暑期综合提高练习（八）物理实验分类练习——2026-2027年高中物理新高三年级暑期强化训练含答案

这是一份暑期综合提高练习（八）物理实验分类练习——2026-2027年高中物理新高三年级暑期强化训练含答案，共5页。
一、力学实验（本大题共37小题）
1．某同学利用图(a)所示装置研究平抛运动的规律。实验时该同学使用频闪仪和照相机对做平抛运动的小球进行拍摄，频闪仪每隔0.05 s发出一次闪光，某次拍摄后得到的照片如图(b)所示(图中未包括小球刚离开轨道的影像)。图中的背景是放在竖直平面内的带有方格的纸板，纸板与小球轨迹所在平面平行，其上每个方格的边长为5 cm，该同学在实验中测得的小球影像的高度差已经在图(b)中标出。
图（a）图（b）
完成下列填空：(结果均保留2位有效数字)
(1)小球运动到图(b)中位置A时，其速度的水平分量大小为 m/s，竖直分量大小为 m/s；
(2)根据图(b)中数据可得，当地重力加速度的大小为 m/s2。
2．一细绳跨过悬挂的定滑轮,两端分别系有小球A和B,如图所示,一实验小组用此装置测量小球B运动的加速度.令两小球静止,细绳拉紧,然后释放小球,测得小球B释放时的高度h0=0.590 m,下降一段距离后的高度h=0.100 m;由h0下降至h所用的时间T=0.730 s.由此求得小球B加速度的大小为a= m/s2(保留3位有效数字).
从实验室提供的数据得知,小球A、B的质量分别为100.0 g和150.0 g,当地重力加速度大小为g=9.80 m/s2.根据牛顿第二定律计算可得小球B加速度的大小为a'= m/s2(保留3位有效数字).
可以看出,a'与a有明显差异,除实验中的偶然误差外,写出一条可能产生这一结果的原因:
3．（6分）利用DIS实验装置验证变力作用下的动量定理时，组装了如图所示的装置.调整轨道水平，将力传感器、光电传感器接入计算机，将遮光片的宽度和小车质量输入计算机.推动小车使其与力传感器测力点发生碰撞，通过传感器在计算机中描绘出碰撞中作用力随时间变化的图像，得出小车受到此力的冲量.由光电传感器测量的时间得到小车动量的变化量.比较小车受到的力的冲量和动量变化量，来验证动量定理.某次验证实验时测得的数据如图乙所示.
甲
乙
（1）由图乙中数据可求出碰撞过程小车动量的变化量为 kg⋅m/s，小车受到的力的冲量为 N⋅s.
（2）恢复系数e是指碰撞后、前两物体的分离速度与接近速度之比.实验中如果碰撞的恢复系数e大于95%，则可认为此碰撞为弹性碰撞.根据图乙中数据可判断本次实验时小车和力传感器间是 （选填“弹性”或“非弹性”）碰撞.
4．某同学用如图所示的实验装置验证动量定理,所用器材包括:气垫导轨、滑块(上方安装有宽度为d的遮光片)、两个与计算机相连接的光电门、砝码盘和砝码等.
实验步骤如下:
(1)开动气泵,调节气垫导轨,轻推滑块,当滑块上的遮光片经过两个光电门的遮光时间 时,可认为气垫导轨水平.
(2)用天平测砝码与砝码盘的总质量m1、滑块(含遮光片)的质量m2．
(3)用细线跨过轻质定滑轮将滑块与砝码盘连接,并让细线水平拉动滑块.
(4)令滑块在砝码和砝码盘的拉动下从左边开始运动,和计算机连接的光电门能测量出遮光片经过A、B两处的光电门的遮光时间Δt1、Δt2 及遮光片从A运动到B所用的时间t12．
(5)在遮光片随滑块从A运动到B的过程中,如果将砝码和砝码盘所受重力视为滑块所受拉力,拉力冲量的大小I= ,滑块动量改变量的大小Δp= .(用题中给出的物理量及重力加速度g表示)
(6)某次测量得到的一组数据为:d=1.000 cm,m1=1.50×10-2 kg,m2=0.400 kg,Δt1=3.900×10-2 s,Δt2=1.270×10-2 s,t12=1.50 s,g取9.80 m/s2．计算可得I= N·s,Δp= kg·m·s-1．(结果均保留3位有效数字)
(7)定义δ=I−ΔpI×100%,本次实验δ= %(保留1位有效数字).
5．某同学利用图1中的实验装置探究机械能变化量与力做功的关系.所用器材有:一端带滑轮的长木板、轻细绳、50 g的钩码若干、光电门2个、数字计时器、带遮光条的滑块(质量为200 g,其上可放钩码)、刻度尺.当地重力加速度为9.80 m/s2.实验操作步骤如下:
①安装器材,调整两个光电门距离为50.00 cm,轻细绳下端悬挂4个钩码,如图1所示;
②接通电源,释放滑块,分别记录遮光条通过两个光电门的时间,并计算出滑块通过两个光电门的速度;
③保持绳下端悬挂4个钩码不变,在滑块上依次增加一个钩码,记录滑块上所载钩码的质量,重复上述步骤;
④完成5次测量后,计算出每次实验中滑块及所载钩码的总质量M、系统(包含滑块、滑块所载钩码和轻细绳悬挂钩码)总动能的增加量ΔEk及系统总机械能的减少量ΔE,结果如下表所示:
回答下列问题:
(1)实验中轻细绳所悬挂钩码重力势能的减少量为 J(保留三位有效数字);
(2)步骤④中的表格所缺数据为 ;
(3)以M为横轴,ΔE为纵轴,选择合适的标度,在图2中绘出ΔE-M图像;
则滑块与木板之间的动摩擦因数为 (保留两位有效数字)。
6．(14分)打点计时器和光电门是测量物体速度、加速度的主要仪器,请解答以下问题:
(1)图甲为接在周期为T=0.02 s低压交流电源上的打点计时器,在纸带做匀加速直线运动时打出的一条纸带,图中所示的是每打5个点所取的计数点,但第3个计数点没有画出.由图中数据可求得,第3个计数点与第2个计数点的距离约为 cm,加速度大小为 m/s2(结果均保留小数点后两位).
甲
乙
(2)某同学用足够重量的“工”字形挡光片,光电门传感器连接数字计时器来测量当地重力加速度g.实验过程如下:
①用刻度尺测量如图乙所示的“工”字形挡光片的上、下宽度均为L1,两挡光片之间的距离为L2;
②在竖直方向上安装一个光电门传感器,然后由静止释放“工”字形挡光片,用光电计时器测出光线分别被下、上挡光片挡住的时间t1、t2,则“工”字形挡光片经过光电门时的速度分别为v1= ,v2= ;(用已测量的物理量表示)
③若L1≪L2,则当地的重力加速度g= .(用已测量的物理量表示)
7．（10分）某同学在做“用单摆测定重力加速度”的实验.
（1） 该同学用游标卡尺测量摆球的直径时示数如图甲所示，则摆球的直径D=_______________m，把摆球用细线悬挂在铁架台上，用毫米刻度尺测得摆线长为l.
甲
（2） 实验装置的示意图如图乙所示，P、Q分别为摆球在运动过程中左、右侧能到达的最高点，O为平衡位置，则应该从摆球经过_____（填“O”“P”或“Q”）点时开始计时，该同学用停表记下单摆做n次全振动的时间为t.
乙
（3） 该同学通过计算测得的数据，发现他得到的重力加速度的数值偏大，其原因可能是_____.
A．单摆的振幅较小
B．单摆的悬点未固定紧，振动中出现松动，使摆线变长了
C．把单摆n次摆动的时间误记为(n+1)次摆动的时间
D．以摆线长l作为摆长进行计算
（4） 该同学改进了处理数据的方法，他测量了5组摆长L（摆线长l与摆球半径之和）和对应的周期T，画出L−T2图像，然后在图线上选取A、B两个点，L−T2图像如图丙所示，则当地重力加速度的表达式为g=______________________________.（用图丙中涉及的物理量符号表示）
丙
8．在“验证力的平行四边形定则”的实验中使用的器材有：木板、白纸、两个标准弹簧测力计、橡皮条、轻质小圆环、刻度尺、铅笔、细线和图钉若干.完成下列实验步骤：
①用图钉将白纸固定在水平木板上.
②将橡皮条的一端固定在木板上，另一端系在轻质小圆环上.将两细线也系在小圆环上，它们的另一端均挂上测力计.用互成一定角度、方向平行于木板、大小适当的力拉动两个测力计，小圆环停止时由两个测力计的示数得到两拉力 F1 和 F2 的大小，并___________.（多选，填正确答案标号）
A．用刻度尺量出橡皮条的长度
B．用刻度尺量出两细线的长度
C．用铅笔在白纸上标记出小圆环的位置
D．用铅笔在白纸上标记出两细线的方向
③撤掉一个测力计，用另一个测力计把小圆环拉到___________,由测力计的示数得到拉力 F 的大小，沿细线标记此时 F 的方向.
④选择合适标度，由步骤②的结果在白纸上根据力的平行四边形定则作 F1 和 F2 的合成图，得出合力 F′ 的大小和方向；按同一标度在白纸上画出力 F 的图示.
⑤比较 F′ 和 F 的___________,从而判断本次实验是否验证了力的平行四边形定则.
9．2023年8月推出的某国产手机拥有多项先进技术，其连拍功能可实现每隔T=130s拍一张照．某实验探究小组利用该手机的连拍功能来探究平抛运动规律．
甲乙丙
（1） 该小组用手机对一做平抛运动的小球进行连拍，取从抛出点开始连拍的5张照片进行电脑合成，得到图甲．进一步作图后，得到图乙所示的图像，经测量，发现水平方向相邻小球的间距几乎相等，说明小球在水平方向做 运动．
（2） 若小球的实际直径为D，照片上相邻小球间距均为x，照片上小球直径为d，则小球平抛的初速度表达式v0= ．（用题中字母表示）
（3） 利用游标卡尺测得小球的实际直径如图丙所示，则小球的直径D= cm，用刻度尺测得照片（图乙）中小球直径d=0.56cm，通过计算，可得实际长度与照片中的长度之比为 ．
（4） 用刻度尺测得照片（图乙）中y1=0.94cm、y2=1.21cm、y3=1.48cm、y4=1.75cm,通过计算,小球在竖直方向运动的加速度a= m/s2（结果保留三位有效数字），若该值与当地的重力加速度大小相近，又因小球做平抛运动，竖直方向初速度为零，则说明小球在竖直方向做自由落体运动．
10．如图甲所示的装置叫作阿特伍德机，是英国数学家和物理学家阿特伍德创制的一种著名力学实验装置，用来研究匀变速直线运动的规律．某同学对该装置加以改进后用来验证机械能守恒定律，如图乙所示，已知重力加速度为g．
甲乙
（1） 实验时，该同学进行了如下操作：
① 将质量均为M（A含挡光片，B含挂钩）的重物用轻质细绳连接后，跨放在定滑轮上，处于静止状态，测量出 （填“A的上表面”“A的下表面”或“挡光片中心”）到光电门中心的竖直距离ℎ；
②在B的下端挂上质量为m的物块C，让系统（重物A、B以及物块C）由静止开始运动，光电门记录挡光片遮光的时间为Δt；
③ 为了验证机械能守恒定律，还需要测量的物理量有 （单选）；
A． 挡光片的宽度dB． 重物A的厚度L
（2） 如果系统（重物A、B以及物块C）的机械能守恒，应满足的关系式为 ；
（3） 如果系统（重物A、B以及物块C）的机械能守恒，不断增大物块C的质量m，重物B的加速度a也将不断增大，那么a与m之间的定量关系是 ，m不断增大时，a会趋于 ．
11．一学生小组做“用单摆测量重力加速度的大小”实验．
（1） 用实验室提供的螺旋测微器测量摆球直径．首先，调节螺旋测微器，拧动微调旋钮使测微螺杆和测砧相触时，发现固定刻度的横线与可动刻度上的零刻度线未对齐，如图（a）所示，该示数为 mm；螺旋测微器在夹有摆球时示数如图（b）所示，该示数为 mm，则摆球的直径为 mm．
图（a）图（b）
（2） 单摆实验的装置示意图如图（c）所示，其中角度盘需要固定在杆上的确定点O处，摆线在角度盘上所指的示数为摆角的大小．若将角度盘固定在O点上方，则摆线在角度盘上所指的示数为5∘ 时，实际摆角 5∘ （填“大于”或“小于”）．
图（c）
（3） 某次实验所用单摆的摆线长度为81.50cm，则摆长为 cm．实验中观测到从摆球第1次经过最低点到第61次经过最低点的时间间隔为54.60s，则此单摆周期为 s，该小组测得的重力加速度大小为 m/s2．（结果均保留3位有效数字，π​2取9.870）
12．(8分)用如图1所示的实验装置来验证向心力公式.实验小组查得：在忽略空气阻力时，无论小球质量如何，无初速度释放摆线所系小球，只要小球下落高度差相同，则到达最底部的速度大小相等.现实验小组用轻质细线系一个小球，细线的另一端系在拉力传感器上，将小球拉到细线伸直，然后从较高处无初速度释放小球，拉力传感器记录细线拉力，并传送给电脑绘出拉力图线.重力加速度为g=10 m/s2，小球可看作质点，实验步骤如下：
图1 图2
图3 图4
A．测出小球质量m；
B．测出细线长度L；
C．将小球拉到细线水平伸直，然后无初速度释放小球，记录传感器拉力F并绘制图线；
D．更换不同质量小球实验；
E．输出拉力F与运动时间t图像如图3；
F．将小球拉到细线伸直，小球无初速度释放点距最低点的高度差为h，如图2，然后释放小球记录传感器拉力并绘制图线；
G．保持小球质量不变，更换不同长度细线，但保持小球无初速度释放点距最低点的高度差h不变，多次实验，记录传感器拉力F并绘制图线如图4，图中小球质量m=10×10-3 kg.
(1)根据图3，可得最低点处细线拉力F与小球质量成 (填“正”或“反”)比.
(2)图2中保持小球拉开高度每次相同的目的是 .
(3)根据图4，重新整理数据并完善图，使得F向与相关因素的图像为直线，图像横坐标应采用 (填“L”或“1L”)，可知向心力F向与圆周运动的半径成 (填“正”或“反”)比.
13． (6分)某同学利用如图（a）装置做“探究弹簧弹力大小与其长度的关系”实验．
（1）实验中，以下说法正确的是 ；
A．实验前，应该先把弹簧水平放置测量其原长
B．用悬挂钩码的方法给弹簧施加拉力，应保证弹簧位于竖直位置且处于平衡状态
C．用直尺测得的弹簧的长度即为弹簧的伸长量
D．用几个不同的弹簧，分别测出几组拉力与伸长量，得出拉力与弹簧的伸长量之比相等
（2）他通过实验得到如图（b）所示的弹力大小F与弹簧长度x的关系图线，由此图线可得该弹簧的原长 cm，劲度系数k= N/m．
14．在天宫课堂中，我国航天员演示了利用牛顿第二定律测量物体质量的实验.受此启发，某同学利用气垫导轨、力传感器、无线加速度传感器、轻弹簧和待测物体等器材设计了测量物体质量的实验，如图甲所示.主要步骤如下：
甲
①将力传感器固定在气垫导轨左端支架上，加速度传感器固定在滑块上；
②接通气源，放上滑块，调平气垫导轨；
③将弹簧左端连接力传感器，右端连接滑块.弹簧处于原长时滑块左端位于O点，A点到O点的距离为5.00cm，拉动滑块使其左端处于A点，由静止释放并开始计时；
④计算机采集获取数据，得到滑块所受弹力F、加速度a随时间t变化的图像，部分图像如图乙所示.
乙
回答以下问题（结果均保留两位有效数字）：
（1） 弹簧的劲度系数为__N/m.
（2） 该同学从图乙中提取某些时刻F与a的数据，画出a−F图像如图丙中 Ⅰ 所示，由此可得滑块与加速度传感器的总质量为__kg.
（3） 该同学在滑块上增加待测物体，重复上述实验步骤，在图丙中画出新的a−F图像Ⅱ，则待测物体的质量为__kg.
丙
15．某实验小组用如图甲所示装置进行“研究平抛运动”实验.
（1） 实验时，每次必须将小球从轨道同一位置无初速度释放，目的是使小球抛出后______.（填正确选项前的字母）
A.只受重力
B.初速度相同
C.做平抛运动
D.速度小些，便于确定位置
（2） 关于该实验的一些做法，不合理的是______.（填正确选项前的字母）
A.使用密度大、体积小的球进行实验
B.斜槽末端切线应当保持水平
C.建立坐标系时，以斜槽末端端口位置作为坐标原点
D.建立坐标系时，利用重垂线画出竖直线，定为y轴
（3） 在做实验时，该小组同学只记录了小球运动轨迹上的A、B、C三点并以A点为坐标原点建立直角坐标系，得到如图乙所示的图像，根据图像可求得小球运动到B点时的速度大小为________m/s.（g取10m/s2，结果可用根式表示）
（4） 在未来的某一天，我校一名同学进行地心探险，在地球内部探究“小球做平抛运动的规律”，该同学在轨迹上选取间距较大的几个点，在直角坐标系内绘出了y−x2图像如图丙，已知小球做平抛运动的初速度大小v0=0.5m/s，则小球的加速度大小为__m/s2.
16．某同学探究平抛运动的特点.
（1） 用如图1所示的装置探究平抛运动竖直分运动的特点.用小锤打击弹性金属片后，A球沿水平方向飞出，同时B球被松开并自由下落，比较两球的落地时间.
图1
① 关于该实验，下列说法正确的是__.
A．A、B两球应选用体积小、质量大的小球
B．打击弹性金属片后两球需要落在同一水平面上
C．比较两球落地时间必须测量两球下落的高度
② 多次改变A、B两球释放的高度和小锤敲击弹性金属片的力度，发现每一次实验时都只会听到一下小球落地的声响，由此说明A球__________________________________________.
（2） 用如图2所示的装置研究平抛运动水平分运动的特点.将白纸和复写纸对齐重叠并固定在竖直硬板上.小球沿斜槽轨道PQ滑下后从斜槽末端Q飞出，落在水平挡板MN上.由于挡板靠近硬板一侧较低，小球落在挡板上时，会在白纸上挤压出一个痕迹点.移动挡板，依次重复上述操作，白纸上将留下一系列痕迹点.下列操作中有必要的是____.
图2
A．通过调节使斜槽末端保持水平
B．挡板高度等间距变化
C．通过调节使硬板保持竖直
D．尽可能减小小球与斜槽之间的摩擦
E．以小球在Q点时球心在白纸上的对应点为起始点
（3） 若遗漏记录平抛轨迹的起始点，也可按下述方法处理数据：如图3所示，在轨迹上取A、B、C三点，A、B和B、C的水平间距相等且均为x，测得A、B和B、C的竖直间距分别是y1和y2，则y1y2____13（填“大于”“等于”或“小于”） ，小球平抛的初速度大小为________________（已知当地重力加速度为g，结果用上述字母表示）.
图3
17．由于空间站处于完全失重状态，不能利用天平等仪器测量质量，为此某同学为空间站设计了如图甲所示的实验装置，用来测量小球质量.图甲中力传感器固定在水平轨道A 处挡板上，弹簧连在传感器上，可以通过传感器测量弹簧的弹力，水平轨道B 处装有光电门，光电门发射和接收装置与球心位于同一高度上，可以测量出小球经过光电门的挡光时间.已知弹簧弹性势能表达式Ep=12kx2 （式中k 为弹簧的劲度系数，x 为弹簧的形变量），该同学设计的实验主要步骤如下：
甲
（1） 用游标卡尺测量出小球的直径如图乙所示，小球直径d= cm ；
乙
（2） 将小球与弹簧接触并压缩弹簧，记录弹簧的压缩量x 及力传感器的读数F ，画出F−x 图像如图丙所示，则弹簧的劲度系数k= N/m ；
丙
（3） 由静止释放小球，测量小球离开弹簧后经过光电门的挡光时间t ，计算出小球离开弹簧的速度大小v .若某次测得弹簧的压缩量为1 cm ，小球经过光电门的时间为7.5 ms ，则此次小球离开弹簧后的速度大小为 m/s ；
（4） 改变弹簧的压缩量，多次测量.图丁中已描出了弹簧的压缩量x 与对应的小球速度大小v 的坐标点，请在图丁中画出v−x 图像；
丁
（5） 分析数据，得出小球的质量为 kg .
18．小明利用手机测量当地的重力加速度，实验场景如题图1所示.他将一根木条平放在楼梯台阶边缘，小球放置在木条上，打开手机的“声学秒表”软件，用钢尺水平击打木条使其转开后，小球下落撞击地面.手机接收到钢尺的击打声开始计时，接收到小球落地的撞击声停止计时，记录下击打声与撞击声的时间间隔t.多次测量不同台阶距离地面的高度ℎ及对应的时间间隔t.
