近三年高考物理實(shí)驗(yàn)題

1、近三年高考物理實(shí)驗(yàn)題分析及試題預(yù)測增城區(qū)高級中學(xué)吳秋珍唐利民一、實(shí)驗(yàn)題內(nèi)容分析題分2013 年2014 年2015 年號值2267游標(biāo)卡尺的讀數(shù)及牛二定律：小車加測小車在凹形橋最利用光電門測量動速度與勾碼質(zhì)量的低點(diǎn)的速度摩擦因數(shù)關(guān)系2389多用電表的使用、內(nèi)電路安阻法求電多用電表的改裝和讀數(shù)及求內(nèi)阻源電動勢、內(nèi)阻，校準(zhǔn)1/I-R 圖像二、實(shí)驗(yàn)題特點(diǎn)分析1. 考查題目是“一力一電”，目前兩題分值懸殊不大，電學(xué)實(shí)驗(yàn)分值稍多，總分 15 分。近三年的實(shí)驗(yàn)都是 22 題是力學(xué)問題， 23 題是電學(xué)問題。總體上題目一難一易，但并非力學(xué)問題在前則難度較低（ 2013 年 22 題比 23 題難）。2. 兩

2、道題中必有一道題是設(shè)計性實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)的主要原理、方法等都來自教材上的演示實(shí)驗(yàn)、學(xué)生實(shí)驗(yàn)，但創(chuàng)設(shè)了新的物理情景。3. 兩題中必有一題涉及到儀器的讀數(shù)，常見有電表、螺旋測微器、游標(biāo)卡尺等的讀數(shù)。4. 在力學(xué)實(shí)驗(yàn)中多涉及到光電門、傳感器等精確度較高的實(shí)驗(yàn)裝置，對學(xué)生對于光電門儀器所涉及到的速度、 加速度求解以及數(shù)字化信息收集系統(tǒng)的掌握要求提高。5. 兩題中必有一題涉及到具體的實(shí)驗(yàn)操作步驟，根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康耐瓿蓪?shí)驗(yàn)步驟或根據(jù)實(shí)驗(yàn)步驟分析得出關(guān)系式及處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。 但不會同時出現(xiàn)在兩道題中。 主要考查學(xué)生對基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)的目的及操作的掌握情況和對實(shí)驗(yàn)的理解。6. 電學(xué)問題都涉及到計算，考查學(xué)生的計算能力。三、 20

3、16 年高考實(shí)驗(yàn)題預(yù)測根據(jù)以上近三年高考物理實(shí)驗(yàn)題的共同特點(diǎn)分析，對2016 年高考物理實(shí)驗(yàn)題預(yù)測如下：（一） 22. 如圖所示的裝置，可用于探究恒力做功與速度變化的關(guān)系。水平軌道上安裝兩個光電門， 小車上固定有力傳感器和擋光板，細(xì)線一端與力傳感器連接，另一端跨過定滑輪掛上砝碼盤 實(shí)驗(yàn)首先保持軌道水平，通過調(diào)整砝碼盤里砝碼的質(zhì)量讓小車做勻速運(yùn)動以實(shí)現(xiàn)平衡摩擦力，再進(jìn)行后面的操作，并在實(shí)驗(yàn)中獲得以下測量數(shù)據(jù)：小車、力傳感器和擋光板的總質(zhì)量M，平衡摩擦力時砝碼和砝碼盤的總質(zhì)量m0，擋光板的寬度d，光電門 1 和 2 的中心距離 s。（1）該實(shí)驗(yàn)是否需要滿足砝碼和砝碼盤的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車（含力傳感器

4、和擋光板）的質(zhì)量(填“需要”或“不需要”)（2）實(shí)驗(yàn)需用游標(biāo)卡尺測量擋光板的寬度d，如圖所示，dmm（3）改變鉤碼質(zhì)量，測出對應(yīng)的力傳感器的示數(shù)F 和遮光條通過光電門的時間描點(diǎn)作出線性圖象，研究滑塊的加速度與力的關(guān)系，處理數(shù)據(jù)時應(yīng)作出t ，通過圖象（選填“ t2F”、“ 1/t F”或“1/t 2 F”）解析： 22.（ 1）不需要（2）游標(biāo)卡尺的主尺讀數(shù)為5mm ，游標(biāo)讀數(shù)等于0.05× 10mm=0.50mm ，所以最終讀數(shù)為：5mm+0.50mm=5.50mm （ 3）由于光電門的寬度 d 很小，所以我們用很短時間內(nèi)的平均速度代替瞬時速度滑塊通過光電門 1 速度為：滑塊通過光電

