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第34 讲 电学实验基础
目录
01
考情解码·命题预警2
02 体系构建·思维可视.........................................................................................................................3
03 核心突破·靶向攻坚.........................................................................................................................4
考点一 常用仪器的使用与读数........................................................................................................4
知识点1 游标卡尺和螺旋测微仪的使用与读数......................................................................................4
知识点2 电流表、电压表的使用与读数..................................................................................................4
考向 常用仪器的使用与读数..................................................................................................................... 5
考点二 电流表的两类接法..............................................................................................................11
知识点 电流表的两类接法.......................................................................................................................11
考向 电流表的两类接法........................................................................................................................... 12
考点三 滑动变阻器的两类接法......................................................................................................15
知识点 滑动变阻器的两类接法...............................................................................................................15
考向 滑动变阻器的两类接法................................................................................................................... 15
考点四 电学实验的设计、仪器选择及实物连线..........................................................................20
知识点 电学实验的设计、仪器选择及实物选择...................................................................................20
考向 电学实验的设计、仪器选择及实物选择.......................................................................................20
04 真题溯源·考向感知.......................................................................................................................26
1
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考点要求
考察形式
2025 年
2024 年
2023 年
电学实验基础
选择题
非选择题
\
\
\
考情分析：
1．四川高考近几年虽然没考，但涉及电表读数，长度测量，连线问题等是高考电学实验的热点。
2．从命题思路上看，试题情景为
命题将更加注重考查学生的实验探究能力，如实验方案的设计、实验步骤的优化、实验结果的评估等 。
在实验方案设计方面，学生可能需要根据给定的实验目的和有限的实验器材，设计出多种可行的实验方
案，并比较各方案的优缺点，选择最佳方案 。在实验步骤优化上，考查学生能否根据实验过程中出现的
问题，对实验步骤进行调整，以提高实验效率和准确性
复习目标：
目标一：能根据实验需求正确选择电压表、电流表的量程，明确不同量程的分度值（如电流表 0-0.6A 量
程分度值 0.02A，0-3A 量程 0.1A），并能准确读数（包括估读一位）。
目标二：精通螺旋测微器的读数（固定刻度值 + 可动刻度值 ×0.01mm，需估读至 0.001mm）和游标卡尺
的读数（主尺读数 + 游标尺对齐格数 × 精度，10 分度精度 0.1mm，20 分度 0.05mm，50 分度
0.02mm，无需估读）。
2
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考点一 常用仪器的使用与读数
知识点1 游标卡尺和螺旋测微仪的使用与读数
游标卡尺和螺旋测微器
3
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精确度
10 分度游标尺，精确度为0.1 mm；20 分度游标尺，精确度为0.05 mm；50 分度游标尺，
精确度为0.02 mm，不估读
读数
若用x 表示从主尺上读出的整毫米数，K 表示从游标尺上读出与主尺上某一刻度线对齐的游
标的格数，则测量值（mm）＝x（mm）＋K×精确度（mm）
使用
被测物体夹在测微螺杆与测砧之间，旋转粗调旋钮，当测微螺杆快靠近物体时，停止使用粗
调旋钮，改用微调旋钮，听到“喀喀”声时停止，拨动锁紧装置，然后读数
读数
（1）读数：测量时被测物体长度的半毫米数由固定刻度读出，不足半毫米部分由可动刻度
读出。
（2）测量值（mm）＝固定刻度读数（mm）＋可动刻度读数（带估读值）×0.01（mm）
知识点2 电压表、电流表的使用及读数
1.量程选择
选择合适量程：使得测量时指针偏转角度要尽可能大，一般要求超过量程的1
3，但又不能超过量程
2.使用事项
（1）使用前应先进行零点调整（机械调零）；
（2）红表笔插“＋”插孔，黑表笔插“－”插孔；
（3）红表笔接电势高处，黑表笔接电势低处，即电流从红表笔进表，从黑表笔出表
3.电表估读
（1）最小分度是“1，0.1，0.01，…”时，估读到最小分度的1
10（即估读到最小分度的下一位）；
（2）最小分度是“2，0.2，0.02，…”时，估读到最小分度的1
2（即估读到最小分度的那一位）；
（3）最小分度是“5，0.5，0.05，…”时，估读到最小分度的1
5（即估读到最小分度的那一位）
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考向 常见仪器的使用与读数
例1（2025·四川眉山·高三月考）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
。图乙是实验得到纸带的一部分，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50Hz，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例柱体的长度，示
数如图丙所示，图丁为局部放大图，读数为 cm。
例2 某同学测量一金属棒的尺寸，结果如下图所示。用螺旋测微器测得棒的直径为 mm；
用游标卡尺测金属棒长度为 cm。
例3 某学生小组在测量某种长为 30cm 金属丝的电阻率实验时，两电表的示数分别如图所示（电压表量程
0~3V， 电流表量程0~0.6A），用螺旋测微器测得金属丝的直径如图，下列说法正确的是（ ）
A．加在金属丝两端电压为 7.0V
B．流过金属丝的电流为0.5A
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C．该金属丝电阻阻值为 35Ω
D．该金属丝直径为 1.605mm
【变式训练1】（2025·四川遂宁·高三月考）某研究性小组用如图1 所示装置来测定当地的重力加
