高考实验题押题练.docx

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高考实验题押题练

2018年高考实验题押题练

实验题押题练

（一）　重视基本仪器的使用和读数（送分型）

1．某同学利用螺旋测微器测量一金属板的厚度。

该螺旋测微器校零时的示数如图（a）所示，测量金属板厚度时的示数如图（b）所示。

图（a）所示读数为________mm，图（b）所示读数为________mm，所测金属板的厚度为________mm。

解析：

图（a）：

0mm＋0.01mm×1.0＝0.010mm；

图（b）：

6.5mm＋0.01mm×37.0＝6.870mm；

故所测金属板的厚度为6.870mm－0.010mm＝6.860mm。

答案：

0.010　6.870　6.860

2．图甲中游标卡尺的读数是________cm，图乙中螺旋测微器的读数是________mm。

解析：

游标卡尺的主尺读数为2.9cm，游标尺上第8个刻度和主尺上某一刻度对齐，所以游标读数为8×0.1mm＝0.8mm＝0.08cm，所以最终读数为2.9cm＋0.08＝2.98cm。

螺旋测微器的固定刻度为5.5mm，可动刻度为18.0×0.01mm＝0.180mm，所以最终读数为5.5mm＋0.180mm＝5.680mm。

答案：

2.98　5.680

3．在“探究小车速度随时间变化的规律”实验中，测得纸带上计数点的情况如图所示，A、B、C、D、E为选好的计数点，在相邻的两个计数点之间还有4个点未标出，图中数据的单位是cm，实验中使用的电源频率为50Hz。

由此可知：

小车的加速度a＝________m/s2；打点计时器打下C点时，小车的瞬时速度vC＝__________m/s。

（结果保留两位有效数字）

解析：

每相邻的两计数点间都有四个点未画出，因此计数点之间的时间间隔为T＝0.1s；

根据Δx＝aT2，可得a＝

；

代入数据，解得

a＝

×10－2m/s2≈0.34m/s2。

根据匀变速直线运动中，中间时刻的速度等于该过程中的平均速度，有：

vC＝

＝

×10－2m/s≈0.44m/s。

答案：

0.34　0.44

4．有一内阻未知（约20kΩ～60kΩ），量程为0～10V的直流电压表。

（1）某同学想通过一个多用电表的欧姆挡直接测量上述电压表的内阻，该多用电表刻度盘上读出电阻刻度中间值为30，欧姆挡的选择开关拨至倍率__________（选填“×10”“×100”或“×1k”）挡。

