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专题07 实验探究与交流电
力学实验
1．(2025·四川二模)某同学用如图甲所示的装置测量木块与木板之间的动摩擦因数。跨过光滑定滑轮的细
线两端分别与放置在木板上的木块和竖直悬挂的弹簧测力计相连。
(1)关于本实验操作要求，下列说法中正确的是______（填序号）。
A．桌面必须水平
B．实验时，必须匀速向左拉出木板
C．弹簧测力计竖直悬挂后必须进行零刻度线校准
D．只要弹簧测力计竖直悬挂，与木块相连的细线不水平也可以
(2)某次正确操作过程中，弹簧测力计示数的放大图如图乙所示，则木块受到的滑动摩擦力大小
N。
(3)该同学在木块上逐渐增加砝码个数，记录砝码的总质量m，正确操作并记录弹簧测力计对应的示数f。
测得多组数据后，建立
坐标系，描点得到的图线如图丙所示，则木块与木板之间的动摩擦因数
（重力加速度大小取
）。
2．(2025·攀枝花二模)某同学利用如图所示的装置“探究动量定理”。在水平气垫导轨上安装了两光电门
1、2，滑块上固定一遮光条，滑块用细线绕过定滑轮和轻质动滑轮，与弹簧测力计相连。实验时测出遮光
条的宽度
，滑块和遮光条的总质量
，相同的未知质量钩码若干，取重力加速度
。多次改变钩码的个数，实验得到如下实验数据表格，回答以下问题。
实验
次数
钩码个数
光电门1 遮光
时间
光电门2 遮光
时间
经两光电门间
的时间
弹簧测力计示
数
1
1
0.120
0.060
1.460
0.099
2
2
0.080
0.040
1.001
0.200
3
3
0.070
0.036
0.203
0.280
(1)滑块通过光电门1 时的速度大小
（选用
、
、
、表示）；
(2)第一次实验时，滑块从光电门1 到光电门2 的过程中所受合力的冲量大小
（保留两位小
数）；
(3)第一次实验中，滑块从光电门1 到光电门2 的过程中动量的变化量大小
（保留两位
小数）；
(4)本实验中滑块动量的变化
和此段时间内所受合力冲量
的相对误差
。如果δ 值
在8%以内，可以得到结论：滑块动量的变化量等于其所受合力的冲量。根据第1 组数据，计算出的相对
误差
%（保留一位有效数字）；
(5)当挂上两个钩码时，弹簧测力计示数为
，由此可计算出每个钩码质量
（保留两位
小数）。
3．(2025·自贡二模)某同学用三根完全相同的弹簧设计了如下实验，以探究弹簧的劲度系数。
(1)将弹簧上端均固定在铁架台上相同高度的横杆上，甲装置用一根弹簧挂物块
，乙装置用另外两根弹
簧挂大小相同但质量不同的物块
，在物块正下方的距离传感器可以测出物块到传感器的距离，此时刚好
均为
，如图所示，则
是
的 倍。
(2)只交换两物块的位置，此时甲装置的距离传感器显示为
，弹簧相对原长的形变量为
；乙装置中的
每根弹簧相对原长的形变量为
，则
是
的 倍。
(3)已知物块质量
，当地重力加速度为
，该同学测得
、
，则每根弹簧
的劲度系数
。
4．(2025·绵阳普明中学二模)某同学用如图甲的装置研究完“探究加速度与力、质量的关系”实验后（该
实验已平衡摩擦力，且小车质量M 远大于砝码及托盘的总质量），另一同学提议用该装置和实验数据来验
证“动量定理”。已知图乙中相邻两计数点间的时间为t，重力加速度为g。
（1）打第2 个计数点时小车的速度
和第6 个计数点时小车的速度
；
（2）从打第2 个计数点到打第6 个计数点的过程中小车合外力的冲量
；
（3）比较小车合外力的冲量与小车动量的变化量即可验证；
（4）在实验的过程中，总是发现小车合外力的冲量大于小车动量的变化量，出现这种误差的原因
。（写出其中一条即可）
5．(2025·南充二模)图甲为测定当地重力加速度的实验装置，不可伸长的轻摆线一端固连在铅质小圆柱的
上端，另一端固定在O 点。将轻绳拉至水平后由静止释放，在小圆柱通过的最低点附近安置一组光电门，
