2022年黑龙江省高考物理总复习：实验题

2022年黑龙江省高考物理总复习：实验题

如图所示某物理兴趣小组将“研究平抛运动”的实验装置改装后用来测量当地的重力加

速度：在轨道的水平部分加装光电门，以测量小球平抛的初速度V0固定轨道，测量轨道

末端的离地高度，即小球平抛的竖直位移h;测量小球从轨道的不同位置释放后平抛的水

平位移X,多次计算小球的运动时间，求平均以获得小球的运动时间t；利用运动学公式

计算当地的重力加速度。

(1)关于实验误差的以下说法中，正确的是BD(多选)；

A.小球和轨道间的摩擦是造成系统误差的原因之一

B.小球平抛运动过程中受到的空气阻力是造成系统误差的原因之一

C.轨道末端未调水平是造成偶然误差的原因之一

D.实验中测量长度时的读数误差属于偶然误差

(2)该小组实验中测得h=0.420m,vo和x的测量值如表所示:

vo(m/s)0.7411.0341.3181.584

x(cm)21.730.338.646.4

【解答】解：(1)A、小球和轨道间的摩擦影响的是初速度vo,而平抛运动的初速度是

由光电门测出的，所以小球和轨道间的摩擦不会造成本实验的误差，故A错误；

B、小球平抛运动过程中受到的空气阻力会影响水平位移X,是本实验设计无法避免的,

属于系统误差，故B正确；

C、轨道末端未调水平或水平不准确使小球的运动变成斜上抛或斜下抛，是实验仪器无法

精确校准引起的，造成的误差也属于系统误差，故C错误；

D、测量长度时的读数误差是实验者本身的身体状态、读数方法、视觉差等以及环境影响

等原因造成的误差，属于偶然误差，故D正确；

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故选：BDo

⑵利用t弋算出四组数据对应的时间分别为:

%10.217—

ti=—=>1s—0n.3Q0n8os

v010.741

_%2_0-303

t2=—=1c.s-0.293s

%21-034

0.386

t3=%^3=由s=0n.293s

"=^=器=。293,

平均下落时间t=G+t2Pt4右o.293s

根据h=2g/得g=学

4t

代入时间t的值可得g=9.78m/s2»

故答案为：（1）BD；（2）9.78.

2.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0B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3.00N。

（2）甲同学第二次需用两个弹簧秤分别勾住绳套，互成角度地拉橡皮条，他认为在此过

程中必须注意以下几项其中正确的是B。

A.两根细绳必须等长

B.使橡皮筋拉到与第一次相同的位置

C.橡皮筋应在两绳夹角的平分线上

D.两个弹簧秤的拉力必须等大

（3）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为只用一个弹簧

测力计拉橡皮筋时所受到的拉力，则其中甲（选填“甲”或“乙”）同学测得的实验

结果比较符合实验事实。

【解答】解：（1）弹簧秤的最小刻度为0.1N,则拉力的大小为3.00N；

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(2)A、两根细绳没必要必须等长，故A错误；

B、为保证等效性，则必须要使橡皮筋拉到与第一次相同的位置，故B正确；

C、橡皮筋没必要在两绳夹角的平分线上，故C错误；

D、两个弹簧秤的拉力没必要必须等大，故D错误。

故选:B«

(3)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。

故答案为：(1)3.00；(2)B；(3)甲

3.某兴趣小组同学要利用NTC热敏电阻测量温度，图甲为该热敏电阻的电阻特性曲线，为

了测量某状态下的温度，需先测量热敏电阻在该状态温度下的电阻值。

—O

-0

二K

7

二6

二S

4

身3

-2

<1

l<»2H：«i40in60

|H温度(t)

请按要求完成下列实验：

(1)若温度的测量范围为0〜25C,不考虑其他因素对电路的影响，要求误差较小，实

验室提供的器材如下，请在图乙的虚线框内画出实验电路图。

A.NTC热敏电阻(用表示)

B.电压表V：量程5V,内阻约3kC

C.灵敏电流表A：量程5mA,内阻为500Q

D.滑动变阻器R：最大阻值为200。

E.直流电源E(电动势6V,内阻不计)

F.开关S,导线若干

(2)正确接线后，将热敏电阻置于待测状态下，接通电源，电流表示数是1.60mA,电

压表的示数如图丙所示，则电压表的读数为4.00V。

(3)以第二问的数据为基础，求此时热敏电阻的阻值为2.0k。：结合图甲可知待测

温度为12℃(计算结果均保留两位有效数字)。

【解答】解：(1)由图甲所示图象可知，实验中热敏电阻在25℃时电阻值最小，约为1000(1,

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滑动变阻器最大阻值为200。，待测热敏电阻阻值元大于滑动变阻器最大阻值，为测多组

