高考物理实验创新题汇编(含答案)

创新高中物理试题及答案一、选择题（每题3分，共30分）1. 以下关于光的干涉现象，说法正确的是：A. 光的干涉现象是光的波动性的体现B. 光的干涉现象只发生在相干光之间C. 光的干涉现象是光的粒子性的体现D. 光的干涉现象只发生在单色光之间答案：A、B2. 根据牛顿第二定律，以下说法正确的是：A. 力是改变物体运动状态的原因B. 力是维持物体运动状态的原因C. 物体的加速度与作用力成正比，与物体质量成反比D. 物体的加速度与作用力成反比，与物体质量成正比答案：A、C3. 关于电磁感应现象，以下说法正确的是：A. 只有变化的磁场才能产生感应电动势B. 静止的导体在磁场中不能产生感应电动势C. 导体在磁场中运动时，一定能产生感应电动势D. 感应电动势的大小与导体运动速度和磁场强度有关答案：A、D4. 以下关于原子核衰变的说法正确的是：A. 衰变过程中，原子核的质量数和电荷数都不变B. 衰变过程中，原子核的质量数和电荷数都减少C. 衰变过程中，原子核的质量数不变，电荷数减少D. 衰变过程中，原子核的质量数减少，电荷数不变答案：C5. 以下关于相对论的说法正确的是：A. 相对论否定了牛顿力学B. 相对论认为时间和空间是绝对的C. 相对论认为时间和空间是相对的D. 相对论认为光速是宇宙中最快的速度答案：C、D6. 以下关于热力学第一定律的说法正确的是：A. 热力学第一定律表明能量守恒B. 热力学第一定律表明能量可以无中生有C. 热力学第一定律表明能量可以被创造或消灭D. 热力学第一定律表明能量的转换和传递具有方向性答案：A7. 以下关于电磁波的说法正确的是：A. 电磁波是横波B. 电磁波是纵波C. 电磁波的传播速度在真空中是最快的D. 电磁波的传播速度在介质中比在真空中快答案：A、C8. 以下关于光的折射现象的说法正确的是：A. 光从空气斜射入水中时，折射角大于入射角B. 光从水斜射入空气中时，折射角大于入射角C. 光从空气垂直射入水中时，折射角等于入射角D. 光的折射现象与光的传播介质有关答案：C、D9. 以下关于万有引力定律的说法正确的是：A. 万有引力定律适用于所有物体B. 万有引力定律只适用于宏观物体C. 万有引力定律不适用于微观粒子D. 万有引力定律与物体的质量和距离有关答案：A、D10. 以下关于电磁感应定律的说法正确的是：A. 电磁感应定律表明感应电动势与磁通量变化率成正比B. 电磁感应定律表明感应电动势与磁通量变化率成反比C. 电磁感应定律表明感应电动势与导体运动速度成正比D. 电磁感应定律表明感应电动势与导体运动速度成反比答案：A二、填空题（每题4分，共20分）11. 根据库仑定律，两个点电荷之间的静电力大小与它们的电荷量的乘积成正比，与它们之间的距离的平方成反比，其表达式为：F = ________。

创新高中物理试题及答案一、选择题（每题4分，共20分）1. 下列关于光的干涉现象的描述，正确的是：A. 光波的频率必须相同B. 光波的振幅必须相同C. 光波的传播方向必须相同D. 光波的相位必须相同答案：A2. 根据牛顿第三定律，作用力和反作用力的大小关系是：A. 相等B. 不相等C. 相反D. 无法确定答案：A3. 一个物体从静止开始做匀加速直线运动，其加速度为a，经过时间t后的速度为：A. atB. 2atC. at^2D. 2at^2答案：A4. 根据能量守恒定律，下列说法正确的是：A. 能量可以被创造或消灭B. 能量可以在不同形式之间转换C. 能量的总量是恒定的D. 能量的总量是不断增加的答案：B5. 在理想气体状态方程PV=nRT中，R代表：A. 气体常数B. 气体的压强C. 气体的体积D. 气体的温度答案：A二、填空题（每题4分，共20分）1. 电磁波谱中，波长最短的是_________。

答案：γ射线2. 根据欧姆定律，电阻R等于电压V除以电流I，即R=_________。

答案：V/I3. 光速在真空中的速度是_________米/秒。

答案：3×10^84. 一个物体的动能Ek等于其质量m乘以速度v的平方除以2，即Ek=_________。

答案：1/2mv^25. 根据热力学第一定律，能量守恒的数学表达式是_________。

答案：ΔQ=ΔU+W三、计算题（每题10分，共20分）1. 一辆汽车以20m/s的速度行驶，遇到紧急情况刹车，刹车时的加速度为-5m/s^2。

求汽车刹车到停止所需的时间。

答案：设汽车刹车到停止所需的时间为t，由公式v=v0+at，代入数据得：0 = 20 - 5t解得：t = 4秒2. 一个质量为2kg的物体从高度为5m的平台上自由落体，忽略空气阻力，求物体落地时的速度。