5、門2 速度為：根據(jù)功能關(guān)系需要驗(yàn)證的關(guān)系式為：即：故選1/t 2 F.23 (1) 如右圖(2) 102.5(3) A、 E(4) 串聯(lián)、 897.5（二） 22. 某同學(xué)通過下述實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證力的平行四邊形定則。實(shí)驗(yàn)步驟：將彈簧秤固定在貼有白紙的豎直木板上，使其軸線沿豎直方向。如圖甲所示， 將環(huán)形橡皮筋一端掛在彈簧秤的秤鉤上，另一端用圓珠筆尖豎直向下拉，直到彈簧秤示數(shù)為某一設(shè)定值時，將橡皮筋兩端的位置記為O1、O2，記錄彈簧秤的示數(shù)F，測量并記錄O1、O2間的距離（即橡皮筋的長度l ）。每次將彈簧秤示數(shù)改變0.50N ，測出所對應(yīng)的 l ，部分?jǐn)?shù)據(jù)如下表所示：找出中F=2.50N 時橡皮筋兩端的位

6、置，重新記為O、O，橡皮筋的拉力記為F00在秤鉤上涂抹少許潤滑油，將橡皮筋搭在秤鉤上，如圖乙所示。 用兩圓珠筆尖成適當(dāng)角度同時拉橡皮筋的兩端，使秤鉤的下端達(dá)到O點(diǎn)，將兩筆尖的位置標(biāo)記為A、B，橡皮筋 OA段的拉力記為FOA，OB段的拉力記為FOB。完成下列作圖和填空：（1）利用表中數(shù)據(jù)在給出的坐標(biāo)紙上（見答題卡）畫出F l圖線，根據(jù)圖線求得l0=_cm。（ 2）測得 OA=6.00cm， OB=7.60cm，則 FOA 的大小為 _N。（3）根據(jù)給出的標(biāo)度，在答題卡上作出FOA 和 FOB 的合力 F的圖示。（4）通過比較F與 _的大小和方向，即可得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論。23. LED綠色照明技術(shù)已經(jīng)走

7、進(jìn)我們的生活。某實(shí)驗(yàn)小組要精確測定額定電壓為3 V 的LED燈正常工作時的電阻，已知該燈正常工作時電阻大約500 ，電學(xué)符號與小燈泡電學(xué)符號相同。實(shí)驗(yàn)室提供的器材有：A電流表A1(量程為 0 至 50 mA ，內(nèi)阻 RA1 約為 3) B電流表A2(量程為 0 至 3 mA，內(nèi)阻 RA2 15)C定值電阻R1 697D定值電阻R21985 E滑動變阻器R(0 至20 )一只F電壓表V(量程為0 至12 V，內(nèi)阻RV 1k )G蓄電池E(電動勢為12 V，內(nèi)阻很小)H開關(guān) S 一只，導(dǎo)線若干（1）如圖所示，請選擇合適的器材， 電表 1 為，電表 2 為，定值電阻為。（填寫器材前的字母編號）（2）

8、將采用的電路圖補(bǔ)充完整（3）寫出測量LED燈正常工作時的電阻表達(dá)式Rx(填字母，電流表A1，電流表A2 電壓表V 的讀數(shù)分別用I1、I2、U 表示 )，當(dāng)表達(dá)式中的(填字母 )達(dá)到，記下另一電表的讀數(shù)代入表達(dá)式，其結(jié)果為LED燈正常工作時電阻解析：22.（ 1）做出F-l 圖像，求得直線的截距即為l0，可得l0=10.00cm；（2）可計算彈簧的勁度系數(shù)為；若 OA=6.00cm，OB=7.60cm，則彈簧的彈力；則此時；（3）如圖；（4）通過比較F和FOO的大小和方向，可得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論.23.解：要精確測定額定電壓為3V 的 LED燈正常工作時的電阻，需測量 LED燈兩端的電壓和通過 LED燈

9、的電流，由于電壓表的量程較大，測量誤差較大，不能用已知的電壓表測量LED兩端的電壓，可以將電流表A2 與定值電阻串聯(lián)改裝為電壓表測量電壓；改裝電壓表的內(nèi)阻：R=1000 ，A2 的內(nèi)阻約為15 ，則定值電阻應(yīng)選D；LED燈正常工作時的電流約為I=6mA 左右，電流表的量程較小，電流表不能精確測量電流， 可以用電壓表測量電流；因?yàn)榛瑒幼冏杵髯柚颠h(yuǎn)小于LED的電阻， 所以滑動變阻器采用分壓式接法電路圖如圖所示，由以上分析可知，電表1 為 F，電表 2 為 B，定值電阻為D（3）根據(jù)閉合電路歐姆定律知，燈泡兩端的電壓U=I2（ R+RA2），通過燈泡的電流I=I2，所以LED燈正常工作時的電阻RX=

