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专题09 实验探究 2 大考点概览 考点01 力学实验 考点02 电学实验 1．（2026·湖南长沙·一模）小明同学利用如图1 所示的装置探究加速度与物体所受合力的关系。固定有 遮光条的滑块置于气垫导轨上，细线的一端通过力传感器固定在滑块上，另一端挂着钩码，调整导轨底部 的调节旋钮，使气垫导轨水平，并调节滑轮高度，使细线与气垫导轨平行。 （1）实验前________（选填“需要”或“不需要”）保证钩码的质量远小于滑块及遮光条的总质量； （2）实验时先用游标卡尺测出遮光条的宽度 ，如图2 所示，游标卡尺上第8 条刻度线与主尺某刻度线对 齐，则 ________ ； （3）用刻度尺测出遮光条到光电门的距离 （ ），由静止滑块释放，与光电门连接的数字计时器记 录下遮光条的遮光时间； （4）用上述测量的物理量计算加速度，则加速度大小为________（用 、 、表达） 2．（2025·湖南永州·一模）某科技兴趣小组用如图甲所示的装置进行“探究加速度与合外力之间关系”的 实验，图中的拉力传感器随时可以将小车所受细绳的拉力 显示在与之连接的电脑上并进行记录，其中小 车的质量为 ，沙和沙桶的质量为 ，小车的运动情况通过打点计时器在纸带上打点记录。 考点1 力学实验 (1)对于该实验，以下说法中正确的是 A．该实验需要平衡小车受到的阻力 B．实验过程中需要始终保持 远大于 C．小车与定滑轮之间的细线与长木板平行 (2)如图乙所示是实验过程中得到的纸带； 、 、 、 、 、 、 是选取的计数点，相邻的两个计数 点之间还有四个点没有画出，打点计时器使用的电源频率 ，则小车的加速度 ______ （结 果保留2 位有效数字）。 (3)若调整长木板水平，由实验得到小车的加速度 与力传感器示数 的关系如图丙所示，纵截距为 ，横 轴截距为，则小车的质量 _____（结果用 、表示）。 3．（2026·湖南湘潭·一模）为了验证动量守恒定律，某实验小组的同学设计了如图甲所示的实验装置：将 一足够长气垫导轨放置在水平桌面上，光电门1 和光电门2 相隔适当距离安装好，在滑块A 和B 相碰的端 面上装有弹性碰撞架，它们的上端装有宽度均为d 的挡光片，测得滑块A、B（包含挡光片）的质量分别为 和 。 (1)用螺旋测微器测量滑块上挡光片的宽度d，示数如图乙所示，则 ________mm。 (2)打开气泵，调节气垫导轨，将一个滑块放在气垫导轨左端，向右轻推滑块，滑块通过光电门1、2 的时 间分别为 、 ，当 ________ （选填“<”、“=”或“>”）时，可认为气垫导轨水平。 (3)滑块A 置于光电门1 的左侧，滑块B 静置于两光电门之间，给A 一个向右的初速度，A 与静止的滑块B 发生碰撞。与光电门1 相连的计时器先后显示的两次遮光时间分别为 和 ，与光电门2 相连的计时器 显示的遮光时间为 。若 、 、 、 、 满足关系式：________，则可验证滑块A、B 组成的系 统碰撞前后动量守恒；若 、 、 满足关系式：________，则可验证滑块A、B 碰撞是弹性碰撞。 4．（2026·湖南郴州·一模）在“探究平抛运动的特点”的实验中，对图甲所示的装置拍摄小球做平抛运动 的频闪照片。 (1)下列说法中符合本实验要求的是________ A．斜槽轨道必须光滑 B．斜槽轨道末端切线必须水平 C．必须用天平称出小球的质量 (2)某同学用频闪照相方法拍摄的小钢球（可视为质点）做平抛运动的闪光照片，频闪光源的频率为20Hz。 在实验中得到的轨迹图如乙图所示，A、B、C 是曲线上的三个点的位置，A 点为坐标原点，坐标如图乙所 示。 ①小球做平抛运动的初速度大小为 ________m/s。 ②当地的重力加速度大小为________ （计算结果保留三位有效数字）。 5．