速度，一条轻绳跨过轻质定滑轮，绳的两端连接质量都为M 的物块，在左侧的物块上叠加一个质量为m 的
环形砝码，左侧物块上端距离挡板的高度为h，物块穿过挡板时环形砝码将架在挡板上。挡板下方安装一
个光电门，可测出物块通过光电门的时间t。
(1)用游标卡尺测左侧物块的厚度d 时，刻度如图2 所示，其读数为 mm。
(2)下列有关本实验的说法正确的是______
A．物块和环形砝码的截面积越小，实验结果越精确
B．为了让物块经过光电门的速度更快，可以在释放右侧物块时给它一个竖直向上的初速度
C．实验中所加环形砝码的质量应远小于物块质量
D．挡板的弹性越好，能量损失越小，实验结果越精确
(3)逐次改变左边物块下落的高度h，并测出对应高度下物块通过光电门的时间t，描绘出1
t
2 −h图像，如图
3 所示，图像斜率为k。则重力加速度g 的表达式为 （用题中物理量的字母表示）。
【变式训练2】（2025·四川南充·高三月考）用游标为20 分度的卡尺测量某一物体的宽度情况如图
甲所示，其读数为 mm；用螺旋测微器测某一物体的长度情况如图乙所示，其读数为
mm；多用表选直流0.6A 挡测电流读数为 A。
【变式训练3】（2024·四川南充·一模） 某兴趣小组利用如图所示的实验装置测定滑块与倾斜轨道
间的动摩擦因数。倾斜轨道的顶端有一个固定的挡板， 轨道上有两个位置可调节的光电门甲和乙。已知
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轨道的倾角为θ，当地的重力加速度为g。
实验步骤如下：
①将一个遮光条安装在滑块上并用游标卡尺测量遮光条的宽度d；
②将光电门甲固定在离挡板较近的位置，测出两个光电门之间的距离x；
③将滑块从挡板处由静止释放， 记录遮光条通过光电门乙的时间Δt；
④保持光电门甲的位置不变而改变乙的位置， 重复以上操作， 记录多组x 和Δt的值；
⑤作出
1
( Δt )
2 −x图像。
完成下列问题：
(1)用20 分度的游标卡尺测量遮光条的宽度如图所示， 则d= cm；
(2)作出的
1
( Δt )
2 −x图像应是 （填图像下的字母）；
A．
B．
C．
D．
(3)设图像斜率的绝对值为k， 在不计空气阻力的情况下， 动摩擦因数的表达式为μ= （用题目
中所给物理量的字母表示），若考虑空气阻力， 则利用上述表达式求出的动摩擦因数与真实值相比
（选填“偏大”或“偏小”）。
【变式训练4】（1）如图甲所示的电表使用3A 量程时，对应刻度盘上每一小格代表 A，图
中表针读数为 A。
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（2）如图乙所示的电表使用15V 量程时，每小格表示 V，图中表针的读数为 V。
（3）游标卡尺测量某物体的厚度时，示数如图并所示，此示数为 mm；用螺旋测微计测量物体的尺
寸示数如图丁所示，此读数为 mm。
【变式训练5】电流表量程一般有两种：0~0.6A 和0~3A；电压表量程一般有两种：0~3V 和
0~15V。如图所示：
（1）接0~3V 量程时读数为 V。
（2）接0~15V 量程时读数为 V。
（3）接0~3A 量程时读数为 A。
（4）接0~0.6A 量程时读数为 A。
考点二 电流表的两类接法
知识点 电流表的两类接法
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1.电流表内、外接法的比较
内接法
外接法
电路图
误差
原因
电流表分压U 测＝Ux＋UA
电压表分流I 测＝Ix＋IV
电阻测
量值
R 测＝U 测
I 测
＝Rx＋RA＞Rx
测量值大于真实值
R 测＝U 测
I 测
＝Rx RV
Rx＋RV
＜Rx
测量值小于真实值
适用条件
RA≪Rx
RV≫Rx
适用于
测量
大电阻
小电阻
2.电流表内、外接法的选择
定性法
先将待测电阻的估计值（或大约值）与电压表、电流表内阻进行比较：
（1）若Rx较小，宜采用电流表外接法；
（2）若Rx较大，宜采用电流表内接法
容量
当已知Rx、RA、RV的大约阻值时：
（1）Rx＜√RV R A时，用电流表外接法；
（2）Rx＞√RV R A时，用电流表内接法；
（3）Rx＝√RV R A时，内、外接法均可
试触法
按图接好电路，让电压表一个接线柱固定接好，另一个接线柱P 先后与a、b 处接触一下
记录两表的读数为Ia、Ua、Ib、Ub：
（1）如果电压表的示数变化比电流表的示数变化更明显，对应表达式为｜I a－I b｜
I a
＜
｜U a－U b｜
U a
，则应采用电流表外接法；
（2）如果电流表的示数变化比电压表的示数变化更明显，对应表达式为｜I a－I b｜
I a
＞
｜U a－U b｜
U a
，则应采用电流表内接法