图1图2
（1）现有以下材质的小球，实验中应当选用 .
A．钢球B．乒乓球C．橡胶球
（2）用分度值为1mm的刻度尺测量某级台阶高度ℎ的示数如图2所示，则ℎ= cm.
（3）作出2ℎ−t2图线，如图3所示，则可得到重力加速度g= m/s2.
图3
（4）在图1中，将手机放在木条与地面间的中点附近进行测量.若将手机放在地面A点，设声速为v，考虑击打声的传播时间，则小球下落时间可表示为t'= （用ℎ、t和v表示）.
（5）有同学认为，小明在实验中未考虑木条厚度，用图像法计算的重力加速度g必然有偏差.请判断该观点是否正确，简要说明理由.
19．（6分）某同学在家中用一根轻弹簧、水瓶、细绳、图钉和贴在墙上的白纸等物品，验证了力的平行四边形定则.实验步骤如下：
①先用图钉A将弹簧一端固定在白纸上，弹簧另一端通过细绳L1悬挂一个水瓶（与墙、纸无摩擦），如图甲所示；
②将另一细绳L2拴于细绳L1与弹簧连接处的O点，并将细绳L2水平拉直后用图钉B固定在白纸上，记下A、B、O的位置，如图乙所示；
③在保证O点位置不变的情况下，交换弹簧与细绳L2的位置，使其方向与步骤②中对应方向平行，如图丙所示；
④按照上述方法改变弹簧与细绳L2的夹角并进行多次测量.
（1）对于本实验，下列说法或操作正确的是 （填选项前的字母）；
A．需要知道弹簧的劲度系数
B．不需要测量弹簧的原长，只需要测量甲、乙、丙三图中弹簧的长度
C．步骤④中每次重复实验时，O点位置不需要与第一次实验记录的位置一致
（2）图乙中细绳L2的拉力大小 （填“大于”“等于”或“小于”）图丙中弹簧的弹力大小；
（3）该同学在进行步骤③时由于粗心将水瓶中的水洒落了少许，但弹簧和细绳L2的方向都与步骤②中平行，O点位置也与步骤②中重合，这一操作 （填“会”或“不会”）造成误差.
20．（1）为了测定气垫导轨上滑块的加速度，滑块上安装了宽度为3.0cm的遮光板，如图所示，滑块在牵引力作用下匀加速先后通过两个光电门，配套的数字毫秒计记录了遮光板通过第一个光电门的时间为，通过第二个光电门的时间为，遮光板从开始遮住第一个光电门到开始遮住第二个光电门的时间为。试估算：滑块经过第一个光电门时的速度大小= m/s；在运动过程中，滑块的加速度大小a= 。（结果均保留两位小数）
（2）如图所示，某同学在做“研究匀变速直线运动”的实验中，由打点计时器得到表示小车运动过程的一条清晰纸带，纸带上两相邻计数点的时间间隔为，其中、、，则打A点时小车瞬时速度的大小是 m/s，用逐差法计算小车运动的加速度的表达式为a= （用已知字母表示），加速度的大小是 m/s2。（结果均保留两位有效数字）
21．用如图所示的实验装置来探究小球做圆周运动所需向心力的大小F与质量m、角速度ω和半径r之间的关系，转动手柄使长槽和短槽分别随变速塔轮1和变速塔轮2做匀速转动，槽内的小球就随槽做匀速圆周运动。横臂的挡板对小球的压力提供向心力，小球对挡板的反作用力通过横臂的杠杆作用使弹簧测力筒下降，从而露出标尺，标尺上黑白相间的等分格显示出两个小球所受向心力的大小关系。
(1)在探究向心力与半径、质量、角速度的关系时，用到的实验方法是________；
A．理想实验法 B．控制变量法
C．等效替代法 D．演绎推理法
(2)通过本实验的定性分析可以得到：在小球质量和运动半径一定的情况下，小球做圆周运动的角速度越大，受到的向心力就越________(选填“大”或“小”)；
(3)由更精确的实验可得向心力的表达式为F＝________(用题干中所给的字母表示)。在某次探究实验中，当a、b两个相同小球转动的半径相等时，图中标尺上黑白相间的等分格显示出a、b两个小球所受向心力的比值为1∶9，由此表达式可求得皮带连接的两个变速塔轮对应的半径之比为________。
22．打点计时器和光电门是测量物体速度、加速度的主要仪器，请回答以下问题：
（1）图甲为接在周期为T=0.02s的低压交流电源上的打点计时器，在纸带做匀加速直线运动时打出的一条纸带，图中所示的是每5个点所取的计数点，但第3个计数点没有画出.由图中数据可求得，第3个计数点与第2个计数点的距离为 cm，加速度大小为 m/s2.
（2）某同学用足够重的“工”字形挡光片、光电门传感器连接数字计时器来测量当地重力加速度g.实验过程如下：
①用刻度尺测量如图乙所示的“工”字形挡光片的上、下宽度均为L1，两挡光片之间的距离为L2；
②在竖直方向上安装一个光电门传感器，然后由静止释放“工”字形挡光片，用光电计时器测出光线分别被下、上挡光片挡住的时间t1、t2，则“工”字形挡光片经过光电门时的速度分别为v1= 、v2= ；（用已测量的物理量表示）
③若L1≪L2，则当地的重力加速度g= .（用已测量的物理量表示）
23．[山东新泰一中2023高一下期中]（6分）某同学用如图所示装置探究向心力与速度的关系．小球用细绳悬挂在铁架台上，悬挂点处有一力传感器可测细绳的拉力，悬挂点正下方有一光电门，小球经过最低点时正好经过光电门．已知当地的重力加速度为g．
（1）测出小球的直径d，小球的质量m以及悬线的长L．
（2）将小球从最低点拉到一定的高度由静止释放，使小球在竖直面内做圆周运动，力传感器记录了小球运动中悬线的最大拉力F，光电门记录了小球经过最低点时小球的挡光时间t，则经过最低点时的线速度大小为 （用字母d和t表示）．
（3）改变小球释放的位置多次实验，测得多组悬线的最大拉力F，及对应的小球挡光的时间t，作图像，如果图像是过原点的倾斜直线，则表明在质量、半径一定时，向心力与线速度的平方 （填“成正比”或“成反比”），此图像的斜率为 ．
24．（6分）某实验小组用轻杆、小球和硬纸板等制作一个简易加速度计,如图（a）所示。在轻杆上端装上转轴,固定于竖直放置的标有角度的纸板上的O点,轻杆下端固定一小球,杆可在竖直纸板平面内自由转动。将此装置固定于运动小车上,可粗略测量小车的加速度。主要操作如下:
图（a）图（b）
（1） 若轻杆摆动稳定时与竖直方向的夹角为θ ,则小车的加速度a=________________（用θ ,g表示）,该加速度测量仪的刻度__________（填“均匀”或“不均匀”）;
（2） 为了准确标出刻度,还需要测出当地重力加速度g,利用重锤连接纸带做自由落体运动,打点计时器在纸带上打出一系列点,选取一条较理想的纸带,纸带上计数点的间距如图（b）所示，相邻两个计数点间的时间间隔为0.02s。根据数据求出当地重力加速度g=____________m/s2（保留三位有效数字）。
25．（7分）实验小组学习平行四边形定则后想要利用平行四边形定则求解绳中张力。请帮他们完成下列问题，当地重力加速度为9.8m/s2。
实验器材：台秤、物块、一个弹簧测力计、两条细绳。
图1图2
实验步骤：
步骤1：将物块放在台秤上静止，测得质量为0.5kg；
步骤2：用细绳连接物块，细绳左端连接在竖直的固定杆上，绳伸直但恰好不拉伸；再用一根细绳一端连接物块，一端连接弹簧测力计，缓慢调整弹簧测力计位置，当台秤的示数恰好为0时记为甲位置（如图1所示）；
步骤3：利用三角板和量角器在图2中方框内记录结点位置O，弹簧测力计的示数F1,细绳OA、OB方向,并测得∠AOB>90∘ 。
（1） 作平行四边形时表示力用的是____________（填“力的图示”或“力的示意图”）。
（2） F1=4.0N，请在图2的方框内完成平行四边形并求出细绳OA上拉力的理论值F2=____________N（结果保留一位小数）。
（3） 保持细绳OA方向不变，缓慢逆时针转动细绳OB至竖直方向，始终保持台秤示数刚好为0，则变化过程中弹簧测力计示数F1________________，细绳OA的拉力F2____________。（均填“一直增大”“一直减小”“先增大后减小”或“先减小后增大”）
26．某兴趣小组在实验室里找到了一小金属球做了一个如图所示的单摆，来测量当地的重力加速度。具体操作如下：
（1）甲同学用某种仪器来测量摆球的直径，得到的测量值为，此测量数据是选用了仪器测量得到的。（填标号）
A．毫米刻度尺 B．10分度游标卡尺 C．20分度游标卡尺 D．螺旋测微器
（2）测量单摆的周期时，乙同学在摆球某次通过最低点时按下停表开始计时，同时数1；当摆球第二次通过最低点时数2，依此法往下数，当他数到80时，按下停表停止计时，读出这段时间t，则该单摆的周期为（填标号）
A． B． C． D．
（3）丙同学忘记测量摆球直径，但他仍改变细线的长度先后做两次实验，记录细线的长度及单摆对应的周期分别为、，和、，则重力加速度为（用、、、表示）。该同学测出的重力加速度当地重力加速度（填“>”、“ ” 或“< ”）;
（2） 如果测得的xP、xM、xN、ma和mb在实验误差范围内满足关系式 ，则验证了两小球在碰撞中满足动量守恒定律．实验中，用小球落点与O点的距离来代替小球水平飞出时的速度，依据是 ．
30．如图所示，某物理兴趣小组的同学现利用如图（a）所示的装置来做“验证力的平行四边形定则”实验，其中OB为橡皮筋。
（1）某次实验中一弹簧测力计的指针位置如图（b）所示，可知拉力的大小为 N。
（2）图（c）所示是甲、乙两位同学在做本实验时得到的结果，其中F′为用一个弹簧测力计拉时橡皮筋所受到的拉力，则其中 （选项“甲”或“乙”）同学测得的实验结果比较符合实验事实。
（3）实验中两弹簧测力计的夹角为一钝角后，立即固定弹簧测力计a不动，且保持橡皮筋一直处于竖直方向，然后缓慢增大两弹簧测力计之间的夹角，则在这一过程中弹簧测力计b的示数将 （选填“变大”“变小”或“不变”）。
31． “筋膜枪”是利用内部电机带动“枪头”高频冲击肌肉，缓解肌肉酸痛的装备.某同学为了测量“枪头”的冲击频率，如图（a）将带限位孔的塑料底板固定在墙面上，“枪头”放在限位孔上方，靠近并正对纸带.启动“筋膜枪”，松开纸带，让纸带在重锤带动下穿过限位孔，“枪头”在纸带上打下一系列点迹.更换纸带，重复操作，得到多条纸带，选取点迹清晰的纸带并舍去密集点迹，完成下列实验内容：
图（a） 图（b）
（1） 该同学发现点迹有“拖尾”现象，他在测量各点间距时，以“拖尾”点迹左侧边沿为测量点，如图（b）.①纸带的____（填“左”或“右”）端连接重锤；②取重力加速度为9.8 m/s2 ，可算得“枪头”的冲击频率为____Hz ，A 点对应的速度为____m/s ；（计算结果均保留两位有效数字）
（2） 该次实验产生误差的原因有：
A.纸带与限位孔间有摩擦力
B.测量各点间的距离不精确
C.“枪头”打点瞬间阻碍纸带的运动
其中最主要的原因是____ （填“A”“B”或“C”），该原因导致冲击频率的测量值____（填“大于”或“小于”）实际值.
32．用如图所示的装置，来完成“验证动量守恒定律”的实验.实验中使用的小球1和小球2半径相等，用天平测得两小球质量分别为m1 、m2 .在水平木板上铺一张白纸，白纸上面铺放复写纸，记下重垂线所指的位置O .先不放小球2 ，使小球1从斜槽上某一点S 由静止滚下，落到水平木板上的P 点.再把小球2静置于斜槽轨道末端，重复上述操作，小球1和小球2碰撞后分别落在水平木板上，在白纸上留下各自落点的痕迹.
（1） 实验中，直接测定小球碰撞前后的速度是不容易的，可以通过测量小球做平抛运动的水平射程来解决这个问题.确定碰撞前后落点的位置P 、M 、N ，用刻度尺测量出水平射程OP 、OM 、ON .
① 本实验必须满足的条件是
A.斜槽轨道必须是光滑的
B.斜槽轨道末端必须是水平的
C.小球1每次必须从同一位置由静止释放
② 实验器材准备时，为确保小球1碰后不被弹回，要求m1 m2 ；（填“> ”“< ”“= ”）
③ 若两球相碰前、后的动量守恒，其表达式为：OP= ；（用m1 、m2 、OM 、ON 表示）
（2） 在上述实验中换用不同材质的小球，其他条件不变，记录下小球落点的位置.下面三幅图中，可能正确的是 .
A. B. C.
33．用图甲装置研究“小车（含拉力传感器）质量一定时，加速度与合外力的关系”，实验步骤如下：
①细绳一端绕在电动机上，另一端系在拉力传感器上，将小车放在长板的P位置，调整细绳与长板平行，启动电动机，使小车沿长板向下做匀速运动，记录此时拉力传感器的示数F0；
②撤去细绳，让小车从P位置由静止开始下滑，设小车受到的合外力为F，通过计算机可得到小车与位移传感器的距离随时间变化的x−t图像，并求出小车的加速度a；
③改变长板的倾角，重复步骤①②可得多组F、a数据.
某段时间内小车的x−t图像如图乙，完成下列相关实验内容：
（1）下列说法正确的是 .
A．本实验需要平衡小车所受到的摩擦力
B．本实验不需要平衡小车所受到的摩擦力
C．F>F0
D．F=F0
（2）小车在0.10∼0.20s和0.20∼0.30s内的位移大小分别为 cm、 cm（计算结果保留2位小数）.
（3）根据图像可得小车的加速度大小为 m/s2（计算结果保留三位有效数字）.
（4）分析表中的F、a数据可知：在误差允许范围内，小车质量一定时，a、F之间成 （填“正比”或“反比”）.
34．（7分）小附同学为测算长沙当地重力加速度，组装了如图甲所示的实验装置，细线下悬挂一个倒锥形容器，容器内装上墨汁，容器下方有一张纸板。当容器在竖直面内做小角度(小于5∘)摆动时，打开电机，电机控制纸板沿着垂直于容器的摆动方向向右匀速运动，容器流出的墨水在纸板上形成了如图乙所示的曲线。
甲乙
（1） 图乙中A、B处点迹密集，C处点迹稀疏，试说明原因：____________________________________________________。
（2） 已知纸板匀速运动的速度为v，乙图中A、B两点之间的距离为x，则容器摆动的周期T=____________（用题中所给字母表示）。
（3） 已知连接容器的单边细线长度为L，双线之间夹角为θ ，忽略容器的形状和大小，则在满足第（1）问的前提下，当地重力加速度为________________________________（用v、x、L、θ 表示）。
（4） 忽略容器的形状和大小会影响测算结果，按第（2）问的方法，测得的重力加速度相对于真实值________（填“偏大”或“偏小”）。
35．小明同学利用如图甲所示的实验装置测定当地的重力加速度，所接的交流电源的频率为50Hz。
（1）对于该实验，下列措施中对减小实验误差有利的是 。
A．重物体积要小，材料可以选择塑料球、木球、橡皮球或铁球
B．必须用天平测出重物的质量
C．调节打点计时器位置，减小纸带与限位孔之间的摩擦
D．电磁打点计时器需用220V的交流电源
E.实验时要先接通电源后释放纸带
（2）该同学实验时利用打点计时器打纸带，得到一条点迹清晰的纸带打出的部分计数点如图乙所示（每相邻两个计数点间还有个计时点未画出）。其中3.91cm、13.62cm、23.41cm、33.12cm、39.13cm，则打点计时器在打C点时重物的速度 m/s，重力加速度g= m/s2（计算结果均保留3位有效数字）。
（3）在实验中因交流电源的不稳定，若交流电源的实际频率比50Hz略微变小，但做实验的小明同学并不知道，那么重力加速度的测量值比实际值相比 （选填“偏大”、“偏小”或“不变”）。
36．某同学利用气垫导轨测定滑块的加速度，滑块上安装了宽度为d的遮光板，如图所示，滑块在牵引力作用下做匀加速直线运动先后通过两个光电门，配套的数字毫秒计记录了遮光板通过光电门1、2的时间分别为△t1、△t2，遮光板从开始遮住光电门1到开始遮住光电门2的时间为△t。
(1)遮光板通过光电门1时的速度大小v1= ，通过光电门2时的速度大小功v2= ，滑块的加速度大小a= ；
(2)若测得d=0.20cm，△t1=0.02s，△t2=0.01s，△t=2.00s，则滑块的加速度大小a= m/s2；（结果保留两位小数）
(3)根据(2)中数据可得，两光电门间的距离x= m。（结果保留两位小数）
37．(5分)某同学用图(a)所示的实验装置验证机械能守恒定律，其中打点计时器的电源为交流电源，可以使用的频率有20 Hz、30 Hz和40 Hz。打出纸带的一部分如图(b)所示。
图(a)图(b)
该同学在实验中没有记录交流电的频率f，需要用实验数据和其他题给条件进行推算。
(1)若从打出的纸带可判定重物匀加速下落，利用f和图(b)中给出的物理量可以写出：在打点计时器打出B点时，重物下落的速度大小为 ，打出C点时重物下落的速度大小为 ，重物下落的加速度大小为 。
(2)已测得s1＝8．89 cm，s2＝9．50 cm，s3＝10．10 cm；当地重力加速度大小为9．80 m/s2，实验中重物受到的平均阻力大小约为其重力的1％。由此推算出f为 Hz。
二、电学实验（本大题共25小题）
38．(9分)某学习小组用水果和两种金属电极做了一个水果电池,为了测量其电动势和内阻,进行了以下实验:
(1)为了尽可能准确地测出水果电池的电动势和内阻,使用的实验器材有:数字式多用电表(可视为理想电压表)、滑动变阻器(最大阻值足够大)、微安表、导线、开关等。实验电路如图甲所示,请根据电路图在图乙中完成实物连线。

甲 乙
(2)连接好电路后闭合开关,调节滑动变阻器,记录数字式多用电表和微安表的示数。作出U-I图像,如图丙所示。由图像求得水果电池的电动势E= V,内阻r= kΩ(结果保留三位有效数字)。
丙
(3)若实验室中没有数字式多用电表,只能用普通电压表(量程为0~3 V)做实验,这样会使得电动势的测量值 ,内阻的测量值 (两空均填“偏大”“偏小”或“无偏差”)。
39．(9分)某兴趣小组测一电池组的电动势和内阻,电动势约为3 V,内阻约为10 Ω。现有如下实验器材:
A．电压表V(0~15 V,内阻约为3 kΩ)
B．电流表A(0~1 mA,Rg=10 Ω)
C．定值电阻(R0=2.5 Ω)
D．电阻箱R1(0~999 Ω)
E．滑动变阻器R2(0~2 000 Ω)
F．待测电池组
G．开关S、导线若干
(1)为完成实验需将电流表A改装成较大量程的电流表,电流表A应与定值电阻R0 联(填“串”或“并”),改装后电流表的量程为 mA。
(2)为使测量尽可能准确,选择 (填“电阻箱R1”或“滑动变阻器R2”)连入电路来改变电流,测得多组实验数据。
(3)根据你所选用的实验器材,设计实验电路并在虚线框内将电路图补充完整(所选器材要标明符号)。
(4)按正确的电路图连接好电路进行实验,并多次测量,同时记录各仪器的读数,然后作出1I-R图像如图所示,若图像的斜率为k,纵轴截距为b,则该电池组的电动势E= ,内阻r= (用k、b和题中已知数据表示,题中已知字母均为基本单位)。
40．12．（10分）某同学把铜片和锌片相隔约1 cm插入一个苹果中，就制成了一个水果电池。为了测量其电动势E和内阻r，他用到的实验器材有电阻箱（最大阻值为9 999 Ω）、数字万用表2 V电压挡（内阻远大于普通电压表）、开关、导线若干。实验步骤如下：
①将该水果电池与其余实验器材按如图甲所示的电路连接；
甲
②调节电阻箱阻值，闭合开关，待数字万用表示数稳定后，记录电阻箱的阻值R和数字万用表的示数U后立即断开开关；
③每次将电阻箱的阻值增大1 000 Ω，重复实验，计算出相应的1R和1U，数据记录如表所示：
④根据表中数据，绘制出1U－1R关系图线如图乙中的直线b所示。
乙
请回答下列问题∶
（1）步骤②中立即断开开关的原因是 ；
（2）根据闭合电路欧姆定律，可以得到1U与1R的关系表达式为1U＝ （用E、r和R表示）；
（3）根据由实验数据绘制的图线b可得该水果电池的电动势为 V，内阻为 kΩ（结果均保留两位有效数字）；
（4）若用普通的电压表代替数字万用表进行实验，得到的图线可能是图乙中的直线 （填“a”“b”“c”或“d”）。
41．某同学要测量一个未知定值电阻，实验室有如下器材可供选择：待测电阻，阻值约300 Ω；定值电阻R＝200 Ω；电压表V（量程3.0 V，内阻为300 Ω）；电流表（量程20 mA，内阻为100 Ω）；电流表（量程5 mA，内阻约为100 Ω）；滑动变阻器（最大阻值为5 Ω，允许通过的最大电流为3 A）；滑动变阻器（最大阻值为1000 Ω，允许通过的最大电流为1 A）；直流电源E，电动势为6 V，内阻很小；开关S，若干导线。该同学选择了合适的器材，并设计了如图甲所示电路。实验要求测量数据范围尽可能大，测量结果尽可能准确。
（1）滑动变阻器应选 （填“”或“”），开关S闭合前，滑动变阻器滑片应移至最（填“左”或“右”） 端。
（2）a电表应选 ，b电表应选 ；（均填“V”“”或“”）
（3）通过调节滑动变阻器，测量得到多组a和b两电表的示数，利用a和b两电表的示数（均已换算为国际单位）描绘出如图乙所示直线，该直线斜率为148，则待测电阻 Ω（保留三位有效数字），的测量值 （填“＞”“＜”或“＝”）的真实值。
42．某学习小组对两种型号铅笔芯的电阻率进行测量.实验器材如下:
学生电源（输出电压0∼16V）;
滑动变阻器（最大阻值10Ω ，额定电流2A）;
电压表V（量程3V，内阻未知）;
电流表A（量程3A，内阻未知）;
待测铅笔芯R（X型号，Y型号）;
游标卡尺、螺旋测微器，开关S、单刀双掷开关K，导线若干.