先将红、黑表笔短接调零后，选用图甲中________（选填“A”或“B”）方式连接。

（2）在实验中，欧姆表和电压表的指针分别如图乙、丙所示，某同学读出欧姆表的读数为________Ω，这时电压表的读数为________V。

计算出欧姆表中电池的电动势为________V。

解析：

（1）多用电表测电阻时，应让指针指在中间刻度附近，因而应选“×1k”挡。

多用电表测电阻时，用其内部电源，黑表笔接内部电源的正极，又因电压表的两接线柱中，“＋”接线柱应接高电势端，因而A电路的连接方式正确。

（2）题图乙中欧姆表的读数为40×1kΩ＝4×104Ω。

题图丙中电压表的读数为5.0V。

欧姆表中电池的电动势

E＝5.0V＋

×30V＝8.75V。

答案：

（1）×1k　A　

（2）4×104　5.0　8.75

5．

（1）将一个满偏电流为3mA的电流表改装成欧姆表，调零后用它测量500Ω的标准电阻时，指针恰好指在刻度盘的正中间。

如果用它测量某元件的电阻时，指针指在1mA处，则该元件的阻值为________。

（2）某同学想精确测量上述待测电阻Rx的阻值，设计了图甲所示电路图，并按下列步骤进行测量（补充完整）：

①按电路图连好电路，并将电阻箱的阻值调至最大，滑动变阻器的滑片P置于________（填“最右端”“正中间”或“最左端”）。

②闭合开关S，单刀双掷开关置于1，调节滑片P，使电流表指针指在适当的位置，记下此时电流表的示数I。

③保持滑动变阻器滑片P位置不变，单刀双掷开关置于2，调节电阻箱，____________________，读取电阻箱连入电路的阻值如图乙所示。

④待测电阻的阻值为__________Ω。

解析：

（1）当电流达到满偏电流的一半时，所测电阻与欧姆表内阻相同，为中值电阻，即R内＝500Ω。

故表内电源电动势为E＝IgR内＝1.5V。

当指针指在1mA处时，Rx＝

－R内，代入数值解得Rx＝1000Ω。

（2）为了保护电路，闭合开关前，应将滑动变阻器接入电路中的电阻调到最大值，即滑片应位于最右端；用替代法测电阻必须保证电流表两次的读数相同，即使电流表的示数仍为I；电阻箱的阻值等于待测电阻的阻值，由题图乙可知电阻箱的示数为1006Ω。

答案：

（1）1000Ω　

（2）①最右端　③使电流表的示数仍为I　④1006

6．

（1）某同学用多用电表的欧姆挡测量一电流计G的内阻（几百欧），当他选择倍率“×100”进行正确测量时，指针偏转情况如图1中“a”所示，误差很大，为了减小测量误差，他应选择倍率__________（填“×10”或“×1k”），正确操作后得到指针偏转情况如图1中的“b”所示，则该电流计的内阻为__________。

（2）将电流计G改装成多用电表，如图2所示，用此多用电表测量一阻值未知的电阻，所采用的器材及电路图如图3所示。

测量电阻两端电压时，选择开关K应接__________（填“1”“2”或“3”），电路开关S应________，两表笔并接在电阻两端，且红表笔接________（填“a”“b”或“c”）；测量通过电阻的电流时，选择开关K应接________（填“1”“2”或“3”），开关S应_______，红表笔接________（填“a”“b”或“c”），黑表笔接________（填“a”“b”或“c”）。

解析：

（1）当他选用倍率“×100”进行正确测量时，指针偏角太大，说明所测电阻较小，应换用小倍率的挡进行测量，即选用“×10”倍率，由欧姆表读数规则知电流计的内阻为36×10Ω＝360Ω。

（2）因多用电表电流流向是“红进黑出”，测量电阻两端电压时，选择开关K应接3，电路开关S应闭合，红表笔接b、黑表笔接a；测量通过电阻的电流时，选择开关K应接1，开关S应断开，红表笔接c，黑表笔接b。

答案：

（1）×10　360Ω　

（2）3　闭合　b　1　断开　c　b

实验题押题练

（二）　强化实验分析和数据处理能力（保分型）

1．利用如图甲所示的装置来完成探究合外力做功和动能变化关系的实验，不可伸长的细绳绕过定滑轮把小车和砝码盘连在一起，通过测量经过光电门A、B的速度和A、B之间的距离来完成探究过程。

实验主要步骤如下：

（1）实验中小车总质量应该远大于砝码质量，这样做的目的是__________________________________________；

（2）如图乙，用游标卡尺测量挡光片宽度d＝________mm，再用刻度尺量得A、B之间的距离为L；

（3）将小车停在C点，在砝码盘中放上砝码，小车在细绳拉动下运动，记录此时小车（含挡光片）及小车中砝码的质量之和为M，砝码盘和盘中砝码的总质量为m，小车通过光电门A、B时的遮光时间分别为t1、t2，则可以探究小车通过A至B过程中合外力做功与动能的变化的关系，已知重力加速度为g，探究结果的表达式是________________（用相应的字母m、M、t1、t2、L、d表示）；

（4）在小车中增减砝码或在砝码盘中增减砝码，重复③的操作。

解析：

（1）实验过程中，没有测量细绳拉力，而是把砝码和砝码盘总重力作为细绳拉力，即小车合外力，只有当小车质量远大于砝码和砝码盘总质量时，细绳拉力才近似等于砝码和砝码盘总重力。

