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专题 15 实验
考点 五年考情（2021-2025） 命题趋势
力学实验注重对牛顿运动定律、机械
考点1 力学实
2022、2025 能守恒、动量守恒等核心知识的深度理解
验
与综合运用，结合纸带分析、力传感器数
据处理等实验手段，考查考生对运动学参
量、力与能量关系的运算及分析能力；电
学实验则强化对电路基本规律，如欧姆定
律、闭合电路欧姆定律、电功与电功率等
知识的考查，将电路设计、电表改装、电
阻测量等实验内容与实际电路问题相结
合，考查考生对电学实验原理的掌握及知
识迁移能力。
能力要求上，突出逻辑推理与数据处
理。考生需依据给定的实验情境，如力学
实验中物体的运动状态变化、电学实验中
考点2 电学实 的电流电压数据，运用相关物理规律进行
2021、2022
验 推理分析，判断实验条件、设计实验步
骤、计算相关物理量。面对复杂的实验问
题，能借助数学工具，如函数图像分析实
验数据的变化规律，通过误差分析优化实
验方案。实验探究能力的考查力度不断加
大，要求考生设计创新实验验证力学、电
学相关规律，如利用气垫导轨设计探究动
量守恒的新实验，或运用传感器设计测量
电阻的新方法，注重实验原理的迁移应
用，如将力学实验中的控制变量法拓展到
电学实验中多变量关系的研究。
考点01 力学实验
1．（2025·北京·高考）利用打点计时器研究匀变速直线运动的规律，实验装置如图1所示。(1)按照图1安装好器材，下列实验步骤正确的操作顺序为________（填各实验步骤前的字母）。
A．释放小车 B．接通打点计时器的电源 C．调整滑轮位置，使细线与木板平行
(2)实验中打出的一条纸带如图2所示，A、B、C为依次选取的三个计数点（相邻计数点间有4个点未画
出），可以判断纸带的 （填“左端”或“右端”）与小车相连。
(3)图2中相邻计数点间的时间间隔为T，则打B点时小车的速度v= 。
(4)某同学用打点计时器来研究圆周运动。如图3所示，将纸带的一端固定在圆盘边缘处的M点，另一端穿
过打点计时器。实验时圆盘从静止开始转动，选取部分纸带如图4所示。相邻计数点间的时间间隔为
0.10s，圆盘半径R=0.10m。则这部分纸带通过打点计时器的加速度大小为 m/s2；打点计时器打
B点时圆盘上M点的向心加速度大小为 m/s2。（结果均保留两位有效数字）
2．（2022·北京·高考）某同学利用自由落体运动测量重力加速度，实验装置如图1所示，打点计时器接在
频率为50.0Hz的交流电源上。使重锤自由下落，打点计时器在随重锤下落的纸带上打下一系列点迹。挑
出点迹清晰的一条纸带，依次标出计数点1，2，…，8，相邻计数点之间还有1个计时点。分别测出相邻
计数点之间的距离x ，x ，⋯，x ，并求出打点2，3，…，7时对应的重锤的速度。在坐标纸上建立
1 2 7
v−t坐标系，根据重锤下落的速度作出v−t图线并求重力加速度。（1）图2为纸带的一部分，打点3时，重锤下落的速度v = m/s（结果保留3位有效数
3
字）。
（2）除点3外，其余各点速度对应的坐标点已在图3坐标系中标出，请在图中标出速度v 对应的坐标点，
3
并作出v−t图线 。
（3）根据图3，实验测得的重力加速度g= m/s2（结果保留3位有效数字）。
（4）某同学居家学习期间，注意到一水龙头距地面较高，而且发现通过调节水龙头阀门可实现水滴逐滴
下落，并能控制相邻水滴开始下落的时间间隔，还能听到水滴落地时发出的清脆声音。于是他计划利用手
机的秒表计时功能和刻度尺测量重力加速度。为准确测量，请写出需要测量的物理量及对应的测量方法。