答案：由自由落体运动公式v^2 = u^2 + 2as，其中u为初速度，a为重力加速度，s为下落距离。

湖北高考物理二轮复习力学实验与创新专题练习（带答案）力学是一门独立的基础学科，下面是力学实验与创新专题练习，请考生仔细练习。

1.(2021高考浙江卷)如下图，气垫导轨上滑块经过光电门时，其上的遮光条将光遮住，电子计时器可自动记载遮光时间t.测得遮光条的宽度为x，用近似代表滑块经过光电门时的瞬时速度.为使更接近瞬时速度，正确的措施是()A.换用宽度更窄的遮光条B.提高测量遮光条宽度的准确度C.使滑块的释放点更接近光电门D.增大气垫导轨与水平面的夹角解析：选A.表示的是t时间内的平均速度，遮光条的宽度x 越窄，那么记载遮光时间t越小，越接近滑块经过光电门时的瞬时速度，选项A正确.2.(2021福建厦门质检)某同窗用如图甲所示的螺旋测微器测小球的直径时，他应先转动________到F接近小球，再转动________到F夹住小球，直至听到棘轮收回声响为止，拨动________使F固定后读数(填仪器部件字母符号).正确操作后，螺旋测微器的示数如图乙所示，那么小球的直径是________mm.解析：用螺旋测微器测小球直径时，先转动旋钮D使测微螺杆F接近被测小球，再转动微调旋钮H使测微螺杆F夹住小球，直到棘轮收回声响为止，拨动旋钮G使F固定后读数，读数为6.5 mm+20.00.01 mm=6.700 mm.答案：D H G 6.7003.(2021高考福建卷)某同窗做探求弹力和弹簧伸长量的关系的实验.(1)图甲是不挂钩码时弹簧下端指针所指的标尺刻度，其示数为7.73 cm;图乙是在弹簧下端悬挂钩码后指针所指的标尺刻度，此时弹簧的伸长量l为__________ cm;(2)本实验经过在弹簧下端悬挂钩码的方法来改动弹簧的弹力，关于此操作，以下选项中规范的做法是________________;(填选项前的字母)A.逐一增挂钩码，记下每添加一只钩码后指针所指的标尺刻度和对应的钩码总重B.随意增减钩码，记下增减钩码后指针所指的标尺刻度和对应的钩码总重(3)图丙是该同窗描画的弹簧的伸长量l与弹力F的关系图线，图线的AB段清楚偏离直线OA，形成这种现象的主要缘由是________________.解析：(1)弹簧伸长后的总长度为14.66 cm，那么伸长量l=14.66 cm-7.73 cm=6.93 cm.(2)逐一增挂钩码，便于有规律地描点作图，也可防止因随意添加钩码过多超越弹簧的弹性限制而损坏弹簧.(3)AB段清楚偏离OA，伸长量l不再与弹力F成正比，是超出弹簧的弹性限制形成的.答案：(1)6.93 (2)A(3)弹簧遭到的拉力超越了其弹性限制4.(2021河南六市二联)某课外活动小组应用竖直上抛运动验证机械能守恒定律.(1)某同窗用20分度的游标卡尺测量一小球的直径，示数如图甲所示，那么小球的直径d=________cm.(2)如图乙所示，弹射装置将小球竖直向上抛出，先后经过光电门A、B，计时装置测出小球经过A、B的时间区分为tA、tB.用刻度尺测出光电门A、B间的距离h，用游标卡尺测得小球直径为d，外地的重力减速度为g，在误差范围内，假定公式________________成立，就可以验证机械能守恒(用题中给出的物理量符号表示).解析：(1)游标卡尺示数为10 mm+0.054 mm=10.20 mm=1.020 cm.(2)小球在A点动能EkA=m()2，B点动能EkB=m()2，动能添加量：Ek=EkA-EkB=m[()2-()2]，小球由A到B重力势能减大批Ep=mgh，在误差允许范围内，假定满足Ek=Ep，即()2-()2=2gh，就可以验证机械能守恒.答案：(1)1.020 (2)()2-()2=2gh5.(2021高考山东卷)某同窗经过下述实验验证力的平行四边形定那么.实验步骤：将弹簧秤固定在贴有白纸的竖直木板上，使其轴线沿竖直方向.如图甲所示，将环形橡皮筋一端挂在弹簧秤的秤钩上，另一端用圆珠笔尖竖直向下拉，直到弹簧秤示数为某一设定值时，将橡皮筋两端的位置标志为O1、O2，记载弹簧秤的示数F，测量并记载O1、O2间的距离(即橡皮筋的长度l).每次将弹簧秤示数改动0.50 N，测出所对应的l，局部数据如下表所示：F/(N) 0 0.50 1.00 1.50 2.00 2.50 l/(cm) l0 10.97 12.02 13.00 13.98 15.05 找出中F=2.50 N时橡皮筋两端的位置，重新标志为O、O，橡皮筋的拉力记为FOO.在秤钩上涂抹少许润滑油，将橡皮筋搭在秤钩上，如图乙所示.用两圆珠笔尖成适当角度同时拉橡皮筋的两端，使秤钩的下端到达O点，将两笔尖的位置标志为A、B，橡皮筋OA 段的拉力记为FOA，OB段的拉力记为FOB.完成以下作图和填空：(1)应用表中数据在给出的坐标纸上画出F-l图线，依据图线求得l0=________cm.(2)测得OA=6.00 cm，OB=7.60 cm，那么FOA的大小为________N.(3)依据给出的标度，在图中作出FOA和FOB的合力F的图示.(4)经过比拟F与________的大小和方向，即可得出实验结论.解析：(1)在坐标系中描点，用平滑的曲线(直线)将各点衔接起来，不在直线上的点平均散布在直线的两侧.如图甲所示，由图线可知与横轴的交点l0=10.0 cm.(2)橡皮筋的长度l=OA+OB=13.60 cm，由图甲可得F=1.80 N，所以FOA=FOB=F=1.80 N.(3)应用给出的标度作出FOA和FOB的图示，然后以FOA和FOB为邻边作平行四边形，对角线即为合力F，如图乙. (4)FOO的作用效果和FOA、FOB两个力的作用效果相反，F是FOA、FOB两个力的合力，所以只需比拟F和FOO的大小和方向，即可得出实验结论.答案：(1)如图甲所示 10.0(9.8、9.9、10.1均正确)(2)1.80(1.70～1.90均正确)(3)如图乙所示(4)FOO6. (2021江西南昌一模)某实验小组用图1实验装置探求合力做功与动能变化的关系.铁架台竖直固定放置在水平桌面上，将长木板一端放置在水平桌面边缘P处，另一位置放置在铁架台竖直铁杆上，使长木板倾斜放置，长木板P处放置一光电门，用光电计时器记载滑块经过光电门时挡光时间. 实验步骤是：用游标卡尺测出滑块的挡光宽度L，用天平测量滑块的质量m.平衡摩擦力：以木板放置在水平桌面上的P处为轴，调理长木板在铁架台上的放置位置，使滑块恰恰沿木板向下做匀速运动.在铁架台竖直杆上记下此位置Q1，用刻度尺测出Q1到水平面的高度H.坚持P位置不变，长木板一端放置在铁架台竖直杆Q2上.用刻度尺量出Q1Q2的距离h1，将滑块从Q2位置由运动释放，由光电门计时器读出滑块的挡光时间t1.坚持P位置不变，重新调理长木板一端在铁架台上的放置位置，重复步骤数次..滑块沿长木板由Q2运动到P的进程中，用测量的物理量回答以下效果(重力减速度为g)：(1)滑块经过光电门的速度v=________;(2)滑块动能的变化量Ek=________;(3)滑块克制摩擦力做的功Wf=________;(4)合力对滑块做的功W合=________..某先生以铁架台竖直杆上的放置位置到Q1的距离h为横坐标，以滑块经过光电门的挡光时间的平方倒数为纵坐标，依据测量数据在坐标中描点画出如图2所示直线，直线延伸线没有过坐标原点，其缘由主要是________________.解析：此题考察探求合力做功与动能变化的关系实验..(1)滑块经过光电门的速度v近似等于经过光电门时的平均速度，那么v=;(2)滑块动能的变化量Ek=mv2=m;(3)由题意，mgcos =mgsin ，设斜面长为x，那么滑块克制摩擦力做功Wf=mgcos x，联立xsin =H知，Wf=mgH; (4)合力对滑块做的功W=mg(H+h1)-Wf=mgh1..由题图知，h=0时，挡光时间不为零，说明平衡摩擦力时长木板的倾角过大.答案：.(1) (2)m (3)mgH (4)mgh1.平衡摩擦力时倾角过大力学实验与创新专题练习及答案分享到这里，更多内容请关注高考物理试题栏目。