回答下列问题：
（1） 使用螺旋测微器测量铅笔芯直径，某次测量结果如图甲所示，该读数为______mm；
甲
（2） 把待测铅笔芯接入图乙所示电路，闭合开关S后，将滑动变阻器滑片由最右端向左调节到合适位置，将单刀双掷开关K分别掷到1、2端，观察到电压表示数变化比电流表示数变化更明显，则测量铅笔芯电阻时应将K掷到______（填“1”或“2”）端；
乙
（3） 正确连接电路，得到Y型号铅笔芯I−U图像如图丙所示，求得电阻RY=____Ω （保留3位有效数字）；采用同样方法得到X型号铅笔芯的电阻为1.70Ω ；
丙
（4） 使用游标卡尺测得X、Y型号铅笔芯的长度分别为40.68mm、60.78mm，使用螺旋测微器测得X、Y型号铅笔芯直径近似相等，则X型号铅笔芯的电阻率____（填“大于”或“小于”）Y型号铅笔芯的电阻率.
43．某同学要测量微安表内阻，可利用的实验器材有：电源E（电动势1.5V,内阻很小），电流表（量程10mA,内阻约10Ω）,微安表（量程100μA,内阻Rg待测，约1kΩ）,滑动变阻器R（最大阻值10Ω），定值电阻R0（阻值10Ω），开关S,导线若干.
（1） 将图中所示的器材符号连线，画出实验电路原理图;
（2） 某次测量中，微安表的示数为90.0μA，电流表的示数为9.00mA,由此计算出微安表内阻Rg=____Ω .
44．为了测量一段电阻丝的电阻率，某同学做了以下实验：
（1）该同学用图1的螺旋测微器测量电阻丝的直径时，为了防止电阻丝发生明显形变，同时防止损坏螺旋测微器，转动旋钮C至测砧、测微螺杆与电阻丝将要接触时，应调节旋钮 （选填“B”、“C”或“D”）发出“喀喀”声时停止。读数并记录电阻丝的直径为d。
（2）该同学设计了如图2所示的电路．已知滑片P与电阻丝接触良好，其他连接导线电阻不计。现有以下器材：
A．待测电阻丝
B．电源（已知电动势为E，内阻不计）
C．电流表A
D．阻值为R的定值电阻
E．毫米刻度尺
F．开关S，导线若干
①根据电路图连接好电路，闭合开关前滑片P滑至电阻丝的 端（选填“A”或“B”）。闭合开关S，调节滑片P的位置，测出电阻丝的长度x并记下电流表的读数I；改变P的位置，共测得多组x与I的值．
②写出电路中电阻丝接入电路的电阻值与x的关系式： （均选用题中提供的字母符号物理量表示）；
③根据测出的I的值，计算出的值，并根据这些数据作出，图像如图3所示；
（3）由图像可求得电阻丝电阻率 。（均选用题中提供的字母符号物理量表示）
（4）如考虑到电流表A有内阻，则测得的电阻丝的电阻率将 。（选填“增大”“减小”、“不变”）。
45．电磁血流量计是运用在心血管手术和有创外科手术的精密监控仪器，可以测量血管内血液的流速。如图甲所示，某段监测的血管可视为规则的圆柱体模型，其前后两个侧面a、b上固定两块竖直正对的金属电极板（未画出，电阻不计），磁感应强度大小为0.12T的匀强磁场方向竖直向下，血液中的正负离子随血液一起从左至右水平流动，则a、b电极间存在电势差。
(1)若用多用电表监测a、b电极间的电势差，则图甲中与a相连的是多用电表的 色表笔（选填“红”或“黑”）；
(2)某次监测中，用多用电表的“250μV”挡测出a、b电极间的电势差U，如图乙所示，则 μV；
(3)若a、b电极间的距离d为3.0mm，血管壁厚度不计，结合（2）中数据可估算出血流速度为 m/s（结果保留两位有效数字）；
(4)为了测量动脉血流接入电路的电阻，某小组在a、b间设计了如图丙所示的测量电路。闭合开关S，调节电阻箱的阻值，由多组灵敏电流计G的读数I和电阻箱的示数R，绘制出图像为一条倾斜的直线，且该直线的斜率为k，纵截距为b，如图丁所示。已知灵敏电流计G的内阻为，则血液接入电路的电阻为 （用题中的字母k、b、表示）。
46．某实验小组为测量干电池的电动势和内阻，设计了如图（a）所示电路，所用器材如下：
电压表（量程0∼3V，内阻很大）；
电流表（量程0∼0.6A）；
电阻箱（阻值0∼999.9Ω）；
干电池一节、开关一个和导线若干．
图（a）图（b）图（c）
图（d）
（1） 根据图（a），完成图（b）中的实物图连线．
（2） 调节电阻箱到最大阻值，闭合开关．逐次改变电阻箱的电阻，记录其阻值R、相应的电流表示数I和电压表示数U．根据记录数据作出的U−I图像如图（c）所示，则干电池的电动势为 V（保留3位有效数字）、内阻为 Ω （保留2位有效数字）．
（3） 该小组根据记录数据进一步探究，作出1I−R图像如图（d）所示．利用图（d）中图像的纵轴截距，结合（2）问得到的电动势与内阻，还可以求出电流表内阻为 Ω （保留2位有效数字）．
（4） 由于电压表内阻不是无穷大，本实验干电池内阻的测量值 （填“偏大”或“偏小”）．
47．12．（9分）某同学想要通过以下实验测量某段金属丝的电阻率。
（1）用螺旋测微器测量该金属丝的直径d，如图甲所示，其示数为 mm。
甲
（2）选用多用电表“×10”挡粗测该金属丝的电阻，多用电表指针如图乙所示，读数为 Ω。
乙
（3）现有的器材及其符号和规格如下：
待测金属丝Rx
电压表V1（量程0～3 V，内阻约10 kΩ）
电压表V2（量程0～15 V，内阻约25 kΩ）
电流表A1（量程0～10 mA，内阻约50 Ω）
电流表A2（量程0～100 mA，内阻约5 Ω）
直流电源E（电动势4 V，内阻不计）
滑动变阻器R1（阻值范围0～10 Ω，允许通过的最大电流2．0 A）
开关S、导线若干
为该同学设计一个能准确测出该金属丝电阻的电路。电压表应选 ，电流表应选 ，并将电路图画在虚线方框中（填器材符号）。
（4）将该金属丝的电阻记为R，长度记为L，直径记为d，则该金属丝电阻率的表达式为ρ＝ （用已知物理量的符号表示）。
48．（10分）某实验小组通过查阅课外书了解到在如图（a）所示的电路中,当两个电池的电动势相等,即E1=E2时,灵敏电流计G示数为0。受此启发,他们从实验室中找来一些器材,设计了如图（b）所示电路来测量一待测电源的电动势Ex。图（b）中,标准电源的电动势ES和定值电阻的阻值RS均为已知量,G为灵敏电流计,ac为一根粗细均匀的电阻线,T为滑动触头,可在电阻线上移动,触点为b。请回答下列问题:
图（a）图（b）
（1） 查询教材可知电阻线的电阻率为ρ ,用螺旋测微器测量电阻线的横截面直径D如图（c）所示,则D=____________________________mm；
图（c）
（2） 按图（b）连接实物电路。单刀多掷开关K从“0”挡调到“1”挡,再调节滑动变阻器RP的滑片P,使灵敏电流计G示数为0,此时,标准电源的内阻两端电压是______,定值电阻RS两端电压是____________,通过定值电阻RS的电流是________________;
（3） 保持滑动变阻器RP的滑片P不动,将K置于“2”挡,调节__________________,使灵敏电流计G示数为0,并用刻度尺测量________________________________。用已知量和测量量的符号表示待测电源的电动势为Ex=________________________。
49．连续两年春节，太原市用112.6万件LED点亮了龙城。拆下一组LED，发现它由三个相同的LED灯珠和一个定值电阻R0串联而成(图甲中虚线框内部分)，供电电压为12 V，由理论分析可知，每个小灯珠的工作电压应在3~4 V之间。为研究LED灯珠的伏安特性并测量R0的阻值，小亮同学设计了如图甲所示的电路进行实验。图中电源电压恒为12 V，电压表的量程为0~2 V，内阻为4.0 kΩ;电流表量程为0~30 mA，内阻很小可忽略。按下列步骤完成实验。
(1)为使电路能正常工作，a端应接电源的 (填“正极”或“负极”);
(2)为完成实验并准确测量，定值电阻Rx应该选择的阻值是 ;
A．1.0 kΩB．4.0 kΩC．8.0 kΩD．20.0 kΩ
(3)正确选择Rx后接通电源，将R的滑动触头从M端向N端滑动，记录多组电压表的示数U和电流表的示数I，并在图乙中绘出了灯珠D的U-I图线。其中，当R的滑动触头移动到N端时，电压表的示数为1.80 V，电流表的示数为25.0 mA。不考虑电压表和电流表对电路的影响，则R0的值为 Ω;
(4)灯珠D在通过某一电流时的实际功率 (填“大于”“小于”或“等于”)由图乙得到的测量值;
(5)若将这一组LED灯珠直接接到电动势为12 V、内阻为152.0 Ω的叠层电池两端，一组LED中三个灯珠的总功率为 mW。(计算结果保留两位有效数字)
50．小梦同学自制了一个两挡位（“ ×1 ”“ ×10 ”）的欧姆表，其内部结构如图所示， R0 为调零电阻（最大阻值为 R0m ）， Rs 、 Rm 、 Rn 为定值电阻 Rs+R0m＜Rm＜Rn ，电流计的内阻为 RGRs≪RG .用此欧姆表测量一待测电阻的阻值，回答下列问题：
（1） 短接①②，将单刀双掷开关 S 与 m 接通，电流计示数为 Im ；保持电阻 R0 滑片位置不变，将单刀双掷开关 S 与 n 接通，电流计示数变为 In ，则 Im ____ In （填“大于”或“小于”）；
（2） 将单刀双掷开关 S 与 n 接通，此时欧姆表的挡位为_______（填“ ×1 ”或“ ×10 ”）；
（3） 若从“ ×1 ”挡位换成“ ×10 ”挡位，调整欧姆零点（欧姆零点在电流计满偏刻度处）时，调零电阻 R0 的滑片应该____调节（填“向上”或“向下”）；
（4） 在“ ×10 ”挡位调整欧姆零点后，在①②间接入阻值为 100Ω 的定值电阻 R1 ，稳定后电流计的指针偏转到满偏刻度的 23 ；取走 R1 ，在①②间接入待测电阻 Rx ，稳定后电流计的指针偏转到满偏刻度的 13 ，则 Rx= ____ Ω .
51．（9分）某同学研究小灯泡的伏安特性，所使用的器材有：小灯泡L（额定电压3．8 V，额定电流0．32 A），电压表V（量程0～3 V，内阻3 kΩ），电流表A（量程0～0．5 A，内阻约为0．5 Ω），定值电阻R0（阻值1 000 Ω），滑动变阻器R（最大阻值9．0 Ω），电源E（电动势5 V，内阻不计），开关S，导线若干。
（1）实验要求能够实现在0～3．8 V的范围内对小灯泡两端的电压进行测量，在图甲画出实验电路原理图。
甲
（2）实验测得该小灯泡伏安特性曲线如图乙所示。由实验曲线可知，随着电流的增加，小灯泡的电阻 （填“增大”“不变”或“减小”），灯丝的电阻率 （填“增大”“不变”或“减小”）。
乙
（3）用另一电源E0（电动势4 V，内阻1．00 Ω）和题目所给器材连接成图丙所示的电路，闭合开关S，调节滑动变阻器R接入电路的阻值，可以改变小灯泡的实际功率，则小灯泡的最小功率为 W。（结果保留两位小数）
丙
52．（10分）小星同学发现家里有一卷标称100m的铜导线，他想在不拆散导线的情况下测定该导线的实际长度，通过查找资料得知其电阻率ρ=1.78×10−8Ω⋅m.
（1）该同学剥去导线一端的绝缘皮，用螺旋测微器测得导线的直径d，如图1所示，则铜导线的直径为d= mm.
图1
（2）该同学想通过实验测导线的总电阻，可供选择的实验器材如下.
A．待测导线一卷Rx（长约100m）
B．标准电阻R1（阻值为1Ω ，允许通过的最大电流为2A）
C．标准电阻R2（阻值为100Ω ，允许通过的最大电流为0.5A）
D．灵敏电流计G（量程为300μA）
E.电阻箱R3(0∼9999Ω ，允许通过的最大电流为0.5A)
F.滑动变阻器（最大阻值为20Ω ，允许通过的最大电流为2A）
G.电源（电动势3.0V，内阻约为0.2Ω）
H.开关，导线若干
①实验电路应选图2中的 （填“甲”或“乙”）.
图2
②开关闭合前，滑动变阻器滑片应置于 （填“A”或“B”）端.
③多次调节滑动变阻器和电阻箱，使电流计指针稳定时指向中央零刻线位置.
④电阻箱示数如图3所示，电阻箱接入电路的阻值R3= Ω .
图3
（3）导线的长度计算公式为 （用R1，R2，R3，ρ 和d表示）.
53．（10分）李同学测量未知电阻R0与电源电动势E和内阻r的电路图如图甲所示，图中R为电阻箱.
甲乙
（1）先闭合开关S1和S2，调节电阻箱，当电阻箱的阻值R为11.6Ω 时，电流表示数为I；接着断开S2，调节电阻箱，当电阻箱的阻值R为4.8Ω 时，电流表示数仍为I，则R0的阻值为 Ω （结果保留一位小数）.本实验中电流表内阻RA=0.2Ω ，从理论上分析，此实验方法实际测得R0的阻值将 （填“大于”“小于”或“等于”）其真实值.
（2）保持S1闭合、S2断开，多次调节电阻箱的阻值，记录每次调节后的电阻箱的阻值R及电流表A的示数I.为了直观地得到I与R的关系，该同学以电阻箱的阻值R为纵轴，以x为横轴作出了如图乙所示的图像，则横轴x应为 .
（3）图乙中横轴x的单位为国际单位制中的基本单位(SI)，则根据图像可知电源的电动势E= V，内阻r= Ω （结果均保留一位小数）.
54．多用电表是一种多功能仪表，可测量直流电流、直流电压、交流电压、电阻等物理量。
(1)指针式多用电表使用前应该调整 (填“欧姆调零旋钮”“指针定位螺丝”或“选择开关”)，使指针指到零刻度。
(2)现用该多用电表测某定值电阻的阻值，把选择开关旋转到“×1k”位置，指针指到“m”处，由于误差较大，应选择合适倍率重新测量，选择合适倍率后， (填“要”或“不要”)重新进行欧姆调零。正确操作后，指针指到“n”处，则该电阻的阻值为 Ω。
(3)图乙是某同学设计的多用电表测电阻的欧姆调零原理图，电池的正极应接 (填“红”或“黑”)表笔。图中G为表头，量程为100 μA，内阻Rg=4 kΩ，滑动变阻器的最大阻值RT=1 kΩ，两表笔短接，通过调节a、b间的触点，使G满偏。已知R2=2 kΩ，电池电动势为1.50 V(电池内阻可忽略)，触点在a端时G满偏，则R1= Ω。
55．小华同学新买了两节同一型号的干电池，并用这两节干电池串联起来组成一个电源给手电筒供电，他利用如图甲所示的电路对这个电源的电动势和内阻进行了测量．所用器材有：待测电源，电阻箱R（最大阻值999.9Ω），电压表V（量程为0~3V，内阻很大），定值电阻（阻值已知），开关，导线若干，正确完成实验操作后利用取得的多组数据得到了如图丁所示的图像，并比较准确地测得了电源的电动势和内阻。
(1)某次测量的结果如图乙、丙所示，则电压表的读数为 V，电阻箱的读数为 Ω。
(2)由实验数据作出图像，如图丁所示，其中纵轴截距为b，斜率为k，则电动势为 ，内阻的表达式为 。
56．（9分）同学们学习了测绘小灯泡伏安特性曲线的知识，又通过资料了解了发光二极管的特性。某一实验小组想通过实验室器材，自己设计电路测绘某发光二极管的伏安特性曲线，假如你就是他们小组内的一员，请完成以下任务：
（1）利用多用电表欧姆挡判断二极管的正负极。如图a所示，发光二极管有长、短两根引脚，将多用电表选择开关旋转到电阻挡的“×1”位置，先经过 之后，再把红表笔接在二极管的短引脚上，把黑表笔接在长引脚上，发现二极管发出了明亮的光芒；将两表笔的位置互换以后，发现二极管不发光。这说明二极管的正极与 （填“长引脚”或“短引脚”）直接连接。
图a
（2）查看厂家提供的发光二极管加正向电压时的伏安特性曲线（如图b所示）。你想自己动手重新测量并描绘此发光二极管在正向电压下的伏安特性曲线，可供选择的器材有：
A．直流电源E1：电动势5 V，内阻不计
B．直流电源E2：电动势3 V，内阻不计
C．滑动变阻器R1：阻值范围0～20 Ω
D．滑动变阻器R2：阻值范围0～200 Ω
E．电压表V1：量程0～3 V，内阻约20 kΩ
F．电压表V2：量程0～15 V，内阻约100 kΩ
G．电流表A1：量程0～0．6 A，内阻约1．0 Ω
H．电流表A2：量程0～50 mA，内阻约10 Ω
I．待测发光二极管
J．单刀单掷开关
K．导线若干
图b
①为了提高测量结果的准确度，选用器材 （填器材前的序号）；
②为了达到测量目的，请在图c所示的虚线框内画出电路原理图；
图c
③你通过采集数据，描绘出了该二极管加正向电压时的伏安特性曲线，和厂家提供的完全相同。你又将该二极管与阻值为50 Ω的定值电阻串联后接到电动势为3 V、内阻不计的电源两端，如图d所示，此时该发光二极管的电功率为 W（结果保留两位有效数字）。
图d
57．某探究小组要测量电池的电动势和内阻.可利用的器材有：电压表、电阻丝、定值电阻（阻值为R0）、金属夹、刻度尺、开关S、导线若干.他们设计了如图所示的实验电路原理图.
（1） 实验步骤如下：
①将电阻丝拉直固定，按照图（a）连接电路，金属夹置于电阻丝的______（填“A”或“B”）端；
②闭合开关S,快速滑动金属夹至适当位置并记录电压表示数U,断开开关S,记录金属夹与B端的距离L;
③多次重复步骤②,根据记录的若干组U、L的值，作出图（c）中图线Ⅰ;
④按照图（b）将定值电阻接入电路，多次重复步骤②,再根据记录的若干组U、L的值，作出图（c）中图线Ⅱ.
图（c）
（2） 由图线得出纵轴截距为b,则待测电池的电动势E=________.
（3） 由图线求得Ⅰ、Ⅱ的斜率分别为k1、k2,若k2k1=n，则待测电池的内阻r=____________（用n和R0表示）.