考点02 电学实验3．（2022·北京·高考）物理实验一般都涉及实验目的、实验原理、实验仪器、实验方法、实验操作、数据
分析等。
（1）用电压表（内阻约为3kΩ）和电流表（内阻约为0.1Ω）测量一个电阻的阻值（约为5Ω）。要求尽
量减小实验误差，应该选择的测量电路是图1中的 （选填“甲”或“乙”）。
（2）一多用电表表盘上的电阻刻度线正中间标有“15”字样。用它测量约20kΩ电阻的阻值，下列实验步
骤正确的操作顺序为 （填各实验步骤前的字母）。
A．将选择开关置于“×1k”位置
B．将选择开关置于“OFF”位置
C．将两表笔分别接触待测电阻两端，读出其阻值后随即断开
D．将两表笔直接接触，调节欧姆调零旋钮，使指针指向“0”
（3）图2是“测量电源的电动势和内电阻”实验的电路图。某同学在实验中，闭合开关后，发现无论怎
么移动滑动变阻器的滑片，电压表有示数且不变，电流表始终没有示数。为查找故障，在其他连接不变的
情况下，他将电压表连接a位置的导线端分别试触b、c、d三个位置，发现试触b、c时，电压表有示数；
试触d 时，电压表没有示数。若电路中仅有一处故障，则 （选填选项前的字母）。
A．导线ab断路
B．滑动变阻器断路
C．导线cd断路
D．滑动变阻器短路
4．（2021·北京·高考）类比是研究问题的常用方法。
（1）情境1：物体从静止开始下落，除受到重力作用外，还受到一个与运动方向相反的空气阻力f=kv（k
Δv
为常量）的作用。其速率v随时间t的变化规律可用方程G−kv=m （①式）描述，其中m为物体质量，
Δt
G为其重力。求物体下落的最大速率v 。
m（2）情境2：如图1所示，电源电动势为E，线圈自感系数为L，电路中的总电阻为R。闭合开关S，发现
电路中电流I随时间t的变化规律与情境1中物体速率v随时间t的变化规律类似。类比①式，写出电流I
随时间t变化的方程；并在图2中定性画出I - t图线。
（3）类比情境1和情境2中的能量转化情况，完成下表。
情境1 情境2
物体重力势能的减少量
物体动能的增加量
电阻R上消耗的电能
情境1 情境2
电源提供的电能
线圈磁场能的增加量
克服阻力做功消耗的机械能
1．（2025·北京房山·一模）(1)使用多用电表欧姆挡测量某电阻阻值时，下列说法正确的是__________。
A．测量时，不需要把该电阻与电路断开进行测量
B．测量时，发现指针非常靠近欧姆挡的零刻线，应将选择开关拨至倍率较大的挡位
C．更换挡位测量电阻阻值时，必须将红、黑表笔短接，重新进行欧姆调零
(2)若某次测量使用欧姆挡为“×10”挡，则图甲中电阻的测量值R= Ω。(3)某同学利用图乙所示电路图研究电容器的充、放电过程。开关S接1，电容器充电，充电完毕后将开关
S由1拨至2，电容器放电。
①图丙是电容器放电过程中电流Ⅰ随时间t变化的图像，试估算在0.2s时间内电容器放电的电荷量为
。
②图丁是电容器放电过程中电压U随时间t变化的图像。电容器放电瞬间开始计时，此时电压传感器记录
数据为U ，U-t图像与坐标轴围成的面积为S。根据该实验数据曲线可以粗测实验中电容器的电容C=
m 0
。（用题中已知物理量U 、R和S 表示）
m 02．（24-25高三下·北京一七一中学·模拟）物理实验一般都涉及实验目的、实验原理、实验仪器、实验方
法、实验操作、数据分析等。
(1)用图甲所示的装置探究气体的等温变化规律。
下列哪些操作是必需的___________。
A．调节空气柱长度时柱塞应缓慢地向下压或向上拉
B．测量空气柱的直径
C．读取压力表示数
D．读取空气柱的长度
(2)“探究影响感应电流方向的因素”的实验示意图如图乙所示：灵敏电流计和线圈组成闭合回路，通过
“插入”“拔出”条形磁铁，使线圈中产生感应电流。记录实验过程中的相关信息，分析得出楞次定律。