测出小圆柱运动到最低点通过光电门的挡光时间t，用游标卡尺测出小圆柱的直径d，如图乙所示。忽略空
气阻力，实验步骤如下：
(1)小圆柱的直径d＝ cm；
(2)测出悬点到圆柱中心的距离l，并测出对应的挡光时间△t；
(3)改变摆线的长度，重复步骤 (2)，多测几组数据；
(4)以悬点到圆柱重心的距离l 为纵坐标，以 为横坐标，得到的图象是一条通过坐标原点的直线，如
图丙所示。计算得该图线的斜率为k，则当地重力加速度g= (用物理量的符号表示)。
电学实验
6．(2025·成都石室中学二模)热敏电阻的阻值会随温度的变化而变化。实验小组用伏安法测量某热敏电阻
的阻值，并研究其阻值与温度的关系，实验室可提供的器材有：热敏电阻
阻值在几百到几千欧的范围
内；电压表
量程为15V，内阻约
；电流表
量程为10mA，内阻为
；滑动变阻器
最大
阻值
；蓄电池电动势为
，内阻不计；开关、导线若干。
(1)为了减小热敏电阻测量误差，图1 中电压表右侧导线接
选填“a”或“b” ；正确连接电路后，调
节恒温箱中的温度，调节滑动变阻器的滑片P，使电流表和电压表示数在合适数值，记录对应的电流表和
电压表的示数，并算出热敏电阻的阻值
。多次改变温度t，算出对应的阻值
；
(2)实验小组用该热敏电阻设计了如图3 所示的保温箱温度控制电路，
为热敏电阻，
为电阻箱，控制
系统可视为
的电阻，电源的电动势
内阻不计。当通过控制系统的电流小于3mA 时，
加热系统将开启为保温箱加热；当通过控制系统的电流达到3mA 时，加热系统将关闭。若要使得保温箱
内温度低于
加热系统就开启，应将
调为
。
7．(2025·攀枝花二模)某物理实验小组将一个量程Ig=10 mA 的表头G 串联一个电阻R0后改装成量程U0=3 V
的电压表。
(1)改装好的电压表的内阻为 Ω。
(2)为准确测量该表头的内阻，实验小组利用图甲所示的电路进行测量，图中电源的电动势为9 V、内阻为
0.5 Ω，具体实验步骤如下：
（i）按照电路图连接好电路；
（ii）断开开关S，调节电阻箱R 的阻值到最大；
（iii）闭合开关S，逐步减小电阻箱R 的阻值，并同时记录多组电阻箱阻值R 及表头G 的示数I；
（iv）根据记录的数据，作出
图像如图乙所示；
由此可知表头G 的内阻Rg= Ω，电阻箱R′= Ω。（保留一位小数）
（4）实验小组继续利用甲图中的电源和该表头G 串联，构造成了一个简易的欧姆表，如图丙所示。该欧
姆表能测量的电阻范围是 。小组成员通过分析后发现该简易欧姆表能测量的电阻范围会
随着电源内阻的变化而变化，且不能测量阻值较小的电阻，为了解决该问题并能使该欧姆表可以测量的最
小电阻阻值变为0，需要对电路做相应的改变，请你举例说明该怎么改变
。
8．(2025·乐山二模)气敏电阻在安全环保领域有着广泛的应用。某气敏电阻说明书给出的气敏电阻Rq随甲
醛浓度η 变化的曲线如图a 所示。
(1)为检验该气敏电阻的参数是否与图a 一致，实验可供选用的器材如下：
A．蓄电池（电动势6V，内阻不计）
B．毫安表A1（量程2mA，内阻为200Ω）
C．毫安表A2（量程5mA，内阻约20Ω）
D．定值电阻R0（阻值2800Ω）
E.滑动变阻器R1（最大阻值10Ω，额定电流0.2A）
F.滑动变阻器R2（最大阻值200Ω，额定电流0.2A）
G.开关、导线若干
探究小组根据器材设计了图b 所示电路来测量不同甲醛浓度下气敏电阻的阻值，其中：
①滑动变阻器Rp应选用 （填“R1”或“R2）；
②开关S 闭合前，应将滑动变阻器Rp的滑片置于 端（填“a”或“b”）；
(2)实验时，将气敏电阻置于密封小盒内，通过注入甲醛改变盒内浓度，记录不同浓度下电表示数，当甲醛
浓度为
时毫安表A1和毫安表A2的示数分别为1.51mA 和3.51mA，此时测得该气敏电阻的阻
值为 kΩ（结果保留三位有效数字）。
(3)多次测量数据，得出该气敏电阻的参数与图a 基本一致。探究小组利用该气敏电阻设计了如图c 所示的