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考向 电流表的两类接法
例1 某同学要测量某电池的电动势和内阻，提供下列仪器：
A．待测“电池”（电动势E约为4V，内阻r约为180Ω）
B．毫安表（量程5mA，内阻为Rg=80Ω）
C．电压表V1（量程4V，内阻约5kΩ）
D．电压表V2（量程40V，内阻约500Ω）
E.电阻箱R0(0~999.9Ω)
F.滑动变阻器R1(0∼10Ω)
G.滑动变阻器R2(0∼1000Ω)
H.开关、导线若干。
(1)为尽量减小实验误差，实验中电压表选择 ，滑动变阻器选择 。（填写元件的字母代号）
(2)由于毫安表的量程太小，该同学用电阻箱R0与毫安表并联，可使其量程扩大，取R0= 1
4 Rg，则改装后
的电流表量程为毫安表量程的 倍；
(3)用改装后的电流表完成实验，应该选择的实验电路是图中的 （填“甲”或“乙”）；
(4)根据实验数据画出U −I图线（U是电压表读数，I是改装后电流表的读数），如图丙所示。由图线可
得，“电池”的电动势E = V，内电阻r = Ω。（结果均保留三位有效数字）
【变式训练1】某兴趣小组准备利用下列器材测量一节干电池的电动势和内阻。
A．待测干电池电动势E，内阻r(约为2Ω)
B．电流表(量程为0∼0.6 A，内阻为0.2Ω)
C．电压表(量程为0∼1.5 V，内阻约为1.5kΩ)
D．滑动变阻器(最大阻值为20Ω，额定电流为2A)
E.开关、导线若干。
(1)实验中的电路图应选用下图中的 。(选填“甲”或“乙”)。
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(2)连接好电路后再进行实验，根据同学测得的数据，在U −I图中描出的点迹并画出U −I图线如图丙所
示，利用图像得出干电池的电动势E = V ，内阻r = Ω。(上述两空，前一空保留3 位
有效数字，后一空保留2 位有效数字)
(3)如果仅考虑电表内阻对实验测量结果的影响，由该实验得到的电动势和内阻的测量值与真实值之间的关
系是E测 E真、r测 r真。(选填“<”“=”或“>”)
考点三 滑动变阻器的两类接法
知识点 滑动变阻器的两类接法
1.滑动变阻器两种接法的比较
项目
限流接法
分压接法
对比说明
电路图
串、并联关系不同
电压调
节范围
Rx E
Rx＋R0
≤U≤E
0≤U≤E
分压电路的调节范围大
项目
限流接法
分压接法
对比说明
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电流调
节范围
E
Rx＋R0
≤I≤E
Rx
0≤I≤E
Rx
分压电路的调节范围大
闭合S 前滑片P 的位
置
b 端
a 端
都是为了保护电路元件
优点
电路简单而且节能
电压和电流的调节范围大
满足实验要求的条件下优先考虑
选择限流接法
2.滑动变阻器两种接法的选择
（1）滑动变阻器必须采用分压式接法的几种情况
①要求电压（或电流）能从零开始变化；
②当待测电阻Rx≫R 滑（R 滑为滑动变阻器的最大阻值）时；
③若采用限流式接法，电路中的最小电流仍超过电路中电表、电阻的允许电流。
（2）除了上述三种情况外，如果滑动变阻器采用两种接法都能满足要求，则从节能、方便操作角度考虑，
优先选用限流式接法。
考向 滑动变阻器的两类接法
例1 如图所示的电路中，A、B 之间电压U 保持不变，R 是定值电阻，两端电压为UR，R1是滑动变阻器。
下列说法正确的是（ ）
A．R1与R 是并联关系
B．滑片在最上端时电流表示数最大
C．滑片向下滑动时电压UR增大
D．改变滑片位置UR的最小值可以为0
例2 某实验小组为了测量一段横截面为圆形、粗细均匀、阻值较小的金属丝的电阻率，进行下列
操作：
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(1)用螺旋测微器测量金属丝的直径，读数如图所示，则金属丝的直径d = mm；
(2)用多用电表的欧姆挡粗测该金属丝的阻值．开始时选用“×10”的挡位测量发现指针偏转角太大，挡位
应调整为 （选填“×100”或“×1”）挡；
(3)用伏安法进一步精确测量金属丝的阻值，实验室提供器材如下：
A．电压表V（量程3V，内阻约为15k Ω）
B．电流表A（量程0.6A，内阻约为1.0Ω）
C．滑动变阻器R（0~10Ω，0.6A）
D．电池E（电压为3V）
E．开关S，导线若干
为减小实验误差且要求电压表示数从零开始调节，选用如图中 （选填“甲”“乙”“丙”或“丁”）
电路更合理。
(4)如果不考虑实验操作中的偶然误差，该方案中金属丝电阻的测量值 真实值（选填“大于”“小
于”或“等于”）。误差产生的原因是 。
