1.0×10－3A，熱水器出水溫度最高為65℃，忽略其他電阻的影響（相當(dāng)于熱水器220V的工作電壓直接加在水管兩端），則該水管的長度至少應(yīng)設(shè)計為m。（保留兩位有效數(shù)字）6.（2024·吉林高考11題）某探究小組要測量電池的電動勢和內(nèi)阻?？衫玫钠鞑挠校弘妷罕?、電阻絲、定值電阻（阻值為R0）、金屬夾、刻度尺、開關(guān)S、導(dǎo)線若干。他們設(shè)計了如圖所示的實(shí)驗(yàn)電路原理圖。（1）實(shí)驗(yàn)步驟如下：①將電阻絲拉直固定，按照圖a連接電路，金屬夾置于電阻絲的（填“A”或“B”）端；②閉合開關(guān)S，快速滑動金屬夾至適當(dāng)位置并記錄電壓表示數(shù)U，斷開開關(guān)S，記錄金屬夾與B端的距離L；③多次重復(fù)步驟②，根據(jù)記錄的若干組U、L的值，作出圖c中圖線Ⅰ；④按照圖b將定值電阻接入電路，多次重復(fù)步驟②，再根據(jù)記錄的若干組U、L的值，作出圖c中圖線Ⅱ。（2）由圖線得出縱軸截距為b，則待測電池的電動勢E＝。（3）由圖線求得Ⅰ、Ⅱ的斜率分別為k1、k2，若k2k1＝n，則待測電池的內(nèi)阻r＝（用n和R7.（2024·全國甲卷23題）電阻型氧氣傳感器的阻值會隨所處環(huán)境中的氧氣含量發(fā)生變化。在保持流過傳感器的電流（即工作電流）恒定的條件下，通過測量不同氧氣含量下傳感器兩端的電壓，建立電壓與氧氣含量之間的對應(yīng)關(guān)系，這一過程稱為定標(biāo)。一同學(xué)用圖a所示電路對他制作的一個氧氣傳感器定標(biāo)。實(shí)驗(yàn)器材有：裝在氣室內(nèi)的氧氣傳感器（工作電流1mA）、毫安表（內(nèi)阻可忽略）、電壓表、電源、滑動變阻器、開關(guān)、導(dǎo)線若干、5個氣瓶（氧氣含量分別為1％、5％、10％、15％、20％）。完成下列實(shí)驗(yàn)步驟并填空：（1）將圖a中的實(shí)驗(yàn)器材間的連線補(bǔ)充完整，使其能對傳感器定標(biāo)；（2）連接好實(shí)驗(yàn)器材，把氧氣含量為1％的氣瓶接到氣體入口；（3）把滑動變阻器的滑片滑到端（填“a”或“b”），閉合開關(guān)；（4）緩慢調(diào)整滑動變阻器的滑片位置，使毫安表的示數(shù)為1mA，記錄電壓表的示數(shù)U；（5）斷開開關(guān)，更換氣瓶，重復(fù)步驟（3）和（4）；（6）獲得的氧氣含量分別為1％、5％、10％和15％的數(shù)據(jù)已標(biāo)在圖b中；氧氣含量為20％時電壓表的示數(shù)如圖c，該示數(shù)為V（結(jié)果保留2位小數(shù)）?，F(xiàn)測量一瓶待測氧氣含量的氣體，將氣瓶接到氣體入口，調(diào)整滑動變阻器滑片位置使毫安表的示數(shù)為1mA，此時電壓表的示數(shù)為1.50V，則此瓶氣體的氧氣含量為％（結(jié)果保留整數(shù)）。第18講光學(xué)和熱學(xué)實(shí)驗(yàn)1.（2024·浙江6月選考16題節(jié)選）如圖所示，用“插針法”測量一等腰三角形玻璃磚（側(cè)面分別記為A和B、頂角大小為θ）的折射率。（1）在白紙上畫一條直線ab，并畫出其垂線cd，交于O點(diǎn)；（2）將側(cè)面A沿ab放置，并確定側(cè)面B的位置ef；（3）在cd上豎直插上大頭針P1和P2，從側(cè)面B透過玻璃磚觀察P1和P2，插上大頭針P3，要求P3能擋?。