高考考前训练题二．实验题部分（力学实验题编题者：谢 璞 杜守建）1．现要测定一根尼龙丝能承受的最大拉力F ，手头只有一个质量为m 的砝码（已知F ＞mg ）和一个米尺．请回答：（1）画出实验方案的示意图；（2）其中需测量的物理量是__________；（3）尼龙丝能承受的最大拉力F 的表达式是_________．答案：（1）实验方案的示意图如图所示．（2）需要测量的量是：尼龙丝的长L 和刚好拉断时两悬点间的距离l ．（3）尼龙丝能承受的最大拉力的表达式是222l L mgL F -=2．一打点计时器固定在斜面上某处，一小车拖着穿过打点计时器的纸带从斜面上滑下，如图（a ）所示．图（b ）是打出的纸带的一段．（1）已知打点计时器使用的交流电频率为50Hz ，利用图（b ）给出的数据可求出小车下滑的加速度a =_____．（2）为了求出小车与斜面间的动摩擦因数μ，还需要测量的物理量有________________________．用测得的量及加速度a 表示小车与斜面间的动摩擦因数μ=_______________． 答案：（1）4.00m/s 2（2）斜面上任两点处间距l 及对应的高度差h ．)(122l ga h h l -- （若测量的是斜面的倾角θ，则θθμcos tan g a -=）3．在做“研究平抛物体的运动”的实验中，为了确定小球在不同时刻所通过的位置，实验时用如图所示的装置，先将斜槽轨道的末端调整水平，在一块平木板表面钉上复写纸和白纸，并将该木板竖直立于紧靠槽口处．使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止释放，小球撞到木板并在白纸上留下痕迹A ；将木板向远离糟口平移距离x ，再使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止释放，小球撞在木板上得到痕迹B ；又将木板再向远离槽口平移距离x ，小球再从斜槽上紧靠挡板处由静止释放，再得到痕迹C ．若测得木板每次移动距离x =10.00cm ，A 、B 间距离78.41=y cm ，B 、C 间距离82.142=y cm ．（g 取80.9 m/s 2）（1）根据以上直接测量的物理量得小球初速度为=0v _________（用题中所给字母表示）．（2）小球初速度的测量值为_____________m/s ．答案：（1）12y g x （或：122y y g x +，或：12y y g x -，或：21122y y gy x +） （2）1.00±0.024．如图（乙）所示，将包有白纸的圆柱棒替代纸带和重物，蘸有颜料的毛笔固定在马达上并随之转动，使之替代打点计时器．当烧断挂圆柱的线后，圆柱竖直自由落下，毛笔就在圆柱白纸上划出记号，图（甲）所示，测得记号之间的距离依次为26、42、58、74、90、106mm ，已知马达铭牌上有“1440r ／min ”字样，请说明如何由此验证机械能守恒．答案：其方法如下：①由马达铭牌“1440 r ／min ”算出毛笔画的线距时间间隔了04.01440601≈==n T （s ）②根据Ts s v n n n 21++=算出任意选取的相邻两条线的瞬时速度． 25.104.0210)5842(3=⨯⨯+=-C v （m/s ） 65.104.0210)7458(3=⨯⨯+=-D v （m/s ）∴ 22210582121-⨯=-=∆m mv mv E C D k （J ） 而 21058-⨯==∆m CD mg E p （J ） 验证完毕．说明：就实验所得数据还可验证当地的重力加速度g 值．5．用如图所示的装置进行验证动量守恒的以下实验：（1）先测出滑块A 、B 的质量M 、m 及滑块与桌面的动摩擦因数μ，查出当地的重力加速度g ；（2）用细线将滑块A 、B 连接，使A 、B 间的弹簧处于压缩状态，滑块B 紧靠在桌边；（3）剪断细线，测出滑块B 做平抛运动落地时的水平位移为s 1，滑块A 沿桌面滑行距离为s 2．为验证动量守恒，写出还须测量的物理量及表示它的字母___________．如果动量守恒，须满足的关系是_________________．答案： 桌面离地面高度h hg ms gs M 2212=μ 说明：这是一个可以用来验证动量守恒定律的验证性实验．该题构思新颖，从验证动量守恒的实验出发，考查了平抛运动、动量定理、动能定理、动量守恒定律等高考热点．烧断细绳后在弹簧的弹力作用下，B 、A 以一定的水平速度分别向左、右运动．A 在水平桌面上向右作匀减速滑动时，克服摩擦做功，由动能定理可得2221Mgs Mv A μ=，得22gs v A μ=；B 向左作平抛运动，必须测得抛出时桌面离地面高度h ，由平抛运动规律可知：t s v B 1=，gh t 2=，即h g s v B 21=．测算得A v 、B v 后，如果动量守恒，必须满足关系式：B A mv Mv =，即h g ms gs M 2212=μ． 6．假设我们已经进入了航天时代，一个由三个高中学生组成的航天兴趣小组正乘外星科学考察飞船前往X 星球，准备用携带的下列器材测量X 星球表面的重力加速度g ，这些器材是：A ．钩码一盒，质量未知且各钩码质量不等B ．重锤一个，质量未知C ．带孔金属小球一个，直径已知为dD ．太阳能电池板一块，输出直流电压可满足任何要求E ．无弹性的丝线若干根F ．导线，开关若干G ．刻度尺1把H ．测力计1个I ．天平1台（含砝码1盒）J ．打点计时器1台（含复写纸片、纸带）K ．电子秒表1个L ．带有光控计时器的实验平板一块．在平板两端各有一个光控门，同时还配有其专用的直流电源、导线、开关、重锤线、滑块，该器材可用来测量物体从—个光控门运动到另—个光控门的时间M ．支架：能满足实验所需的固定作用到达X 星球后，三个学生从以上器材中选择各自所需的器材（同一器材可以重复选用），用不同的方法各自独立地测出了重力加速度g 的值．现请你完成他们所做的实验：实验一：（已经完成）（1）器材有：A 、H 、I（2）主要的实验步骤是：①选取一个合适的钩码，用天平测出质量m②用测力计测出该钩码的重力F③计算重力加速度的表达式为mF g = 实验二：（1）选用的器材有_________________（2）写出主要的实验步骤（简明扼要）．______________________________________________________________实验三：（1）选用的器材有_________________（2）写出主要的实验步骤（简明扼要）．______________________________________________________________答案：实验二：（1）C 、E 、G 、K 、M（2）①组装并安装好单摆，测出摆线长度L②测出n 次全振动的时间t ，算出周期nt T = ③计算重力加速度的表达式为22)2(2td L n g +=π 实验三：（1）G 、L 、M（2）①将带光控计时器的平板用支架竖直架稳②测量两个光控门之间的距离s③把滑块从上面的一个光控门处自由释放，读出下落时间t ④计算重力加速度的表达式为22ts g = 说明： 这是一道开放性实验试题，在中学阶段已经学到了多种测重力加速度g 的实验方法．该试题提供了X 星球表面作为实验场所，要求考生应用所学的知识在试题所提供的器材中选择合适的器材组合，进行测量．由题述的实验一的完成过程，又为要求考生完成的实验二、实验三的解答提供了解答模式．试题设计巧妙，难度不大，既考查了教材要求的测匀变速直线运动的加速度、用单摆测重力加速度的实验，更考查了学生的综合能力，实属值得为之叫好的开放性能力型实验题．根据题给器材可知，携带的既有利用公式G＝mg测重力加速度g的器材，又有可测匀变速直线运动的加速度的器材，还有组装成利用单摆测重力加速度g的器材．显然后两个实验测g的方法正是该题的答案．（电学实验题编题者：史献计黄皓燕王峰）7．描绘电场等势线的实验中，在平整的木板上依次铺放白纸、复写纸和导电纸．在导电纸上平放两个圆柱形电极A与B，分别与直流电源的正、负极接好，如图所示．若以A、B连线为x 轴，A、B连线的中垂线为y 轴．将一个探针固定在y 轴上的某一点，沿x轴移动另一个探针，发现无论怎样移动，灵敏电流计的指针都不偏转，若电源及连线都是完好的，可能的故障是____________．将实验故障排除后，探针从BO间某处沿x 轴向电极A移动的过程中，电流表中指针偏转的情况是________．思路分析与参考答案：导电纸的涂导电物质的一面朝下了，偏角逐渐减小到零，再反向偏转，偏角逐渐增大8．如图是用高电阻放电法测电容的实验电路图．其原理是测出电容器在充电电压为U时所带的电荷量Q，从而求出其电容C．该实验的操作步骤如下：（1）按电路图接好实验电路．（2）接通电键S，调节电阻箱R的阻值，使微安表的指针接近满刻度．记下这时的电压表读数U0＝6.2V和微安表读数I0＝490μA．（3）断开电键S并同时开始计时，每隔5s或10s读一次微安表的读数i，将读数记录在预先设计的表格中．（4）根据表格中的12组数据，以t为横坐标，i为纵坐标，在坐标纸上描点（在图中用“×”表示）．根据以上实验结果和图象，可以估算出当电容器两端电压为U0时该电容器所带的电荷量Q0约为C，从而算出该电容器的电容约为F．思路分析与参考答案：用一条光滑曲线将坐标系中的点依次相连，得到放电曲线，曲线跟横轴所围的面积就表示放电过程放出的电荷量．每小方格代表的电荷量为q = 2.5×10－4 C．用四舍五入的方法数得小方格有32个，因此Q0 = 8×10－3 C．根据C = Q0/U0，得电容为C =1.3×10－3F．9．有一内阻未知（约25kΩ ~ 35kΩ）、量程未知（约25V ~ 35V），共有30个均匀小格的直流电压表○V．（1）某同学在研究性学习过程中想通过上述电压表测量一个多用表中欧姆档的内部电源的电动势，他们从多用表刻度盘上读出电阻刻度中间值为30．A ．请你将他们的实验电路连接起来．他们在实验过程中，欧姆档的选择开关拨至倍率“×_______” ．B ．在实验中，同学读出电压表的读数为U ，欧姆表指针所指的刻度为n ，并且在实验过程中，一切操作都是正确的，请你导出欧姆表电池的电动势表达式．（2）若在实验过程中测得该电压表内阻为30kΩ，为了测出电压表的量程，现有下列器材可供选用，要求测量多组数据，并有尽可能高的精确度．标准电压表○V1：量程3V ，内阻3kΩ 电流表○A ：量程0~3A ，内阻未知 滑动变阻器：总阻值1kΩ稳压电源E ：30V ，内阻不能忽略电键、导线若干A ．在右边方框中画出实验电路图B ．选用记录数据中任一组，写出计算量程的表达式U g = ______________．式中各字母的意义是：____________________________________________．思路分析与参考答案：（1）A ．电路如图所示，测电阻时应尽量使指针指在中间值附近，所以应选“×1k ”．B ．欧姆表中值电阻为R 中 = 30×1k Ω=30000Ω，欧姆表指n 刻度，则电压表内电阻R V = 1000n ，流过电压表电流I V =U /R V = U /(1000n )，根据闭合电路欧姆定律电池电动势E = U + I V R 中 = n n 30+U ． （2）A ．如图所示．mA R u I v 13000030===，所以不能用电流表；又电压表的量程较小于电源电动势，所以滑动变阻器应用分压接法．B ．U g = N U 1300，其中N ：○V 表指针所指格数，U 1：○V1表读数． 10． 电源的输出功率P 跟外电路的电阻R 有关．下左图是研究它们的关系的实验电路．为了便于进行实验和保护蓄电地，给蓄电池串联了一个定值电阻R 0，把它们一起看作电源（图中虚线框内部分）．于是电源的内电阻就是蓄电池的内电阻和定值电阻R 0之和，用r 表示．电源的电动势用E 表示．（1）写出电源的输出功率P 跟E 、r 、R 的关系式： ．（电流表与电压表都看作理想电表）（2）在下右图的实物图中按照下左图画出连线，组成实验电路．V V 1S电源 多用表 红表笔 黑表笔 电压表 多用表 红表笔黑表笔 电压表（3）下表中给出了6组实验数据，根据这些数据．在图中的方格纸中画出P －R 关系图线．根据图线可知，电源输出功率的最大值是_____________W ，当时对应的外电阻是_____________Ω．（4）由表中所给出的数据，若已知跟电源串联的定值电阻的阻值为R 0＝ 4.5Ω，还可以求得该电源的电动势E = _________V ，内电阻r 0 = __________Ω．思路分析与参考答案：（1）P = E 2R / (R +r )2 (2) 图略 （3） 图略，0.80 5.0（4）4.0 0.511．现有一阻值为10.0Ω的定值电阻、一个电键、若干根导线和一个电压表，该电压表表面上有刻度但无刻度值，要求设计一个能测定某电源内阻的实验方案．（已知电压表内阻很大，电压表量程大于电源电动势，电源内阻约为几欧），要求：（1）在下边方框中画出实验电路图（2）简要写出完成接线后的实验步骤（3）用测得的量计算电源内阻的表达式r = ________．思路分析与答案：（1）如图所示（2）①断开电键，记下电压表偏转的格数N 1②合上电键，记下电压表偏转的格数N 2 ③221N N N R r -= 12．现要求测量一个阻值较大的电阻R x 的阻值．从实验能够找到的实验器材如下：电动势与内电阻均未知的直流电源E滑动变阻R 1（全电路为300Ω）V标准电阻R 0（阻值已知）电压表2只，V 1、V 2（量程均能满足实验要求）开关（单刀开关、单刀双掷开关各一个）导线若干某同学通过实验研究发现R x 的阻值数值级与R 0及电压表内电阻相当，于是他设计了一种电路，其控制电路出图所示．(1) 请你在图中补全测量电路．（要求标出实验器材符号）(2) 简要写出实验的测量原理及电阻R x 的计算表达式．（表达式中的物理量需要加以说明）．思路分析与答案：（1）电路图如图所示．(2) 将S 2与1接通，读出电压表V 2示数U 1，并读出电压表V 1示数U ；再将S 2与2接通，调节滑动变阻器，使电压表示数仍为U （即电压表V 1示数不变），读出电压表V 2示数U 2．在R 0、R x 串联电压保持不变时，根据欧姆定律及串、并联电路性质可知U 1：U 2 = R 0：R x ，故R x = 012R U U ． （热学实验题编题者：孙道华 魏 昕）13．在用油膜法粗测分子直径的实验中，在哪些方面作了理想化的假设_____________________________________________________________________．下面是一次实际测量的数据。