【变式训练1】（2025·四川绵阳·高三月考）某兴趣小组利用如下器材探究小灯泡(5 V,0.5 A)的电
流随电压变化的关系，实验要求小灯泡两端的电压从零开始变化。
A．电源（电动势约为6 V，内阻约为1Ω）
B．电压表（量程0∼5 V，内阻约为10kΩ）
C．电流表（量程0∼0.6 A，内阻约为5Ω）
D．电流表（量程0∼3 A，内阻约为0.1Ω）
E.滑动变阻器（最大阻值10Ω，允许通过的最大电流为2A）
F.滑动变阻器（最大阻值1kΩ，允许通过的最大电流为0.5 A）
G.开关和导线
(1)实验中电流表应选用 ，滑动变阻器应选用 。（均用序号字母表示）
(2)应选择下图中______电路图进行实验。
A．
B．
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C．
D．
(3)该兴趣小组通过实验作出小灯泡的U −I图线如图甲所示。由图可知，随着电压增加，灯泡的电阻
（填“增大”、“减小”、“不变”），其原因是 。
(4)该小组又把此灯泡接到如图乙所示的电路中，其中电源电动势E = 4 V，内阻r =2Ω，定值电R =6 Ω，
此时灯泡的实际功率为 W。（结果只保留一位有效数字）
【变式训练2】如图所示电路中，电源通过滑动变阻器对灯泡L 供电，通过改变滑动变阻器滑片P
的位置可以控制灯泡的亮度。关于滑动变阻器的连接方式和闭合开关S 后灯泡亮度的变化（电压和功率不
超过额定值），下列说法正确的是（ ）
A．采用的是限流式接法
B．采用的是分压式接法
C．滑片P 往a端滑动时灯泡变亮
D．滑片P 往b端滑动时灯泡变亮
考点四 电学实验的设计、仪器选择及实物连线
知识点 电学实验的设计、仪器选择及实物连线
1.电学实验设计的“三原则”
（1）安全性：确保电源、电阻和电表都不会过载，如电流表或电压表量程一定要大于被测电流或电压的
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最大值。
（2）精确性：判断选用多大量程的电表时，应考虑尽可能减小测量误差，对于电压表或电流表，应使指
针偏转到满刻度的1
3到2
3处，多用电表选用欧姆挡时，应尽可能使指针指在中间刻度附近。
（3）可调性：选用滑动变阻器时，应考虑对外供电电压的变化范围既能满足实验要求，又能实现调节时
测量电表的示数变化明显。
2.仪器选择的技巧
（1）电压表、电流表：不超过量程，且要超过满偏刻度的1
3。有时也可以从测量数据来判断选择的电表。
（2）滑动变阻器：①分压式接法要选择总阻值小的且不超过其额定电流的滑动变阻器；②限流式接法要
选择最大阻值大于等于待测电阻的滑动变阻器；③电流半偏法测电阻，滑动变阻器选阻值大的。
（3）定值电阻：①若用于电表改装，阻值与改装后的量程要匹配；②若用于保护电路，应保证使电路的
最大电流（电压）不超过电流表（电压表）的量程及有关元件的额定电流（电压）。
3.实物连线的“三点注意”
（1）连线顺序：画线连接各元件，一般先从电源正极开始，按照电路原理图依次到开关，再到滑动变阻
器，按顺序以单线连接方式将主电路中串联的元件依次串联起来，其次将要并联的元件并联到电路中去。
（2）避免交叉：连线时要将导线接在接线柱上，两条导线不能交叉。
（3）“正、负”接线柱：要注意电表的量程和正、负接线柱，要使电流从电表的正接线柱流入，从负接
线柱流出。
考向 电学实验的设计、仪器选择及实物连线
例1 实验小组设计如图甲所示的电路测量一量程为0∼3 V、内阻约为8kΩ的电压表的内阻，可供选择和
使用的仪器有：
A．待测电压表
B．电源（电动势约为6 V，内阻可以忽略）
C．滑动变阻器R1（阻值100Ω）
D．电阻箱RZ (0∼9999Ω)
E.定值电阻R0=20Ω
F.开关、导线若干
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(1)根据实验原理图将实物连线补充完整 。
(2)将滑动变阻器滑片的P置于中间位置附近，闭合开关S1，粗调电阻箱阻值为8000Ω，使电压表示数为
U 1，闭合开关S2，发现电压表示数U 2略大于U 1，则开关S2闭合前，M、P间的电势φM φP（填“大
于”“小于”或“等于”），此时欲使电压表在开关S2闭合前后电压表数值不变，则应使电阻箱阻值略微
（填“增大”或“减小”）。
(3)测得开关S2闭合前后电压表数值不变时电阻箱的示数如图丙所示，电阻箱的阻值RZ 1= Ω。
(4)使电阻箱和电压表的位置互换，开关S2闭合前后电压表数值不变，读取此时电阻箱的阻值RZ 2，则电压
表的内阻RV= Ω（用RZ 1和RZ 2表示）。
【变式训练1】（2025·四川巴中·三模）为了测定电阻丝的精确阻值Rx（阻值约为10Ω），实验室
提供了以下器材：
