全国各地近3年（2020-2022）高考物理真题分类选编：实验题

全国各地近3年（2020~2022）高考物理真题分类选编：实验题

1.（2022・河北・高考真题）某物理兴趣小组利用废弃电板煲的部分器材自制简易电饭煲，设计电路如图1

所示，选用的器材有：限温开关Si（手动将其按下，开始持续加热煮饭，当锅内温度高于103℃时自动断

开，之后不能自动闭合）；保温开关S2（当锅内温度高于80℃时自动断开，温度低于70℃时自动闭合）；

电饭煲的框架（结构如图2所示）。自备元件有：加热电阻丝R（阻值为60C,用于加热煮饭）；限流电阻

Ri和七,（阻值均为IkC）：指示灯Li和L2（2.5V,0.6W,当电流低于30mA时可视为熄灭）；保险丝

To

（1）按照兴趣小组设计的电路，下列说法正确的是o

A.按下Si,LI和L2均发光

B.当锅内温度高于103℃时，Si自动断开，Li和L2均发光

C.保温过程中，S2自动在闭合、断开状态之间交替切换

D.当锅内温度低于70℃时，S2自动闭合，Li发光，L2熄灭

（2）简易电饭煲制作完成后，试用时Li始终不亮，但加热和保温功能均正常。在不增加元件的前提下,

断开电源，使用多用电表判断发生故障的元件。下列操作步骤的正确顺序是（填写各步骤前的字

母）。

A.将选择开关旋转到“x100”位置

B.将两支表笔直接接触，调节“欧姆调零旋钮”，使指针指向欧姆零点

C.调整“指针定位螺丝”，使指针指到零刻度

D.测量指示灯Li两端的阻值

E.将选择开关置于OFF位置或交流电压最高挡

图3图4

操作时，将多用电表两表笔与Li两端接触，若指针如图3所示，可判断是断路损坏；若指针如图

4所示，可判断是断路损坏。（用电路中的元件符号表示）

2.（2022.河北.高考真题）某实验小组利用铁架台、弹簧、钩码、打点计时器、刻度尺等器材验证系统机

械能守恒定律，实验装置如图1所示。弹簧的劲度系数为h原长为Lo,钩码的质量为相。己知弹簧的弹

性势能表达式为E丘）其中女为弹簧的劲度系数，x为弹簧的形变量，当地的重力加速度大小为g。

i

1弹

6

钩

打点计时器||

中回

纸带

（1）在弹性限度内将钩码缓慢下拉至某一位置，测得此时弹簧的长度为心接通打点计时器电源。从静

止释放钩码，弹簧收缩，得到了一条点迹清晰的纸带。钩码加速上升阶段的部分纸带如图2所示，纸带

上相邻两点之间的时间间隔均为T（在误差允许范围内，认为释放钩码的同时打出A点）。从打出A点到

打出尸点时间内，弹簧的弹性势能减少量为,钩码的动能增加量为,钩码的重力势能增加

量为o

（2）利用计算机软件对实验数据进行处理，得到弹簧弹性势能减少量、钩码的机械能增加量分别与钩码

上升高度"的关系，如图3所示。由图3可知，随着〃增加，两条曲线在纵向的间隔逐渐变大，主要原

因是«

3.（2022.浙江.高考真题）（1）①“探究小车速度随时间变化的规律”的实验装置如图1所示，长木板水平

放置，细绳与长木板平行。图2是打出纸带的一部分，以计数点。为位移测量起点和计时起点，则打计

数点8时小车位移大小为cm。由图3中小车运动的数据点，求得加速度为m/s2（保留两位

有效数字）。

g....彳....p

帅型??删删啊

01cm256

图2

②利用图1装置做“探究加速度与力、质量的关系'’的实验，需调整的是

A.换成质量更小的小车B.调整长木板的倾斜程度

（2）“探究求合力的方法”的实验装置如图4所示，在该实验中,

①下列说法正确的是;