【一题多解 】设电阻丝的总电阻为R,总长度为L0,对题图（a）,由闭合电路欧姆定律得U=LL0RLL0R+rE,整理得1U=L0rRE⋅1L+1E,对题图（b）,由闭合电路欧姆定律得U=LL0RLL0R+r+R0E,整理得1U=L0r+R0RE⋅1L+1E.纵截距b=1E,解得E=1b.
58．某物理兴趣小组开展活动，测干电池的电动势和内阻．
甲乙丙丁
（1） 甲同学为了避免电流表、电压表的内阻对测量结果的影响，利用如图甲所示的电路图测量干电池的电动势和内阻．先闭合开关S1，把开关S2掷于1时，改变滑动变阻器接入电路的阻值，得到多组电流和电压值，在坐标纸上画出U−I图像如图乙中的a直线；再把开关S2掷于2，重复操作，画出U−I图像如图乙中的b直线．为了消除电表内阻对测量结果的影响，根据图像求出电源电动势E= V，电源内阻r= Ω ．（结果均保留三位有效数字）
（2） 乙同学在没有电压表的情况下，设计了如图丙所示的电路图测量干电池的电动势和内阻．
① 改变电阻箱接入电路中的电阻值，记录了多组电流表的示数I和电阻箱的示数R，通过研究1I−R图像，如图丁所示，求出电源电动势E= V，电源内阻r= Ω ．（结果均保留三位有效数字）
② 下图中实线表示理想电流表测得的情况，虚线表示电流表内阻不可忽略时测得的情况，下列图中能正确反映相关物理量之间关系的是 ．（填选项字母）
A． B． C． D．
59．某兴趣小组对市场中电线进行调查.
(1)如图甲所示,采用绕线法测得该电线直径为 mm;
甲 乙 丙
丁 戊
(2)取长度为100 m 的电线,欲测其电阻:
①先用多用电表进行粗略测量,将多用电表选择开关置于“×10”挡并调零后,两表笔接触待测电阻的两端进行测量,表盘指针如图乙所示.为了使测量值更准确,选择开关应置于“ ”(填“×1”“×100”或“×1k”)挡,并将两表笔短接,调节图丙中 (“A”或“B”) 重新调零后进行测量.
②再用伏安法测量其电阻,并设计图丁电路,则电压表的另一端应接 (填“a”或“b”),测量得电压表示数为 4.50 V,而电流表读数如图戊所示,则所测的电阻为 Ω.(保留三位有效数字)
60．某同学欲测量一小灯泡(2 V,1.2 W)完整的伏安特性曲线.
图1
图2
(1)请在图1中以笔画线代替导线完成电路实物图的连接.
(2)在正确完成一系列操作后得到了如图2所示的小灯泡伏安特性曲线,图中虚线为过点P(1.50 V,0.54 A)图线的切线,由图线可知该小灯泡的电阻随其两端电压的升高而 (填“增大”“减小”或“不变”);当小灯泡两端电压为U=1.50 V时,其电阻为 Ω(保留两位小数).
(3)若将该小灯泡用导线直接与一节电动势E=1.5 V、内阻r=1.0 Ω的干电池相连构成闭合电路,则小灯泡的实际功率P= W(保留两位小数).
61．（8分）为了测定电流表的内阻和电源的电动势、内阻，实验室提供了如下器材：两个电阻箱R1、R2、待测电流表A（内阻未知）、标准电流表A1、开关若干、待测电源、导线若干.
甲乙
（1）现实验小组成员先测量电流表内阻，实验电路如图甲所示，有关实验操作如下：
①将电阻箱R1的电阻适当调大，单刀双掷开关S接2.S2打开，闭合开关S1.
②调节电阻箱R1使电流表A满偏，记下电流表A1的示数I0.
③保持其他开关不变，再闭合开关S2.调节电阻箱 （选填“R1”“R2”或“R1”和“R2”），使电流表A1的示数为I0，且电流表A的读数为满刻度的三分之一，读出此时R2=2.0Ω ，由此可得电流表的内阻RA的测量值为 Ω .
（2）测定电流表内阻后，将单刀双掷开关S接1，保持电阻箱R2的电阻不变，且S2始终闭合.调节电阻箱R1，并记录电阻箱R1的阻值和电流表的示数I.作出1I−R1图像如图乙所示，则电源的电动势为 V，内阻为 Ω （结果均保留两位有效数字）.
62．某同学欲测量实验室中一根粗细均匀的电阻丝的电阻率，实验步骤如下：
(1)用多用电表粗测电阻丝的阻值：当用“”挡时发现指针的偏转角度过大，应换用 （填“”或“”）挡，换挡并进行一系列正确操作后，指针静止时如图甲所示，则电阻丝的阻值约为 。
(2)某同学设计如图乙所示的电路测量该电阻丝的电阻率。在刻度尺两端的接线柱a和b之间接入该电阻丝，金属夹P夹在电阻丝上，沿电阻丝移动金属夹P，即可改变接入电路的电阻丝长度。
实验室提供的器材有：
电池组E（电动势为3.0V，内阻约为）；
电流表A（量程为100mA）；
电阻箱R（阻值范围为）；
开关、导线若干。
实验操作步骤如下：
a.用螺旋测微器测出电阻丝的直径D；
b.根据图乙连接实验电路；
c.调节电阻箱使其接入电路的阻值最大，将金属夹P夹在电阻丝某位置上；
d.闭合开关S，调整电阻箱接入电路中的阻值，使电流表满偏，记录电阻箱的阻值R和接入电路的电阻丝长度L；
e.改变金属夹P的位置，调整电阻箱接入电路中的阻值，使电流表再次满偏，记录R和L数据；
f.重复上述步骤，得到多组数据。
①用螺旋测微器测出电阻丝的直径D，示数如图丙所示，读数为 mm。
②用记录的多组R和L的数据，绘出了如图丁所示图线，截距分别为和，则电阻丝的电阻率表达式 （用题中已知量的字母表示）。
③分析电流表的内阻对本实验结果 （填“有”或“没有”）影响。
三、其他实验（本大题共13小题）
63．（6分）某实验小组探究影响感应电流方向的因素.
（1）按照如图甲所示电路连接灵敏电流计和一节干电池，闭合开关后瞬间断开，发现灵敏电流计指针先向右偏转，再回到零刻度线处，该操作的实验目的是 .
甲
A．检查干电池是否为新电池
B．检查电流计是否可正常工作
C．判断电流计指针偏转方向与电流流向的关系
（2）按照如图乙所示电路连接灵敏电流计和螺线管（绕线方向如图所示），当条形磁铁沿不同方向插入或者抽出螺线管时，实验记录如下：
乙
分析实验记录，得出影响感应电流方向的因素有 .
A．条形磁铁运动的快慢B．原磁场的方向
C．螺线管的绕线方向D．磁通量的变化
（3）实验室中有一缺失绕线标识的螺线管，该实验小组用如图丙所示的电路确认其绕线方向，当条形磁铁的S极向上抽出螺线管时，灵敏电流计指针向右偏转，则该螺线管的绕线方向是图丁中的 （选填“a”或“b”）.
丙丁
64．某同学用如图（a）所示的装置探究气体等温变化的规律，空气柱的压强可以通过压力表读出，空气柱的体积即空气柱的长度与横截面积的乘积．整个装置安装在固定架上，把柱塞置于注射器玻璃管的某一刻度处，将橡胶塞套在玻璃管的下端，把一段空气柱封闭在玻璃管中，实验中空气柱质量保持不变．
图（a）图（b）
（1） 请将下列实验步骤补充完整：
①读出初始状态下空气柱的压强p和空气柱的长度l；
② （填“缓慢”或“快速”）向上拉或向下压柱塞，待压力表示数稳定后，读出空气柱的压强和空气柱的长度；
③重复步骤②，记录多组数据；
（2） 某次实验时，压力表的示数如图（b）所示，则空气柱的压强p= Pa；
（3） 以p为纵坐标，以 为横坐标，把采集的各组数据在坐标纸上描点，各点位于过原点的同一条直线上，由此得出结论：在实验误差允许范围内，一定质量的气体，在温度不变的情况下，压强与体积成反比．
65．双缝干涉实验如图所示，如果增加双缝到光屏的距离， （填“能”或“不能”）增大条纹间的距离．若双缝间距为d、光屏到双缝的距离为L，则dL必须 （填“足够大”“足够小”或“约等于1”）．若用一束红光和一束绿光分别照射双缝中的一条缝隙，则光屏上出现 ．
66．在“用油膜法估测油酸分子直径”的实验中，某同学按如下操作：
A．在量筒中滴入一滴已配制好的油酸酒精溶液，测出其体积；
B．在装有水、水面撒有适量痱子粉的浅盘中滴入一滴已配制好的溶液，待薄膜形状稳定；
C．将玻璃板放在浅盘上，将油膜形状描绘在玻璃板上；
D．将玻璃板平放在坐标纸上，计算出油膜的面积，根据油酸体积和面积计算出油酸分子的直径。
①其中操作不合理的步骤是 ；
②实验中使用到油酸酒精溶液，其中酒精溶液的作用是 ；
A．可使油酸和痱子粉之间形成清晰的边界轮廓
B．有助于测量一滴油酸的体积
C．对油酸溶液起到稀释作用
D．有助于油酸的颜色更透明便于识别
③已知油酸酒精溶液中油酸体积占比例为k，n滴油酸溶液体积为V，一滴油酸溶液形成油膜的面积为S，则油酸分子的直径为 。
67．智能手机内置多种传感器，磁传感器是其中一种.现用智能手机内的磁传感器结合某应用软件，利用长直木条的自由落体运动测量重力加速度.主要步骤如下：
图（a）
（1）在长直木条内嵌入7片小磁铁，最下端小磁铁与其他小磁铁间的距离如图（a）所示.
（2）开启磁传感器，让木条最下端的小磁铁靠近手机中的磁传感器，然后让木条从静止开始沿竖直方向自由下落.
（3）以木条释放瞬间为计时起点，记录下各小磁铁经过磁传感器的时刻，数据如下表所示：
（4） 根据表中数据，补全图（b）中的数据点，并用平滑曲线绘制下落高度ℎ随时间t变化的ℎ−t图线.
图（b）
（5） 由绘制的ℎ−t图线可知，木条下落高度随时间的变化是________（填“线性”或“非线性”）的.
（6） 将表中数据利用计算机拟合出下落高度ℎ与时间的平方t2的函数关系式为ℎ=4.916t2(SI).据此函数可得重力加速度大小为____m/s2.（结果保留3位有效数字）
68．（8分）某兴趣小组利用磁敏电阻设计了一款测量磁感应强度大小的磁场测量仪，其中磁敏电阻的阻值RB随磁感应强度B的变化规律如图（a）所示，磁场测量仪的工作原理电路图如图（b）所示，提供的器材有：
A.磁敏电阻RB(工作磁感应强度范围为0∼1.5T)；
B.电源（电动势为3V，内阻很小）；
C.电流表（量程为5.0mA，内阻不计）；
D.电阻箱RC(最大阻值为9999.9Ω)；
E.定值电阻R1(阻值为30Ω)；
F.定值电阻R2(阻值为300Ω)；
G.开关、导线若干。
（1） 电路连接：按照图（b）所示连接实验电路，定值电阻R应选用____________（填“R1”或“R2”）。
（2） 按下列步骤进行调试：
①闭合开关S1，将电阻箱RC调为1300.0Ω ，然后将开关S2向________（填“a”或“b”）端闭合，将电流表此时指针对应的刻度线标记为1.5T；
②逐步减小电阻箱RC的阻值，按照图（a）将电流表的“电流”刻度线标记为对应的“磁感应强度”值；
③将开关S2向另一端闭合，测量仪即可正常使用。
（3） 用调试好的磁场测量仪进行测量，当电流表的示数为3.0mA时，待测磁场的磁感应强度为__________________________T（结果保留两位有效数字）。
（4） 使用一段时间后，由于电源的电动势略微变小，内阻明显变大，这将导致磁感应强度的测量结果________（填“偏大”“偏小”或“不变”）。
69．（10分）某同学利用如图甲所示装置探究“影响感应电流方向的因素”，下表为该同学记录的实验现象.
甲
（1）实验前先使用多用电表的欧姆挡对二极管正负极（二极管通正向电流时，电流的流入端为二极管的正极，流出端为二极管的负极）进行确认，某次测量时发现多用电表指针几乎没有偏转，说明此时黑表笔接触的是二极管的 （选填“正极”或“负极”）.
（2）由实验记录可得当穿过线圈的磁通量增大时，感应电流的磁场方向与条形磁铁在线圈内产生的磁场方向 （选填“相同”“相反”或“没有关系”）；当穿过线圈的磁通量减小时，感应电流的磁场方向与条形磁铁在线圈内产生的磁场方向 （选填“相同”“相反”或“没有关系”）.由此得出的结论是感应电流的磁场总是阻碍原磁场的 的变化.
（3）该同学利用上面实验中得到的结论，在图乙所示装置中进行了一些操作，发现电流表的指针向右偏转（电流表的偏转满足左进左偏，右进右偏），该同学可能进行了的操作是 .
乙
A．闭合开关瞬间
B．断开开关瞬间
C．开关闭合后将滑动变阻器的滑片向左滑动
D．开关闭合后将滑动变阻器的滑片向右滑动
70．在实验室用双缝干涉测光的波长，实验装置如图甲所示．
甲
（1） 双缝、光屏、单缝，依次是图甲中的 （填图中的字母）．
（2） ①图是实验得到的红光双缝干涉图样照片，根据该图可判断双缝干涉的亮条纹中心间距 （填“相等”或“不相等”）．
（3） 在某次测量中，观察分划板中心线与图①亮条纹P中心对齐时的情形，如图②所示．然后转动测量头手轮，当分划板中心线与亮条纹Q中心对齐时，目镜中观察到的图应为图③中的 ．
（4） 已知单缝与光屏间距L1，双缝与光屏的间距L2，单缝与双缝间距为d1，双缝间距d2，图①中分划板中心线与亮条纹P中心对齐时手轮读数为x1，与亮条纹Q中心对齐时手轮读数为x2(x2>x1)，则实验测得该光的波长的表达式为 ．
①②
③
71．在“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验过程中。
（1）单分子油膜：油酸分子式为，它的一个分子可以看成由两部分组成，一部分是，另一部分是，对水有很强的亲和力。当把一滴用酒精稀释过的油酸滴在水面上时，油酸就在水面上散开，其中酒精溶于水中，并很快挥发。油酸中一部分冒出水面，而部分留在水中，油酸分子就直立在水面上，形成一个单分子层油膜。
（2）配制溶液：将1mL纯油酸配制成2000mL的油酸酒精溶液。
（3）测量体积：用量筒测出1mL溶液共有80滴。
（4）平静水面：在边长为30~40cm浅盘里倒入2~3cm深清水，待水面稳定后将爽身粉均匀地撒在水面上。
（5）滴入溶液：用清洁滴管将配制好的1滴溶液轻轻滴入浅盘中。
（6）描线：待油膜散开稳定后，用描线笔描出油膜轮廓。
（7）数格，每格边长是0.5cm，油膜轮廓如图所示。
①油膜的面积为 （结果保留两位有效数字）；
②油酸分子的直径约为 m（结果保留两位有效数字）；
③在“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中，实验小组测得油酸分子直径的结果明显偏小，原因可能是 。
A．油酸在水面未完全散开时即描线
B．计算油膜面积时把所有不足一格的方格计算在内
C．用量筒测出1mL溶液的滴数时，多数了滴数
72．（10分）用光敏电阻和电磁继电器等器材设计自动光控照明电路，傍晚天变黑，校园里的路灯自动亮起；早晨天亮时，路灯自动熄灭.选用的光敏电阻的阻值随照度变化的曲线如图甲所示（照度反应光的强弱，光越强，照度越大，照度单位为lx）.图乙所示为校园路灯自动控制的模拟电路图，用直流电路给电磁铁供电作为控制电路，用220V交流电源给路灯供电.
甲乙
（1）请用笔画线代替导线，正确连接继电器控制电路.
（2）当线圈中的电流大于或等于2mA时，继电器的衔铁将被吸合.为了实现根据光照情况控制路灯通断，路灯应接在 接线柱上.
A．A、B B．B、C C．A、C
（3）图乙中直流电源的电动势E=15V，内阻忽略不计，电磁铁线圈的电阻为400Ω ，滑动变阻器有三种规格可供选择：R1(0∼100Ω)、R2(0∼1750Ω)、R3(0∼17500Ω)，要求天色渐暗直至照度降低至15lx时点亮路灯，滑动变阻器应选择
（填“R1”“R2”或“R3”）.
（4）使用过程中发现天色比较暗了，路灯还未开启.为了使路灯亮得更及时，应适当地 （填“增大”或“减小”）滑动变阻器的电阻.
（5）小佳同学想利用乙图为自己家院子里的车库设计自动开门装置，当车灯照到光敏电阻上时，开门电动机启动打开车库的门.开门电动机应连接在 接线柱上.
73．如图所示是利用双缝干涉测量光的波长的实验装置，光在 与 之间发生干涉，在目镜中可观察到干涉条纹。用单色光做实验，双缝间距为d，单缝到双缝的距离为1，遮光筒长为2，遮光筒右端到毛玻璃距离为3，毛玻璃到目镜距离为4，目镜中观察到第1条亮线与第5条亮线间的距离为x，该单色光的波长为 。
74．某实验小组在做“油膜法估测油酸分子大小”的实验时，测算出1滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积后，完成相关实验操作。试问：
(1)该小组进行下列实验操作，请将它们按操作先后排序：________(用字母符号表示)。
A.用彩笔描绘出油膜轮廓
B.将1滴油酸酒精溶液滴到水面上
C.将爽身粉轻撒在水面上
D.抽取油酸酒精溶液
(2)某同学在做该实验时，计算结果明显偏大，其原因可能是________；
A．计算油膜面积时所有不足一格的方格全部按满格计数
B．用注射器测得1 mL溶液有N滴时数成了(N＋1)滴
C．爽身粉太薄使油酸边界不清，导致油膜面积测量值偏大
D．未等爽身粉完全散开，就在玻璃片上描绘了油膜轮廓
(3)在本实验中，作了一些理想化假设，以下说法正确的是________。
A．把在水面上尽可能扩散开的油膜视为单分子油膜
B．把形成油膜的分子看作紧密排列的球形分子
C．将油膜视为单分子油膜，但需要考虑分子间隙
D．在浅盘水面内均匀撒爽身粉的厚度刚好等于分子直径
75．（8分）在“用双缝干涉测量光的波长”实验中，使用如图甲所示的装置.
甲
（1）在光具座上正确安装好仪器，调试结束后会在屏上看到干涉图样，并进行测量.在读取测量头刻度时，下列图中哪种是屏幕看到的情况 （填字母序号）.
A． B． C． D．
（2）实验选用双缝间距d=0.2mm的双缝屏.从仪器注明的规格可知，像屏与双缝屏间的距离L2=1.0m.正确获得条纹后，某条纹对应分划板游标卡尺读数如图乙所示，则分划板在该位置时游标卡尺读数为x= mm.
乙乙
（3）本实验中如果增大双缝与屏的距离，则光屏上得到的条纹间距 （填“增大”“减小”或“不变”）.
（4）由以上数据求得，红光条纹间距Δx=3.50mm，则该红光的波长λ= （结果保留两位有效数字）.
四、创新实验（本大题共8小题）
76．某同学利用测质量的小型家用电子秤，设计了测量木块和木板间动摩擦因数μ 的实验.
如图（a）所示，木板和木块A放在水平桌面上，电子秤放在水平地面上，木块A和放在电子秤上的重物B通过跨过定滑轮的轻绳相连.调节滑轮，使其与木块A间的轻绳水平，与重物B间的轻绳竖直.在木块A上放置n(n=0,1,2,3,4,5)个砝码（电子秤称得每个砝码的质量m0为20.0g），向左拉动木板的同时，记录电子秤的对应示数m.
图（a）
图（b）
（1） 实验中，拉动木板时__（填“必须”或“不必”）保持匀速.
（2） 用mA和mB分别表示木块A和重物B的质量，则m和mA、mB、m0、μ 、n所满足的关系式为m=__________________.
（3） 根据测量数据在坐标纸上绘制出m−n图像，如图（b）所示，可得木块A和木板间的动摩擦因数μ=__（保留2位有效数字）.