（2）遮光板的宽度d＝0.8cm＋0.05mm×5＝0.825cm＝8.25mm。

（3）小车通过光电门A、B时的瞬时速度：

vA＝

，vB＝

，

则要探究的关系式为：

mgL＝

Md2

。

答案：

（1）把砝码和砝码盘总重力作为细绳拉力

（2）8.25

（3）mgL＝

Md2

2．一个实验小组在“探究弹力和弹簧伸长的关系”的实验中：

（1）甲同学在做该实验时，通过处理数据得到了图甲所示的Fx图像，其中F为弹簧弹力，x为弹簧长度。

请通过图甲，分析并计算，该弹簧的原长x0＝________cm，弹簧的劲度系数k＝__________N/m。

该同学将该弹簧制成一把弹簧秤，当弹簧秤的示数如图乙所示时，该弹簧的长度x＝________cm。

（2）乙同学使用两条不同的轻质弹簧a和b，得到弹力与弹簧长度的图像如图丙所示。

下列表述正确的是________。

A．a的原长比b的长

B．a的劲度系数比b的大

C．a的劲度系数比b的小

D．测得的弹力与弹簧的长度成正比

解析：

（1）x0为甲图中F＝0时的x值，即x0＝8cm。

k＝

＝25N/m。

弹簧秤示数F＝3.0N，由甲图知弹簧长度x＝20cm。

（2）在图像中横截距表示弹簧的原长，故b的原长比a的长，故A错误；在图像中斜率表示弹簧的劲度系数k，故a的劲度系数比b的大，故B正确，C错误；弹簧的弹力满足胡克定律，弹力与弹簧的形变量成正比，故D错误。

答案：

（1）8　25　20　

（2）B

3．某同学设计了一个用打点计时器验证动量守恒定律的实验：

长木板下垫着小木块，用来平衡摩擦力，反复移动小木块位置，直到小车在木板上运动时可保持匀速运动为止。

在小车A的前端粘有橡皮泥，轻轻推小车A一小段距离后松手，小车A将在长木板上运动，然后与原来静止在前方的小车B相碰后粘合成一体，并继续运动。

他设计的具体装置如图甲所示，在小车A后边连着纸带，纸带穿过打点计时器，电源频率为50Hz。

（1）图乙为打点计时器在纸带上打出的点，现用一刻度尺放于其旁对其进行测量，从图中可以判断，两车相碰发生位置可能对应刻度尺的刻度为__________。

A．4.5cm处　　　　　　B．5.5cm处

C．6.5cm处D．7.5cm处

（2）已测得小车A的质量m1＝0.40kg，小车B的质量m2＝0.50kg，由以上测量结果计算碰前总动量、碰后总动量。

（结果保留两位有效数字）

解析：

（1）结合纸带数据进行分析知，小车A、B相碰发生在5～6cm之间，所以选B。

（2）小车碰撞前的速度vA＝

m/s＝0.5m/s

则碰前的动量为p＝mv＝0.20kg·m/s

碰后小车A、B一起运动的速度

v′＝

m/s＝0.2m/s

p′＝（m1＋m2）v′＝0.18kg·m/s。

答案：

（1）B　

（2）0.20kg·m/s　0.18kg·m/s

4．如图所示，利用DIS实验系统探究加速度与力的关系。

一端带有定滑轮的长木板调至水平后固定在桌面上，另一端安装位移传感器（接收器），绕过定滑轮和动滑轮的细线将装有位移传感器（发射器）的小车和力传感器连接起来，动滑轮下挂有质量可以改变的小重物。