（2025·湖南郴州·一模）要验证机械能守恒，某同学设计了如图甲所示的装置。绕过定滑轮的轻绳吊着 A、B、C、D 四个物块，A、B 上固定的挡光片宽度相同，A（含挡光片）、B（含挡光片）、C、D 的质量均 为m，整个装置处于静止状态，测得两挡光片间的高度差为h，重力加速度为g。 (1)先用游标卡尺测出挡光片的宽度，示数如图乙所示，则挡光片的宽度 ____________mm； (2)剪断C、D 间的轻绳，记录A、B 下落过程中两挡光片先后通过光电门的挡光时间 、 ，则A 物块的挡 光片通过光电门时，物块C 的速度大小为 ____________（填“ ”或“ ”）； (3)若在A、B 下落过程中，A、B、C 及两挡光片组成的系统机械能守恒，则应满足关系式 ________________________（用g、h、d、 、 表示）； (4)改变物块A 离光电门的高度多次重复实验，测得多组A、B 下落过程中两挡光片先后通过光电门的挡光 时间 、 。作出 图像（丙图），若图线是一条斜率为l、截距为________的倾斜直线（用g、h、d 表示），则A、B 下落过程中A、B、C 及两挡光片组成的系统机械能守恒。若减小C 的质量，则所得 图线与原图线相比将沿 轴________移动（选填“正方向”、“负方向”或“不”）。 6．（2025·湖南·一模）如图甲，将一个特殊的量角器竖直固定在支架上，量角器的零刻线与竖直杆对齐， 圆心固定一个拉力传感器，并与电脑相连接（图中未画出），将不可伸长的细线一端固定在拉力传感器上， 悬点刚好与量角器的圆心重合，另一端与小钢球相连，就构成了可测拉力的摆。龙龙同学想利用此装置验 证机械能守恒定律，实验步骤如下。 （1）实验前用螺旋测微器测量小钢球的直径D，结果如图乙所示，则 _________mm；还测量了小钢 球的质量m 和小钢球自然悬垂时的悬线长L。 （2）让小钢球以较小的角度在竖直面内摆动，从计算机中得到拉力随时间的变化，图像如图丙所示，则 当地的重力加速度大小为_________（用L、D、T 表示）。 （3）将小钢球向左拉到某一高度，悬线伸直并与量角器平面平行，记录悬线处量角器的示数 。 （4）由静止释放小钢球，小钢球摆动过程中传感器的最大示数为F。 （5）多次改变悬线与竖直方向的初始夹角 ，得到多组 及其对应的传感器最大示数F，做 图像， 若小钢球下摆过程中机械能守恒，则图线为一条倾斜直线，且斜率 _________（用m、L、D、F、T 表 示）。 7．（2026·湖南邵阳·一模）某同学利用单摆测定当地的重力加速度。 (1)在测量单摆的周期时，他用秒表记下了单摆做50 次全振动的时间，如图甲所示，秒表的读数为____s。 (2)下表是该同学记录的3 组实验数据，并做了部分计算处理。 组次 1 2 3 摆长l/cm 80.00 90.00 100.00 50 次全振动时间t/s 90.0 95.5 100.5 振动周期T/s 1.80 1.91 重力加速度 g/（m·s－2） 9.74 9.73 请计算出第3 组实验中的 __s， __m/s2。 (3)该同学经测量得到多组摆长l 和对应的周期T，画出 图线，然后在图线上选取A、B 两个点，坐标 如图乙所示。则当地重力加速度的表达式 ____。 8．（2026·湖南株洲·一模）利用两个半径相同的小球发生碰撞来验证动量守恒定律。实验过程如下： (1)如图，小球A 用细线悬于O 点，静止时O 点到球心的距离为L；将B 放置在固定支柱的顶端，其球心在 水平地面上的投影记为P 点，球心离水平地面的高度也为L；调整悬点O 的位置，使两球在碰撞时球心在 同一水平面上，这样做的目的是________________________________________________； (2)某次实验中将入射小球A 拉起至某一位置，记下初始角度α；随即将小球A 由静止释放，在最低点与B 发生碰撞；观察并记下碰后小球A 摆起的最大角度β。