77．（9分）某学习小组用如图所示的实验装置来验证机械能守恒定律。实验操作步骤如下：
①用天平测出滑块和遮光条的质量M、钩码的质量m；
②调整气垫导轨水平，按图连接好实验装置，固定滑块；
③测量遮光条中点与光电门之间的距离L及遮光条宽度d，将滑块由静止释放，光电门记录遮光条遮光时间t；
④改变遮光条中点与光电门之间的距离L，进行多次实验。
根据上述实验操作过程，回答下列问题：
（1） 下列关于该实验的说法正确的是____。
A． 本实验必须测量M和m
B． 实验中必须保证m远小于M
C． 滑块运动过程中速度大小等于钩码速度大小的一半
D． 本实验的研究对象为滑块
（2）在调整气垫导轨至水平时，滑块不要连接钩码，打开气泵，待气流稳定后调节气垫导轨，直至看到导轨上的滑块保持静止或者匀速运动，表示气垫导轨已经调节至水平。
（3） 某同学测量得滑块和遮光条的质量M=300.0g，钩码的质量m=50.0g，遮光条宽度d=0.48cm，某次实验中，滑块静止时遮光条中点与光电门间的距离L=94.00cm，遮光条通过光电门过程中遮光时间t=4.0×10−3s，当地重力加速度g=9.8m/s2。测量过程中系统重力势能的减少量ΔEp=______________J，滑块（含遮光条）和钩码增加的动能总和为ΔEk=______________J（结果均保留三位有效数字）。
（4） 多次改变遮光条到光电门的距离，重复步骤③，测出多组L和t，作出1t2随L的变化图像如图所示，图线为过坐标原点的直线，图像的斜率为k，如果在误差允许的范围内当地的重力加速度大小为g=______________________时，可以判断钩码带动滑块运动的过程中机械能守恒（用字母m、M、k、d表示）。
78．某物理小组对轻弹簧的弹性势能进行探究，实验装置如图（a）所示：轻弹簧放置在光滑水平桌面上，弹簧左端固定，右端与一物块接触而不连接，纸带穿过打点计时器并与物块连接．向左推物块使弹簧压缩一段距离，由静止释放物块，通过测量和计算，可求得弹簧被压缩后的弹性势能．
（1）实验中涉及到下列操作步骤：
①把纸带向左拉直
②松手释放物块
③接通打点计时器电源
④向左推物块使弹簧压缩，并测量弹簧压缩量
上述步骤正确的操作顺序是 （填入代表步骤的序号）．
（2）图（b）中M和L纸带是分别把弹簧压缩到不同位置后所得到的实际打点结果．打点计时器所用交流电的频率为50Hz．由M纸带所给的数据，可求出在该纸带对应的实验中物块脱离弹簧时的速度为 m/s．比较两纸带可知， （填“M”或“L”）纸带对应的实验中弹簧被压缩后的弹性势能大．
79．（15分）如图1，某实验小组用轨道和两辆相同规格的小车验证动量守恒定律，该小组首先通过实验验证了小车在水平轨道上运动所受阻力正比于小车重力，然后验证动量守恒定律实验步骤如下：
图1
①在小车上适当放置砝码，分别测量甲车总质量m1和乙车总质量m2；
②将卷尺固定在水平轨道侧面，零刻度与水平轨道左端对齐。先不放乙车，让甲车多次从倾斜轨道上挡板位置由静止释放，记录甲车停止后车尾对应刻度，求出其平均值x0；
③将乙车静止放在轨道上，设定每次开始碰撞位置如图2所示，此时甲车车尾与水平轨道左端刚好对齐，测出甲车总长度（含弹簧）L。由挡板位置静止释放甲车，记录甲车和乙车停止后车尾对应刻度，多次重复实验求出其对应平均值x1和x2；
图2
④改变小车上砝码个数，重复①、②、③步骤；
（1） 由图2得L=________________________________________cm；
（2） 实验中，在倾斜轨道上设置挡板以保证甲车每次从同一位置静止释放，其原因是________________________________________________；
（3） 若本实验所测的物理量符合关系式________________________________（用所测物理量的字母表示），则验证了小车碰撞前后动量守恒；
（4） 某同学先把4个50g的砝码全部放在甲车上，然后通过逐次向乙车转移一个砝码的方法来改变两车质量进行实验，若每组质量只采集一组位置数据，则该同学最多能采集______组有效数据；
（5） 实验小组通过分析实验数据发现，碰撞前瞬间甲车的动量总是比碰撞后瞬间两车的总动量略大，原因是____（单选）。
A．碰撞过程中弹簧上有机械能损失
B．两车间相互作用力冲量大小不等
C．碰撞过程中阻力对两小车有冲量
80．（6分）如图甲所示，一位同学利用光电计时器等器材进行“验证机械能守恒定律”的实验。将一直径为d、质量为m的金属小球从A处由静止释放，下落过程中能通过A处正下方、固定于B处的光电门，测得A、B两处的距离为H（H≫d），光电计时器记录下小球通过光电门的时间为t，当地的重力加速度为g。则：
甲
（1）如图乙所示，用游标卡尺测得小球的直径d＝ cm。
乙
（2）多次改变高度H，重复上述实验操作，作出1t2随H变化的图像如图丙所示，当图中已知量t0、H0、重力加速度g及小球的直径d满足表达式 时，可认为小球下落过程中机械能守恒。
丙
（3）实验中如果不计一切阻力的影响，各项数据测量也无误，发现动能增加量ΔEk总是稍小于重力势能减少量ΔEp，若增加下落的高度H，则ΔEp－ΔEk将 （填“增大”“减小”或“不变”）。
81．如图(a)，
图(a)
某同学设计了测量铁块与木板间动摩擦因数的实验。所用器材有：铁架台、长木板、铁块、米尺、电磁打点计时器、频率50 Hz的交流电源、纸带等。回答下列问题：
(1)铁块与木板间动摩擦因数μ＝ (用木板与水平面的夹角θ、重力加速度g和铁块下滑的加速度a表示)。
(2)某次实验时，调整木板与水平面的夹角使θ＝30°。接通电源，开启打点计时器，释放铁块，铁块从静止开始沿木板滑下。多次重复后选择点迹清晰的一条纸带，如图(b)表示。图中的点为计数点(每两个相邻的计数点间还有4个点未画出)。重力加速度为9.80 m/s 2。可以计算出铁块与木板间的动摩擦因数为 (结果保留2位小数)。
图(b)
82．（8分）某学习小组的同学用如图甲的装置验证竖直面内的圆周运动过程中机械能守恒。轻细杆一端连接在光滑固定转轴O处,另一端连接一小球。在转轴O点的正上方和正下方12轨道半径处分别安装光电门,测出杆长L、杆的宽度d和小球的直径D。现使小球在竖直面内做圆周运动,读出轻杆经过O点正上方光电门的时间为Δt1,经过O点正下方光电门的时间为Δt2。已知当地重力加速度为g,不考虑空气阻力。
甲乙
（1） 该同学用游标卡尺测小球直径D时,示数如图乙所示,则D=______________mm;
（2） 如果要验证小球在竖直面内做圆周运动机械能守恒,需要满足的方程为______________________________________
（用题中的L、d、D、Δt1、Δt2、g等符号表示）;
（3） 某位同学误把光电门安装在轻杆的中点,已知小球质量为m,则用原来的方法计算小球从最高点到最低点过程中动能的增量时会出现ΔEk测________ΔEk真（填“> ”“< ”或“=”）;
（4） 另一位同学光电门安装正确,他让小球由任意位置静止释放,测出多组释放点到最低点的距离s,以及对应小球运动到最低点光电门的遮光时间Δt,作出了s−1Δt图像。若图像是一条过坐标原点的直线,且直线斜率k=________________（用题中的L、d、D、g等符号表示）,则说明小球运动过程中机械能守恒。
83．（6分）某同学利用按动中性笔粗测笔杆与水平桌面间的动摩擦因数。操作步骤如下：
A．将笔尾部朝下竖直放置，紧靠光滑的竖直墙，向下按压到底，释放后中性笔向上弹起一定的高度，记录弹起高度H；
B．再将中性笔置于水平桌面上，尾部垂直竖直墙，垂直竖直墙按压中性笔到底，释放后中性笔滑行一段距离后停止运动，记录滑行的距离x。
（1）除了在操作中记录的数据，要测量笔杆与水平桌面间的动摩擦因数， （填“需要”或“不需要”）测量中性笔的质量m。
（2）动摩擦因数的表达式为μ＝ （用题目中所给的物理量符号表示）。
（3）请至少提出一条减小实验误差的操作： 。
参考答案
1．【知识点】实验：探究平抛运动的特点
【答案】(1)1.0；2.0；(2)9.7
【详解】本题考查平抛运动规律的验证。
(1)小球在A点时速度的水平分量大小为vx＝xT＝ m/s＝1.0 m/s，竖直分量大小为vy＝11.0+8.6×10−22×0.05 m/s＝2.0 m/s；
(2)在竖直方向上，由逐差法得当地重力加速度的大小g＝13.4+11.0−8.6−6.1×10−24×0.052 m/s2＝9.7 m/s2。
2．【知识点】实验：探究加速度与力、质量的关系
【答案】1.84 ；1.96 ；滑轮的轴不光滑或滑轮有质量
【解析】由题意可知,小球B的质量大于小球A的质量,所以小球B下落,小球A上升,A、B小球做匀变速直线运动,两小球的加速度大小相同,由匀变速直线运动规律可知h0-h=12aT2,解得a≈1.84 m/s2;由实验室提供的数据获得小球A、B的质量,结合牛顿第二定律有mBg-mAg=(mA+mB)a',可得a'=mBg−mAgmA+mB=1.96 m/s2,比实验所测得的实际加速度大,除实验中的偶然误差外,还会存在阻力的作用,可能是滑轮有质量或滑轮的轴不光滑(合理即可).
【思路导引】测加速度的实验,首先需要考虑与加速度相关的表达式s=12at2及F=ma. 观察题中内容,求解第一空时已知量有位移,有运动时间,考虑位移表达式;求解第二空时已知量有质量和重力加速度,即有重力,考虑牛顿第二定律.二者存在差异必然是由于外力的影响,实验中的外力多是阻力,考虑哪个过程存在阻力.
【关键点拨】解答本题的关键是要清楚实验原理:小球A、B通过不可伸长的细绳相连,运动的速度和加速度大小均相同,研究时应对整体进行研究．
【易错分析】本题的易错点在求解第二空时,错将小球B的重力视为整体受到的力,从而导致错解．
3．【知识点】研究气垫导轨上滑块碰撞时的动量守恒
【答案】（1）0.2041（2分）；0.1972（2分）
（2）弹性（2分）
【解析】（1）根据题图乙中的数据可知，碰撞前小车的动量为p=mv=−0.1039kg⋅m/s，碰撞后小车的动量为p'=mv'=1.002kg⋅m/s，由此可得动量的变化量为Δp=p'−p=0.1002kg⋅m/s−(−0.1039)kg⋅m/s=0.2041kg⋅m/s.根据计算机所描绘的小车在碰撞过程中所受力随时间变化的图像，可知该图像中力与时间轴围成的面积表示小车在碰撞过程中所受的该力的冲量，可得I=0.1972N⋅s.
（2）根据题图乙，碰撞后的动量p'=mv'=0.1002kg⋅m/s，可得碰撞后的分离速度v'=p'm=≈0.4618m/s，根据碰撞前动量的大小p=mv=0.1039kg⋅m/s，可得碰撞前的接近速度大小为v=pm=，由此可得恢复系数e=v'v×100%≈96.45%>95%，则可知该碰撞为弹性碰撞.
4．【知识点】研究气垫导轨上滑块碰撞时的动量守恒
【答案】(1)大约相等 (5) m1gt12 m2d1Δt2−1Δt1 (6)0.221 0.212 (7)4
【解析】(1)气垫导轨水平时滑块做匀速直线运动,故当滑块上的遮光片经过两个光电门的遮光时间大约相等时,可认为气垫导轨水平.
(5)拉力的冲量大小为I=Ft=m1gt12;滑块通过A点的速度大小为vA=dΔt1,滑块通过B点的速度大小为vB=dΔt2,则滑块动量改变量的大小为Δp=m2vB-m2vA=m2d1Δt2−1Δt1.
(6)将题给数据代入(5)中各表达式可得I=m1gt12=1.50×10-2 kg×9.80 m/s2×1.50 s≈0.221 N·s;Δp=m2d1Δt2−1Δt1=0.400 kg×0.010 00 m×11.270×10−2 s−13.900×10−2 s≈0.212 kg·m·s-1．(7)δ=I−ΔpI×100%=0.221 N·s−0 .212 kg·m·s−10 .221 N·s×100%≈4%.
【关键点拨】解答本题的关键是明确实验原理,清楚由于遮光片的宽度很窄,则可认为滑块通过光电门的瞬时速度近似等于遮光片通过光电门的平均速度.
5．【知识点】实验：验证机械能守恒定律
【答案】(1)0.980 (2)0.588 (3)见解析图 0.40
【解析】本题考查探究机械能变化量与做功的关系实验.
(1)轻细绳所悬挂钩码重力势能的减少量为mgs=0.2×9.80×0.5 J=0.980 J.
(2)系统总机械能的减少量等于重力势能减少量与动能增加量之差,即ΔE=mgs-ΔEk=(0.980-0.392) J=0.588 J.
(3)由于滑块与木板之间的摩擦力做负功,系统总机械能减少,所以系统总机械能的减少量ΔE=μMgs,对照绘出ΔE-M图像,得k=μgs=0.785−0.3930.4−0.2 m2/s2=1.96 m2/s2,所以μ=0.40.
6．【知识点】自由落体相关实验
【答案】(1)4.36 0.74 (2)②L1t1 L1t2 ③L12(t12−t22)2L2t12t22
【详解】(1)根据匀变速运动在连续相等时间内的位移差公式s4-s1=3aT2,s2-s1=aT2,由题图甲可知s1=3.62 cm,s4=5.84 cm,联立解得s2=4.36 cm,则第3个计数点与第2个计数点的距离约为4.36 cm;加速度大小为a=s4−s13T2=(5.84−3.62)×10−23×0.12 m/s2≈0.74 m/s2.
(2)②“工”字形挡光片经过光电门时的速度分别为v1=L1t1,v2=L1t2;
③若L1≪L2,则有v22-v12=2gL2,解得当地的重力加速度为g=v22−v122L2=L12(t12−t22)2L2t12t22.
7．【知识点】实验：用单摆测量重力加速度
【答案】（1） 8.10×10−3
（2） O
（3） C
（4） 4π2(L2−L1)T22−T12
【解析】
（1） 游标卡尺的主尺读数为8mm,游标尺读数为0.05×2mm=0.10mm,则D=8.10mm=8.10×10−3m.
（2） 为了方便计时,应从摆球经过最低点O时开始计时.
（3） 根据单摆周期公式T=2πLg可得g=4π2LT2.该式只有当摆动的角度小于5∘ 时才能成立,所以单摆的振幅较小,不影响重力加速度的测量,故A错误；若单摆的悬点未固定紧,振动中出现松动,使摆线变长了,则摆长的测量值偏小,重力加速度的测量值将偏小,故B错误；若把n次摆动的时间误记为(n+1)次摆动的时间,则周期的测量值偏小,重力加速度的测量值将偏大,故C正确；若以摆线长l作为摆长来计算,则摆长的测量值偏小,重力加速度测量值将偏小,故D错误.
（4） 根据单摆的周期公式T=2πLg,整理可得L=g4π2T2,即L−T2图线斜率为g4π2,则有g4π2=L2−L1T22−T12,解得g=4π2(L2−L1)T22−T12.
8．【知识点】实验：探究两个互成角度的力的合成规律
【答案】② CD
③ 白纸上标记出的小圆环的位置（与②相同的位置）
⑤ 大小和方向在误差允许范围内是否一致
【详解】② ③合力与分力是等效替代的关系,实验需要在白纸上记录力的大小和方向,记录小圆环的位置是为了两次实验将小圆环拉到同一位置,保证合力与分力的作用效果相同,记录测力计的示数是为了记录力的大小,记录细线的方向是为了记录力的方向,C、D正确.
③ 见②
⑤ 根据力的平行四边形定则作出两个分力的合力,若在误差允许的范围内,利用力的平行四边形定则作出的合力与实验测量的合力等大同向,则验证了力的平行四边形定则.
9．【知识点】实验：探究平抛运动的特点
【答案】（1） 匀速直线
（2） DxdT
（3） 2．240 4:1
（4） 9．72
【解析】
（1） 由题知水平方向相邻小球的间距几乎相等，则说明小球在水平方向做匀速直线运动．
（2） 由题意可知，照片中小球的初速度为v=xT，照片与实际的比例关系为dD，故有dD=vv0，得v0=DxdT．
（3） 小球的直径即为游标卡尺的读数，小球的直径D=22mm+8×0.05mm=22.40mm=2.240cm，照片中小球直径d=0.56cm，则实际长度与照片中的长度之比为Dd=．
（4） 根据逐差法可得照片中小球运动的加速度为a′=(y4+y3)−(y2+y1)4T2=2.43m/s2，则小球实际的加速度a=4a′=9.72m/s2.
10．【知识点】实验：验证机械能守恒定律
【答案】① 挡光片中心
③ A
（2） mgℎ=12(2M+m)(dΔt)2
（3） a=mg2M+m；g
【解析】
① 利用光电门可以测出重物A的瞬时速度，为了验证机械能守恒定律，还需测量重物A上升的高度，即挡光片中心到光电门中心的竖直高度ℎ．
③ 由瞬时速度公式v=dΔt知，要得到重物A的瞬时速度，还需要测量的物理量是挡光片的宽度d，故选A．
（2） 系统的机械能守恒，应满足的关系式为mgℎ=12(2M+m)(dΔt)2．
（3） 根据牛顿第二定律可得mg=(m+2M)a，整理得a=mg2M+m，根据a=mg2M+m=g2Mm+1知，m不断增大时，式子的分母趋近于1，则a趋近于g．
11．【知识点】实验：用单摆测量重力加速度
【答案】（1） 0.006（2分） 20.035（2分） 20.029（1分）
（2） 大于（2分）
（3） 82.5（1分） 1.82（2分） 9.83（2分）
【解析】
（1） 根据螺旋测微器的读数规则可知，图（a）中读数为0+0.6×0.01mm=0.006mm；图（b）中读数为20mm+3.5×0.01mm=20.035mm，则摆球直径为20.035mm−0.006mm=20.029mm．
（2） 作出角度盘上移之后的对比图，由图可知当角度盘上数据一致时，上移之后的摆线角度大于5∘ ．
（3） 摆长=摆线长度+摆球半径，则摆长L=82.5cm．摆球摆到最低点时计数1次，则当计数61次时,周期T=tn−12=1.82s．根据单摆周期公式T=2πLg，可算得重力加速度为9.83m/s2．
12．【知识点】实验：探究向心力的大小
【答案】(1)正 (2)使小球到达最低点的速度相同 (3)1L 反
【解析】(1)当小球到达最低点时细线拉力F达到最大，根据题图3可知，在最低点处小球质量加倍，细线拉力F也加倍，即最低点处细线拉力F与小球质量成正比.
(2)题图2中保持小球拉开高度每次相同的目的是使得小球到达最低点时的速度相同.
(3)由题目所给信息，只要小球下落高度差相同，则到达最底部的速度相等.在最低点，有F向=mv2L，所以要使F向与相关因素的图像为直线，则图像横坐标应采用1L，可知F向与圆周运动的半径成反比.
13．【知识点】实验：探究弹簧弹力和形变量的关系
【答案】 B 4 50
【解析】（1）因为弹簧自身有重量，所以在竖直悬挂钩码时，弹力大小是弹簧自重与钩码重量之和，实际测量的是弹力增加量（相比原长）与弹簧伸长量的关系．所以实验前，应该将弹簧竖直悬挂测量其原长，A错误；用悬挂砝码的方法给弹簧施加拉力，应保证弹簧位于竖直位置且处于平衡状态，这样才能求出形变后的弹力，B正确；弹簧的伸长量为实际长度减去原长，而不是原长度，C错误；用几个不同的弹簧，分别测出几组拉力与伸长量，得出的拉力与伸长量之比为弹簧的劲度系数，因为弹簧不同，所以不相等，D错误．
（2）由胡克定律有，可知F-x图像与x轴的交点为原长，斜率为弹簧的劲度系数，由图（b）可得，原长为，劲度系数为．
14．【知识点】实验：探究加速度与力、质量的关系
【答案】（1） 12
（2） 0.20
（3） 0.13
【详解】
（1） 弹簧伸长量Δx=5.00cm=5.00×10−2m,此时弹簧的弹力F=0.610N,由胡克定律可得,弹簧的劲度系数k=FΔx=×10−2m≈12N/m.
（2） 由牛顿第二定律F=ma可得a=1mF,即a−F图像的斜率的倒数表示滑块与加速度传感器的总质量,则总质量m0=0.50−02.50−0kg=0.20kg.
（3） 滑块、加速度传感器和待测物体的总质量m1=0.60−01.80−0kg≈0.33kg,所以待测物体的质量M=m1−m0=0.13kg.
15．【知识点】实验：探究平抛运动的特点
【答案】（1） B
（2） C
（3） 22
（4） 10
【解析】
（1） 实验操作时每次必须将小球从轨道同一位置无初速度释放,目的是使小球抛出时的初速度相同,从而使小球沿相同的轨迹运动,故选B.