将位移传感器、力传感器与数据采集器相连，打开计算机中操作软件，放开小车使之运动。

不计滑轮、托盘和细线的质量，忽略滑轮与转轴间的摩擦。

（1）实验中力传感器的示数F与小重物的重力mg的关系为（　　）

A．F＝

B．F＞

C．F＜

D．无法确定

（2）保持小车（含发射器）的质量M不变，改变小重物的质量m，重复进行多次实验。

记下每次力传感器的示数F，利用DIS测出每次实验中小车的加速度a，将得到的a、F数据绘制成aF图像。

以下图像可能正确的是（　　）

（3）在本实验中不计滑轮的质量，忽略滑轮与转轴间的摩擦，除此之外请写出一种减少实验误差的主要方法：

__________________________________________________________

________________________________________________________________________。

解析：

（1）小重物做匀加速直线运动，根据牛顿第二定律得：

mg－2F＝ma，解得：

F＝

＜

，故C正确。

（2）根据实验装置可知，本实验没有平衡摩擦力，所以当F≠0时，a＝0，即在F轴上有截距，细线的拉力减去摩擦力等于小车受到的合外力，即F－Ff＝Ma，a＝

F－

，是一条倾斜的直线，故A正确，B、C、D错误。

（3）减小小车与长木板之间的摩擦可以减小实验误差。

答案：

（1）C　

（2）A　（3）减小小车与长木板之间的摩擦

5．某同学用下列器材组装的简易欧姆表，如图所示。

a．干电池一节：

电动势为1.5V，且其内电阻可忽略；

b．电流计一块：

量程为0至1mA，最小刻度0.1mA，内电阻20Ω；

c．可变电阻一只：

阻值范围为100Ω至2500Ω。

（1）测量电阻前，先进行欧姆调零。

将可变电阻的阻值调节为R＝________，此时电流计指针指到最大刻度；

（2）欧姆表正确调零后，将待测电阻的两端分别连至红、黑表笔，若电流计的示数为0.5mA，待测电阻的阻值Rx＝__________；

（3）若将电流计示数范围限制在0.1mA到0.9mA之间，欧姆表可测量的电阻范围为____________；

（4）如果将r＝20Ω的电阻与电流计并联，重新调零后，与第（3）问相比，可测量的电阻范围将如何变化？

解析：

（1）电流计的读数为1mA时，全电路的电阻为

＝1500Ω。

所以，可变电阻的阻值为1500Ω－20Ω＝1480Ω。

（2）调零后，可变电阻的阻值为1480Ω，电流计的示数为0.5mA时，待测电阻的阻值为

－1480Ω－20Ω＝1500Ω。

（3）电流计示数0.1mA时，待测电阻的阻值为

－1480Ω－20Ω＝13500Ω；电流计示数0.9mA时，待测电阻的阻值为

－1480Ω－20Ω≈167Ω。

欧姆表可测量的电阻范围为167～13500Ω。

（4）因电流计两端并联与电流计内阻相同的电阻后，电路中的总电流变为原来的两倍，而电池的电动势仍为1.5V，故可测量的电阻范围将变小。

或者：

电阻与电流计并联后，调零时，通过电流计的最大电流为1mA，通过干路的电流为2mA，全电路的电阻为

＝750Ω。

所以，可变电阻的阻值为750Ω－10Ω＝740Ω。

电流计示数为0.1mA时，待测电阻的阻值为

－740Ω－10Ω＝6750Ω，电流计示数为0.9mA时，待测电阻的阻值为

－740Ω－10Ω≈83Ω，欧姆表可测量的电阻范围为83～6750Ω。

答案：

（1）1480Ω　

（2）1500Ω　（3）167～13500Ω

（4）可测量的电阻范围将变小或者可测量的电阻范围为83～6750Ω

6．某学习小组探究一小电珠在不同电压下的电功率大小，实验器材如图甲所示，现已完成部分导线的连接。

（1）实验要求滑动变阻器的滑片从左到右移动过程中，电流表的示数从零开始逐渐增大，请按此要求用笔画线代替导线在图甲实物接线图中完成余下导线的连接；

（2）某次测量，电流表指针偏转如图乙所示，则电流表的示数为________A；

（3）该小组描绘出的伏安特性曲线如图丙所示，根据图线判断，将________只相同的小电珠并联后，直接与电动势为3V、内阻为1Ω的电源组成闭合回路，可使小电珠的总功率最大，其总功率的值约为____________W（保留两位小数）。