下列说法正确的是（ ）A．实验时必须保持磁铁运动的速率不变
B．该实验需要知道线圈的绕向
C．该实验需要记录磁铁的运动方向
D．该实验需要判断电流计指针偏转方向与通入电流方向的关系
(3)在“用双缝干涉测光的波长”实验中，将双缝干涉实验仪按要求安装在光具座上，如图1所示。双缝间
距为d，毛玻璃光屏与双缝间的距离为L。从目镜中看到的干涉图样如图2所示，若A、B两条亮纹中央间
距为x，则所测光的波长为 。（用所给物理量的字母表示）。使分划板的中心刻线对齐A亮条纹的
中心，此时游标尺上的示数情况如图3所示，其读数为 mm。
3．（2025·北京丰台·一模）(1)某同学利用多用电表的欧姆挡测量未知电阻。当选用“×10”挡测量时。指针
的 偏转情况如图所示，为减小测量误差，请你选择正确的实验操作并排序 。
A．将红黑表笔短接
B．调节欧姆调零旋钮，使指针指在最左侧刻线
C．调节欧姆调零旋钮，使指针指在最右侧刻线D．将选择开关调至"×1"挡
E.将选择开关调至"×100"挡
(2)某同学探究“变压器原、副线圈电压与匝数的关系”时，得到的实验数据如表格所示。
n
原、副线圈匝数比( 1 ) 0.5 2 2 4 8 16
n
2
U
1
原、副线圈电压比 0.57 2.27 2.30 4.50 9.28 18.50
U
2
n U
1 1
分析表格内数据，发现 没有严格等于 ，则可能的原因有 。
n U
2 2
A．线圈通过电流时会发热
B．铁芯在交变磁场的作用下会发热
C．交变电流产生的磁场没有完全局限在铁芯内
D．此变压器为理想变压器
(3)在测量某定值电阻的电阻率实验中，部分电路按照图1连接。由试触a点改为试触b 点时，发现电压表
的示数变化较大，电流表的示数变化不明显，为了减小测量误差，电压表右端接在 点 （ 填
“a”或“b”）。某同学用图2所示的实物电路测录定值电 R 的电阻率。闭合开关，电压表示数接近电源
x
电压，电流表无示数。经检查电流表及各接线处均完好，则电路的故障可能是 。
4．（2025·北京北师大二附·二统）请根据下列实验的实验原理或实验方法回答问题。
(1)“测金属丝的电阻率”实验中，某同学用螺旋测微器测某金属丝的直径如图所示，则该直径的测量值为
mm。
(2)“验证力的平行四边形定则”的实验如图所示，同学们在操作过程中有如下议论，其中对减少实验误差
有益的说法是________。A．两根细绳必须等长
B．橡皮筋应与两绳夹角的平分线在同一直线上
C．在使用弹簧秤时要注意使弹簧秤与木板平面平行
D．拉橡皮筋的细绳要长些，标记同一细绳方向的两点要远些
(3)为完成“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”的实验，必须要选用的是 。
A．有闭合铁芯的原副线圈
B．无铁芯的原副线圈
C．交流电源
D．直流电源
E．多用电表（交流电压挡）
F．多用电表（交流电流挡）
用匝数n =60匝和n =120匝的变压器，实验测量数据如下表，根据测量数据可判断连接电源的线圈是
a b
（填n 或n ）
a b
U/V 1.80 2.80 3.80 4.90
a
U/V 4.00 6.01 8.02 9.98
b
(4)“探究影响感应电流方向的因素”的实验示意图如图所示：灵敏电流计和线圈组成闭合回路，通过“插
入”、“拔出”条形磁铁，使线圈中产生感应电流。记录实验过程中的相关信息，分析得出楞次定律。下
列说法正确的是__________。
A．实验时必须使磁铁加速“插入”或“拔出”
B．该实验必须记录磁铁的磁极方向
C．该实验不需要知道线圈的绕向
D．该实验需要判断电流计指针偏转方向与通入电流方向的关系