高中物理创新试题及答案一、选择题1. 根据牛顿第三定律，以下哪项描述是错误的？A. 作用力和反作用力大小相等，方向相反B. 作用力和反作用力同时产生，同时消失C. 作用力和反作用力作用在同一个物体上D. 作用力和反作用力作用在两个不同的物体上2. 光的折射现象中，以下哪个选项是正确的？A. 折射角始终大于入射角B. 当光从空气斜射入水中时，折射角小于入射角C. 折射角始终小于入射角D. 折射角与入射角的关系取决于光的传播介质3. 以下哪个选项不是描述电磁感应现象的条件？A. 导体在磁场中做切割磁感线运动B. 导体中产生感应电流C. 导体静止不动D. 磁场强度发生变化二、填空题4. 根据能量守恒定律，一个物体的动能和势能之和在没有外力作用下保持不变，这个总和称为______。

5. 欧姆定律表明，电阻两端的电压与通过电阻的电流成正比，公式为______。

三、简答题6. 请简述什么是相对论，并说明其对物理学发展的影响。

四、计算题7. 一个质量为2kg的物体，从静止开始在水平面上以4m/s²的加速度加速运动。

求物体在3秒内通过的位移。

五、实验题8. 设计一个实验来验证牛顿第二定律，即力等于质量乘以加速度。

答案：一、选择题1. 答案：C（作用力和反作用力作用在两个不同的物体上）2. 答案：B（当光从空气斜射入水中时，折射角小于入射角）3. 答案：C（导体静止不动）二、填空题4. 答案：机械能5. 答案：V = IR三、简答题6. 相对论是爱因斯坦提出的物理学理论，它包括狭义相对论和广义相对论。

狭义相对论主要解决了在不同惯性系中物理定律的一致性问题，提出了时间膨胀和长度收缩的概念。

广义相对论则是对引力的一种新解释，认为引力是由物体对周围时空的弯曲造成的。

相对论的提出极大地推动了物理学的发展，特别是在量子力学和宇宙学领域。

四、计算题7. 根据公式：\( s = ut + \frac{1}{2}at^2 \)，其中\( u = 0 \)（初始速度），\( a = 4m/s^2 \)，\( t = 3s \)，代入公式得：\( s = 0 + \frac{1}{2} \times 4 \times 3^2 = 18m \)。

专题16 力学实验1、（2022·湖南卷·T11）小圆同学用橡皮筋、同种一元硬币、刻度尺、塑料袋、支架等，设计了如图（a）所示的实验装置，测量冰墩墩玩具的质量。

主要实验步骤如下：（1）查找资料，得知每枚硬币的质量为6.05g；（2）将硬币以5枚为一组逐次加入塑料袋，测量每次稳定后橡皮筋的长度l，记录数据如下表：序号 1 2 3 4 5硬币数量n/枚 5 10 15 20 25l10.51 12.02 13.54 15.05 16.56长度/cm（3）根据表中数据在图（b）上描点，绘制图线；______（4）取出全部硬币，把冰墩墩玩具放入塑料袋中，稳定后橡皮筋长度的示数如图（c）所示，此时橡皮筋的长度为______cm；（5）由上述数据计算得冰墩墩玩具的质量为______g（计算结果保留3位有效数字）。

【答案】①. 见解析②. 15.35 ③. 127【解析】（3）[1]根据表格标点连线如图（4）[2]由图可知刻度尺的分度值为1mm ，故读数15.35cm l =； （5）[3]设橡皮筋的劲度系数为k ，原长为x 0，则()110n mg k l x =- ()250n mg k l x =-设冰墩墩的质量为m 1，则有()10m g k l x =-联立各式代入数据可得142.69g m ≈。

2、（2022·广东卷·T11）某实验小组为测量小球从某一高度释放，与某种橡胶材料碰撞导致的机械能损失，设计了如图（a ）所示的装置，实验过程如下：（1）让小球从某一高度由静止释放，与水平放置的橡胶材料碰撞后竖直反弹。