数据，滑动变阻器应采用分压接法；由于电流表内阻已知，电流表可以采用内接法，实

验电路图如图所示；

（2）电压表量程为5V,由图丙所示电压表表盘可知，其分度值为0.1V,电压表读数为

4.00Vo

（3）热敏电阻的阻值为R=y-RA=-400-500n=2000fi=2kn,

11.60x10-3

由图甲所示图象可知，待测温度为12℃（11〜14℃均正确）。

故答案为：（1）实验电路图如图所示;（2）4.00；（3）2.0；12o

4.现有两组同学要测定一节干电池的电动势E和内阻r（已知E约为1.5V,r约为1。）。

（1）第一组采用图1所示电路。

①为了完成该实验，选择实验器材时，在电路的a、b两点间可接入的器件是BC。

A.一个定值电阻

B.阻值适当的不同阻值的定值电阻

C.滑动变阻器

②为了调节方便且测量精度更高，以下器材中，电流表可选A,电压表可选C。

A.电流表（0〜0.6A）

B.电流表（0〜3A）

C.电压表（0〜3V）

D.电压表（0-15V）

③第一小组经过多次测量，记录了多组电流表示数I和电压表示数U,并在图2中画出

了U-I图象。由图象可以得出，若将该干电池与一个阻值为2.2。的定值电阻组成闭合

电路，电路中的电流约为0.50A（保留两位有效数字）。

（2）第二组在没有电压表的情况下，设计了如图3所示的电路，完成了对同一电池的测

量。

①改变电阻箱接入电路中的电阻值，记录了多组电流表示数I和电阻箱示数R,通过研

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1

究7-R图象的信息，他们发现电动势的测量值与第一组的结果非常接近，但是内阻的测

量值与第一组的结果有明显偏差。将上述实验重复进行了若干次，结果依然如此。请说

明哪个组内阻的测量结果较大？并说明形成这个结果的原因。

②、A.第二组对实验进行深入的理论研究，在是否可以忽略电流表内阻这两种情况下，

绘制两类图象。第一类图象以电流表读数I为纵坐标，将电流表和电阻箱读数的乘积IR

记为U作为横坐标。第二类图象以电阻箱读数R为纵坐标，电流表读数的倒数亍为横坐

标。请在图4甲、乙两坐标系中分别用实线代表电流表内阻可忽略的情况，虚线代表电

流表内阻不可忽略的情况，定性画出相关物理量之间关系。

B.在第二组的实验中电阻箱（最大阻值为999.90可当标准电阻用）、电流表（量程Ig

=0.6A,内阻rg=0.1。）。通过改变电阻箱接入电路中的电阻值，记录了多组电流表示数

I和电阻箱示数R,并画出了如图5所示的R-彳图象。根据图象中的信息可得出这个电

池的电动势E=1.49V,内电阻r=0.3

C.某同学利用传感器、定值电阻Ro、电阻箱Ri等实验器材测量电池a的电动势和内阻，

实验装置如图6所示。实验时多次改变电阻箱的阻值，记录外电路的总电阻阻值R,用

电压传感器测得端电压U,并在计算机上显示出如图7所示的9关系图线。由图线可

知电池的电动势E=2.0V,内阻r=0.5

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UN

R

【解答】解：（1）①为了完成该实验，需要测量多种数据，需要电路中电阻变化，在电

路的a、b两点间可接入的器件是阻值适当的不同阻值的定值电阻或滑动变阻器.故A错

误，BC正确；

故选：BC

②为了调节方便且测量精度更高，电路中最大电流为I,„=|=1.5A,电流表应选量程为

0.6A的，电压表应选3V的；

③经过多次测量，他们记录了多组电流表示数I和电压表示数U,并在图2中画出了U

-I图象.由图象截距可以得出，此干电池的电动势的测量值E=1.48V,内阻的测量值

△U1.48—lnon

=n〜°n.78Q

若将该干电池与一个阻值为2.2Q的定值电阻组成闭合电路，电路中的电流约为：1=

E1.5

A=0.50A

R+r2.2+0.78

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1ir

(2)①第二组测量应有：若不考虑电流表的内阻则：E=I(R+r)则-=一/?+—

/EE

考虑电流表的内阻：E=I(R+F+RA)，即没有考虑电流表内阻时，测量计算出的内阻其

实际值为电池内阻与电流表的内阻之和，则测量值偏大.原因是由于电流表内阻不能忽

略引起的误差。

②A第一类图象：不考虑电流表内阻，U=E-lr考虑电流表内阻：U=E-1(r+RA)

两表达式对应的截矩相等，即电动势相等，内阻不忽略时斜率大，是实线代表的是测量

值，虚线代表的是真实值.根据图象修正法，虚线的电动势和实线电动势相等，但是虚

线在实线的上方.

11r

B第二组测量方式，若不考虑电流表的内