10、 =改裝后的電壓表內(nèi)阻為RV=1985+15 =2000 ，則當(dāng)I2=1.5mA 時， LED燈兩端的電壓為3V，達(dá)到額定電壓，測出來的電阻為正常工作時的電阻故答案為：（ 1） F； B；D；（ 2）電路圖如圖所示；（3）； I2； 1.5mA （三） 22. （ 6 分）某興趣小組同學(xué)們看見一本物理書上說“在彈性限度內(nèi)，勁度系數(shù)為k的彈簧，形變量為x 時彈性勢能為Ep=1/2kx 2”，為了驗(yàn)證該結(jié)論就嘗試用“研究加速度與合外力、質(zhì)量關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)裝置（如圖甲）設(shè)計了以下步驟進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)步驟：A水平桌面上放一長木板，其左端固定一彈簧，通過細(xì)繩與小車左端相連，小車的右端連接打點(diǎn)計時器的紙帶；B

11、將彈簧拉伸x 后用插銷鎖定，測出其伸長量x；C打開打點(diǎn)計時器的電源開關(guān)后 , 拔掉插銷解除鎖定 , 小車在彈簧作用下運(yùn)動到左端；D選擇紙帶上某處的 A 點(diǎn)測出其速度 v；E取不同的x 重復(fù)以上步驟多次, 記錄數(shù)據(jù)并利用功能關(guān)系分析結(jié)論。實(shí)驗(yàn)中已知小車的質(zhì)量為m，彈簧的勁度系數(shù)為k，則：(1)長木板右端墊一小物塊，其作用是(2) (2)如圖乙中紙帶上A 點(diǎn)位置應(yīng)在（填s1、s2、 s3）的段中??；若 Ep=1/2kx2 成立，則實(shí)驗(yàn)中測量出物理量x 與 m.、 k、 v 關(guān)系式是 x=。23.（9 分）熱敏電阻包括正溫度系數(shù)電阻器（PTC）和負(fù)溫度系數(shù)電阻器（NTC）。正溫度系數(shù)電阻器（ PTC

12、）在溫度升高時電阻值增大，負(fù)溫度系數(shù)電阻器（NTC）在溫度升高時電阻值減小， 熱敏電阻的這種特性，常常應(yīng)用在控制電路中。 某實(shí)驗(yàn)小組選用下列器材探究通過熱敏電阻 Rx（常溫下阻值約為10.0）的電流隨其兩端電壓變化的特點(diǎn)。A電流表 A（量程 0.6A ，內(nèi)阻約 0.3 ）B電壓表 V（量程 15.0V ，內(nèi)阻約 10k ）C滑動變阻器 R（最大阻值為 l0 ）D滑動變阻器 R500）E電源 E（電動勢 15V，內(nèi)阻忽略）F電鍵、導(dǎo)線若干實(shí)驗(yàn)中改變滑動變阻器滑片的位置，使加在熱敏電阻兩端的電壓從零開始逐漸增大，請在所提供的器材中選擇必需的器材，應(yīng)選擇的滑動變阻器是。（只需填寫器材前面的字母即可）

13、請在所提供的器材中選擇必需的器材，在虛線框內(nèi)畫出該小組設(shè)計的電路圖。該小組測出熱敏電阻R1 的 U I 圖線如曲線I 所示。請分析說明該熱敏電阻是熱敏電阻（填 PTC或 NTC）。該小組又通過查閱資料得出了熱敏電阻R2 的 U I 圖線如曲線所示。 然后又將熱敏電阻R1、 R2 分另 0 與某電池組連成如圖所示電路。接通對應(yīng)電路后，測得通過R1 和 R2 的電流分別為 0 30A 和 060A，則該電池組的電動勢為V，內(nèi)阻為（結(jié)果均保留三位有效數(shù)字）解析： 22.根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理，為了讓砝碼的重力更加接近為小車的合外力，長木板右端墊一小物塊，其作用是平衡摩擦力點(diǎn)間距均勻，為勻速直線運(yùn)動階段，說明速

