2020年高考江苏版高考物理 专题十七 实验
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备战2020高考
专题十七 实验
挖命题
【考情探究】5年考情考点内容解读考题示例关联考点解法预测热度
速度随时间变化
的规律2015,11,10分电磁阻尼★★☆
力的平行四边形
定则2014,11,10分★★☆
加速度与物体质
量、物体受力的
关系2018,11,10分牛顿第二定律整体法
隔离法★★☆
验证机械能守恒
定律2016,11,10分★★☆力学实验
探究恒力做功与
物体动能变化的
关系2017,10,8分纸带求速度
基本仪器的使用,
如游标卡尺、螺
旋测微器等2014,10,2分伏安法测电阻★★☆
决定导线电阻的
因素2014,10,8分伏安法测电阻★★☆
描绘小灯泡的伏
安特性曲线★★☆
测量电源的电动
势和电阻2015,10,8分
2018,10,8分图像法
安阻法★★☆电学实验
练习使用多用电
表2017,11,10分器材选择故障判断★★☆备战2020高考用油膜法估测分
子的大小(选修3-
3)★☆☆
单摆的周期与摆
长的关系(选修3-
4)2014,12B,2分★☆☆
测定玻璃的折射
率(选修3-4)★☆☆选考实验
验证动量守恒定
律(选修3-5)★☆☆
分析解读 1、本专题要求学生会正确使用的仪器主要有:刻度尺、游标卡尺、螺旋测微器、天平、秒
表、电火花计时器或电磁打点计时器、弹簧测力计、电流表、电压表、多用电表、滑动变阻器和电阻箱
等,选修3-3包括湿度计。2、认识误差问题在实验中的重要性,了解误差的概念,知道系统误差和偶然误
差;知道多次测量求平均值的方法可以减小偶然误差;能在某些实验中分析误差的主要来源;不要求计算误
差。3、知道有效数字的概念,会用有效数字表达直接测量的结果。间接测量的有效数字运算不作要求。
物理是以实验为基础的学科,实验能力是物理学科的重要能力,高考物理历来重视考查实验能力。实验
的基本原理和思想方法是考查的核心,高考实验基本都源于课本实验,但已从简单的背诵实验形式向分析、
理解实验以及理解物理实验原理等方面转变,因此理解课本实验原理、体会实验思想是实验复习的核心。
实验数据的处理几乎是每年都要涉及的考查角度,要学会利用图像分析解决问题。近几年另一个考查方向
就是设计问题的开放性,解答此类问题思维一定要开阔。
【真题典例】备战2020高考
破考点
【考点集训】
考点一 力学实验
1.(2018江苏苏州期中,12)如图为测量物块与水平桌面之间动摩擦因数的实验装置示意图。实验步骤如
下:
①用天平测量物块和遮光片的总质量M、重物的质量m,用游标卡尺测量遮光片的宽度d,用米尺测量
两光电门之间的距离s;
②调整轻滑轮,使细线水平;
③让物块从光电门A的左侧由静止释放,用数字毫秒计分别测出遮光片经过光电门A和光电门B所用
的时间ΔtA和ΔtB,求出加速度a;
④多次重复步骤③,求a的平均值;备战2020高考
⑤根据上述实验数据求出动摩擦因数μ。
回答下列问题:
(1)测量d时,某次游标卡尺(主尺的分度值为1mm)的示数如图所示,其读数为 cm。
(2)物块的加速度a可用d、s、ΔtA和ΔtB表示为a= 。
(3)动摩擦因数μ可用M、m、a和重力加速度g表示为μ= 。
答案 (1)9mm+12×0.05mm=9.60mm=0.960cm
(2)vA=d𝛥tAvB=d𝛥tB-=2asv2Bv2A由以上三式可得a=12s[(d𝛥tB)2-(d𝛥tA)2]
(3)对物块和遮光片由牛顿第二定律有T-μMg=Ma
对重物由牛顿第二定律有mg-T=ma
解得μ=mg-(M+m)aMg2.(2018江苏无锡期中,11)如图甲所示,在“探究功与速度变化的关系”实验中,主要过程如下:
A.设法让橡皮筋对小车做的功分别为W、2W、3W、…;
B.分析纸带,求出橡皮筋做功使小车获得的速度v1、v2、v3、…;
C.作出W-v图像;
D.分析W-v图像。如果W-v图像是一条直线,表明W∝v;如果不是直线,可考虑是否存在W∝v2、
W∝v3、W∝等关系。v
(1)实验中得到的一条如图乙所示的纸带,求小车获得的速度应选 (选填“AB”或“CD”)段来计算。
(2)关于该实验,下列说法正确的有 。 备战2020高考
A.通过增加橡皮筋的条数可以使橡皮筋对小车做的功成整数倍增加
B.通过改变小车质量可以改变橡皮筋对小车做的功
C.每次实验中,橡皮筋拉伸的长度必须保持一致
D.先接通电源,再让小车在橡皮筋的作用下弹出
(3)在该实验中,打点计时器正常工作,纸带足够长,点迹清晰的纸带上并没有出现一段等间距的点,造
成这种情况的原因可能是 。(写出一条即可)
答案 (1)CD (2)ACD (3)有摩擦力
考点二 电学实验
1.(2017江苏南通一模,11)用如图甲所示的电路测量电池的电动势和内阻,定值电阻R1=16Ω。
(1)闭合开关S后,电压表V1无读数,电压表V2有读数,经检查发现存在断路故障,则该故障可能在
(选填“a、b”“b、c”或“c、d”)两点间。
(2)排除故障后,闭合开关S,调节滑动变阻器,记录多组电压表的示数U1、U2,如下表所示。请根据表