调节光电门位置，使小球从光电门正上方释放后，在下落和反弹过程中均可通过光电门。

（2）用螺旋测微器测量小球的直径，示数如图（b ）所示，小球直径d =__________mm 。

（3）测量时，应__________（选填“A ”或“B ”，其中A 为“先释放小球，后接通数字计时器”，B 为“先接通数字计时器，后释放小球”）。

实验专题（力学、电学、其他）1、力学实验1.[2024·甘肃卷] 用图甲所示实验装置探究外力一定时加速度与质量的关系.(1)以下操作正确的是 . A .使小车质量远小于槽码质量 B .调整垫块位置以补偿阻力C .补偿阻力时移去打点计时器和纸带D .释放小车后立即打开打点计时器(2)保持槽码质量不变,改变小车上砝码的质量,得到一系列打点纸带.其中一条纸带的计数点如图乙所示,相邻两点之间的距离分别为S 1,S 2,…,S 8,时间间隔均为T.下列加速度算式中,最优的是 . A .a =17S 8-S 7T 2+S 7-S 6T 2+S 6-S 5T 2+S 5-S 4T 2+S 4-S 3T 2+S 3-S 2T 2+S 2-S 1T2B .a =16S 8-S 62T 2+S 7-S 52T 2+S 6-S 42T '2+S 5-S 32T 2+S 4-S 22T 2+S 3-S 12T 2C .a =15S 8-S 53T 2+S 7-S 43T 2+S 6-S 33T 2+S 5-S 23T 2+S 4-S 13T 2D .a =14S 8-S 44T 2+S 7-S 34T 2+S 6-S 24T 2+S 5-S 14T 2(3)以小车和砝码的总质量M 为横坐标,加速度的倒数1a为纵坐标,甲、乙两组同学分别得到的1a -M 图像如图丙所示.由图可知,在所受外力一定的条件下,a 与M 成 (填“正比”或“反比”);甲组所用的 (填“小车”“砝码”或“槽码”)质量比乙组的更大.1.(1)B (2)D (3)反比 槽码[解析] (1)为了使小车所受的合外力大小近似等于槽码的总重力,故应使小车质量远大于槽码质量,故A 错误;为了保证小车所受细线拉力等于小车所受合力,则需要调整垫块位置以补偿阻力,也要保持细线和长木板平行,故B 正确;补偿阻力时不能移去打点计时器和纸带,需要通过纸带上点迹是否均匀来判断小车是否做匀速运动,故C 错误;根据操作要求,应先打开打点计时器再释放小车,故D 错误.(2)根据逐差法可知S 5-S 1=4a 1T 2,S 6-S 2=4a 2T 2,S 7-S 3=4a 3T 2,S 8-S 4=4a 4T 2,联立可得小车加速度表达式为a =14S 8-S 44T 2+S 7-S 34T 2+S 6-S 24T 2+S 5-S 14T 2,此方法用到了纸带上的所有数据,故选D .(3)根据图像可知1a 与M 成正比,故在所受外力一定的条件下,a 与M 成反比;设槽码的质量为m ,则由牛顿第二定律得mg =(m +M )a ,化简可得1a =1mg ·M +1g ,故斜率越小,槽码的质量m 越大,由图可知甲组所用的槽码质量比乙组的更大.2.[2024·广东卷] 下列是《普通高中物理课程标准》中列出的三个必做实验的部分步骤,请完成实验操作和计算.(1)图甲是“探究加速度与物体受力、物体质量的关系”实验装置示意图.图中木板右端垫高的目的是 .图乙是实验得到的纸带一部分,每相邻两计数点间有四个点未画出,相邻计数点的间距已在图中给出.打点计时器电源频率为50 Hz,则小车的加速度大小为 m/s 2(结果保留3位有效数字).(2)在“长度的测量及其测量工具的选用”实验中,某同学用50分度的游标卡尺测量一圆柱体的长度,示数如图丙所示,图丁为局部放大图,读数为 cm .(3)在“用双缝干涉实验测量光的波长”实验调节过程中,在光具座上安装光源、遮光筒和光屏.遮光筒不可调节.打开并调节 ,使光束沿遮光筒的轴线把光屏照亮.取下光屏,装上单缝、双缝和测量头.调节测量头,并缓慢调节单缝的角度直到目镜中观察到 .2.(1)平衡摩擦力 2.86 (2)4.122 (3)光源 清晰的干涉条纹[解析] (1)“探究加速度与物体受力、物体质量的关系”实验中,图中木板右端垫高的目的是平衡摩擦力;打点计时器打点的周期T =1f =150 s=0.02 s,因为纸带上每相邻两计数点间有四个点未画出,故纸带上每相邻两计数点间的时间间隔为Δt =5T =0.1 s,由逐差法可得小车的加速度大小为a =Δx (Δt )2=[(16.29+13.43+10.59)-(7.72+4.88+2.01)]×10-2(3×0.1)2m/s 2≈2.86 m/s 2.(2)根据游标卡尺读数规则,读数为41 mm+11×0.02 mm=41.22 mm=4.122 cm .(3)在“用双缝干涉实验测量光的波长”实验中,安装完元件后,应打开并调节光源,使光束沿轴线照亮光屏.取下光屏,装上单缝、双缝和测量头,调节测量头,并缓慢调节单缝的角度直到目镜中观察到清晰的干涉条纹.3.[2024·海南卷] 水平圆盘上紧贴边缘放置一密度均匀的小圆柱体,如图甲所示,图乙为俯视图,测得圆盘直径D =42.02 cm,圆柱体质量m =30.0 g,圆盘绕过盘心O 的竖直轴匀速转动,转动时小圆柱体相对圆盘静止.甲乙丙为了研究小圆柱体做匀速圆周运动时所需要的向心力情况,某同学设计了如下实验步骤: (1)用秒表测圆盘转动10周所用的时间t =62.8 s,则圆盘转动的角速度ω= rad/s(π取3.14).(2)用游标卡尺测量小圆柱体不同位置的直径,某次测量的示数如图丙所示,该读数d = mm,多次测量后,得到平均值恰好与d 相等.(3)写出小圆柱体所需向心力表达式F = (用D 、m 、ω、d 表示),其大小为 N(保留2位有效数字).3.(1)1 (2)16.1 (3)mω2·(D -d )26.1×10-3[解析] (1)圆盘转动10周所用的时间t =62.8 s,则圆盘转动的周期为T =62.810s=6.28 s,根据角速度与周期的关系有ω=2πT =1 rad/s .(2)根据游标卡尺的读数规则有1.6 cm+1×0.1 mm=16.1 mm . (3)小圆柱体做圆周运动的半径为r =D -d2,则小圆柱体所需向心力表达式F =mω2·(D -d )2,代入数据得F ≈6.1×10-3 N .4.[2024·海南卷] 为验证两个互成角度的力的合成规律,某组同学用两个弹簧测力计、橡皮条、轻质小圆环、木板、刻度尺、白纸、铅笔、细线和图钉等器材,按照如下实验步骤完成实验:a.用图钉将白纸固定在水平木板上;b.如图甲、乙所示,橡皮条的一端固定在木板上的G点,另一端连接轻质小圆环,将两细线系在小圆环上,细线另一端系在弹簧测力计上,用两个弹簧测力计共同拉动小圆环到某位置,并标记圆环的圆心位置为O点,拉力F1和F2的方向分别过P1和P2点,大小分别为F1=3.60 N、F2=2.90 N;撤去拉力F1和F2,改用一个弹簧测力计拉动小圆环,使其圆心到O点,在拉力F的方向上标记P3点,拉力的大小为F=5.60 N.请完成下列问题:(1)在图乙中按照给定的标度画出F1、F2和F的图示,然后按平行四边形定则画出F1、F2的合力F'.(2)比较F和F',写出可能产生误差的两点原因.4.(1)如图所示(2)①没有做到弹簧测力计、细线、橡皮条都与木板平行;②读数时没有正视弹簧测力计[解析] (1)按照给定的标度画出F1、F2和F的图示,然后按平行四边形定则画出F1、F2的合力F',如图所示.(2)F和F'不完全重合的误差可能是:①没有做到弹簧测力量计、细线、橡皮条都与木板平行;②读数时没有正视弹簧测力计.5.[2024·江西卷] 某小组探究物体加速度与其所受合外力的关系.实验装置如图1所示,水平轨道上安装两个光电门,小车上固定一遮光片,细线一端与小车连接,另一端跨过定滑轮挂上钩码.(1)实验前调节轨道右端滑轮高度,使细线与轨道平行,再适当垫高轨道左端以平衡小车所受摩擦力.(2)小车的质量为M1=320 g.利用光电门系统测出不同钩码质量m时小车加速度a.钩码所受重力记为F,作出a-F图像,如图2中图线甲所示.(3)由图线甲可知,F较小时,a与F成正比;F较大时,a与F不成正比.为了进一步探究,将小车的质量增加至M2=470 g,重复步骤(2)的测量过程,作出a-F像,如图2中图线乙所示.(4)与图线甲相比,图线乙的线性区间,非线性区间.再将小车的质量增加至M3=720 g,重复步骤(2)的测量过程,记录钩码所受重力F与小车加速度a,如下表所示(表中第9~14组数据未列出).序号12345钩码所受重力0.0200.0400.0600.0800.100F/(9.8 N)小车加速度0.260.550.821.081.36a/(m·s-2)序号6789~1415钩码所受重力0.1200.1400.160…0.300F/(9.8 N)小车加速度1.671.952.20…3.92a/(m·s-2)(5)请在图2中补充描出第6至8三个数据点,并补充完成图线丙.(6)根据以上实验结果猜想和推断:小车的质量 时,a 与F 成正比.结合所学知识对上述推断进行解释:.5.(4)较大 较小 (5)如图所示(6)远大于钩码的质量 对钩码根据牛顿第二定律有F -F T =ma ,对小车根据牛顿第二定律有F T =Ma ,联立解得F =(M +m )a ,变形得a =1M+mF ,当m ≪M 时,可认为m +M ≈M ,则a =1MF ,即a 与F成正比[解析] (4)根据题图2分析可知,与图线甲相比,图线乙的线性区间较大,非线性区间较小.(5)在坐标系中进行描点,结合其他点用平滑的直线连接各点,使尽可能多的点在线上,不在线上的点均匀地分布在线的两侧.作出图线丙如图所示.2、电学实验1.[2024·安徽卷] 某实验小组要将电流表G(铭牌标示:I g=500 μA,R g=800 Ω)改装成量程为0~1 V和0~3 V的电压表,并用标准电压表对其进行校准.选用合适的电源、滑动变阻器、电阻箱、开关和标准电压表等实验器材,按图甲所示连接电路,其中虚线框内为改装电路.(1)开关S1闭合前,滑片P应移动到(填“M”或“N”)端.(2)根据要求和已知信息,电阻箱R1的阻值已调至1200 Ω,则R2的阻值应调至Ω.(3)当单刀双掷开关S2与a连接时,电流表G和标准电压表V的示数分别为I、U,则电流表G 的内阻可表示为.(结果用U、I、R1、R2表示)(4)校准电表时,发现改装后电压表的读数始终比标准电压表的读数偏大,经排查发现电流表G 内阻的真实值与铭牌标示值有偏差,则只要即可.(填正确答案标号)A.增大电阻箱R1的阻值B.减小电阻箱R2的阻值C.将滑动变阻器的滑片P向M端滑动(5)校准完成后,开关S2与b连接,电流表G的示数如图乙所示,此示数对应的改装电压表读数为V.(保留2位有效数字)1.(1)M(2)4000(3)U-R1-R2(4)A(5)0.86I[解析] (1)由图可知,该滑动变阻器采用分压式接法,为了保护仪表安全,在开关S1闭合前,滑片P应移到M端;(2)当开关S2接b时,电压表量程为0~1 V,根据欧姆定律有U1=I g(R g+R1),当开关S2接a时,电压表量程为0~3 V,根据欧姆定律有U2=I g(R g+R1+R2),其中R1=1200 Ω,联立解得R2=4000 Ω; (3)当开关S2接a时,根据欧姆定律有U=I(R g+R1+R2),则电流表G的内阻可表示为R g=U-R1-R2;I(4)校准电表时,发现改装后电压表的读数始终比标准电压表的读数偏大,可知电流表G内阻的真实值小于铭牌标示值,根据闭合电路的欧姆定律知,可以增大两电阻箱的阻值.故选A. (5)根据闭合电路欧姆定律可得U V=I A(R g+R1)=430×10-6×(800+1200) V=0.86 V.2.[2024·甘肃卷] 精确测量干电池电动势和内阻需要考虑电表内阻的影响.可用器材有:电压表(量程0~1.5 V,内阻约为1.5 kΩ)、电流表(量程0~0.6 A)、滑动变阻器、开关、干电池和导线若干.某小组开展了以下实验.甲乙(1)考虑电流表内阻影响①用图甲所示电路测量电流表的内阻.从图乙电压表和电流表读数可得电流表内阻R A=Ω(保留2位有效数字).②用图丙所示电路测量干电池电动势和内阻.电压表读数、电流表读数、干电池内阻和电流表内阻分别用U、I、r和R A表示.则干电池电动势E=U+(用I、r和R A表示).③调节滑动变阻器测得多组电表读数,作出图丁所示的U-I图像.则待测干电池电动势E= V(保留3位有效数字)、内阻r=Ω(保留1位小数).丁(2)考虑电压表内阻影响该小组也尝试用图戊所示电路测量电压表内阻,但发现实验无法完成.原因是.A.电路设计会损坏仪器B.滑动变阻器接法错误C.电压太大无法读数D.电流太小无法读数2.(1)①1.0②I(r+R A)③1.401.0(2)D[解析] (1)①由图乙可知,电压表读数为U=0.60 V,电流表读数为I=0.58 A,根据欧姆定律可得电流表内阻为R A=UI =0.600.58Ω≈1.0 Ω;②由闭合电路欧姆定律可知,干电池电动势的表达式为E=U+I(r+R A);③根据E=U+I(r+R A)变形得到U=-(r+R A)I+E,根据图像可知,纵截距b=E=1.40 V,斜率的绝对值|k|=r+R A=1.40-1.000.20-0Ω=2.0 Ω,所以待测干电池电动势为E=1.40 V,内阻为r=1.0 Ω.(2)由于将电压表串联接在电路中,电压表内阻很大,电路中电流太小,故无法完成实验的原因可能是电流太小无法读数,故选D.3.[2024·广东卷] 某科技小组模仿太阳能发电中的太阳光自动跟踪系统,制作光源跟踪演示装置,实现太阳能电池板方向的调整,使电池板正对光源.图甲是光照方向检测电路.所用器材有:电源E(电动势3 V);电压表V1和V2(量程均有0~3 V 和0~15 V,内阻均可视为无穷大);滑动变阻器R;两个相同的光敏电阻R G1和R G2;开关S;手电筒;导线若干.图乙是实物图.图中电池板上垂直安装有半透明隔板,隔板两侧装有光敏电阻,电池板固定在电动机转轴上.控制单元与检测电路的连接未画出.控制单元对光照方向检测电路无影响.请完成下列实验操作和判断.(1)电路连接.图乙中已正确连接了部分电路,请完成虚线框中滑动变阻器R、电源E、开关S和电压表V1间的实物图连线.(2)光敏电阻阻值与光照强度关系测试.①将图甲中R的滑片置于端,用手电筒的光斜照射到R G1和R G2,使R G1表面的光照强度比R G2表面的小.