解析：

（1）电流表示数要从零开始逐渐增大，滑动变阻器要用分压接法，如图所示。

（2）电流表示数为0.44A。

（3）当外电路的总电阻与电源内阻相等时，电源有最大的输出功率，即小电珠的总功率最大，此时R外＝r＝1Ω，I＝

＝

A＝1.5A，U外＝

＝1.5V，即每只小电珠两端的电压为1.5V，通过图像可知每只小电珠的电流为I0＝0.38A，n＝

≈4（只）；P总＝nP＝nU外I0＝4×1.5×0.38W＝2.28W。

答案：

（1）图见解析　

（2）0.44　（3）4　2.28

7．在“测定金属的电阻率”实验中，所用测量仪器均已校准。

待测金属丝接入电路部分的长度约为50cm。

（1）用螺旋测微器测量金属丝的直径，其中某一次测量结果如图1所示，其读数应为________mm（该值接近多次测量的平均值）。

（2）用伏安法测金属丝的电阻Rx。

实验所用器材为：

电池组（电动势3V，内阻约1Ω）、电流表（内阻约0.1Ω）、电压表（内阻约3kΩ）、滑动变阻器R（0～20Ω，额定电流2A）、开关、导线若干。

某小组同学利用以上器材正确连接好电路，进行实验测量，记录数据如下：

次数

1

2

3

4

5

6

7

8

U/V

0

0.1

0.3

0.7

1

1.5

1.7

2.3

I/A

0

0.02

0.06

0.16

0.22

0.34

0.46

0.52

由以上实验数据可知，他们测量Rx是采用图2中的________图（选填“甲”或“乙”）。

（3）图3是测量Rx的实验器材实物图，图中已连接了部分导线，滑动变阻器的滑片P置于变阻器的一端。

请根据

（2）所选的电路图，补充完成下图中实物间的连线。

（4）这个小组的同学在坐标纸上建立U、I坐标系，如图4所示，图中已标出了与测量数据对应的4个坐标点。

请在图4中标出第3、5、7次测量数据的坐标点，并描绘出UI图线。

由图线得到金属丝的阻值Rx＝________Ω（保留两位有效数字）。

（5）根据以上数据可以估算出金属丝电阻率约为________（填选项前的符号）。

A．1×10－2Ω·mB．1×10－3Ω·m

C．1×10－6Ω·mD．1×10－8Ω·m

解析：

（1）螺旋测微器的读数为：

d＝0＋39.8×0.01mm＝0.398mm。

（2）从给出的数据表可知，电流表和电压表的读数变化范围较大，所以变阻器采用的应是分压式接法，即测量电路采用的是甲图。

（3）实物间的连线如图（a）所示。

（4）根据描出的点，作出图像，如图（b）所示。

由图线得到金属丝的阻值为：

Rx＝

＝

Ω＝4.4Ω。

（5）根据R＝ρ

得：

ρ＝

＝

代入数据得：

ρ＝1×10－6Ω·m。

答案：

（1）0.398　

（2）甲　（3）见解析图

（4）见解析图　4.4（4.3～4.5）　（5）C

实验题押题练（三）　提升实验设计和探究归纳能力（增分型）

实验原理的迁移

1.实验室购买了一捆标称长度为100m的铜导线，某同学想通过实验测定其实际长度。

该同学首先测得导线横截面积为1.0mm2，查得铜的电阻率为1.7×10－8Ω·m，再利用图甲所示电路测出铜导线的电阻Rx，从而确定导线的实际长度。

可供使用的器材有：

电流表：

量程0.6A，内阻约0.2Ω；

电压表：

量程3V，内阻约9kΩ；

滑动变阻器R1：

最大阻值5Ω；

滑动变阻器R2：

最大阻值20Ω；

定值电阻：

R0＝3Ω；

电源：

电动势6V，内阻可不计；

开关、导线若干。

回答下列问题：

（1）实验中滑动变阻器应选________（选填“R1”或“R2”），闭合开关S前应将滑片移至________（选填“a”或“b”）端。

（2）在如图乙所示的实物图中，已正确连接了部分导线，请根据图甲电路完成剩余部分的连接。