不计空气阻力，则α________β（填“大于”“等 于”或“小于”）； (3)碰撞后小球B 水平飞出，确定其在水平地面上的落点并记为Q，测量出________________，即为小球运 动的水平距离d； (4)分别测出入射小球A 和被碰小球B 的质量m1和m2，若两小球在这次碰撞过程中动量守恒，则应满足表 达式________ 。（用题中所给物理量表示） 9．（2026·湖南邵阳·一模）在“探究平抛运动的特点”实验中 (1)用图甲装置进行探究，下列说法正确的是______。 A．只能探究平抛运动水平分运动的特点 B．只能探究平抛运动竖直分运动的特点 C．能同时探究平抛运动水平和竖直分运动的特点 (2)用图乙装置进行实验，下列说法正确的是______。 A．斜槽轨道M 不需要一定光滑，但其末端的切线需要调成水平 B．上下调节挡板 时必须每次等间距移动 C．小钢球可以从斜槽M 上不同位置由静止滚下 (3)以钢球放在斜槽末端时球心在白纸上的投影点 为坐标原点，竖直向下为 轴，建立直角坐标系 ， 在轨迹上选取间距较大的几个点，测出其坐标（ ， ），作出 图像如图丙实线所示。若将钢球在斜 槽上的释放点 的高度提高一些，再次由静止释放钢球，其他步骤不变，则得到的图像是图丙中的______ （填“ ”“ ”“ ”或“ ”）。 10．（2026·湖南常德·一模）某实验小组利用如图甲所示的装置来验证机械能守恒定律： (1)用游标卡尺测量滑块上遮光条的宽度d，示数如图乙所示，则 ________ ； (2)关于调节气垫导轨水平，下列有一项说法正确的是________；（填字母序号） A．调节时，应挂上砂桶 B．调节时，应打开气泵 C．若自由释放滑块，滑块向左运动，则应将导轨左边适当调低 (3)以下是实验中的主要步骤与数据处理： ①调节气垫导轨水平，测量出遮光条的宽度d ②将滑块置于气垫导轨的最右端，测出遮光条中心到光电门中心的距离L ③将滑块从导轨最右端由静止释放，记录遮光条通过光电门的遮光时间t ④仅改变光电门的位置，让滑块从气垫导轨最右端释放，测出多组L 和t ⑤用天平测出滑块和遮光条的总质量M，砂和砂桶的总质量m，若测得 ，已知当地的重力加速度 为g，作出 的图像，如果所作图线是一条延长后过坐标原点的直线，且直线的斜率为________（结果 用d、g 表示），就验证了机械能守恒定律。 11．（2026·湖南岳阳·一模）甲同学用单摆测定重力加速度的装置如图所示，O 为固定悬点，摆球用细线 悬挂，在摆球与O 点之间串联力传感器，记录细线对摆球的拉力F。将摆球从最高点（与竖直方向夹角 ）由静止释放，摆球在同一竖直面内往返运动。数据采集得到 图像如图所示。 (1)由图乙可知，单摆的振动周期T=______s。 (2)若已知摆长L 和周期T，则当地重力加速度的表达式g=______（用L、T 表示）。 (3)乙同学发现他们组的摆球在水平面内做圆周运动，如图丙所示，这时如果测出摆球做这种运动的周期， 仍然用单摆运动公式求出重力加速度，则由此测得的重力加速度值与真实值相比将______（选填“偏大” “偏小”或“不变”）。 12．（2025·湖南·一模）在用如图所示的装置验证牛顿第二定律的实验中，保持小车质量一定时，验证小 车加速度a 与合力F 的关系。 (1)补偿阻力的方法是：调整轨道的倾斜度 A．小车在轨道上保持静止 B．打点计时器不打点，小车不受牵引时，小车拖动纸带沿轨道做匀速运动 C．挂上槽码，让打点计时器打点，小车拖动纸带沿轨道做匀速运动 D．不挂槽码，让打点计时器打点，小车拖动纸带沿轨道做匀速运动 (2)本实验采用的研究方法和下列哪个实验的方法是相同的（ ） A．研究桌面的微小形变 B．探究两个互成角度的力的合成规律 C．