14、度達(dá)到最大，故紙帶上A 點(diǎn)位置應(yīng)在s2根據(jù)能量守恒，有：Ep=kx2=mv2, 解得：x=s2路最大電流約為：I=15V/10.0=1.5A，電流表應(yīng)選B；電源電動勢為15V，電壓表應(yīng)選D；由于實(shí)驗(yàn)要求電壓從零調(diào)，所以變阻器應(yīng)采用分壓式接法，應(yīng)選擇阻值小的變阻器以方便調(diào)節(jié)； 加在熱敏電阻兩端的電壓從零開始逐漸增大， 滑動變阻器應(yīng)采用分壓接法， 由于熱敏電阻的阻值遠(yuǎn)小于電壓表內(nèi)阻， 所以電流表應(yīng)用外接法， 電路圖如圖所示： 由圖 2 曲線 I 所示圖線可知， 隨電壓增大， 電流增大， 電阻實(shí)際功率增大， 溫度升高， 電壓與電流比值增大，電阻阻值增大，即隨溫度升高，電阻阻值增大，該電阻是正溫度系數(shù)

15、（PTC）熱敏電阻根據(jù)閉合電路歐姆定律，接R1 的時候有E=U1+I1r；接 R2 的時候有E=U2+I2r由圖 2 曲線 II 所示可知，電流為 0.3A 時，電阻 R1 兩端電壓為 8V，電流為 0.60A 時，電阻 R2 兩端電壓為 6.0V，聯(lián)立以上兩式解得： E=10.0V，r=6.37（四） 22. 探究小組利用傳感器研究小球在擺動過程中的機(jī)械能守恒規(guī)律，實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。 在懸點(diǎn)處裝有拉力傳感器，可記錄小球在擺動過程中各時刻的拉力值。小球半徑、擺線的質(zhì)量和擺動過程中擺線長度的變化可忽略不計。實(shí)驗(yàn)過程如下：（1)測量小球質(zhì)量m.擺線長L;（2）將小球拉離平衡位置某一高度h 處無初速

16、度釋放，在傳感器采集的數(shù)據(jù)中提取最大值為 F,小球擺到最低點(diǎn)時的動能表達(dá)式為（用上面給定物理量的符號表示）；（3）改變高度h,重復(fù)上述過程，獲取多組擺動高度h 與對應(yīng)過程的拉力最大值F 的數(shù)據(jù)，在 F-h 坐標(biāo)系中描點(diǎn)連線：（ 4）通過描點(diǎn)連線，發(fā)現(xiàn) h 與 F 成線性關(guān)系，如圖所示，可證明小球擺動過程中機(jī)械能守恒。（5)根據(jù) F-h 圖線中數(shù)據(jù)，可知小球質(zhì)量 m= kg,擺線長 L= m(計算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字，重力加速度 g=l0m/s 223.有一根細(xì)而均勻的導(dǎo)電材料樣品（如圖 a 所示），截面為同心圓環(huán)（如圖 b 所示），此樣品長 L 約為 3cm，電阻約為 100 ，已知這種材料的

17、電阻率為 p，因該樣品的內(nèi)徑太小，無法直接測量，現(xiàn)提供以下實(shí)驗(yàn)器材：A20等分刻度的游標(biāo)卡尺B螺旋測微器C電壓表V（量程D電流表A1（量程3V，內(nèi)阻約3k ）50mA ，內(nèi)阻約 20 ）E電流表A2（量程 0.3A，內(nèi)阻約1）F滑動變阻器R（020 ，額定電流2A）G直流電源E（約 4V，內(nèi)阻不計）H導(dǎo)電材料樣品RxI開關(guān)一只，導(dǎo)線若干請根據(jù)上述器材設(shè)計一個盡可能精確地測量該樣品內(nèi)徑d 的實(shí)驗(yàn)方案，回答下列問題：(1)用游標(biāo)卡尺測得該樣品的長度如圖甲所示，其示數(shù)L=mm;用螺旋測微器測得該樣品的外徑如圖乙所示，其示數(shù)D=mm（2）請選擇合適的儀器，設(shè)計一個合理的電路圖來內(nèi)畫出實(shí)驗(yàn)電路原理圖，并標(biāo)明所選器材的符號“大于”、“等于”或“小于”）實(shí)際值（3）若某次實(shí)驗(yàn)中，電壓表和電流表的讀數(shù)分別為量的符號來表示樣品的內(nèi)徑d =解析：測量導(dǎo)電材料樣品的電阻Rx在方框這個實(shí)驗(yàn)電阻Rx 的測量值將 _（填U 和 I，則用已知物理量和測得的物理22.（2）根據(jù)牛頓第二定律，則有：而動能表達(dá)式為：（5）根據(jù)機(jī)械能守恒定律，則有：那么：而圖象中，截距為1 ，即，則而圖象的斜率，因此故答案為：（ 2）；（ 5）、23.（1）螺旋測微器測得該樣品的外徑 d=6.0mm+12