（2） 使用密度大、体积小的球进行实验,以减小空气阻力影响,选项A合理,不符合题意；斜槽末端切线应当保持水平,保证小球抛出时做平抛运动,选项B合理,不符合题意；建立坐标系时,应以小球球心在白纸上的投影点作为坐标原点,选项C不合理,符合题意；建立坐标系时,应利用重垂线画出竖直线,定为y轴,选项D合理,不符合题意.
（3） 根据题图乙,利用Δy=gT2,可得小球相邻下落计数点间的时间间隔为T=Δyg=(0.4−0.15−0.15)10s=0.1s,则小球抛出时的水平初速度为v0=xT=,小球在B点时,竖直方向的分速度为vBy=yAC2T=0.42×0.1m/s=2m/s,可得小球在B点时的速度大小为vB=v02+vBy2=22m/s.
（4） 小球做平抛运动,根据y=12g′t2、x=v0t可得y=g′2v02x2,根据题图丙y−x2图像的斜率可得k=−1=g′2×0.52m−1,解得小球的加速度大小为g′=10m/s2.
16．【知识点】实验：探究平抛运动的特点
【答案】① AB
② 在竖直方向上的运动是自由落体运动
（2） ACE
（3） 大于；xgy2−y1
【解析】
① 为了减小小球运动过程中空气阻力的影响,实验中应选择体积小、质量大的小球,A正确；实验中需要确保两小球下落高度相等,则打击弹性金属片后两球需要落在同一水平面上,B正确；根据ℎ=12gt2得t=2ℎg,当两小球下落高度相等时,两球同时落地,实验中只需比较两球是否同时落地,并不需要求出落地的时间,因此不需要测量两球下落的高度,C错误.
② 每一次实验时都只会听到一下小球落地的声响,说明A球在竖直方向上的运动是自由落体运动.
（2） 通过调节使斜槽末端保持水平,保证小球做平抛运动,为保证有相等的时间间隔,挡板高度不可以等间距变化,A正确,B错误；小球平抛运动的轨迹位于竖直平面内,为了减小误差,准确作出小球运动的轨迹,实验时,需要通过调节使硬板保持竖直,C正确；实验时每次小球均从斜槽上的同一高度静止释放,小球克服阻力做功相同,小球飞出的初速度大小相同,因此小球与斜槽间的摩擦对实验没有影响,D错误；因为小球沿斜槽轨道PQ滑下后从斜槽末端Q飞出,Q点是小球的抛出点,所以以小球在Q点时球心在白纸上的对应点为起始点,E正确.
（3） 因为A、B和B、C间水平距离相等,所以A、B和B、C间对应小球运动的时间相同,设为T,设小球在A、B点时的竖直分速度大小分别为vAy、vBy,则y1=vAyT+12gT2,y2=vByT+12gT2=(vAy+gT)T+12gT2=vAyT+32gT2,则y1y2>13,根据运动学规律得Δy=y2−y1=gT2,解得T=y2−y1g,小球平抛的初速度大小为v0=xT=xgy2−y1.
17．【知识点】实验：探究弹簧弹力和形变量的关系
【答案】（1）1.50（2）600（3）2.0（4）见解析（5）1.5×10−2
【解析】
（1）此游标卡尺分度值为0.1 mm ,根据游标卡尺读数规则可知小球直径d=1.50 cm+0×0.1 mm=1.50 cm ；
（2）根据胡克定律F=kx 可知题图丙中的斜率表示弹簧劲度系数，则k=61×10−2 N/m=600 N/m ；
（3）小球离开弹簧后，因在空间站小球处于完全失重状态，则小球对轨道无压力，故摩擦力为零，所以小球做匀速直线运动，则小球经过光电门时的速度大小即为小球离开弹簧后的速度大小，故有v0=dt=1.50×10−2 m7.5×10−3 s=2.0 m/s ；
（4）图像如图所示：
（5）由能量守恒定律知12mv2=12kx2 ，得v=km⋅x ，可知其图像斜率表示km ，则km=21×10−2 s−1 ，代入k=600 N/m ，得m=1.5×10−2 kg .
18．【知识点】自由落体相关实验
【答案】（1）A
（2）61.22（61.20∼61.24均可）（3分）
（3）9.60（9.50∼9.70均可）（3分）
（4）t+ℎv（3分）
（5）不正确，理由见解析（3分）
【解析】本题考查利用手机测量当地重力加速度实验.
（1）实验中要将小球下落过程视为自由落体运动，应选取体积小、密度大的小球进行实验，A正确.
（2）刻度尺的分度值为1mm，读数时应估读到分度值的下一位0.1mm，即0.01cm，根据刻度位置，读数约为61.22cm.
（3）由自由落体运动位移公式ℎ=12gt2，有2ℎ=gt2，即2ℎ−t2图像斜率表示当地的重力加速度，g=k=2ℎ2−2ℎ1t22−t12=3.00−−0.07m/s2=9.60m/s2.
（4）将手机放在地面A点测量时，小球下落时间等于手机记录时间加声音从小球起点传到地面A点的传播时间，即t'=t+ℎv.
（5）不正确，虽然实验中未考虑木条的厚度，导致测量小球下落实际高度偏小，但是通过2ℎ−t2图像斜率求解当地的重力加速度时，假设木条厚度为d，则g=k=2(ℎ2+d)−2(ℎ1+d)t22−t12=2ℎ2−2ℎ1t22−t12，由此可以看出，木条的厚度不会影响用图像法计算的重力加速度g的值，该同学观点不正确.
19．【知识点】实验：探究两个互成角度的力的合成规律
【答案】（1）C（2分）
（2）等于（2分）
（3）会（2分）
【解析】（1）根据实验原理可知，题图甲可测量合力，题图乙、丙测量分力，结合胡克定律可知，需要测量弹簧的原长以及题图甲、乙、丙中弹簧的长度，以便测量三个力的大小，三个力的大小均与劲度系数成正比，则形变量大小可以表示力的大小关系，故A、B错误；步骤④中每次重复实验时，不需要保证O点位置与第一次实验记录的位置一致，从而使实验更具有普遍性，故C正确.
（2）根据实验原理可知，题图甲测量合力，题图乙、丙测量分力，所以题图乙中细绳L2的拉力大小等于题图丙中弹簧的弹力大小.
甲乙
（3）水瓶中的水洒落了少许，即合力减小，虽然弹簧和细绳L2的方向都与步骤②中平行，O点位置也与步骤②中重合，但弹簧弹力会变小，从而造成实验误差.
20．【知识点】实验：用打点计时器测量物体的速度
【答案】
【详解】（1）[1] [2] 在极短的时间内的平均速度可近似的认为等于瞬时速度，可得滑块通过光电门1时的速度
滑块通过光电门2时的速度
滑块的加速度为
（2）[3] 利用匀变速直线运动的推论得
[4]由于相邻的计数点间的位移之差不等，故采用逐差法求解加速度。根据匀变速直线运动的推论公式
可以求出加速度的大小，得
为了更加准确的求解加速度，我们对两个加速度取平均值，得
小车运动的加速度计算表达式为
[5] 代入数据得
21．【知识点】实验：探究向心力的大小
【答案】 (1)B；(2)大；(3)mω2r 3∶1
【详解】 (1)在研究向心力的大小F与质量m、角速度ω和半径r之间的关系时，需先控制某些量不变，研究另外两个物理量的关系，该方法为控制变量法，故选B。
(2)在小球质量和运动半径一定的情况下，小球做圆周运动的角速度越大，受到的向心力就越大。
(3)向心力的表达式为F＝mω2r，因两球的向心力之比为1∶9，半径和质量相等，则转动的角速度之比为1∶3，因为靠皮带传动，变速塔轮边缘的线速度大小相等，根据v＝ωr，知与皮带连接的变速塔轮对应的半径之比为3∶1。
22．【知识点】自由落体相关实验
【答案】（1） 4.36 0.74
② L1t1 L1t2
③ L12t12−t222L2t12t22
【解析】
（1） 根据逐差法有s4−s1=3aT2,s2−s1=aT2,由题图甲可知s1=3.62cm,s4=5.84cm,联立解得s2=4.36cm,则第3个计数点与第2个计数点的距离为4.36cm；加速度大小为a=s4−s13T2=5.84−3.62×10−23×0.12m/s2=0.74m/s2.
② “工”字形挡光片经过光电门时的速度分别为v1=L1t1、v2=L1t2;
③ 若L1≪L2,则有v22−v12=2gL2,解得当地的重力加速度为g=v22−v122L2=L12t12−t222L2t12t22.
23．【知识点】实验：探究向心力的大小
【答案】 （1） （3）成正比
【详解】（1）[1]小球通过光电门的时间极短，用小球通过光电门的平均速度表示小球经过最低点时的线速度为。
（3）[2][3]根据，代入速度表达式可得，表明在质量、半径一定时，向心力与线速度的平方成正比，的斜率为。
24．【知识点】实验：探究加速度与力、质量的关系
【答案】（1） gtanθ （2分）；不均匀（2分）
（2） 9.75（2分）
【详解】
（1） 若轻杆摆动稳定时与竖直方向的夹角为θ ，以小球为研究对象，小球受重力和轻杆的拉力，根据牛顿第二定律有mgtanθ=ma，可得a=gtanθ ，则小车加速度为gtanθ ，由此可知加速度不随角度均匀变化，即该加速度测量仪的刻度不均匀。
（2） 根据逐差法可得当地重力加速度为g=x35−x134T2，代入数据解得g=1.72+2.09−0.93−1.32×10−24×0.022m/s2=9.75m/s2。
25．【知识点】实验：探究两个互成角度的力的合成规律
【答案】（1） 力的图示（1分）
（2） 4.0（1分）；见解析（1分）
（3） 先减小后增大（2分）；一直减小（2分）
【解析】
（1） 平行四边形定则或者三角形定则应用的都是力的图示。
（2） 题图中给出标度表示2N，向下的重力为G=mg=4.9N，F1=4.0N，用三角板和刻度尺作平行四边形如图甲所示，用刻度尺测量可知重力和F1的合力大小为4.0N，根据三力平衡时两个力的合力与第三个力等大反向可知细绳OA上拉力的理论值为4.0N。
甲
（3）物块重力不变，细绳OA拉力方向不变，细绳OB逆时针旋转至竖直向上的过程中，动态三角形如图乙所示，可知弹簧测力计示数F1先减小后增大，细绳OA的拉力F2一直减小。
乙
26．【知识点】实验：用单摆测量重力加速度
【答案】D；B；；=
【详解】（1）[1]毫米刻度尺可精确到1mm；10分度游标卡尺可精确到0.1mm，20分度游标卡尺可精确到0.05mm，游标卡尺不要估读；螺旋测微器可精确到0.01mm，还要估读到下一位0.001mm，得到摆球的直径为d=2.275mm，可知应选择螺旋测微器。选D。
（2）[2]通过最低点时按下停表开始计时，同时数1，当摆球第二次通过最低点时数2，依此法往下数，当他数到80时，其周期数为，即，解得，选B。
（3）[3]设摆线末端与小摆件重心间的距离为r，由周期公式可得，，联立解得
[4]由此可知，未测量金属摆件的重心位置，这对实验结果重力加速度的测量无影响，测出的重力加速度等于当地重力加速度。
27．【知识点】实验：探究弹簧弹力和形变量的关系
【答案】（1） 不成正比 大于 25
（2） 超过了弹簧的弹性限度
【解析】
（1） 由图乙知在弹簧的弹性限度内，弹簧的弹力与长度是线性关系，但不成正比；弹簧为原长时，弹力为零,根据图乙可知弹力为零时b弹簧的原长大于a弹簧的原长；由胡克定律得b弹簧的劲度系数为k=ΔFΔL=2.520−10×102N/m=25N/m．
（2） 超过了弹簧的弹性限度时，弹簧的劲度系数便会发生变化，因此图像出现弯曲的原因可能是超过了弹簧的弹性限度．
28．【知识点】实验：探究向心力的大小
【答案】（1） 2(t2−t1)
（3） cg；cd2gk
【详解】
（1） 根据题图乙可知，冰墩墩摆动的周期为T=2(t2−t1)。
（3）遮光条经过光电门的速度v=dΔt，根据牛顿第二定律有F−mg=mv2L，联立可得F=md2L⋅(1Δt)2+mg，可知F−(1Δt)2图像的斜率k=md2L，纵截距c=mg，解得冰墩墩的质量为m=cg，冰墩墩的重心位置到悬挂点O的距离为L=cd2gk。
29．【知识点】研究斜槽末端小球碰撞时的动量守恒
【答案】（1） > （2分）
（2） maxP=maxM+mbxN（2分） 见解析（2分）
【解析】
3．
（1） 为保证碰撞后a球不反弹，应满足ma>mb．
（2） 如果满足动量守恒定律，则在实验误差范围内满足关系式mavP=mavM+mbvN，小球离开轨道后做平抛运动，由于小球抛出点的高度相等，它们每次在空中做平抛运动的时间相等，小球的水平位移与小球的初速度成正比，可以用小球的水平位移代替其初速度，即满足关系式maxP=maxM+mbxN．
30．【知识点】实验：探究两个互成角度的力的合成规律
【答案】 3.00 甲 变大
【详解】(1)[1]弹簧秤的最小刻度为0.1N，则拉力的大小为3.00N；
(2)[2]因为只用一个弹簧测力计拉橡皮筋时所受到的拉力F′的方向应该在橡皮筋的延长线上，而F应该是用两个弹簧秤拉橡皮条时用平行四边形法则做出的合力，则甲同学测得的实验结果比较符合实验事实。
(3)[3]做出力的平行四边形如下图所示
根据平行四边形定则可以看出弹簧测力计b的示数将逐渐增大。
31．【知识点】实验：测量做直线运动物体的瞬时速度
【答案】
（1） 左；40；1.5；
（2） C；大于
【解析】
（1）重锤做自由落体运动，速度越来越大，纸带点迹间的距离越来越大，故纸带的左端连接重锤；由匀变速直线运动的推论可得g=x3+x4−x1−x24T2 ，已知f=1T ，整理得f=4gx3+x4−x1−x2=40 Hz ，A 点的速度为vA=x2+x32T=0.033 7+0.039 92×40 m/s≈1.5 m/s .
（2）该次实验产生误差最主要的原因是“枪头”打点瞬间阻碍纸带的运动，故选C ；“枪头”打点瞬间阻碍纸带的运动，使得重锤下落的加速度小于自由落体加速度，故计算频率时，代入的加速度偏大，导致测量结果偏大.
32．【知识点】研究斜槽末端小球碰撞时的动量守恒
【答案】（1）①BC ②>③OP=OM+m2m1⋅ON（2）B
【解析】
（1）①因小球在斜槽末端的速度与平抛的水平位移成正比，所以斜槽是否光滑对该实验影响不大，故A 错误；斜槽末端保持水平，是为了保证小球在水平碰撞后做平抛运动，故B 正确；小球1每次必须从同一高度释放，保证每次碰撞情况尽可能相同，故C 正确；
②由碰撞规律知，为确保小球1碰后不弹回，要求m1>m2 ；
③小球离开斜槽末端做平抛运动，竖直方向满足y=12gt2 ，下落高度一定，运动时间相同；水平方向满足x=vt ，水平位移与平抛初速度成正比，两球相碰前、后的动量守恒，其表达式可表示为m1OP=m1OM+m2ON ，即OP=OM+m2m1⋅ON .
（2）两球碰撞，动量守恒，由上问得OP=OM+m2m1ON>OM ，故排除A ；碰撞过程中有能量损失，则12m1OPt2>12m1OMt2>12m2ONt2 ，设单个格子的长度为a ，则B 、C 图中，OP 、OM 、ON 的长度分别为
代入方程可得，B 图满足.
33．【知识点】实验：探究加速度与力、质量的关系
【答案】（1） BD
（2） 10.90 14.00
（3） 3.10
（4） 正比
【解析】
（1） 小车匀速下滑时,由平衡条件得mgsinθ=f+F0,小车加速下滑时,对小车受力分析,可知F=mgsinθ−f,联立可得F=F0,实验中不需要平衡摩擦力,故B、D正确.
（2） 小车在0.10∼0.20s和0.20∼0.30s内的位移大小分别为x1=49.10cm−38.20cm=10.90cm、x2=38.20cm−24.20cm=14.00cm.
（3） 题图乙中标出的三个位置坐标反映了小车连续相等时间内的位移,根据匀变速位移变化推论知Δx=x2−x1=a×0.1s2,可得a=3.10m/s2.
（4） 由表中数据可以看出,F与a的比值基本不变,可得在误差允许范围内,小车质量一定时,小车的加速度与合外力成正比.
34．【知识点】实验：用单摆测量重力加速度
【答案】（1） 越靠近平衡位置速度越大，落到纸板上的墨汁就越少（2分）
（2） x4v（1分）
（3） 64π2v2Lcsθ2x2（2分）
（4） 偏小（2分）
【详解】
（1） 由于单摆在运动过程中越靠近平衡位置速度越大，落到纸板上的墨汁就越少，所以A、B处点迹密集，C处点迹稀疏。
（2） 纸板匀速运动，所以乙图中A、B两点间有四个周期，容器摆动的周期为T=x4v。
（3） 根据单摆周期公式T=2πlg，其中单摆的有效摆长为l=Lcsθ2，整理可得当地重力加速度为g=64π2v2Lcsθ2x2。
（4） 考虑容器的形状和大小，则实际单摆的摆长大于测得的摆长，有效摆长l测量值偏小，则重力加速度g的测量值也偏小。
35．【知识点】自由落体相关实验
【答案】CE/EC ；1.85；9.75；偏大
【详解】（1）[1] A．为了减小阻力的影响，重物体积要小，质量要大，所以应该选取铁球，A错误；
B．该实验不需要用到m进行运算，所欲不需要用天平测量质量，B错误；
C．为了减小纸带与限位孔之间的摩擦，保证重物尽可能自由下落，纸带要与限位孔平行，C正确；
D．电磁打点计时器需用4～6V的交流电源，D错误；
E．实验时要先接通电源，打点稳定后，再释放纸带，E正确。选CE。
（2）[2][3]每相邻两个计数点间还有个点未画出，所以计数点间时间间隔，打点计时器在打C点时重物的速度，根据逐差法可知，重力加速度
（3）[4] 交流电源的实际频率比50Hz略微变小，则实际打点周期变大，代入偏小，所以测量值大于真实值。
36．【知识点】实验：测定匀变速直线运动的加速度
【答案】；；；0.05；0.30；
【详解】
[1][2][3]遮光板通过光电门1时的速度大小
通过光电门2时的速度大小
滑块的加速度大小
[4]若测得、、、，代入，解得
[5]根据匀变速直线运动的规律可得：
代入数据解得
37．【知识点】实验：验证机械能守恒定律
【答案】(1)12(s1＋s2)f(1分) 12(s2＋s3)f(1分) 12(s3－s1)f2(1分) (2)40(2分)
【解析】匀变速直线运动的平均速度等于中间时刻的瞬时速度，即 v＝st＝vt2，可得出vB和vC。由AD段过程结合sCD－sAB＝2aT2得出加速度a，经计算得出的a与重力和阻力的合力产生的加速度比较计算可得出频率。
38．【知识点】实验：电池电动势和内阻的测量—伏安法测量电源电动势与内阻
【答案】(1)见解析(2分) (2)1.00(1分) 20.9(2分) (3)偏小(2分) 偏小(2分)
【解析】热门考点：测量水果电池的电动势和内阻
(1)连线如图甲所示。
甲
(2)由闭合电路欧姆定律有E=U+Ir,整理得U=E-Ir,U-I图线与纵轴交点的坐标值即为电源电动势E=1.00 V,图线斜率的绝对值为内阻,即r=|k|=1.0047.9×10−6 Ω≈20.9 kΩ。
乙
(3)由于普通电压表的分流作用,有E=U+I+URVr,整理得U=-rRVr+RVI+RVr+RVE,U-I实验图像与真实图像如图乙所示,由图像可知,电动势的测量值比真实值偏小,内阻的测量值比真实值偏小。
39．【知识点】实验：电池电动势和内阻的测量—安阻法测量电源电动势与内阻
【答案】(1)并(1分) 0~5(1分) (2)电阻箱R1(1分) (3)见解析(2分) (4)5k(2分) bk-2(2分)
【解析】热门考点：测量电源电动势和内阻实验
(1)电流表改装成较大量程的电流表应并联一个小电阻分流。由题可知,电流表A的量程I=Ig+IgRgR0=1 mA+1×102.5 mA=5 mA,即改装的新电流表的量程为0~5 mA。
(2)(3)由于所给电压表量程太大,用电压表和电流表及滑动变阻器测量时误差较大,可用改装后的电流表与电阻箱R1来测量,故选电阻箱R1。电路如图所示。
(4)根据实验原理E=I+IRgR0R+R0RgR0+Rg+r,变形得E=5I·(R+r+2),即1I=5ER+5E(r+2),则斜率为k=5E,5E(r+2)=b,所以E=5k,r=bk-2。
【技巧必背】
测量电源电动势和内阻的图像问题有两个关键点,一是根据所测物理量写出闭合电路欧姆定律表达式,注意电流为流过电源的电流,电压为电源两端的电压,二是将闭合电路欧姆定律表达式改写成纵轴量和横轴量间的函数表达式,由表达式确定斜率和截距的含义,通过斜率和截距求电动势和内阻。
40．【知识点】实验：电池电动势和内阻的测量—伏阻法测定电源的电动势与内阻
【答案】（1）水果电池长时间工作后内阻会发生明显变化（2分） （2）rE·1R＋1E（2分） （3）0．91（0．85～0．95均可）（2分） 7．0（6．0～7．5均可）（2分） （4）a（2分）
【解析】（1）水果电池持续放电时其内阻会发生明显变化，因此每次测量后应立即断开开关。
（2）由闭合电路欧姆定律可得E＝U＋URr，整理得1U＝rE·1R＋1E。
（3）将题图乙中图线b延伸至与纵轴相交，则纵截距大小为1．1 V－1＝1E，解得E≈0．91 V，图线b的斜率为5．0－1．10．51－0 kΩ/V＝rE，解得r≈7．0 kΩ。
（4）设普通电压表的内阻为RV，外电路为电阻箱与RV的并联电路，R并＝RRVR＋RV，电压表示数为并联电路两端的电压，则由闭合电路欧姆定律可得E＝U＋UR并r，整理得 1U＝rE·1R＋1+rRV1E，则图线的斜率不变，纵截距增大，应为图线a。
【技巧必背】电源电动势与内阻的测量实验中的图像
伏安法：由E＝U＋Ir得U＝E－Ir，U－I图像的斜率为－r，纵截距为E；
伏阻法：由E＝U＋URr得1U＝1E＋rE·1R，1U－1R图像的斜率为rE，纵截距为1E；
安阻法：由E＝I（R＋r）得1I＝1E·R＋rE，1I－R图像的斜率为1E，纵截距为rE。
41．【知识点】实验：电阻的测量
【答案】（1）R1，左；（2）V，A1；（3）308，
【详解】（1）由题意可知，电路应采用分压接法，滑动变阻器应选用最大值较小的电阻，滑动变阻器选用；
为保持电路，开关S闭合前，滑动变阻器滑片应移至最左端，此时并联部分的电压为零。
（2）由题知，直流电源E的电动势为6 V，而电压表V的量程为3.0 V，小于电源电动势，不能直接用电压表V测量待测电阻的电压。将定值电阻R＝200 Ω与电流表A1串联，则串联后两者的最大电压之和为，与电源电动势相等，b电表应选；因电压表V的内阻为准确值，而电流表的内阻不是准确值，a电表应选V。
（3）根据实验电路图可得，变形得，则斜率为，代入数据解得；
由上分析，可知表达式中U和I都是真实值，的测量值等于的真实值。
42．【知识点】实验：导体电阻率的测量
【答案】（1） 2.450
（2） 1
（3） 1.92
（4） 大于
【解析】
（1） 由题图甲知,铅笔芯直径为d=2mm+45.0×0.01mm=2.450mm；
（2） 开关K接1时电流表为外接法,接2时电流表为内接法,开关K由1掷到2,电压表示数比电流表示数变化更明显,则待测铅笔芯的电阻与电流表的内阻相差较小,电流表分压较多,故电流表应采用外接法,故测量铅笔芯时应将K掷到1；
（3） 由题图丙得RY=Ω ；
（4） 由R=ρlS得,电阻率ρ=RSl,则ρXρY=RXRY⋅lYlX≈1.32>1,故X型号铅笔芯的电阻率大于Y型号铅笔芯的电阻率.