探究向心力的大小与半径、角速度、质量的关系 (3)某同学得到了如图所示的一条纸带，频率为50Hz，由此纸带得到小车加速度的大小a=__________m/s2。 其中每两个计数点之间还有四个点未画出，结果保留两位有效数字 (4)若多次增大槽码的质量进行实验，得到槽码的质量m 及对应的小车运动的加速度a，作出图像如图中实 线所示，在O 点作曲线的切线如图中虚线所示，并在虚线上取一点q，在曲线部分取一点p，p、q 对应的 横坐标都为m1，已知重力加速度大小为g，若小车的质量为M，则aq与ap的比值为__________ 用M、m1 表示。 1．（2026·湖南湘潭·一模）实验小组要用实验室提供的器材测量一节干电池的电动势和内阻，同时测出未 考点2 电学实验及其也实验 知电阻的阻值。器材有：一个待测定值电阻 ；一个多用电表；一个滑动变阻器R；电流表（ 约为 ，0~0.6A）；电压表（ 约为 ，0~3V）；被测干电池电动势约1.5V、内阻约 ；以及电键S、 导线若干。 (1)先用多用电表的“ ”挡粗测定值电阻 的阻值，指针偏转角度很大，下一步应将多用电表的挡位调 至__________（填“ ”或“ ”）挡，重新欧姆调零，再次测量结果如图所示，则电阻 的阻值为 __________ 。 (2)有如图（a）、（b）所示两种测量电池电动势和内阻可供选择的实验电路图。为使测量结果尽量准确， 应选择__________（填“a”或“b”）电路图。 (3)连接好电路进行实验，记录多个电压表和电流表的示数，作出 图线，如图所示，则该电池的电动 势 __________V，内阻 __________ （结果均保留两位小数）。 2．（2025·湖南永州·一模）某实验小组将两个锌、铜金属电极插入苹果中，制作了一个“苹果电池”。他 们想尽可能准确测量出“苹果电池”的电动势和内阻，进入实验室，发现有以下器材： A．电流表 （量程为0~0.6A，内阻为1Ω） B．电流表 （量程为 ，内阻为 ） C．电流表 （量程为0~300μA，内阻约为1000Ω） D．定值电阻 （阻值为 ） E.定值电阻 （阻值为 ） F.电阻箱 G.导线和开关。 经分析，实验电路中最大电流约 ，结合实验仪器，设计的实验电路图如图甲所示： (1)甲图中电流表应选择_____（选填“ ”、“ ”或“ ”），定值电阻应选择_____（选填“ ”或 “ ”），虚线框内的总电阻为_____ (2)实验测得的几组电流表的读数 、电阻箱的读数 ，作出 图线如图乙所示，根据图线得 _____ _____ （结果保留2 位有效数字）。 3．（2026·湖南·一模）动力电池广泛应用于新能源汽车、储能系统和航空航天等领域，随着充放电循环次 数增加，动力电池内阻会呈现缓慢上升趋势，当内阻突破200 毫欧（ ）时，继续使用可能引发过热风 险。专业技术人员可以通过数字式多用电表和一个定值电阻快速测定动力电池的内阻，进而判断该电池是 否可以继续安全使用。小明同学试图测定一节旧动力电池的电动势和内阻，实验室提供了如下器材： ①旧动力电池一节：电动势约为 ，内阻约为 ②数字式多用电表 ③定值电阻 ：阻值为 额定功率为 ④定值电阻 ：阻值为 额定功率为 (1)将数字式多用电表调至欧姆挡，将红、黑表笔短接，电表欧姆调零后，___________（选填“可以”或 “不可以”）将红、黑表笔直接接在电池正负极进行内阻的测量。 (2)小明将电表调至直流电压挡，将表笔直接接在电池正负极，电表显示电压为 ，该档位时如将其当 做理想电压表，则该动力电池电动势为___________ 。 (3)小明将定值电阻与电池相连构成闭合回路，用数字电表测得定值电阻两端电压为 ，实验中定值电 阻应该选择___________（填写仪器的字母代号），可知该电池的内阻为___________ （计算结果保留 三位有效数字）。 (4)实际使用的数字式多用电表选择直流电压档时其内阻约为10 兆欧（ ），由此可知小明测量的电动势 与真实值相比___________（选填“偏大”“相等”或“偏小”）。 