ㄟx填“P1”“P2”或“P1和P2”）的虛像；（4）確定出射光線的位置（選填“需要”或“不需要”）第四枚大頭針；（5）撤去玻璃磚和大頭針，測得出射光線與直線ef的夾角為α，則玻璃磚折射率n＝。2.（2024·北京東城一模）做“用油膜法估測油酸分子的大小”的實(shí)驗(yàn)。（1）下列實(shí)驗(yàn)步驟的正確順序是（填寫實(shí)驗(yàn)步驟前的序號）。a.往邊長約為40cm的淺盤里倒入約2cm深的水，待水面穩(wěn)定后將適量的爽身粉均勻地撒在水面上b.用注射器將事先配好的油酸酒精溶液滴一滴在水面上，待薄膜形狀穩(wěn)定c.將畫有油酸膜形狀的玻璃板平放在坐標(biāo)紙上，計算出油酸膜的面積，根據(jù)油酸的體積和油酸膜的面積計算出油酸分子直徑的大小d.用注射器將事先配好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中，記下量筒內(nèi)每增加一定體積時的滴數(shù)，由此計算出一滴油酸酒精溶液的體積，再根據(jù)油酸酒精溶液的濃度計算出油酸的體積e.將玻璃板放在淺盤上，然后將油酸膜的形狀用彩筆描繪在玻璃板上（2）實(shí)驗(yàn)中，所用油酸酒精溶液每V1體積溶液中有純油酸體積V2，用注射器和量筒測得V0體積的上述溶液有n滴，把一滴該溶液滴入盛水的撒有爽身粉的淺盤中，待水面穩(wěn)定后，得到油酸薄膜的輪廓形狀和尺寸如圖所示，圖中每個小正方形格的邊長為a，則油酸薄膜的總面積S＝；可求得油酸分子的直徑為（用V1、V2、V0、n、S表示）。（3）某同學(xué)實(shí)驗(yàn)中最終得到的油酸分子直徑數(shù)據(jù)偏大，可能是因?yàn)椤.油膜中含有大量未溶解的酒精B.計算油膜面積時，舍去了所有不足一格的方格C.水面上爽身粉撒得太多，油膜沒有充分展開D.用注射器和量筒測V0體積溶液滴數(shù)時多記錄了幾滴3.（2024·湖北武漢模擬）圖（a）是用雙縫干涉測量光的波長的實(shí)驗(yàn)裝置。（1）測量過程中，下列說法正確的是。A.換用間距更大的雙縫，相鄰兩亮條紋中心的距離增大B.把綠色濾光片換成紅色濾光片，相鄰兩亮條紋中心的距離增大C.把屏向遠(yuǎn)離雙縫的方向移動，相鄰兩亮條紋中心的距離減?。?）在某次測量中，測量頭如圖（b）所示，調(diào)節(jié)分劃板的位置，使分劃板中心刻線對齊某亮條紋的中心，此時螺旋測微器的讀數(shù)為mm；轉(zhuǎn)動手輪，使分劃板中心刻線向一側(cè)移動到另一條亮條紋的中心，由螺旋測微器再讀出一讀數(shù)。（3）若實(shí)驗(yàn)測得第1條亮條紋到第4條亮條紋中心間的距離x＝0.960mm，已知雙縫間距d＝1.5mm，雙縫到屏的距離l＝1.00m，則對應(yīng)的光波波長λ＝nm（保留3位有效數(shù)字）。4.（2024·江西南昌模擬）某同學(xué)用如圖甲所示的裝置驗(yàn)證查理定律，操作步驟簡述如下：①將一裝有細(xì)導(dǎo)管的橡皮塞塞住試管口封閉一定質(zhì)量的氣體，細(xì)導(dǎo)管的另一端接壓強(qiáng)傳感器；②將壓強(qiáng)傳感器與計算機(jī)相連，將一溫度傳感器也與計算機(jī)相連；③將適量熱水（約80℃）倒入大號燒杯中，并將試管浸入熱水中至管口與水面相平，再將溫度傳感器浸沒入水中；④在計算機(jī)上打開相應(yīng)軟件，等待水溫緩慢下降，計算機(jī)將兩傳感器的示數(shù)擬合成一條曲線，如圖乙所示為