②闭合S,将R的滑片缓慢滑到某一位置.V1的示数如图丙所示,读数U1为V,V2的示数U2为1.17 V.由此可知,表面光照强度较小的光敏电阻的阻值(选填“较大”或“较小”).③断开S.(3)光源跟踪测试.①将手电筒的光从电池板上方斜照射到R G1和R G2.②闭合S,并启动控制单元.控制单元检测并比较两光敏电阻的电压,控制电动机转动.此时两电压表的示数U1<U2,图乙中的电动机带动电池板(填“逆时针”或“顺时针”)转动,直至时停止转动,电池板正对手电筒发出的光.3.(1)如图所示(2)①b②1.63(1.61~1.65均可)较大(3)②逆时针U1=U2(或R G1=R G2)[解析] (1)由题图甲可知,V1测R G1两端电压,V2测R G2两端电压,滑动变阻器采用分压式接法,由题图乙可知,此时V2已并联在R G2两端,V1未并联在电路中,故应将V1的“3”接线柱连到滑动变阻器右上接线柱处,滑动变阻器分压式接入电路中.(2)①从安全性角度考虑,一开始应将题图甲中R的滑片置于b端,使两个电压表的示数均为零.②由题图丙知电压表的分度值为0.1 V,根据读数原则需估读到0.1 V的下一位,读数为1.63 V.由串联电路中电流相等,电阻之比等于电压之比,可知电压较大时对应的电阻较大.由题图甲知,V1测R G1两端电压,V2测R G2两端电压,且U1>U2,则R G1>R G2,由①可知R G1表面的光照强度比R G2表面的小,说明表面光照强度较小的光敏电阻的阻值较大.(3)②U1<U2,说明R G1电阻小,对应光照强度大,而R G2电阻大,对应光照强度小,因此光是从左上方斜向右下方照射,所以应逆时针转动电池板,使光线和太阳能电池板垂直,直至U1=U2时停止转动,此时R G1=R G2,两板对应光照强度相同,电池板正对手电筒发出的光.4.[2024·广西卷] 某同学为探究电容器充、放电过程,设计了图甲实验电路.器材如下:电容器,电源E(电动势6 V,内阻不计),电阻R1=400.0 Ω,电阻R2=200.0 Ω,电流传感器,开关S1、S2,导线若干.实验步骤如下:(1)断开S1、S2,将电流传感器正极与a节点相连,其数据采样频率为5000 Hz,则采样周期为s;(2)闭合S 1,电容器开始充电,直至充电结束,得到充电过程的I -t 曲线如图乙,由图乙可知开关S 1闭合瞬间流经电阻R 1的电流为 mA(结果保留3位有效数字);(3)保持S 1闭合,再闭合S 2,电容器开始放电,直至放电结束,则放电结束后电容器两极板间电压为 V;(4)实验得到放电过程的I -t 曲线如图丙,I -t 曲线与坐标轴所围面积对应电容器释放的电荷量为0.018 8 C,则电容器的电容C 为 μF .图丙中I -t 曲线与横坐标、直线t =1 s 所围面积对应电容器释放的电荷量为0.003 8 C,则t =1 s 时电容器两极板间电压为 V(结果保留2位有效数字). 4.(1)15000(2)15.0 (3)2 (4)4.7×103 5.2[解析] (1)采样周期为T =1f =15000 s .(2)由图乙可知开关S 1闭合瞬间流经电阻R 1的电流为15.0 mA .(3)放电结束后电容器两极板间电压等于R 2两端电压,根据闭合电路欧姆定律得电容器两极板间电压为U C =ER 1+R 2·R 2=2 V . (4)充电结束后电容器两端电压为U C '=E =6 V,故可得ΔQ =(U C '-U C )C =0.018 8 C,解得C =4.7×103 μF;设t =1 s 时电容器两极板间电压为U C ″,得(U C '-U C ″)C =0.003 8 C,代入数值解得U C ″≈5.2 V .5.[2024·海南卷] 用如图甲所示的电路观察电容器的充放电现象,实验器材有电源E 、电容器C 、电压表、电流表、电流传感器、计算机、定值电阻R 、单刀双掷开关S 1、开关S 2、导线若干.(1)闭合开关S 2,将S 1接1,电压表示数增大,最后稳定在12.3 V .在此过程中,电流表的示数 .(填选项标号) A .一直稳定在某一数值 B .先增大,后逐渐减小为零C .先增大,后稳定在某一非零数值(2)先后断开开关S 2、S 1,将电流表更换成电流传感器,再将S 1接2,此时通过定值电阻R 的电流方向为 (选填“a →b ”或“b →a ”),通过传感器将电流信息传入计算机,画出电流随时间变化的I -t 图像,如图乙,t =2 s 时I =1.10 mA,图中M 、N 区域面积比为8∶7,可求出R = kΩ(保留2位有效数字).5.(1)B (2)a →b 5.2[解析] (1)电容器充电过程中,当电路刚接通后,电流表示数从0增大至某一最大值,后随着电容器的不断充电,电路中的充电电流在减小,当充电结束电路稳定后,此时电路相当于断路,电流为0,故选B .(2)根据电路图可知充电结束后电容器上极板带正电,将S 1接2,电容器放电,此时通过定值电阻R 的电流方向为a →b ;t =2 s 时,I =1.10 mA,可知此时电容器两端的电压为U 2=IR ,电容器开始放电前两端电压为12.3 V ,根据I -t 图像与横轴围成的面积表示放电荷量可得,0~2 s 的放电荷量为Q 1=ΔU ·C =(12.3-1.10×10-3·R )C ,2 s 后到放电结束放电荷量为Q 2=ΔU'·C =1.10×10-3·RC ,根据题意Q 1Q 2=87,解得R ≈5.2 kΩ.6.[2024·河北卷] 某种花卉喜光,但阳光太强时易受损伤.某兴趣小组决定制作简易光强报警器,以便在光照过强时提醒花农.该实验用到的主要器材如下:学生电源、多用电表、数字电压表(0~20 V)、数字电流表(0~20 mA)、滑动变阻器R (最大阻值50 Ω,1.5 A)、白炽灯、可调电阻R 1(0~50 kΩ)、发光二极管LED 、光敏电阻R G 、NPN 型三极管VT 、开关和若干导线等. (1)判断发光二极管的极性使用多用电表的“×10 k”欧姆挡测量二极管的电阻.如图甲所示,当黑表笔与接线端M 接触、红表笔与接线端N 接触时,多用电表指针位于表盘中a 位置(见图乙);对调红、黑表笔后指针位于表盘中b 位置(见图乙).由此判断M 端为二极管的 (选填“正极”或“负极”).(2)研究光敏电阻在不同光照条件下的伏安特性①采用图丙中的器材进行实验,部分实物连接已完成.要求闭合开关后电压表和电流表的读数从0开始.导线L 1、L 2和L 3的另一端应分别连接滑动变阻器的 、 、接线柱(以上三空选填接线柱标号“A”“B”“C”或“D”).②图丁为不同光照强度下得到的光敏电阻伏安特性曲线,图中曲线Ⅰ、Ⅰ和Ⅰ对应光敏电阻受到的光照由弱到强.由图像可知,光敏电阻的阻值随其表面受到光照的增强而(选填“增大”或“减小”).(3)组装光强报警器电路并测试其功能图戊为利用光敏电阻、发光二极管、三极管(当b、e间电压达到一定程度后,三极管被导通)等元件设计的电路.组装好光强报警器后,在测试过程中发现,当照射到光敏电阻表面的光强达到报警值时,发光二极管并不发光,为使报警器正常工作,应(选填“增大”或“减小”)可调电阻R1的阻值,直至发光二极管发光.6.(1)负极(2)①A A C(或D)[或者三空分别为:C(或D)A B]②减小(3)增大[解析] (1)使用多用电表欧姆挡测二极管电阻时,电流也是“红进黑出”,即表内电源正极与黑表笔相连,电源负极与红表笔相连,且测二极管正向电阻时阻值很小,测二极管反向电阻时阻值无穷大.当黑表笔与接线柱M接触、红表笔与接线柱N接触时,多用电表指针位于表盘中a 位置(电阻无穷大),而对调红、黑表笔后指针位于表盘中b位置(电阻很小),说明黑表笔(连接电源正极)与接线柱N接触时测的是二极管正向电阻,即N端为二极管的正极.(2)①要求闭合开关后电压表和电流表的读数从0开始,所以滑动变阻器应采用分压式接法,导线L2应连接A接线柱,导线L1和导线L3应“一上一下”连接滑动变阻器的接线柱,可以导线L1连接A接线柱,导线L3连接C或D接线柱,或者导线L3连接B接线柱,导线L1连接C或D接线柱.②伏安特性曲线上的点与原点连线的斜率的倒数表示电阻,由所给伏安特性曲线图可知,曲线Ⅰ、Ⅰ、Ⅰ对应的电阻在减小,说明随着光照由弱到强,光敏电阻的阻值减小.(3)在测试过程中发现,当照射在光敏电阻表面的光强达到报警值时,发光二极管并不发光,说明三极管未被导通,这是因为b、e间电压较小,未达到是三极管导通的值,为使报警器正常工作,应调大R1两端分得的电压直至发光二极管发光,由于R1与R G串联后总电压一定,所以要调大R1的阻值.7.[2024·江苏卷] 某同学在实验室做“测定金属的电阻率”的实验,除被测金属丝外,还有如下实验器材可供选择:A.直流电源:电动势约为3 V,内阻可忽略不计;B.电流表A:量程0~100 mA,内阻约为5 Ω;C.电压表V:量程0~3 V,内阻为3 kΩ;D.滑动变阻器:最大阻值为100 Ω,允许通过的最大电流为0.5 A;E.开关、导线等.(1)该同学用刻度尺测得金属丝接入电路的长度L=0.820 m,用螺旋测微器测量金属丝直径时的测量结果如图甲所示,从图中读出金属丝的直径为mm.(2)用多用电表欧姆“×1”挡测量接入电路部分的金属丝电阻时,多用电表的示数如图乙所示,从图中读出金属丝电阻约为Ω.(3)若该同学根据伏安法测出金属丝的阻值R=10.0 Ω,则这种金属材料的电阻率为Ω·m.(结果保留两位有效数字)7.(1)0.787(0.785~0.788均可)(2)9.0(3)5.9×10-6[解析] (1)根据螺旋测微器的读数规律,该读数为d=0.5 mm+28.7×0.01 mm=0.787 mm.(2)根据欧姆挡的读数规律,该读数为R x=9.0×1 Ω=9.0 Ω.(3)根据电阻定律有R=ρLS =ρLπ(d2)2=4ρLπd2,解得ρ=πd2R4L,代入数据得ρ=5.9×10-6 Ω·m.8.[2024·江西卷] 某小组欲设计一种电热水器防触电装置,其原理是:当电热管漏电时,利用自来水自身的电阻,可使漏电电流降至人体安全电流以下.为此,需先测量水的电阻率,再进行合理设计.(1)如图1所示,在绝缘长方体容器左右两侧安装可移动的薄金属板电极,将自来水倒入其中,测得水的截面宽d=0.07 m和高h=0.03 m.(2)现有实验器材:电流表(量程0~300 μA,内阻R A=2500 Ω)、电压表(量程0~3 V或0~15 V,内阻未知)、直流电源(3 V)、滑动变阻器、开关和导线.请在图1中画线完成电路实物连接.(3)连接好电路,测量26 ℃的水在不同长度l时的电阻值R x.将水温升到65 ℃,重复测量.绘出26 ℃和65 ℃水的R x-l图线,分别如图2中甲、乙所示.(4)若R x-l图线的斜率为k,则水的电阻率表达式为ρ=(用k、d、h表示).实验结果表明,温度(选填“高”或“低”)的水更容易导电.(5)测出电阻率后,拟将一段塑料水管安装于热水器出水口作为防触电装置.为保证出水量不变,选用内直径为8.0×10-3m的水管.若人体的安全电流为1.0×10-3A,热水器出水温度最高为65 ℃,忽略其他电阻的影响(相当于热水器220 V的工作电压直接加在水管两端),则该水管的长度至少应设计为m.(保留2位有效数字)8.(2)如图所示(4)kdh高(5)0.46[解析] (2)由于电流表阻值已知,因此电流表采用内接法时,水的电阻R =U I-R A ,可消除伏安法测电阻的系统误差;因电源电动势为3 V ,则电压表选用0~3 V 量程.实物连线如图所示. (4)根据电阻定律有R x =ρl S ,又S =dh ,联立可得R x =ρdℎl ,故R x -l 图像的斜率k =ρdℎ,解得ρ=kdh ;根据题图2可知,65 ℃水的R x -l 图像的斜率比26 ℃水的R x -l 图像的斜率小,说明温度高的水的电阻率较小,更容易导电.(5)根据欧姆定律和电阻定律有R =UI =ρl 'πD 24,其中ρ=kdh ,由题图2可知,65 ℃水的R x -t 图像的斜率k =80.7×103 Ω/m,代入数据解得l'≈0.46 m,故该水管长度的最小值为0.46 m .9.[2024·辽宁卷] 某探究小组要测量电池的电动势和内阻.可利用的器材有:电压表、电阻丝、定值电阻(阻值为R 0)、金属夹、刻度尺、开关S 、导线若干.他们设计了如图所示的实验电路原理图.(1)实验步骤如下:①将电阻丝拉直固定,按照图甲连接电路,金属夹置于电阻丝的 (选填“A ”或“B ”)端; ②闭合开关S,快速滑动金属夹至适当位置并记录电压表示数U ,断开开关S,记录金属夹与B 端的距离L ;③多次重复步骤②,根据记录的若干组U 、L 的值,作出图丙中图线Ⅰ;④按照图乙将定值电阻接入电路,多次重复步骤②,再根据记录的若干组U 、L 的值,作出图丙中图线Ⅰ.(2)由图线得出纵轴截距为b ,则待测电池的电动势E = .(3)由图线求得Ⅰ、Ⅰ的斜率分别为k 1、k 2,若k2k 1=n ,则待测电池的内阻r = (用n 和R 0表示).9.(1)A (2)1b(3)R 0n -1[解析] (1)为了保护电路,避免通过电源的电流过大,闭合开关前,金属夹应置于使电阻丝接入电路的阻值最大处,即应该置于A 端.(2)对于图甲电路,根据闭合电路欧姆定律有U =E -Ir ,设金属丝的电阻率为ρ,横截面积为S ,根据欧姆定律和电阻定律有I =UR ,R =ρLS ,联立可得U =E -USρL r ,整理可得1U =1E +Sr Eρ·1L ,对于图乙电路,根据闭合电路欧姆定律有U =E -I (r +R 0),根据欧姆定律和电阻定律有I =UR,R =ρL S,联立并整理可得1U =1E+S (r+R 0)Eρ·1L ,所以图线的纵轴截距b =1E ,解得E =1b .(3)由题意可知k 1=SrEρ,k 2=S (r+R 0)Eρ,又k2k 1=n ,联立解得r =R0n -1. 10.电阻型氧气传感器的阻值会随所处环境中的氧气含量发生变化.在保持流过传感器的电流(即工作电流)恒定的条件下,通过测量不同氧气含量下传感器两端的电压,建立电压与氧气含量之间的对应关系,这一过程称为定标.一同学用图甲所示电路对他制作的一个氧气传感器定标.实验器材有:装在气室内的氧气传感器(工作电流1 mA)、毫安表(内阻可忽略)、电压表、电源、滑动变阻器、开关、导线若干、5个气瓶(氧气含量分别为1%、5%、10%、15%、20%).(1)将图甲中的实验器材间的连线补充完整,使其能对传感器定标; (2)连接好实验器材,把氧气含量为1%的气瓶接到气体入口;(3)把滑动变阻器的滑片滑到 端(选填“a ”或“b ”),闭合开关;。