（3）调节滑动变阻器，当电流表的读数为0.50A时，电压表示数如图丙所示，读数为________V。

（4）导线实际长度为________m（保留两位有效数字）。

解析：

（1）由R＝ρ

得，铜导线电阻Rx约为1.7Ω，电路中Rx＋R0约为4.7Ω，若选R1＝5Ω的滑动变阻器，则电路中电流将超过电流表量程，故滑动变阻器选R2。

为保护电路，闭合开关S前应将滑动变阻器的滑片移至a端，使其电阻为最大。

（2）实物电路连接图如图所示。

（3）电压表量程3V，指针在2后第3条刻度线，故读数为2.30V，估读为2.29或2.31均可。

（4）R0＋Rx＝

＝

Ω＝4.6Ω，Rx＝1.6Ω，

由Rx＝ρ

得L＝94m。

答案：

（1）R2　a　

（2）见解析图

（3）2.30（2.29、2.31均正确）　（4）94（93、95均正确）

2．某同学设计了一个如图甲所示的实验电路，用以测定a、b两个干电池的电动势和内电阻（图中R是电阻箱，其阻值可以直接读出）。

考虑到干电池的内阻较小，电流表的内阻不能忽略，故该同学事先测出电流表内阻：

RA＝0.20Ω。

（1）图乙是该同学测量电池a所得到的数据图像。

由此可知，该电池的电动势Ea＝________V、内阻ra＝____________Ω。

（2）图丙是该同学测量电池b所绘出的

R图像，由此可求出该电池的电动势Eb＝________V、内阻rb＝__________Ω。

（计算结果保留三位有效数字）

解析：

（1）读取图像信息知，电源电动势为E＝1.5V，

内阻为r＝

Ω＝1.0Ω。

（2）由闭合电路欧姆定律可知I＝

，

变形得

＝

＝

＋

由题图知图像的斜率表示电源的电动势的倒数，有

E＝

V＝2.93V

图像与纵坐标的交点

＝0.9，解得r＝2.44Ω。

答案：

（1）1.5　1.0　

（2）2.93　2.44

实验器材的等效与替换

3．图1为某同学用力传感器去探究弹簧的弹力和伸长量的关系的实验情景。

用力传感器竖直向下拉上端固定于铁架台上的轻质弹簧，读出不同拉力下的标尺刻度x及拉力大小F（从电脑中直接读出）。

所得数据记录在下列表格中：

拉力大小F/N

0.45

0.69

0.93

1.14

1.44

1.69

标尺刻度x/cm

57.02

58.01

59.00

60.00

61.03

62.00

（1）根据所测数据，在图2坐标纸上作出F与x的关系图像。

（2）由图像求出该弹簧的劲度系数为________N/m，弹簧的原长为________cm。

（均保留三位有效数字）

（3）为了用弹簧测定两木块A和B间的动摩擦因数μ，两位同学分别设计了如图3所示的甲、乙两种方案。

①为了用某一弹簧测力计的示数表示A和B之间的滑动摩擦力的大小，你认为________方案更合理。

②若A和B的重力分别为10.0N和20.0N。

当A被拉动时，弹簧测力计a的示数为6.0N，b的示数为11.0N，c的示数为4.0N，则A和B间的动摩擦因数为________。

解析：

（1）根据表中数据利用描点法得出对应的图像如图所示。

（2）由胡克定律可知，图像的斜率表示劲度系数，则可知

k＝

N/m＝24.7N/m，在横轴上的截距表示弹簧的原长x＝55.2cm。

（3）①甲、乙两种方案，在拉着物体A运动的过程中，拉A的弹簧测力计由于在不断地运动，示数可能会变化，读数不是很准，弹簧测力计a是不动的，指针稳定，便于读数，故甲方案更合理。

②弹簧测力计a示数为6.0N，所以A、B间的动摩擦因数μ＝

＝

＝0.3。

答案：

（1）见解析图　

（2）24.7（24.3～25.0均正确）　55.2（55.0～55.5均正确）　（3）①甲　②0.3

4．某同学想要测量一个阻值大约为20Ω的电阻的阻值，实验室给出了以下器材：

①电流表G1（0～5mA，内阻r1＝3Ω）；

②电流表G2（0～10mA，内