A．电源E（电动势4V，内阻不计）
B．电流表A1（量程150mA，内阻r1约5Ω）
C．电流表A2（量程20mA，内阻r2=20Ω）
D．电压表V（量程15V，内阻r3=10kΩ）
E.定值电阻R0（阻值100Ω）
F.滑动变阻器R（最大阻值5Ω）
G.开关S 及导线若干
实验要求：
测量精度尽量高，电表读数不得小于其量程的三分之一，且指针偏转范围较大。
(1)在提供的器材中，需要的是 （填器材序号字母）
(2)请补画出电路原理图，标出各器材符号。
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(3)通过实验得到多组I1和I2数据，绘制I2与I1的关系图。若图线的斜率为k，则电阻丝的电阻Rx的表达式
为Rx= 。
【变式训练2】某兴趣小组要测量一个电池组的电动势和内阻，电动势约为3V，内阻约为2Ω。现
有如下实验器材:
A．电压表V（量程0～15V，内阻约为3kΩ）
B．电流表A（量程0～3mA，Rg约为10Ω）
C．定值电阻（R0=8Ω）
D．电阻箱R1(0～999.9Ω）
E.滑动变阻器R2(0～3000Ω）
F.待测电池组
G.电键S、导线若干
(1)为完成实验，需要将电流表A 改装成较大量程的电流表，该小组设计了测量电流表A 内阻的实验电路
如图1 所示，电源电压为9V。闭合S1，断开S2，调节R2使电流表A 满偏；保持R2阻值不变，闭合S2，调
节R1，当电流表A 的示数为满偏电流的一半时，R1=8Ω，则电流表A 的内阻Rg= Ω。将电流表A
与定值电阻R0 （选填“串”或“并”）联，改装后电流表的量程为 mA。
(2)为尽可能地准确测量电池组的电动势和内阻，该小组选择电阻箱R1与上述改装的电流表完成实验，请将
图2 内电路图补充完整（所选器材要标明符号）。
【变式训练3】某实验小组要测量一个电阻元件Rx（约为250Ω）的阻值，实验室提供了如下器
材：
A．电源E：电动势12V，内阻r 约为1Ω；
B．电流表A：量程0~12mA，内阻RA= 4 Ω；
C．电压表V：量程0~12V，内阻Rv约为12k Ω；
D．滑动变阻器R1：最大阻值20Ω；
E．滑动变阻器R2：最大阻值500Ω；
F．定值电阻R3= 40Ω；
G．定值电阻R4=2Ω；
H．定值电阻R5=2k Ω；
I．电键S 及导线若干。
该实验小组设计的测量电路如图所示，请回答下列问题：
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(1)实验中滑动变阻器应选 （选填“R1”或“R2”）；
(2)应将定值电阻 （选填“R3”或“R4”或“R5”）与电流表并联；
(3)实验小组根据该实验电路原理图进行实验，以电流表示数I 为横坐标，电压表示数U 为纵坐标，作出
U −I图线（U、I 都用国际单位），求出该图线的斜率为k，则待测电阻Rx的表达式为 （相应
电阻代入具体数值）。
1.（2025·湖南·高考真题）某同学通过观察小球在黏性液体中的运动，探究其动力学规律，步骤如下：
（1）用螺旋测微器测量小球直径D 如图1 所示，D = mm。
（2）在液面处由静止释放小球，同时使用频闪摄影仪记录小球下落过程中不同时刻的位置，频闪仪每隔
0.5s闪光一次。装置及所拍照片示意图如图2 所示（图中的数字是小球到液面的测量距离，单位是cm
）。
（3）根据照片分析，小球在A、E 两点间近似做匀速运动，速度大小v = m/s（保留2 位有效数
字）。
（4）小球在液体中运动时受到液体的黏滞阻力f =kDv（k 为与液体有关的常量），已知小球密度为ρ，液
体密度为ρ0，重力加速度大小为g，则k 的表达式为k = （用题中给出的物理量表示）。
（5）为了进一步探究动力学规律，换成直径更小的同种材质小球，进行上述实验，匀速运动时的速度将
（填“增大”“减小”或“不变”）。
2.（2025·广东·高考真题）请完成下列实验操作和计算。
(1)在“长度的测量及其测量工具的选用”实验中，用螺旋测微器测量小球的直径，示数如图所示，读数
mm。
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(2)实验小组利用小车碰撞实验测量吸能材料的性能，装置如图所示，图中轨道由轨道甲和乙平滑拼接而
成，且轨道乙倾角较大。
①选取相同的两辆小车，分别安装宽度为1.00 cm 的遮光条。
②轨道调节。
调节螺母使轨道甲、乙连接处适当升高。将小车在轨道乙上释放，若测得小车通过光电门A 和B 的
。证明已平衡小车在轨道甲上所受摩擦力及其他阻力。
③碰撞测试
先将小车1 静置于光电门A 和B 中间，再将小车2 在M 点由静止释放，测得小车2 通过光电门A 的时间为