43．【知识点】实验：电表内阻的测量
【答案】（1） 见解析
（2） 990
【解析】
（1） 为了准确测出微安表两端的电压，可以让微安表与定值电阻R0并联，再与电流表串联，通过电流表与微安表的示数之差，求出流过定值电阻R0的电流，从而求出微安表两端的电压，进而求出微安表的内阻，由于电源电压过大，并且为了测量多组数据，滑动变阻器采用分压式接法，实验电路原理图如图所示.
（2） 流过定值电阻R0的电流I=IA−IG=9.00mA−0.09mA=8.91mA，微安表两端的电压U=IR0=8.91×10−2V，则微安表的内阻Rg=UIG=8.91×10−290.0×10−6Ω=990Ω .
44．【知识点】实验：导体电阻率的测量
【答案】（1）D （2）B 不变
【详解】（1）测微螺杆与电阻丝将要接触时，应调节旋钮D（微调旋钮）进行微调，发出“喀喀”声时停止。
（2）为了保护电路，闭合开关前滑片P应滑至电阻丝的B端，使接入电路中的电阻最大，从而起到保护电路的作用。根据电阻定律，，联立可得，（3）根据闭合电路的欧姆定律有，代入的表达式可得，结合图像可得，解得。
（4）若考虑到电流表有内阻，则根据闭合电路的欧姆定律有，可得，该实验通过图像的斜率求电阻率，而显然，即使考虑到电流表A有内阻，但图像的斜率不变，最终仍然得到，因此，计算得到的电阻率不变。
45．【知识点】实验：电阻的测量
【答案】(1)红；(2)150；(3)0.42；(4)
【详解】（1）根据左手定则可知，正离子在洛伦兹力作用下向电极聚集，负离子在洛伦兹力作用下向电极聚集，可知，电极电势比电极高，根据多用表“红进黑出”规律可知，图甲中与相连的是多用电表的红表笔。
（2）多用电表的“250μV”挡测出a、b电极间的电势差U，根据电压表读数规律可知，该电压读数为150μV。
（3）稳定时，电场力与洛伦兹力平衡，根据条件有，解得。
（4）根据闭合电路的欧姆定律有，变形可得，由于该直线的斜率为，纵截距为，则有，，解得。
46．【知识点】实验：电池电动势和内阻的测量—伏安法测量电源电动势与内阻
【答案】（1） 见解析（2分）
（2） 1.58（2分） 0.65（2分）
（3） 2.5（2分）
（4） 偏小（2分）
【解析】
（1） 根据题图（a）完成实物图连线如图所示．
（2） 由闭合电路欧姆定律得U=E−Ir，可知U−I图像的纵轴截距为干电池的电动势，则E≈1.58V，斜率的绝对值为干电池的内阻，则|k|=r=|1.42−−0.05|Ω=0.65Ω ．
（3） 由闭合电路欧姆定律得E=I(RA+R+r)，整理得1I=RE+r+RAE，1I−R图像纵轴截距为2A−1=RA+rE=0.65Ω+RA1.58V，解得RA≈2.5Ω ．
（4） 由于电压表内阻不是无穷大,则实验测得的是干电池内阻和电压表内阻的并联总阻值，所以干电池内阻的测量值偏小．
47．【知识点】实验：导体电阻率的测量
【答案】（1）0．696（0．695～0．698均可）（2分） （2）40（1分）
（3）V1（1分） A2（1分） 见解析（2分） （4）πd2R4L（2分）
【解析】（1）题图甲螺旋测微器的固定刻度读数为0．5 mm，可动刻度读数为0．01 mm×19．6＝0．196 mm，则该金属丝的直径d＝0．5 mm＋0．196 mm＝0．696 mm。
（2）选用多用电表“×10”挡粗测金属丝的电阻，由题图乙可知，金属丝的阻值为4×10 Ω＝40 Ω。
（3）电源电动势为4 V，故电压表应选V1；根据欧姆定律有I＝URx≈75 mA，所以电流表应选A2；因待测金属丝的阻值远小于电压表的内阻，所以电流表采用外接法，又滑动变阻器的最大阻值小于待测金属丝的阻值，故滑动变阻器采用分压式接法，电路图如图所示。
（4）根据电阻定律R＝ρLS和S＝πd24，可得该金属丝的电阻率为ρ＝πd2R4L。
48．【知识点】实验：电池电动势和内阻的测量—安阻法测量电源电动势与内阻
【答案】（1） ∼0.716（1分）
（2） 0（1分）；ES（1分）；ESRS（1分）
（3） 滑动触头T（2分）；电阻线ab段长度l0（2分）；4ρl0ESπRSD2（2分）
【详解】
（1） 电阻线的横截面直径D=0.5mm+21.5×0.01mm=0.715mm；
（2） 单刀多掷开关K从“0”挡调到“1”挡，再调节滑动变阻器RP的滑片P，使灵敏电流计G示数为0，此时，标准电源的内阻两端电压为0；定值电阻RS两端电压是ES；通过定值电阻RS的电流为ESRS；
（3） 保持滑动变阻器RP的滑片P不动，将K调到“2”挡，调节滑动触头T，测量电阻线ab段长度为l0。
设ac长度为l，由电压规律RSρlS=ESU，Ex=ρl0SρlSU，其中S=πD24,
解得待测电源的电动势为Ex=4ρl0ESπRSD2。
49．【知识点】实验：描绘小灯泡的伏安特性曲线
【答案】(1)负极 (2)B (3)48.0 (4)小于 (5)1.4×102
【解析】本题考查二极管的伏安特性曲线。
(1)灯珠正常发光要接正向电压，由题中图示电路可知，使电路能正常工作，a端应接电源的负极。
(2)由题中电路图可知，三个灯珠串联，电源电压为12 V，每个灯珠两端最大电压约为4 V，则改装后的电压表量程应为0~4 V，因此定值电阻Rx的阻值应与电压表内阻相等，故选B;
(3)电压表示数为1.80 V，则三个小灯珠两端电压均为UD=1.80×2 V=3.60 V，由题图甲所示电路可知，定值电阻阻值R0=U−3UDI=12−3.60×325.0×10−3 Ω=48.0 Ω;
(4)由题图甲所示电路可知，由于电压表的分流作用，流过灯珠的电流小于电流表示数，即电流测量值偏大，由P=UI可知，灯珠的实际功率小于测量值;
(5)一组LED和电源构成的电路，由欧姆定律有E=U×2×3+IR0+Ir，即U=E6-r+R06I，在灯珠U-I坐标系内作出电源的U-I图线，如图所示，两图线交点即为一组LED接在此电源上时的工作点，由图可知，一个LED灯珠的电压U=1.52 V，电流I=14.2 mA，而LED灯组的总功率为P总=2U×I×3+I2R0，代入数据得P总=1.52×6×14.2×10-3+(14.2×10-3)2×48.0 W≈1.4×102 mW。
【关键点拨】本题的关键是熟悉非线性元件，利用其伏安特性曲线求解实际功率。电源的伏安特性曲线与非线性元件的伏安特性曲线的交点就是在该电路中非线性元件的工作点。
50．【知识点】实验：练习使用多用电表
【答案】（1） 大于
（2） ×10
（3） 向上
（4） 400
【详解】（1） 将 R0 、 Rs 和电流计内阻 RG 看作一个整体,分别与 Rn 和 Rm 串联,电源电动势不变, I=ER总 ,由于 Rn＞Rm ,所以 Im＞In .
（2） 将单刀双掷开关 S 与 n 接通,电路的总电阻较大,中值电阻较大,能接入待测电阻的阻值较大,此时欧姆表的挡位为“ ×10 ”挡位.
（3） 从“ ×1 ”挡位换成“ ×10 ”挡位,即开关 S 从 m 拨向 n ,电路电阻增大,干路电流减小,①②短接时,为了使电流表满偏,则需要增大通过电流计所在支路的电流,所以需要将 R0 的滑片向上调节.
（4） 设欧姆调零后欧姆表的内阻为 RΩ=EImax , Imax 为电流表满偏时电路的总电流.当指针偏转到满偏刻度的 23 时,有 23Imax=ERΩ+R1 ,当指针偏转到满偏刻度的 13 时,有 13Imax=ERΩ+Rx ,解得 Rx=400Ω .
51．【知识点】实验：描绘小灯泡的伏安特性曲线
【答案】（1）见解析（3分） （2）增大（2分） 增大（2分）
（3）0．39（0．38～0．40均可）（2分）
【解析】（1）小灯泡两端的电压要求从零开始调节，滑动变阻器采用分压式接法，3．8 V超出了电压表的量程，需将电压表与R0串联后接入电路，由于小灯泡的电阻比较小且电流表内阻未知，故电流表采用外接法，电路图如图所示。
（2）I－U图像中随着电压的增大，图线上点与原点连线的斜率变小，则小灯泡的电阻增大，根据电阻定律R＝ρLS可知灯丝的电阻率增大。
（3）当滑动变阻器R接入电路的阻值最大为9 Ω时，电路中电流最小，小灯泡功率有最小值。根据闭合电路欧姆定律得E0＝U＋I（R＋r），可得I＝－U10＋0．4（SI），在小灯泡的伏安特性曲线图中，画出该直线，如图所示，两图线交点U1＝1．75 V，I1＝0．225 A，则小灯泡的最小功率为P1＝U1I1≈0．39 W。
52．【知识点】实验：导体电阻率的测量
【答案】（1）1.784/1.785/1.786（2分）
（2）乙（2分）；A（2分）；140（2分）
（3）L=πd2R1R34ρR2（2分）
【解析】本题考查电桥法测电阻.
（1）螺旋测微器的读数为固定刻度与可动刻度之和，所以铜导线的直径为d=1.5+0.01×28.5mm=1.785mm.
（2）根据题意可得Rx=ρLS=4ρLπd2≈0.7Ω ，由题图3可知，电阻箱接入电路的阻值为R3=140Ω ，该实验用电桥电路测量电阻，当灵敏电流计指针为零时，电桥电路平衡，此时满足四个电阻对角线乘积相等，但由于R1R3=1×140Ω​2=140Ω​2≠R2Rx=70Ω​2，R1R2=1×100Ω​2=100Ω​2≈R3Rx=98Ω​2，可知用甲电路不合理，则实验电路应选题图2中的乙.开关闭合前，应将待测电路短路，故滑动变阻器滑片应置于A端.
（3）甲电路中，当电流计读数为零时满足R1Rx=R2R3，Rx=ρLS=4ρLπd2，导线的长度计算公式为L=πd2R1R34ρR2.
53．【知识点】实验：电池电动势和内阻的测量—伏阻法测定电源的电动势与内阻
【答案】（1）6.8（2分）；等于（2分）
（2）1I（2分）
（3）2.9（2分）；1.7（2分）
【解析】本题考查等效替代法测电阻.
（1）根据闭合电路欧姆定律有R1+RA+r=EI，R2+RA+r+R0=EI，其中R1=11.6Ω ，R2=4.8Ω ，两式相减可得R0=6.8Ω ，从理论上分析，此实验方法实际测得R0的阻值将等于其真实值.
（2）根据闭合电路欧姆定律有R+RA+r+R0=EI，则有R=1IE−(RA+r+R0)，则横轴x应为1I.
（3）由（2）的分析可知，图像的斜率为电动势，则有E=k=纵轴的截距为−8.7=−(RA+r+R0)，可得电源内阻r=1.7Ω .
54．【知识点】实验：练习使用多用电表
【答案】(1)指针定位螺丝；(2)要 1 200；(3)黑 1 250
【详解】(1)指针式多用电表使用前应该调整指针定位螺丝，使指针指到零刻度。
(2)用指针式多用电表测电阻每次选择合适倍率后，都要重新进行欧姆调零。选择开关旋转到“×1k”位置，指针指到“m”处，说明电阻较小，应先将开关旋转到“×100”位置，指针指到“n”处，则该电阻的阻值为12×100 Ω=1 200 Ω。
(3)电阻表的红表笔与其内置电源的负极相连接，黑表笔与电阻表内置电源的正极相连接，则电池的正极应接多用电表的黑表笔。触点在a端时G满偏，则RT与G串联，串联两端的电压为U1=Ig(RT+Rg)=0.50 V，根据串并联电路的特点可知R2两端的电压为U2=E-U1=1.00 V，所以通过R2的电流为I=U2R2=500 μA，则通过R1的电流为I1=I-Ig=400 μA，根据闭合电路欧姆定律得R1=U1I1=1 250 Ω。
55．【知识点】实验：电池电动势和内阻的测量—伏阻法测定电源的电动势与内阻
【答案】(1)2.60；80.3，(2)；
【详解】（1）[1]由题图乙知电压表的最小分度值是0.1V，读数要估读到分度值的下一位，则电压表的读数为2.60V。
[2]电阻箱不需要估读，由图丙知电阻箱的读数为ΩΩΩΩΩ
（2）[3]由闭合电路欧姆定律有，可得，由图丁可知，图线的纵轴截距的倒数等于该电源的电动势值，则
[4]由图线的斜率可求得，
56．【知识点】实验：描绘小灯泡的伏安特性曲线
【答案】（1）欧姆调零（1分） 长引脚（2分） （2）①BCEHIJK（2分） ②见解析（2分） ③0．043（0．041～0．045均可）（2分）
【解析】（1）在用多用电表测量电阻时，选择欧姆挡位后要先进行欧姆调零；欧姆挡的黑表笔与电源正极相连，接二极管长引脚使其发光，说明二极管处于正向导通状态，故二极管的正极与长引脚直接连接。
（2）①根据厂家提供的发光二极管加正向电压时的伏安特性曲线知，正向电压不到3 V，最大电流不到50 mA，故电源选用B，电压表选用E，电流表选用H，由于电压从零开始测量，故滑动变阻器采用分压式接法，选用最大阻值较小的滑动变阻器C，还需要待测发光二极管、开关、导线等元件，故选择BCEHIJK；
②二极管的电压要从零开始测量，故滑动变阻器采用分压式接法；电压表、二极管、电流表的阻值关系为Rx2＜RARV，故电流表采用外接法，电路图如图甲所示；
甲
③设发光二极管两端的电压为U，电路电流为I，定值电阻阻值为R0，由闭合电路欧姆定律得U＝E－IR0，当U1＝1．0 V时I1＝40 mA；当U2＝2．0 V时I2＝20 mA。如图乙所示，过这两点坐标描绘图线，两图线的交点U＝1．82 V、I＝23．6 mA，则此时发光二极管的电功率为P＝UI＝1．82×23．6×10－3 W≈0．043 W。
乙
【技巧必背】电流表连接方式的选择
若RVRx＞RxRA，则电流表采用外接法；若RVRx＜RxRA，则电流表采用内接法，简记为“大内小外”。
57．【知识点】实验：电池电动势和内阻的测量—伏阻法测定电源的电动势与内阻
【答案】（1） A
（2） 1b
（3） R0n−1
【解析】
（1） ①闭合开关前,为了保护电路,应使电阻丝接入电路的阻值最大,金属夹应置于电阻丝的A端.
（2） 设电阻丝单位长度的电阻为λ ,对题图（a）,由闭合电路欧姆定律得U=λLλL+rE,整理得1U=rλE⋅1L+1E；对题图（b）,由闭合电路欧姆定律得U=λLλL+r+R0E,整理得1U=r+R0λE⋅1L+1E.纵轴截距为b,有b=1E,解得E=1b.
（3） 由（2）中表达式可知k1=rλE,k2=r+R0λE,又k2k1=n,解得r=R0n−1.
【一题多解】设电阻丝的总电阻为 R ,总长度为 L0 ,对题图（a）,由闭合电路欧姆定律得 U=LL0RLL0R+rE ,整理得 1U=L0rRE⋅1L+1E ,对题图（b）,由闭合电路欧姆定律得 U=LL0RLL0R+r+R0E ,整理得 1U=L0r+R0RE⋅1L+1E .纵截距 b=1E ,解得 E=1b .
58．【知识点】实验：电池电动势和内阻的测量—安阻法测量电源电动势与内阻
【答案】（1） 1．40 7．00
（2） ① 1．33 8．00
② C
【解析】
（1） 开关S2掷于1时电压表测量的电压值不包含电流表两端电压，结合题图乙的a直线可知电动势的准确值是1.40V，由于坐标原点是(0,0.54)，所以要求r的准确值需要求出b直线对应的短路电流，由相似比得Im=1.35×−0.54A=0.2A，可得r=1.40VIm=1.400.2Ω=7.00Ω ．
（2） ① 根据闭合电路欧姆定律有U=IR=E−Ir，整理可得1I=1ER+rE，由1I−R图像知6.0A−1=rE，12.0−−1=1E，所以E≈1.33V，r=8.00Ω．
② 当电流表没有内阻时有1I=1ER+rE，当电流表有内阻时有1I=1ER+r+RAE，所以两图像的斜率相同，截距后者大于前者，故选C．
59．【知识点】实验：电阻的测量
【答案】(1)1.25 (2)①×1 B ② a 1.80
【解析】本题考查多用电表的使用和电阻的测量.