4．（2026·湖南常德·一模）一物理兴趣小组对某型机器人使用的半导体薄膜压力传感器展开研究。已知该 型压力传感器阻值约几十千欧，重力加速度g 取 ，现利用以下器材测量压力传感器在不同压力下的 阻值： A、压力传感器 （压力感知范围： ） B、电源（电动势 ，内阻不计） C、电流表A（量程 ，内阻约 ） D、电压表V（量程 ，内阻约 ） E、滑动变阻器R（阻值范围 ） F、开关S，导线及砝码若干。 (1)该兴趣小组设计了电路图，并连接了部分导线，图1 中还有一根导线没有完成，请在答题卡图1 中完成 连线。 (2)在压力传感器上放置适量砝码，调节滑动变阻器滑片使得两电表示数适当大些以便于精确测量。实验时 压力传感器必须水平放置，且闭合开关前，应将滑动变阻器滑片调至最________端（填“左”或“右”）。 某次操作，所放砝码质量为 ，电压表示数为 ，而电流表的示数如图2 所示，其中电流 表的读数为 ________ ，而可得此时压力传感器电阻的测量值 ________ （结果保留3 位有效 数字），多次测量并描点连线得到如图3 所示的 曲线。 (3)若将 定义为压力传感器的灵敏度，则由图3 可知该型压力传感器的灵敏度随着所受压力的增大而 ________（填“增大”或“减小”）。由于电表内阻的影响，测量出来的该型压力传感器灵敏度比真实值 ________（填“偏大”、“偏小”、“不变”）。 5．（2025·湖南·一模）某实验小组探究测量一多用电表内电源的电动势，同时测量一段金属丝的电阻率、 具体实验步骤如下： (1)设计了如图甲所示的电路测量多用电表内电源的电动势，同时测量金属丝 的电阻率，多用电表欧姆挡 的内部电路等效为一个有内阻的电源，实验所用多用电表欧姆挡刻度盘上的刻度线“15”与电流电压挡刻 度盘上0~250 的刻度线“125”正好对齐，如图乙所示。将多用电表调到欧姆挡的“×10”挡，并进行欧姆调 零，正确连接电路后，闭合开关S，改变电阻箱的阻值，得到多组电流表的示数I 和电阻箱的阻值R，作出 图像如图丙所示，则可得出多用电表电源的电动势 ________V（结果保留三位有效数字），在该 欧姆挡时内阻 ________Ω。 (2)实验中使用的电流表内阻为20Ω，根据图丙的数据可得出连入电路中金属丝的电阻 ________ ，用 螺旋测微器测量待测金属丝的直径，测量结果如图丁所示，其示数为________mm，实验中连入电路中的 金属丝长度为31.40cm，根据以上数据可得出金属丝的电阻率 ________ （结果保留一位有效数 字）。 6．（2025·湖南·一模）某实验小组准备利用表头 设计一个多挡位欧姆表，但不知道其内阻。为了精确 测量表头内阻，小组首先采用“电桥法”进行测量。实验电路如图所示，分为控制电路和测量电路两部分， 所用器材如下： A．待测表头 ：量程 μA，内阻约为 B．灵敏电流计G C．定值电阻 D．粗细均匀的电阻丝AB，总长度 E.滑动变阻器 （最大阻值为 F.滑动变阻器 （最大阻值为 ） G.线夹、电源、开关及导线若干。 (1)实验过程中为便于调节，滑动变阻器应选用__________ 填器材前的字母； (2)闭合开关S 前，先将线夹 大致固定在电阻丝AB 中部，滑片 置于a 端。调节滑动变阻器滑片使表头 示数适当后保持不动。移动线夹 直至灵敏电流计G 示数为零，测得此时 段电阻丝长度 。 则表头内阻 __________ 保留三位有效数字； (3)将表头 改装成具有“ ”、“ ”或“ ”三个挡位的欧姆表，如图乙所示。电源电动势 ，内阻忽略， 为调节范围足够的滑动变阻器，且接线柱3 未接电阻。表笔b 为__________ 填 “红”或“黑” 表笔；当开关S 接接线柱3 时，对应的倍率为__________（填“ ”、“ ”或“ ”）；短接表笔a、b 进行欧姆调零时， 应调至__________ 。 