高中物理创新试题及答案一、单项选择题（每题3分，共30分）1. 以下哪种情况中，物体的机械能守恒？A. 物体在斜面上匀速下滑B. 物体在竖直方向上自由落体C. 物体在水平面上受到一个恒定的摩擦力作用D. 物体在竖直方向上受到一个恒定的拉力作用答案：B2. 根据牛顿第二定律，以下哪个方程是正确的？A. F = maB. F = m*vC. F = m*aD. F = m*v^2答案：A3. 以下哪种情况中，物体的加速度为零？A. 物体以恒定速度运动B. 物体的速度在增加C. 物体的速度在减少D. 物体的速度在变化答案：A4. 以下哪种电磁波的波长最长？A. 无线电波B. 微波C. 红外线D. 可见光答案：A5. 以下哪种情况中，物体的动量守恒？A. 物体受到一个恒定的外力作用B. 物体受到一个变化的外力作用C. 物体在没有外力作用下运动D. 物体在受到多个外力作用下运动答案：C6. 以下哪种情况中，物体的动能增加？A. 物体的速度减小B. 物体的速度增加C. 物体的速度不变D. 物体的速度先增加后减小答案：B7. 以下哪种情况中，物体的势能增加？A. 物体在重力作用下上升B. 物体在重力作用下下降C. 物体在没有外力作用下运动D. 物体在受到一个向上的外力作用下上升答案：A8. 以下哪种情况中，物体的机械能不守恒？A. 物体在斜面上匀速下滑B. 物体在竖直方向上自由落体C. 物体在水平面上受到一个恒定的摩擦力作用D. 物体在竖直方向上受到一个恒定的拉力作用答案：C9. 以下哪种情况中，物体的动量不守恒？A. 物体受到一个恒定的外力作用B. 物体受到一个变化的外力作用C. 物体在没有外力作用下运动D. 物体在受到多个外力作用下运动答案：D10. 以下哪种情况中，物体的动能不变？A. 物体的速度减小B. 物体的速度增加C. 物体的速度不变D. 物体的速度先增加后减小答案：C二、多项选择题（每题4分，共20分）11. 以下哪些因素会影响物体的动量？A. 物体的质量B. 物体的速度C. 物体的形状D. 物体的颜色答案：A、B12. 以下哪些因素会影响物体的动能？A. 物体的质量B. 物体的速度C. 物体的形状D. 物体的颜色答案：A、B13. 以下哪些因素会影响物体的势能？A. 物体的质量B. 物体的高度C. 物体的形状D. 物体的颜色答案：A、B14. 以下哪些因素会影响电磁波的传播？A. 传播介质B. 传播距离C. 传播方向D. 传播速度答案：A、B、D15. 以下哪些因素会影响物体的机械能？A. 物体的质量B. 物体的速度C. 物体的高度D. 物体的形状答案：A、B、C三、填空题（每题4分，共20分）16. 根据牛顿第三定律，作用力和反作用力的大小________，方向________。

