2022年河南省高考物理总复习：实验题

2022年河南省高考物理总复习：实验题

1.有一个小灯泡上标有“4V2W”的字样，现在要用伏安法描绘这个灯泡的I-U图线。现

有下列器材供选用：

A.电压表（0-5V,内阻约lOkfl）

B.电压表（0〜15V,内阻约20k。）

C.电流表（0〜3A,内阻约1。）

D.电流表（0〜0.6A,内阻约0.4Q）

E.滑动变阻器（10Q,2A）

F.滑动变阻器（500（1,IA）

G.学生电源（直流6V）、开关、导线若干

（1）实验中所用电压表应选A；电流表应选用D；滑动变阻器应选用E。

（2）利用实验数据绘出小灯泡的伏安特性曲线如图所示，分析曲线可知小灯泡电阻随温

度变化的特点是：温度升高电阻增大（填“增大”或“减小”）。

f/A

0.3

0.2

0.1

°1.02.03.0UN

【解答】解：（1）灯泡额定电压是4V,电压表应选择A；

灯泡额定电流1=与=,A=0.5A,电流表应选择D；

为方便实验操作，滑动变阻器应选择E。

（2）由图示图象可知，随电压U的增大电流I增大，灯泡实际功率P=UI增大，灯泡温

度升高；随电压U增大，图线上的点与坐标原点连线的斜率减小，斜率的倒数增大，斜

率的倒数等于灯泡电阻，则灯泡电阻增大，即随灯泡温度升高，灯泡电阻增大。

故答案为：（1）A；D；E；（2）增大。

2.某学习小组的同学想要验证“动能定理”，他们在实验室组装了一套如图1装置，另外还

有交流电源、导线、复写纸、部分钩码以及刻度尺都没画出来。当滑块连接上纸带，用

细线通过滑轮挂上祛码，小车处于静止状态。如果要完成该项实验，则：

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（1）还需要的实验器材是B。

A.秒表

B.天平

C.弹簧秤

（2）以下关于实验操作和实验要求说法正确的是C.

A.使用打点计时器时，应先释放小车再通电，节约用电。

B.将长木板无滑轮的一端下面垫一小木块，反复移动木块的位置，直到小车在小桶的拉

动下带动纸带与小车一起做匀速直线运动，可以消除摩擦力的影响。

C.平衡小车摩擦力应包括小车受的摩擦力和打点计时器对小车所拖纸带的摩擦力

（3）进行实验操作时，为了使细线对小车的拉力就等于小车受到的合外力，则首先要做

的重要步骤是：平衡摩擦力。

（4）在（2）（3）的基础上，为了保证滑块受到的合力与重物钩码总重力大小基本相等，

尽量减少实验误差，现有质量为10g、30g、50g的三种钩码，你选择的是10g。

（5）已知小车的质量为M,所挂的钩码质量为m,重力加速度用g表示，OE点间的长

为L,取O点的速度为vi、E点速度为V2,那么本实验最终要验证的数学表达式为_mgL=

2

^MV2~—^Mvio

【解答】解：（1）实验需要测出小车的质量，因此需要天平，该实验不需要秒表与弹簧

秤，故选B.

（2）A、为充分利用纸带，使用打点计时器时，应先接通电源再释放小车，故A错误；

B、为使小车受到的合力等于细线拉力，实验前应平衡摩擦力，平衡摩擦力时，前面不挂

小桶，将长木板无滑轮的一端下面垫一小木块，反复移动木块的位置，轻推小车，小车

做匀速直线运动时可以消除摩擦力的影响，故B错误；

C、平衡小车摩擦力应包括小车受的摩擦力和打点计时器对小车所拖纸带的摩擦力，故C

正确。

故选：BCo

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(3)进行实验操作时，为了使细线对小车的拉力就等于小车受到的合外力，则首先要做