中数据在图乙中作出U2-U1图像。U2/V5.04.54.03.53.02.52.0
U1/V0.661.001.331.882.002.322.68
(3)由图像可知,电源电动势E= V,内阻r= Ω。(结果均保留两位有效数字)
(4)实验中,产生系统误差的主要原因是 。
答案 (1)c、d (2)如图所示
(3)5.8~6.2 7.4~8.6 (4)电压表V1分流备战2020高考
2.(2018江苏镇江一模)如图是某只多用电表的表盘示意图,当用“×10”欧姆挡测量某定值电阻的阻值时,
其指针位置如图中①所示,其示数为 Ω;当用直流“0~10V”量程测量电压时,其指针位置如图中②所
示,其示数为 V。
答案 30 4.6
3.(2018江苏南通一模,11)在描绘小灯泡的伏安特性曲线实验中,提供下列器材:甲
乙编号12345678
U/V0.200.601.001.401.802.202.603.00
I/A0.0200.0600.1000.1400.1700.1900.2000.205
A.小灯泡(3V,0.6W)
B.电压表(0~3V,内阻约3kΩ)
C.电压表(0~15V,内阻约15kΩ)备战2020高考
D.电流表(0~250mA,内阻约1Ω)
E.电流表(0~0.6A,内阻约0.4Ω)
F.滑动变阻器(10Ω,2A)
G.滑动变阻器(1kΩ,0.5A)
H.电池组(电动势6V)
I.开关、导线若干
(1)实验时电压表应选用 ,电流表应选用 ,滑动变阻器应选用 。(用字母序号表示)
(2)请用笔画线代替导线,将实物电路图甲连接完整。
(3)实验中记录多组电压表示数U和电流表示数I,如表所示,请在图乙中画出I-U图像。
(4)如果将这个小灯泡接到电动势为3V,内阻为5Ω的电源两端,小灯泡消耗的功率是 W(保留两
位有效数字)。
答案 (1)B D F
(2)如图所示
(3)如图所示
(4)0.37~0.39
4.(2018江苏镇江一模,12)小华利用图1电路测量某种导电液体的电阻率,玻璃管的横截面积S=2×10-3m2,
通过K可以控制管内导电液体的长度,管两端接有导电活塞(电阻不计),右活塞固定,左活塞可在管内自由备战2020高考
移动。实验器材如下:电源(电动势为12V,内阻不计),两只相同的电压表V1、V2(量程为0~3V,内阻足够
大),电阻R1=400Ω,电阻R2=1500Ω,电阻箱R(0~9999.9Ω),单刀双掷开关S,刻度尺。
(1)小华的主要实验步骤如下:
①向玻璃管内注入导电液体,用刻度尺测量液柱长度如图2所示,其长度L= cm;
②连接好电路,把S拨到位置“1”,电压表V1的示数如图3所示,示数为U1= V;
③将S拨到位置“2”,调节电阻箱使电压表V2的示数也为U1,此时电阻箱的阻值R=300Ω;
④求得管内液柱的电阻Rx= Ω,导电液体的电阻率ρ= Ω·m。(保留两位有效数字)
(2)请指出小华实验的不足之处: 。
(3)在实验步骤③中,若在小华调节电阻箱的过程中,无意中由于K未关紧而漏掉了少量的液体,则小华
测得的电阻率ρ的值将 (选填“偏大”“偏小”或“不变”)。
(4)小清同学仍利用该装置进行实验,他通过K调节管内液柱长度,记录多组数据如表所示,绘制出R-1L关系图像后也可求出液体的电阻率ρ。请你在图4中绘制出此图像。 物理量
次数 R/×102Ω/m-11L
10.61.0
21.22.0备战2020高考31.83.0
42.44.0
53.05.0答案 (1)①19.95(在19.93~19.96之间均可)②2.0 ④2000 20 (2)未多次测量取平均值 (3)不变 (4)如解析图所示
5.(2017江苏如东中学模拟)某研究性学习小组欲测量一节干电池的电动势和内阻。(1)该小组成员先直接用多用电表粗测该电池电动势,读数如图所示,则该电动势的读数为 V;
测量时多用电表的红表笔应该与电池的 (填“正”或“负”)极相连。
(2)接着小组成员按图(a)
原理图测量电源电动势E和内阻r,R0=2.5Ω为定值保护电阻,单位长度电阻
r0=0.20Ω/cm的电阻丝ac上标有长度刻度。
(3)请根据原理图连接图(b)的实物图。备战2020高考
(4)闭合开关S,记录ab的长度L和电压表V的示数U;滑动b改变ab的长度L,测得6组L和U值,并
算出对应的值,写出与、E、r、R0、r0的关系式:= 。 1U1U1L1U
(5)图(c)中的“✕”是已标出的实验数据,根据-图线算出电源电动势E= V,内阻r= 1U1LΩ。(计算结果保留到小数点后两位)
图(c)答案 (1)1.45 正
(3)如图所示
(4)·+r+R0r0E1L1E(5)1.50(1.43~1.54均可) 0.50(0.35~0.65均可)
考点三 选考实验
1.(2017江苏扬州中学月考)在“利用单摆测重力加速度”的实验中,由单摆做简谐运动的周期公式得到
T2=l。只要测量出多组单摆的摆长l和运动周期T,作出T2-l图像,就可求出当地的重力加速度,理论上4𝜋2gT2-l图像是一条过坐标原点的直线。某同学在实验中,用一个直径为d的带孔实心钢球作为摆球,多次改变
悬点到摆球顶部的距离l0,分别测出摆球做简谐运动的周期T,作出T2-l图像,如图所示。