(word版)物理电学实验高考真题汇编(含答案),文档电学实验1．【2021·天津卷】某探究性学习小组利用如下图的电路测量电池的电动势和内阻。

其中电流表A1的内阻r1k ，Ω电阻R1k，Ω为了方便读数和作图，给电池串联一个R0Ω的电阻。

①按图示电路进行连接后，发现aa、bb和cc三条导线中，混进了一条内部断开的导线。

为了确定哪一条导线内部是断开的，将电建S闭合，用多用电表的电压挡先测量a、b间电压，读数不为零，再测量、a间电压，假设读数不为零，那么一定是________导线断开；假设读数为零，那么一定是___________导线断开。

②排除故障后，该小组顺利完成实验。

通过屡次改变滑动变阻器触头位置，得到电流表A 1和A2的多组I、I数据，作出图象如右图。

由I–I图象得到电池的电动势E=_________V，1212内阻r=__________Ω。

【答案】①aa bb②〔均可〕〔均可〕【考点定位】实验——用伏安法测干电池的电动势和内阻【名师点睛】由图象法处理实验数据的关键是要理解图线的物理意义——纵轴截距和斜率表示什么，闭合电路的欧姆定律是核心。

2．【2021·新课标Ⅰ卷】〔10分〕某同学研究小灯泡的伏安特性，所使用的器材有：小灯泡L〔额定电压V，额定电流(word版)物理电学实验高考真题汇编(含答案),文档〕；电压表V〔量程3V ，内阻3kΩ〕；电流表A〔量程A，内阻Ω〕；固定电阻A d V dR0〔阻值1000〕Ω；滑动变阻器R〔阻值〕Ω；电源E〔电动势5V，内阻不计〕；开关S；导线假设干。

（1〕实验要求能够实现在V的范围内对小灯泡的电压进行测量，画出实验电路原理图。

2〕实验测得该小灯泡伏安特性曲线如图〔a〕所示。

由实验曲线可知，随着电流的增加小灯泡的电阻_________〔填“增大〞“不变〞或“减小〞〕，灯丝的电阻率__________〔填“增大〞“不变〞或“减小〞〕。

〔3〕用另一电源E0〔电动势4V，内阻〕Ω和题给器材连接成图〔b〕所示的电路，调节滑动变阻器R的阻值，可以改变小灯泡的实际功率。

2022-2024全国高考真题物理汇编用单摆测定重力加速度一、单选题1．（2024甘肃高考真题）小杰想在离地表一定高度的天宫实验室内，通过测量以下物理量得到天宫实验室轨道处的重力加速度，可行的是（）A．用弹簧秤测出已知质量的砝码所受的重力B．测量单摆摆线长度、摆球半径以及摆动周期C．从高处释放一个重物、测量其下落高度和时间D．测量天宫实验室绕地球做匀速圆周运动的周期和轨道半径二、实验题2．（2023全国高考真题）一学生小组做“用单摆测量重力加速度的大小”实验。

（1）用实验室提供的螺旋测微器测量摆球直径。

首先，调节螺旋测微器，拧动微调旋钮使测微螺杆和测砧相触时，发现固定刻度的横线与可动刻度上的零刻度线未对齐，如图（a）所示，该示数为mm；螺旋测微器在夹有摆球时示数如图（b）所示，该示数为mm，则摆球的直径为mm。

（2）单摆实验的装置示意图如图（c）所示，其中角度盘需要固定在杆上的确定点O处，摆线在角度盘上所指的示数为摆角的大小。

若将角度盘固定在O点上方，则摆线在角度盘上所指的示数为5°时，实际摆角5°（填“大于”或“小于”）。

（3）某次实验所用单摆的摆线长度为81.50cm，则摆长为cm。

实验中观测到从摆球第1次经过最低点到第61次经过最低点的时间间隔为54.60s，则此单摆周期为s，该小组测得的重力加速度大小为m/s2.（结果均保留3位有效数字，π2取9.870）3．（2024广西高考真题）单摆可作为研究简谐运动的理想模型。

(1)制作单摆时，在图甲、图乙两种单摆的悬挂方式中，选择图甲方式的目的是要保持摆动中不变；(2)用游标卡尺测量摆球直径，测得读数如图丙，则摆球直径为cm；(3)若将一个周期为T的单摆，从平衡位置拉开5°的角度释放，忽略空气阻力，摆球的振动可看为简谐运动。

当地重力加速度为g，以释放时刻作为计时起点，则摆球偏离平衡位置的位移x与时间t的关系为。

4．（2023重庆高考真题）某实验小组用单摆测量重力加速度。