的重要步骤是平衡摩擦力。

(4)当钩码质量远小于小车质量时小车受到的拉力近似等于钩码重力，小车质量一定时，

钩码质量越小，小车受到的拉力越接近钩码的重力，因此需要选择10g的钩码。

(5)小车由O运动到E过程，对小车，由动能定理得：mgL=1Mv22-|Mvi2,实验最

终要验证的数学表达式为mgL=^MV22-|MVI2O

22

故答案为：(1)B；(2)C；(3)平衡摩擦力；(4)10g；(5)mgL=|Mv2-|Mvio

3.某次“验证机械能守恒定律”的实验中，某同学按照如图1所示的实验装置进行试验。

(1)下面列出的实验步骤中正确的是D。

A.用天平测出重锤的质量

B.把电磁打点计时器接在电压为220V的交流电源上

C.用秒表测出重物下落时间

D.接通电源，待打点计时器工作稳定后释放纸带

E.可以用v=gt或v2=2gh计算各点速度

(2)用打点计时器打出的一条无漏点的纸带，如图2所示，O点为重锤下落的起点，选

取的计数点为A、B、C、D,各计数点到O点的长度已在图上标出，单位为毫米，重力

加速度取9.8m/s2,重锤质量为1kg。打点计时器打出B点时，重锤的动能EkB=0.68

J(结果均保留到小数点后两位)。

(3)从开始下落算起，打点计时器打B点时，重锤的重力势能减小量为().69J,得

到的结论是：在误差允许范围内，重锤下落过程中，机械能守恒。

打点始

计时得一纸书

夫子

接电

mm

«70.5mm

125.0mm

X4-195.0mm

图1图2

【解答】解：(1)A、重锤下落过程只有重力做功，机械能守恒，由机械能守恒定律得:

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2

mgh=1mv,实验需要验证gh=^^,实验不需要用天平测出重锤的质量，故A错误;

B、电磁打点计时器实验4-6V的低压交流电源,不能把电磁打点计时器接在电压为220V

的交流电源上，故B错误；

C、可以根据打出的纸带求出重锤下落时间，不需要用秒表测出重锤下落时间，故C错

误；

D、为充分利用纸带，先接通电源，待打点计时器工作稳定后释放纸带，故D正确；

E、应根据打出的纸带应用匀变速直线运动的推论求出重锤的瞬时速度，不能用v=gt或

v2=2gh计算各点速度，故E错误。

故选：D。

(2)打点计时器打点时间间隔T=：=击s=0.02s,

打点计时器打出B点时重锤的速度VB=亲=•誉10m/s=L17m/s,

打点计时器打出B点时，重锤的动能EkB==1x1x1.172J«0.68J；

(3)x2=70.5mm=0.0705m,

打点计时器打B点时，重锤的重力势能减小量Ep=mgx2=lX9.8X0.0705h0.69J；

在误差允许范围内，重锤重力势能的减少量与重锤动能的增加量相等，重锤下落过程机

械能守恒；

故答案为：(1)D；(2)0.68；(3)0.69；在误差允许范围内，重锤下落过程中，机械能

守恒。

4.某实验小组利用如图甲所示装置探究恒力做功与物体动能变化的关系，质量为m的钩码

通过跨过滑轮的细线牵引质量为M的小车，使它在长木板上运动，打点计时器在纸带上

记录的运动情况如图乙所示。

(1)下列做法中正确的有AC。

A.调节滑轮的高度，使牵引小车的细绳与长木板保持平行

B.在平衡摩擦力时，不需要连接纸带

C.小车从靠近打点计时器处释放

D.在平衡摩擦力时细绳端应挂着钩码

(2)接通电源，释放小车，打点计时器在纸带上打出一系列点，将打出的第一个点标为

O,在纸带上依次取A、B、C……若干个计数点，测得A、B、C……各点到O点的距离

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分别为XI、X2、X3……，已知相邻计数点间的时间间隔均为T,实验中，钩码质量远小

于小车质量，可认为小车受到的拉力大小等于mg,在打0点到打B点的过程中，拉力

对小车做的功W=mgx2,打B点时小车的动能Ek=。

0-----8T2-

（3）小明同学实验操作正确，但打出的纸带起始点不清晰，他挑选了一个清晰的点标为

Oi,以小车速度的二次方v2为纵坐标，计数点到Oi点的距离x为横坐标，利用实验数

据作出V2-X图象，该图象纵截距的物理意义是打Oi点时小车速度的二次方。

（4）小虎同学根据实验数据画出如图丙所示的W-Ek图象，你能否根据此图象验证动

能定理'？不能（选填"能”或"不能”），理由是由图象只能得到W与AEK与成

正比，并不能得到两者相等的关系。

【解答】解：（1）A、为使小车受到的拉力等于细绳的拉力，应调节滑轮的高度，使牵引

小车的细绳与长木板保持平行，故A正确；

B、在平衡摩擦力时，小车应与纸带相连，故B错误；

C、为充分利用纸带，小车应从靠近打点计时器处释放，故C正确；

D、在平衡摩擦力时细绳前端不应挂钩码，故D错误。

故选：ACo

（2）在打0点到打B点的过程中，拉力对小车做的功W=mgx2；

打B点时小车的速度VB=当a,