简单测试电路，用来测定室内甲醛是否超标（国家室内甲醛浓度标准是
），并能在室内
甲醛浓度超标时发出报警音。电路中报警器的电阻可视为无穷大，电源电动势E=3.0V（内阻不计），在接
通电路时报警器两端电压大于2.0V 时发出报警音“已超标”，小于等于2.0V 时发出提示音“未超标”。
则在电阻R3和R4中， 是定值电阻，其阻值为 kΩ（保留两位有效数字）。
9．(2025·四川二模)实验小组将满偏电流为
的灵敏电流计G 改装为毫安表并校验。可供选择的器材还
有：
A．电源
（电动势1.5V，内阻很小）
B．电源
（电动势3.0V，内阻很小）
C．滑动变阻器
（阻值
）
D．滑动变阻器
（阻值
）
E.电阻箱
（阻值
）
F.开关两只，导线若干
(1)同学们设计了如图a 所示电路测量灵敏电流计G 的内阻。滑动变阻器
应该选择 （选填“
”
或“
”），电源E 应该选择 （选填“
”或“
”）。
(2)断开
、
，按图a 正确连接电路图后，将
的阻值调到最大，闭合
，调节
，使灵敏电流计G 的
指针偏转到满刻度：保持
不变，再闭合
，调节
，使灵敏电流计G 的指针偏转到满刻度的一半，读
出
的阻值为
，则灵敏电流计G 的内阻测量值
。
(3)给这个灵敏电流计G 并联一个阻值为
的电阻，把它改装为一个毫安表，则该毫安表的量程为
。
(4)若考虑测量灵敏电流计G 内阻的系统误差，根据如图b 所示电路对改装得到的毫安表进行校验时，标准
毫安表的读数一定 （选填“大于”“小于”或“等于”）改装表的读数。
10．(2025·成都二模)按要求填空：
(1)半偏法测电流表内阻的电路如图甲，图中器材参数如下：
待测电流表A（量程
）
滑动变阻器
（最大阻值
）
电阻箱
（最大阻值
）
电源E（电动势为
，内阻很小）
测量方法是：先断开开关
，闭合开关
，调节滑动变阻器
，使电流表的指针满偏；保持
的阻值不
变，闭合
，调节电阻箱
，使电流表的指针半偏，此时电阻箱
的示数为
．则电流表A 内阻的
测量值为
。
(2)将该电流表A 改装成量程为
的电流表
，应给电流表A （选填“串联”或“并
联”）一个电阻，改装后的电流表
的内阻为
。
(3)测量一节废旧干电池的电动势E 和内阻r，利用改装后的电流表
和其它实验器材设计了如图乙所示的
电路。在实验中，多次改变电阻箱阻值，记录多组数据，画出
图像为一条直线（如图丙），由图中
数据计算出该电池的电动势
V，内阻
（结果均保留三位有效数字）。
11．(2025·攀枝花二模)如图甲所示的实验装置，定性探究电荷间相互作用力与电荷量、电荷之间的距离的
关系。
(1)该实验用到的研究方法是（ ）
A．理想实验法
B．等效替代法
C．微小量放大法
D．控制变量法
(2)如图乙所示，当小球B 静止时，A、B 两球球心恰好在同一水平面上，细线与竖直方向的夹角为
，若
小球B 的质量为m，重力加速度为g，则库仑力
。
(3)如图乙所示，接着该同学在竖直平面内缓慢移动小球A 的位置，保持A、B 两球球心的连线与连接B 球
的细线所成的夹角不变，在细线偏离竖直方向的角度
增大到90°的过程中，A、B 两球间的库仑力
（选填“增大”、“减小”、“先增大再减小”或“先减小再增大”）。
12．(2025·宜宾二模)某物理兴趣小组探究影响电荷间静电力的因素，实验装置如图所示。
(1)带正电的小球A 固定不动，带正电的小球B 通过绝缘丝线系在铁架台上，小球B 会在静电力的作用下发
生偏离。把系在丝线上的带电小球B 先后挂在图中横杆上的
、
、
等位置，实验时通过调节丝线长度，
始终使A、B 两球球心在同一水平线上，待小球B 平衡后，测得丝线偏离竖直方向的角度为
，A、B 两球
球心间的距离为r，小球B 的质量为m，当地重力加速度大小为g，则A、B 两球之间的库仑力大小为
。（用题中涉及的物理量符号表示）
(2)以上实验采用的方法是________。
A．微小量放大法
B．控制变量法
C．等效替代法
D．理想实验法