7．（2026·湖南长沙·一模）1.实验小组利用如下器材测量某卷金属丝的电阻，并测出其电阻随温度变化的 特性，将其改装成一个金属丝电阻温度计： 待测金属丝： 电流表： （量程 ，内阻 ） 电流表： （量程 ，内阻 ） 学生电源： （电动势 ，内阻不计） 滑动变阻器： （最大阻值为 ） 定值电阻： （阻值为 ） 定值电阻： （阻值为 ） 开关、导线若干。 1. 利用多用电表欧姆挡粗测 ，在 时，把欧姆档调到“ ”挡，表盘示数如图1 所示，测量结果为 ________ 。 2. 为精确测量 时该金属丝的电阻 ，该小组设计了图2 所示电路，其中定值电阻应该选______（填 “ ”或“ ”）；请在图2 中两个圆圈内画上对应电流表的符号________。 3. 若某次实验中电流表 的读数为 ，电流表 的读数为 ，则待测金属丝的阻值 的精确 值为________ 。（结果保留两位有效数字） 4. 不断改变金属丝所处的环境温度，测出该卷金属丝的电阻随金属丝所处环境的摄氏温度变化遵循函数关 系 ，式中 表示 时的金属丝的电阻，表示金属丝的摄氏温度。（测量时金属丝的温度由金 属丝所处环境的温度决定，金属丝本身的发热可忽略不计。） 5. 将这卷金属丝与一个电池（电动势 已知，内阻未知）、电流表（满偏电流 已知，内阻未知）及一个 滑动变阻器串联起来，连接成如图3 所示的电路，用该卷电阻丝做测温探头，把电流表的电流刻度改为相 应的温度刻度，就得到了一个简单的“金属电阻温度计”。使用时，首先要在 时校准，即在 时调 整滑动变阻器的阻值，使电流表指针指在 处。此后测量时，保持滑动变阻器阻值不变，则电流表的 位置处的温度刻度值应为________（用 、 、 表示）。若由于使用时间过久，导致电池内阻增加，但 电池电动势未变，而且校准仍能实现，则温度的测量值________温度的实际值（填“大于”、“小于”、 “等于”）。 8．（2026·湖南邵阳·一模）学校物理兴趣小组为了测量某均匀材料圆柱体的电阻率，阻值 约为200 。 (1)小周同学使用螺旋测微器测定其直径 ，某次测量结果如图甲所示，读数为____mm；用游标卡尺测量 其长度 ，某次测量的结果如图乙所示，读数为____cm。 (2)用实验室提供的以下器材，完成以下问题： A．直流电源（电动势 V） B．电流表 （量程0~30mA，内阻 ） C．电流表 （量程0~100mA，内阻 约5 ） D．滑动变阻器 （最大阻值 ，额定电流2A） E.定值电阻 （阻值 ） F.单刀单掷开关 G.导线若干 ①在答题卡虚线框内画出实验设计的电路图______。（要求：尽可能减小测量误差，测量时电表的读数大 于其量程的一半） ②某次实验中，电流表 示数为 ，电流表 示数为 ，则未知电阻的电阻率 ____（用 、 、 、 ， ， 表示）。 ③若电流表 的实际内阻 大于其估算值，则测量值 ____真实值 （填“大于”“等于”或“小 于”）。 9．（2026·湖南岳阳·一模）某同学利用实验室的实验器材制成了简易的欧姆表，该简易欧姆表有×10、×1 两个倍率，如图所示，已知电流计（内阻Rg=60Ω，量程为Ig=1mA）、滑动变阻器R（最大阻值为 1500Ω）、电阻箱（0~499.9Ω）、干电池（E=1.2V，r=0.8Ω）。 (1)电路中M 应为______（填“红”或“黑”）表笔；断开开关S 时，应为______（填“×10”或“×1”）倍 率。 (2)断开开关S，调节滑动变阻器R 使电流计满偏，则滑动变阻器接入电路的电阻值为______Ω，当电流表 的指针偏转角度为满偏的 时，此时所对应的电阻阻值应为______Ω。 (3)这位同学发现，表内电池的电动势已经下降，但仍然可以调零。实际测量时，实际阻值为240Ω 的标准 电阻的测量值为300Ω，分析可知表内电池的电动势等于______V。