(1)总长度L=12.5 mm,而绕的圈数是10圈,所以直径为d=12.510 mm=1.25 mm;
(2)①从题图乙中可以看出多用电表的指针偏右,所以为了使测量值精确,倍率应调整为“×1”;换倍率后,欧姆表应重新调零,应调节欧姆调零旋钮B;
②由于电线的阻值较小,所以电流表应采用外接法,电压表的另一端应接在a端,Rx=UI= Ω=1.80 Ω.
60．【知识点】实验：描绘小灯泡的伏安特性曲线
【答案】(1)见解析 (2)增大 2.78 (3)0.47(0.45～0.49均可)
【解析】(1)由所给小灯泡的参数可估算其电阻在3 Ω左右，所以电流表分压作用明显而电压表分流作用微不足道，故电流表应“外接”；要测定完整伏安特性曲线，小灯泡两端电压需从零调起，所以滑动变阻器应采用“分压”式接法，电路实物图连接如图所示.
(2)由电阻的定义式R＝eq \f(U,I)可知，I－U图线上A点与坐标原点连线的斜率的倒数表示小灯泡的电阻，由题图2可知，随着U增大，斜率越来越小，则当小灯泡两端电压增大时，其电阻亦增大；当小灯泡两端电压为1.5 V时，其电流为I＝0.54 A，所以此时小灯泡的电阻为R＝eq \f(U,I)＝eq \f(1.50,0.54) Ω≈2.78 Ω.
(3)当将小灯泡与干电池连接时，小灯泡的电压U和电流I的关系满足U＝1.50 V－1.0 Ω×I，可知题图2中过(1.50 V，0)、(0.75 V，0.75 A)两点画一条直线即“电动势为1.5 V、内阻为1.0 Ω”的电源的工作曲线，其与小灯泡的伏安特性曲线的交点为(1.06 V，0.44 A)，此点即为小灯泡与干电池直接连接时小灯泡的工作点，此时小灯泡的功率为P＝UI＝1.06×0.44 W≈0.47 W.
【易错警示】实物图连接的注意事项：(1)画线连接各元件时一般先从电源正极开始，根据电路原理图，按顺序以单线连接方式将干路中串联的元件依次连接起来；然后将需要并联的元件并联到电路中去.(2)连线时要将导线接在接线柱上，导线不能交叉.(3)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.
61．【知识点】实验：电池电动势和内阻的测量—安阻法测量电源电动势与内阻
【答案】（1）R1和R2（2分）；4.0（2分）
（2）6.0（2分）；2.7（2分）
【解析】（1）闭合开关S2后，使电流表A1的示数为I0，且电流表A的读数为满刻度的三分之一，则电流表两端电压变小，内电压不变，所以R1两端电压变大，其电阻也要变大，故应调节R1和R2.电流表A与电阻箱R2并联，电压相同，A的电流为13I0，总电流为I0，所以电阻箱R2的电流为23I0，所以RA=2R2=4Ω .
（2）根据闭合电路欧姆定律E=I干(r+R1)+IRA，E=3I(r+R1)+4I，整理1I=3R1E+3r+4ΩE，结合题图乙图像斜率和纵轴交点可知3E=12A−1⋅Ω​−1，3r+4E=2Ω⋅V−1，解得E=6.0V，r=2.7Ω.
62．【知识点】实验：导体电阻率的测量
【答案】(1)；15/15.0，(2)0.512/0.511/0.513；；没有
【详解】（1）[1]选择开关拨到“”挡测量时，发现指针的偏角过大，说明电阻丝的阻值较小，应换用挡；
[2] 换挡并进行一系列正确操作后，指针静止时如图甲所示，则电阻丝的阻值约为
（2）[3] 螺旋测微器的精确值为0.01mm，由图丙可知电阻丝的直径为
[4] 由题意可知，电流表每次满偏时，电路外电阻阻值相同，则有，整理可得，可得图像的斜率绝对值为，解得
[5] 根据上面分析可知，电流表的内阻对图像的斜率无影响，所以电流表的内阻对本实验结果没有影响。
63．【知识点】实验：探究影响感应电流方向的因素
【答案】（1）BC
（2）BD
（3）a（2分）
【解析】（1）闭合开关后瞬间断开，发现灵敏电流计指针先向右偏转，再回到零刻度线处.这样是为了确定电流方向与指针偏转方向的关系，同时检查电流计是否可正常工作，故选BC.
（2）从左往右，分析1、2组或3、4组可知，电流方向与磁通量的变化有关；分析1、3组或2、4组可知，电流方向与磁铁磁场方向有关.从表格中看不出条形磁铁运动的快慢，也得不出螺线管的绕线方向与电流方向有什么关系，故选BD.
（3）已测得电流表指针向右偏时，电流是由正接线柱流入.此时灵敏电流计指针向右偏转，说明电流是由正接线柱流入.当条形磁铁的S极向上抽出螺线管时，螺线管中的磁场方向向下，磁通量减小，根据楞次定律可知，感应电流的磁场方向向下，由安培定则可知，螺线管的绕线方向是图丁中的a.
64．【知识点】实验：探究气体等温变化的规律
【答案】（1） 缓慢
（2） 1.20×105
（3） 1l
【解析】
（1） 为避免温度变化，应该把柱塞缓慢地向下压或向上拉．
（2） 由图可知压强为1.20×105Pa．
（3） 根据pSl=nRT，解得p=nRTS⋅1l，则横坐标为1l．
65．【知识点】实验：用双缝干涉测量光的波长
【答案】能； 足够小； 红光和绿光各自的衍射条纹
【解析】根据双缝干涉条纹间距公式Δx=λLd可知，如果增加双缝到光屏的距离，即L变大，则干涉条纹间距变大；由公式变形有dL=λΔx，则dL必须足够小才能发生明显的干涉；红光波长大于绿光的波长，所以一束红光和一束绿光分别照射双缝中的一条缝隙，则光屏上出现红光与绿光各自的衍射条纹．
66．【知识点】实验：用油膜法估测油酸分子的大小
【答案】A；C；
【详解】
（1）[1]ABCD．要测出一滴油酸酒精溶液的体积，即在量筒中滴入N滴溶液，测出其体积为V，则一滴该溶液的体积为
A错误，BCD正确。
故选A。
（2）[2] ABCD．如果油酸不加稀释形成的油膜面积很大，不便于测量，油酸可以溶于酒精，因此酒精溶液的作用是对油酸溶液起到稀释作用，ABD错误，C正确。
（3）[3] 一滴油酸溶液纯油酸体积为
一滴油酸溶液形成油膜面积为S， 那么油酸分子直径为
。
67．【知识点】利用智能手机中的磁传感器研究磁现象
【答案】（4） 见解析
（5） 非线性
（6） 9.83
【解析】
（4） 由表中数据在题图（b）中描点画图,如图所示.
（5） 由绘制的ℎ−t图线可知,木条下落高度随时间的变化是非线性的.
（6） 如果长直木条做自由落体运动,则满足ℎ=12gt2,由ℎ=4.916t2(SI),可得12g=4.916 m/s2,解得g=9.832 m/s2≈9.83 m/s2.
68．【知识点】实验：测量玻璃或其他物质的折射率
【答案】（1） R2（2分）
（2） a（2分）
（3） 1.0(0.97∼1.0均可)（2分）
（4） 偏大（2分）
【详解】
（1） 当磁感应强度为零时，磁敏电阻阻值RB=300Ω。为保护电流表，定值电阻R最小阻值Rmin=EIg−RB=300Ω，故定值电阻应选R2；
（2） 本实验采用替代法测电阻，故闭合开关S1后，开关S2应向a端闭合；
（3） 当电流表的示数为3.0mA时，磁敏电阻阻值RB=EI−R2=700Ω ，由图（a）可查得待测磁场的磁感应强度为1.0T；
（4） 由于电源电动势略微变小、内阻变大，会使测得的电流值偏小，磁敏电阻的阻值偏大，根据图像可知这将导致磁感应强度的测量结果偏大。
69．【知识点】实验：探究影响感应电流方向的因素
【答案】（1）负极（2分）
（2）相反（2分）；相同（2分）；磁通量（2分）
（3）AC
【解析】（1）测量时发现多用电表指针几乎没有偏转，说明二极管的负极与电源正极相连，由于黑表笔与电源正极相连，故此时黑表笔接触的是二极管的负极.
（2）由实验记录可得当穿过线圈的磁通量增大时，感应电流的磁场方向与条形磁铁在线圈内产生的磁场方向相反，当穿过线圈的磁通量减小时，感应电流的磁场方向与条形磁铁在线圈内产生的磁场方向相同，由此得出的结论是感应电流的磁场总是阻碍原磁场的磁通量的变化.
（3）闭合开关瞬间，线圈M中电流增大，产生的磁场磁感应强度增大，线圈N中向下的磁通量增大，根据楞次定律，电流表中有从右向左的电流，电流表的指针向右偏转，同理可得，断开开关瞬间，电流表的指针向左偏转，故A正确，B错误；开关闭合后将滑动变阻器的滑片向左滑动，滑动变阻器接入电路的阻值减小，线圈M中电流增大，产生的磁场磁感应强度增大，线圈N中向下的磁通量增大，根据楞次定律，电流表中有从右向左的电流，电流表的指针向右偏转，同理可得，开关闭合时将滑动变阻器的滑片向右滑动，电流表的指针向左偏转，C正确，D错误.
70．【知识点】实验：用双缝干涉测量光的波长
【答案】（1） DFC
（2） 相等
（3） A
（4） (x2−x1)d24L2
【解析】
（1） 双缝干涉测光的波长的实验中，设备摆放的位置从左到右依次是光源、滤光片、单缝、双缝、遮光筒、光屏、目镜，双缝、光屏、单缝，依次是图中的D、F、C；
（2） ①图可判断双缝干涉的亮条纹中心间距相等；
（3） 转动测量头手轮，当分划板中心线与亮条纹Q中心对齐时，目镜中观察到的图应为图③中的A；
（4） 由Δx=ldλ ，得λ=Δx⋅dl=(x2−x1)d24L2．
71．【知识点】实验：用油膜法估测油酸分子的大小
【答案】，，BC
【详解】[1]根据题意可知，油膜所占坐标纸格数约140格，油膜面积为
[2]一滴油酸酒精混合溶液纯油酸的体积为
油酸分子的直径约为
[3]油酸在水面未完全散开时即描线会导致面积S偏小，直径偏大，A错误；计算油膜面积时把所有不足一格的方格计算在内，会导致面积S偏大，直径偏小，B正确；用量筒测出1mL溶液的滴数时，多数了滴数，会导致计算的油酸体积偏小，直径偏小，C正确。
72．【知识点】利用传感器制作简单的自动控制装置
【答案】（1）见解析（2分）
（2）A（2分）
（3）R2（2分）
（4）增大（2分）
（5）B、C（2分）
【解析】（1）为满足实验要求，控制电路的连接情况如图所示.
（2）天亮时照度增大，光敏电阻的阻值减小，电磁铁中电流增大，磁场增强，吸引衔铁向下与C接通，灯熄灭，故灯泡应接在A、B之间，故选A.
（3）要求天色渐暗照度降低至15lx时点亮路灯，此时光敏电阻的电阻值约为5.6kΩ ，由闭合电路欧姆定律可知，此时的滑动变阻器的阻值约为1.5kΩ ，故滑动变阻器应选择R2.
（4）使用过程中发现天色比较暗了，路灯还未开启，说明此时控制电路的电流较大，总电阻较小，所以为使路灯亮得更及时，应适当地增大滑动变阻器的电阻.
（5）车灯照到光敏电阻上时，光敏电阻的阻值减小，控制电路部分的电流增大，吸引衔铁向下与C接通，此时电动机启动，故将开门电动机连接在B、C接线柱上满足题意.
73．【知识点】实验：用双缝干涉测量光的波长
【答案】 双缝 毛玻璃
【详解】[1][2]光经过双缝后，在双缝与毛玻璃之间的空间中发生干涉，毛玻璃上会产生明暗相间的干涉条纹。
[3]由，可得
解得
74．【知识点】实验：用油膜法估测油酸分子的大小
【答案】(1)CDBA (2)D (3)AB
【详解】(1)“油膜法估测油酸分子大小”实验中先把爽身粉均匀撒到水面上，再用注射器取一定的溶液，然后滴入水中，再盖上玻璃，待油膜稳定后用笔在玻璃上描出油膜的轮廓，把坐标纸铺在玻璃上，故顺序为CDBA；
(2)计算油膜面积时所有不足一格的方格全部按满格计数，S偏大，根据d＝eq \f(V,S)，计算出的结果偏小，故A错误；用注射器测得1 mL溶液有N滴时数成了N＋1滴，每滴溶液的体积计算结果偏小，根据d＝eq \f(V,S)，可得直径计算结果偏小，故B错误；油膜面积测量值偏大，由上式可知d的测量值偏小，故C错误；未等爽身粉完全散开，就在玻璃片上描绘了油膜轮廓，测得的面积偏小，所以计算结果偏大，故D正确。
(3)该实验中的理想化假设是：把在水面上尽可能扩散开的油膜视为单分子油膜，不需要考虑分子间隙，A正确，C、D错误；把形成油膜的分子看作紧密排列的球形分子，B正确。
75．【知识点】实验：用双缝干涉测量光的波长
【答案】（1）A（2分）
（2）2.76（2分）
（3）增大（2分）
（4）7.0×10−7m（2分）
【解析】（1）双缝干涉图样为明暗相间的条纹，测量时应使分划板中心刻度对齐某条亮条纹中心，故选A.
（2）分划板在该位置时游标卡尺读数为x=2mm+38×0.02mm=2.76mm.
（3）根据双缝干涉条纹间距公式Δx=Ldλ ，本实验中如果增大双缝与屏的距离L，则光屏上得到的条纹间距增大.
（4）根据双缝干涉条纹间距公式Δx=Ldλ ，该红光的波长λ=dLΔx=0.21×10−3×3.50×10−3m=7.0×10−7m.
76．【知识点】创新实验—测量动摩擦因数
【答案】（1） 不必
（2） mB−μ(mA+nm0)
（3） 0.40
【详解】
（1） 因为滑动摩擦力与物体间的运动形式无关,所以只要保证木板和木块A之间是相对滑动即可,不必保证拉动木板时保持匀速.
（2） 重物B受力平衡,有μ(mA+nm0)g+mg=mBg,则m=mB−μ(mA+nm0).
（3） 将（2）中结果整理得m=−μm0⋅n−μmA+mB,可得m−n图像斜率为k=−μm0,其中m0=20g,由图像可得k≈−8g,解得μ=0.40.
77．【知识点】以机械能守恒定律为基础的创新实验
【答案】（1） A
（3） 0.230（2分）；0.225（2分）
（4） 4M+mkd24m（3分）
【解析】
（1）实验中需要验证的关系为mgL2=12Mv2+12m12v2，可知本实验必须要测量M和m，A正确；本实验不需要用钩码的重力代替绳的拉力，实验中不需要保证m远小于M，B错误；滑块运动过程中速度大小始终是钩码速度大小的2倍，C错误；本实验的研究对象为滑块（含遮光条）和钩码组成的系统，D错误；
（3） 测量过程中系统重力势能的减少量ΔEp=mgL2=50×10−3×9.8×0.942J≈0.230J；遮光条通过光电门时的速度大小v=dt=0.48×10−24.0×10−3m/s=1.2m/s，滑块（含遮光条）和钩码增加的动能总和为ΔEk=12Mv2+12mv22=0.225J；
（4）滑块经过光电门时的速度大小为v=dt，钩码带动滑块运动过程中，若机械能守恒，有mg⋅L2=12Mv2+12mv22，整理有1t2=4mg4M+md2⋅L，结合题图，图像的斜率为k=4mg4M+md2，解得g=4M+mkd24m。
78．【知识点】以机械能守恒定律为基础的创新实验
【答案】 ④①③② 1.29 M
【详解】（1）实验中应先向物块推到最左侧，测量压缩量，再把纸带向左拉直；先接通电源，稳定后再释放纸带；故步骤为④①③②；
（2）由M纸带可知，右侧应为与物块相连的位置；由图可知，两点间的距离先增大后减小；故2.58段时物体应脱离弹簧；则由平均速度可求得，其速度v==1.29m/s；
因弹簧的弹性势能转化为物体的动能，则可知离开时速度越大，则弹簧的弹性势能越大；由图可知，M中的速度要大于L中速度；故说明M纸带对应的弹性势能大；
79．【知识点】实验：以动量守恒为基础的创新实验
【答案】（1） 20.00(19.50∼20.50均算正确)（3分）
（2） 确保每次甲车尾部到达水平轨道左端时速度相等（3分）
（3） m1x0=m1x1+m2x2−L（3分）
（4） 3（3分）
（5） C
【详解】
（1） 【详解】刻度尺估读到0.1mm，甲车车尾与水平轨道左端刚好对齐，测出甲车总长度（含弹簧）L为20.00cm(19.50∼20.50)。
（2） 【详解】在倾斜轨道上设置挡板以保证甲车每次从同一位置静止释放，其原因是确保每次甲车尾部到达水平轨道左端时速度相等。
（3） 【详解】小车在水平轨道上运动所受阻力正比于小车重力，即f=kmg，记录甲车停止后车尾对应刻度，求出其平均值x0，则甲的初速度为v0=2ax0=2⋅kg⋅x0，由挡板位置静止释放甲车，记录甲车和乙车停止后车尾对应刻度，多次重复实验求出其对应平均值x1和x2，则碰后的速度为v1=2ax1=2⋅kg⋅x1，v2=2a2(x2−L)=2⋅kg⋅(x2−L)，如果小车碰撞前后动量守恒，则有m1x0=m1x1+m2x2−L。
（4） 【详解】两辆相同规格的小车，即质量相同，而甲车上装上砝码后与乙车碰撞，为了防止反弹，需要甲的总质量大于等于乙的质量，则最多转移2个砝码两车的质量就相等，算上最开始4个砝码在甲车上的一组数据，共可以采集3组碰撞数据。
（5） 【详解】碰撞前瞬间甲车的动量总是比碰撞后瞬间两车的总动量略大，则碰撞过程有外力作用，即碰撞过程中阻力对两小车有冲量，C正确。
【试题亮点】本题涉及实验方案、实验原理、实验操作、误差分析等实验关键能力的考查，是在教材动量守恒定律的实验方案上推陈出新。“陈”表现在本实验原理与利用平抛运动验证动量守恒定律原理类似，属于学生熟悉的实验情境，“新”表现在虽然亦是利用位移关系转换速度的测量，但与平抛运动测量原理又有区别，需要学生在理解实验原理的基础上，进行类比迁移。
80．【知识点】以机械能守恒定律为基础的创新实验
【答案】（1）0．725（2分） （2）1t02＝2gd2H0（2分） （3）减小（2分）
【解析】（1）根据游标卡尺的读数规律可知，该读数为7 mm＋0．05×5 mm＝7．25 mm＝0．725 cm。
（2）若小球减小的重力势能等于其增加的动能时，可以认为机械能守恒，则有mgH0＝12mv2，其中v＝dt0，解得1t02＝2gd2H0。
（3）由于v＝dt，匀变速运动的平均速度小于其中点位移的速度，所以动能会偏小，若增加下落的高度，经过光电门的时间变短，测出的速度接近实际速度，则ΔEp－ΔEk减小。
81．【知识点】创新实验—测量动摩擦因数
【答案】(1)gsinθ−agcsθ；(2)0.35
【详解】本题考查动摩擦因数的测量、受力分析、牛顿运动定律及纸带数据的处理。
(1)对铁块受力分析，铁块受重力、支持力和摩擦力，铁块沿木板向下运动，根据牛顿第二定律有mgsin θ－μmgcs θ＝ma，解得μ＝gsinθ−agcsθ。
(2)由纸带中的数据，舍弃中央段数据，由逐差法可得铁块的加速度大小为a＝76.39−31.83−20.90×10−23×4×0.01 m/s2＝1.97 m/s2，解得μ＝gsinθ−agcsθ＝0.35。
82．【知识点】以机械能守恒定律为基础的创新实验
【答案】（1） 10.70（2分）
（2） gL+D2=dΔt22−dΔt12（2分）
（3） < （2分）
（4） 2d2L+D2g（2分）
【详解】
（1）由题图乙可知，小球的直径为D=10mm+14×0.05mm=10.70mm。
（2） 根据题意可知，细杆的挡光时间较短，可用平均速度代替瞬时速度，由v=ωr可知，小球经过最低点的线速度大小是细杆在光电门处线速度大小的两倍，为v2=2dΔt2，小球经过最高点的线速度大小为v1=2dΔt1，若小球从最高点到最低点满足机械能守恒，则有2mgL+D2=12m2dΔt22−12m2dΔt12，化简得gL+D2=dΔt22−dΔt12。
（3） 把光电门安装在轻杆的中点，则小球真实的线速度v2>2dΔt2，v1>2dΔt1，用原来的方法计算动能的增加量时会出现ΔEk测