(3)若实验中小球A、B 的电荷量分别为
和
，则静电力常量可表示为
。（用题中涉及的物理
量符号表示）
13．(2025·广安二模)某实验小组根据热敏电阻的阻值随温度变化的规律，探测温度控制室内的温度。选用
的器材有：
热敏电阻
；
电流表G（内阻
为
，满偏电流为
）；
定值电阻R（阻值为
）；
电阻箱
（阻值
）；
电源E（电动势恒定，内阻不计）；
单刀双掷开关
、单刀单掷开关
；导线若干。
请完成下列步骤：
(1)该小组设计了如图（a）所示的电路图。根据图（a），在答题卡上完成图（b）中的实物图连线。
(2)开关
断开，将电阻箱的阻值调到 （填“最大”或“最小”）。开关
接1，调节电阻箱，当
电阻箱读数为
时，电流表示数为
。再将
改接2，电流表示数为
，断开
。得到此时热敏电阻
的阻值为 Ω。
(3)该热敏电阻
阻值随温度t 变化的
曲线如图（c）所示，结合（2）中的结果得到温度控制室内此
时的温度约为 ℃。（结果取整数）
(4)开关
接1，闭合
，调节电阻箱，使电流表示数为
。再将
改接2，如果电流表示数为
，
则此时热敏电阻
（用k 表示），根据图（c）即可得到此时温度控制室内的温度。
光学实验
14．(2025·达州二模)小凯同学家有一个摆件上挂着一个球形透明物，为了弄清这个球形物体的材质是什么，
小凯设计了一个实验来测定该球体的折射率。
(1)小凯同学先用游标卡尺测量球体的直径
，测量结果如图甲所示，球体直径
cm；
(2)图乙是小凯同学设计的实验原理图，他将该球体固定在水平桌面上，找来一支激光笔，射出一束沿水平
方向的红色激光照在球体上，调整水平激光的高度，当看到光线在进出球体时没有发生偏折时，说明激光
通过了球体的球心（如图中
），在球体上光线出射的位置做一个记号（图中
点）。将激光笔竖直向
上移动，保持入射光线水平，当光线经球体发生折射后恰好能从
点射出时，将激光笔固定，测量得到该
过程中光线向上移动的距离为
。根据所测数据可求得球体的折射率为
（
，
计算结果保留两位有效数字）；
(3)若实际操作中，小凯最终调到的水平光线从球体内出射时的位置相对
点向上偏了一点，他仍按照
（2）中原理计算折射率，实验结果将 （填“偏大”、“偏小”或“没有影响"）；
(4)如果将光线继续上移， （填“能”或“不能”）看到光在球体内发生全反射。
描述交变电流中的物理量
15．(2025·成都石室中学二模)如图所示，导线框绕垂直于匀强磁场的轴匀速转动，产生的交变电动势
，导线框与理想升压器相连进行远距离输电。输电线路的电流为2A，输电线路总电阻
为
，理想降压变压器副线圈接入一台电动机，电动机恰好正常工作，且电动机两端的电压为220V，
电动机的功率为1100W，导线框及其导电动机线电阻不计，不计一切摩擦，则（ ）
A．升压变压器原副线圈的匝数比为11：60
B．图示位置线圈中的电流方向正在改变
C．线框转动一圈的过程克服安培力做功24J
D．若电动机突然卡住，输电线上的损耗功率将减小
16．(2025·资阳二模)图甲为小型交流发电机的原理图，发电机的矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向
的轴
匀速转动，从
时刻开始，通过矩形线圈的磁通量随时间变化的规律如图乙所示，已知线圈的
匝数
，线圈的电阻
，线圈与外电路连接的定值电阻
，电压表为理想交流电表。则下
列判断不正确的是（ ）
A．线圈转动的周期为
B．
时刻线圈平面与磁感线平行
C．线圈转动过程中产生的最大感应电动势为
D．电压表的示数为
17．(2025·达州二模)磁感应强度为0.2T 的匀强磁场中有一个闭合的金属线框abcd，线框以某一角速度绕
中心轴
转动，其发热功率为P；当线框转至如图所示的位置时固定不动，使磁场的磁感应强度随时间
的变化率为0.1T/s，线框的发热功率仍为P，则线框转动角速度的大小为（ ）
A．
B．
C．
D．
18．(2025·南充二模)如图所示，在磁感应强度为