t2，碰撞后小车1 通过光电门B 的时间为t1。若t2 t1，可将两小车的碰撞视为弹性碰撞。
④吸能材料性能测试。
将吸能材料紧贴于小车2 的前端。重复步骤③。测得小车2 通过光电门A 的时间为10.00 ms，两车碰撞
后，依次测得小车1 和2 通过光电门B 的时间分别为15.00 ms、30.00 ms，不计吸能材料的质量，计算可
得碰撞后两小车总动能与碰撞前小车2 动能的比值为 （结果保留2 位有效数字）。
3.（2025·甘肃·高考真题）某学习小组使用如图所示的实验装置验证机械能守恒定律。
把一个直径为d 的小球用不可伸长的细线悬挂，光电门置于小球平衡位置处，其光线恰好通过小球球心，
计时器与光电门相连。
将小球拉离平衡位置并记录其高度h，然后由静止释放（运动平面与光电门光线垂直），记录小球经过光
电门的挡光时间Δt。改变h，测量多组数据。已知重力加速度为g，忽略阻力。
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(1)以h 为横坐标、 （填“Δt”、“( Δt )
2”、“ 1
Δt ”或“
1
( Δt )
2”）为纵坐标作直线图。若所得
图像过原点，且斜率为 （用d 和g 表示），即可证明小球在运动过程中机械能守恒。
(2)实验中，用游标卡尺测得小球直径d =20.48 mm。
①由结果可知，所用的是 分度的游标卡尺（填“10”、“20”或“50）；
②小组设计了一把25 分度的游标卡尺，未测量时的状态如图所示。如果用此游标卡尺测量该小球直径、
则游标尺上第 条刻度线与主尺上的刻度线对齐。
4.（2025·湖北·高考真题）某同学利用如图（a）所示的实验装置来测量重力加速度大小g。细绳跨
过固定在铁架台上不可转动的小圆柱体，两端各悬挂一个重锤。实验步骤如下：
①用游标卡尺测量遮光片的宽度d。
②将遮光片固定在重锤1 上，用天平测量重锤1 和遮光片的总质量m、重锤2 的质量M（M>m）。
③将光电门安装在铁架台上，将重锤1 压在桌面上，保持系统静止，重锤2 离地面足够高。用刻度尺测量
遮光片中心到光电门的竖直距离H。
④启动光电门，释放重锤1，用毫秒计测出遮光片经过光电门所用时间t。
⑤根据上述数据求出重力加速度g。
⑥多次改变光电门高度，重复步骤，求出g 的平均值。
回答下列问题：
(1)测量d 时，游标卡尺的示数如图（b）所示，可知 cm。
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(2)重锤1 通过光电门时的速度大小为v = （用遮光片d、t 表示）。若不计摩擦，g 与m、M、d、t、
H 的关系式为 。
(3)实验发现，当M 和m 之比接近于1 时，g 的测量值明显小于真实值。主要原因是圆柱体表面不光滑，导
致跨过圆柱体的绳两端拉力不相等。理论分析表明，圆柱体与绳之间的动摩擦因数很小时，跨过圆柱体的
绳两端拉力差ΔT = 4 γ Mm
M +m g，其中γ是只与圆柱体表面动摩擦因数有关的常数。保持M +m=2m0不
变，其中M =(1+ β)m0，m=(1−β)m0。β足够小时，重锤运动的加速度大小可近似表示为a=(β −γ )g。
调整两重锤的质量，测得不同β 时重锤的加速度大小a，结果如下表。根据表格数据，采用逐差法得到重
力加速度大小g= m/s
2（保留三位有效数字）。
β
0.04
0.06
0.08
0.10
a/（m/s2）
0.084
0.281
0.477
0.673
5.（海南·高考真题）某同学用游标卡尺和螺旋测微器分别测量一薄的金属圆片的直径和厚度，读
出图中的示数，该金属圆片的直径的测量值为 cm，厚度的测量值为 mm．
6.（辽宁·高考真题）某同学将一量程为250μ A的微安表改装成量程为1.5V 的电压表。先将电阻箱
R1与该微安表串联进行改装，然后选用合适的电源E、滑动变阻器R2、定值电阻R3、开关S 和标准电压表
对改装后的电表进行检测，设计电路如图所示。
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（1）微安表铭牌标示内阻为0.8kΩ，据此计算R1的阻值应为 kΩ。按照电路图连接电路，并
将R1调为该阻值。
（2）开关闭合前，R2的滑片应移动到 端。
（3）开关闭合后，调节R2的滑片位置，微安表有示数，但变化不显著，故障原因可能是 。
（填选项前的字母）
A．1、2 间断路 B．3、4 间断路 C．3、5 间短路
（4）排除故障后，调节R2的滑片位置，当标准电压表的示数为0.60V 时，微安表的示数为98μA，此时
需要 （填“增大”或“减小”）R1的阻值，以使改装电表的量程达到预期值。
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