的匀强磁场中，线框平面与磁感线垂直，现使矩
形线框绕垂直于磁场的轴以恒定角速度
转动，线框电阻不计，匝数为
匝，面积为
。线框通过滑环与一理想自耦变压器的原线圈相连，副线圈接有一只灯泡L（4W，
）和滑
动变阻器R，电流表为理想交流电表，下列说法正确的是（ ）
A．从图示位置开始计时，线框中感应电动势瞬时值表达式为
B．线框平面与磁感线垂直时，穿过线框的磁通量变化最快
C．若将自耦变压器触头向下滑动，则灯泡会变暗
D．若灯泡正常发光，则原、副线圈的匝数比为
变压器
19．(2025·攀枝花二模)如图所示，M、N 之间接有正弦交流电源，理想变压器原、副线圈匝数之比为1∶2，
电压表为理想电表。初始时，滑动变阻器R2的滑片P 处于正中间位置，滑片移动过程中所有元件均安全。
已知灯泡L、电阻R1的电阻值均为R 且保持不变，滑动变阻器的最大阻值为2R，电源电压的有效值不变，
则下列说法正确的是（ ）
A．若滑片上移，电压表示数将增大
B．若滑片上移，灯泡L 将变亮
C．若滑片下移，电源输出功率将减小
D．若滑片下移，变压器的输出功率将减小
20．(2025·广安二模)在如图所示的远距离输电电路中，a、b 端接入电压
的交流电源，两变压器
均为理想变压器，两变压器的匝数比满足
。已知
、
、
的阻值均为5Ω，它们消耗的功率均
相同，电表均为理想交流电表。则（ ）
A．升压变压器
的匝数比
B．电压表的示数为240V
C．电流表的示数为72A
D．
的电功率2880W
21．(2025·南充二模)如图所示，理想降压变压器的线圈
接学生电源交流输出端，线圈
与小灯泡相连接，
闭合电源开关，发现小灯泡亮度较低，为了提高小灯泡的亮度，下列可行的是（ ）
A．仅将线圈
改接直流输出端
B．仅适当减小交流电的频率
C．仅适当增加线圈
的匝数
D．仅适当增加线圈
的匝数
22．(2025·四川二模)如图所示，有一矩形线圈的面积为S，匝数为N，电阻不计，绕
轴在水平方向的
磁感应强度为B 的匀强磁场中以角速度
匀速转动，从图示线圈平面与磁感线平行的位置开始计时。矩形
线圈通过铜滑环接理想变压器原线圈，副线圈接有固定电阻
和滑动变阻器R，所有电表均为理想交流电
表，下列判断正确的是（ ）
A．滑动变阻器的滑片向下滑动过程中，电压表
示数不变，
的示数变小
B．滑动变阻器的滑片向下滑动过程中，电流表
示数变大，
示数变小
C．矩形线圈产生的感应电动势的瞬时值表达式为
D．线圈处于图示位置时，电压表
和电流表
的示数均达到最大值
23．(2025·泸州二模)理想变压器与两个定值电阻
、
和电阻箱
组成如图所示电路，其中
，
，电阻箱最大阻值为
，变压器原、副线圈的匝数比为
。若在a、b 间接入交变电流
，则下列说法正确的是（ ）
A．流经
的电流每秒改变方向50 次
B．当
增大时，流经
的电流增大
C．当
时，
消耗的功率最大
D．当
增大时，
两端电压改变量的大小与流经
中电流改变量的大小之比增大
24．(2025·达州二模)随着绿色环保理念深入人心，电动汽车市场日趋火爆，电池充电技术飞速发展。如图
为某科技公司利用电磁感应原理设计的无线充电桩原理示意图，若汽车以22kW 的恒定功率充电，送电线
圈连接
的交流电，不计能量损失，下列说法正确的是（ ）
A．送电线圈中的电流为100A
B．受电线圈中电流的频率为100Hz
C．仅减小送电线圈的匝数，会增大电池端的输出电流
D．仅减小送电线圈的匝数，会减小电池端的输出电压
25．(2025·乐山二模)向家坝水电站采用800 千伏特高压直流输电将电能送往上海。已知输电功率为P，输
电电压为U，输电线路总电阻为R。若仅考虑输电线路电阻产生的能量损失，则（ ）
A．输电线路中的电流
B．输电线路上损失的功率
C．若仅将输电电压降为原来的一半，输电线路上损失的功率将变为原来的2 倍
D．若仅将输电电压降为原来的一半，输电线路上损失的电压将变为原来的0.5 倍