A.拉着细绳套的两只弹簧秤，稳定后读数应相同

B.在已记录结点位置的情况下，确定一个拉力的方向需要再选择相距较远的两点

C.测量时弹簧秤外壳与木板之间不能存在摩擦

D.测量时，橡皮条、细绳和弹簧秤应贴近并平行于木板

②若只有一只弹簧秤，为了完成该实验至少需要（选填“2”、“3”或“4”）次把橡皮条结点拉到0

点。

4.（2022•全国•高考真题）一同学探究阻值约为55OQ的待测电阻段在0~5mA范围内的伏安特性。可用

器材有：电压表V（量程为3V,内阻很大），电流表A（量程为1mA,内阻为300Q）,电源E（电动势

约为4V,内阻不计），滑动变阻器R（最大阻值可选10Q或L5kn）,定值电阻凡（阻值可选75c或

I50Q）,开关S,导线若干。

—(Y^

R

图（a）

（1）要求通过号的电流可在O~5mA范围内连续可调，在答题卡上将图（a）所示的器材符号连线，画

出实验电路的原理图________;

（2）实验时，图（a）中的R应选最大阻值为（填“1（）0”或“1.50”）的滑动变阻器，％应选阻值

为（填“75A”或“150Q”）的定值电阻；

（3）测量多组数据可得号的伏安特性曲线。若在某次测量中，电压表、电流表的示数分别如图（b）和

图（c）所示，则此时七两端的电压为V,流过段的电流为mA,此组数据得到的段的阻值

5.（2021•福建•高考真题）某实验小组使用多用电表和螺旋测微器测量一长度为80.00cm电阻丝的电阻

率，该电阻丝的电阻值约为100~200C,材料未知。实验过程如下：

1

1

r1JJ

图1(a)

（1）用螺旋测微器测量该电阻丝的直径，示数如图（a）所示•该电阻丝的直径为mm。

（2）对多用电表进行机械调零.

（3）将多用电表的选择开关旋至___________倍率的电阻挡（填入「“咏10”“*100”或"、正”）。

（4）将黑、红表笔短接，调节欧姆调零旋钮，使指针指在电阻挡零刻度线。

（5）将黑、红表笔并接在待测电阻丝两端，多用电表的示数如图（b）所示。该电阻丝的电阻值为

_________C。

（6）测量完成之后，将表笔从插孔拔出，并将选择开关旋到“OFF”位置。

（7）实验测得的该电阻丝电阻率为dm（结果保留3位有效数字）。

6.（2021•江苏•高考真题）小明利用如图1所示的实验装置验证动量定理。将遮光条安装在滑块上，用天

平测出遮光条和滑块的总质量M=200.0g,槽码和挂钩的总质量m=50.0g。实验时，将滑块系在绕过定

滑轮悬挂有槽码的细线上。滑块由静止释放，数字计时器记录下遮光条通过光电门1和2的遮光时间△"

和42，以及这两次开始遮光的时间间隔4,用游标卡尺测出遮光条宽度，计算出滑块经过两光电门速度

的变化量Av。

图1

（1）游标卡尺测量遮光条宽度如图2所示，其宽度d=mm・

（2）打开气泵，带气流稳定后调节气垫导轨，直至看到导轨上的滑块能在短时间内保持静止，其目的是

（3）多次改变光电门2的位置进行测量，得到加和△口的数据如下表请根据表中数据，在方格纸上作出

Av-Ar图线o

*Av/(ms')

|3「Jj-r、-[-»

0.700.750.800.850.900.951.0A//s

Ar/s0.7210.7900.8540.9130.968

Av/(ms-1)1.381.521.641.751.86

（4）查得当地的重力加速度g=9.80m/s2,根据动量定理，图线斜率的理论值为

m/s2；

（5）实验结果发现，图线斜率的实验值总小于理论值，产生这一误差的两个可能原因时o

A.选用的槽码质量偏小

B.细线与气垫导轨不完全平行

C.每次释放滑块的位置不同

D.实验中4的测量值偏大

7.（2021・海南•高考真题）在伏安法测电阻的实验中，提供以下实验器材：电源E（电动势约6V,内阻

约1。），待测电阻&（阻值小于10C）,电压表V（量程3V,内阻约3kC）,电流表A（量程0.6A,内

阻约1夏），滑动变阻器（最大阻值20C）,单刀开关5，单刀双掷开关当，导线若干。某同学利用上述实

验器材设计如图所示的测量电路。

ab

Si

回答下列问题:

（1）闭合开关S1前，滑动变阻器的滑片P应滑到（填“”或》”）端;

（2）实验时，为使待测电阻的测量值更接近真实值，应将S?拨向（填%”或“"，）；在上述操

作正确的情况下，引起实验误差的主要原因是（填正确选项前的标号）；

A.电流表分压B.电压表分流C.电源内阻分压

（3）实验时，若已知电流表的内阻为L2C,在此情况下，为使待测电阻的测量值更接近真实值，应将

S?拨向（填%”或，才）；读得电压表的示数为2.37V,电流表的示数为0.33A,则&=

Q（结果保留两位有效数字）。

8.（2021•海南•高考真题）为了验证物体沿光滑斜面下滑的过程中机械能守恒，某学习小组用如图所示的

气垫导轨装置（包括导轨、气源、光电门、滑块、遮光条、数字毫秒计）进行实验。此外可使用的实验

（1）某同学设计了如下的实验步骤，其中不必罢的步骤是

①在导轨上选择两个适当的位置A、B安装光电门I、II,并连接数字毫秒计;

②用天平测量滑块和遮光条的总质量〃?；

③用游标卡尺测量遮光条的宽度必

④通过导轨上的标尺测出A、B之间的距离/；

⑤调整好气垫导轨的倾斜状态;

⑥将滑块从光电门I左侧某处，由静止开始释放，从数字毫秒计读出滑块通过光电门I、II的时间

M；

⑦用刻度尺分别测量A、B点到水平桌面的高度九、九2；

⑧改变气垫导轨倾斜程度，重复步骤⑤⑥⑦，完成多次测量。

（2）用游标卡尺测量遮光条的宽度d时，游标卡尺的示数如图所示，则〃=mm；某次实验

中，测得Aa=lL60ms,则滑块通过光电门I的瞬时速度匕=m/s（保留3位有效数字）；

0123主尺

（3）在误差允许范围内，若%心=（用上述必要的实验步骤直接测量的物理量符号表示，

已知重力加速度为g）,则认为滑块下滑过程中机械能守恒；

（4）写出两点产生误差的主要原因：。

9.（2021.湖北•高考真题）小明同学打算估测5个相同规格电阻的阻值。现有一个量程为0.6A的电流

表、一个电池组（电动势E不大于4.5V、内阻r未知）、一个阻值为Ro的定值电阻、一个阻值为R/的定

值电阻（用作保护电阻），开关S和导线若干。他设计了如图（a）所示的电路，实验步骤如下：

第一步：把5个待测电阻分别单独接入A、8之间，发现电流表的示数基本一致，据此他认为5个电阻的

阻值相等，均设为R。

第二步：取下待测电阻，在A、B之间接入定值电阻记下电流表的示数

第三步：取下定值电阻Ro,将〃个（〃=1,2,3,4,5）待测电阻串联后接入A、B之间，记下串联待测

电阻的个数n与电流表对应示数In.

请完成如下计算和判断：

(1)根据上述第二步，7■与&、R/、E、1厂的关系式是7=_

/（）

」、U11

(2)定义丫=^-一丁，则丫与〃、R、Ro、E的关系式是y=_

(3)已知R尸12.0C,实验测得。=0』82A,得到数据如下表：

n12345

M/A0.3340.2860.2500.2240.200

y/A-12.5001.9981.4951.0300.495

根据上述数据作出丫-〃图像，如图（b）所示，可得R=C（保留2位有效数字），同时可得

E=V（保留2位有效数字）.

（4）本实验中电流表的内阻对表中y的测量值______影响（选填“有"或"无

A

B

■1------

图(a)图(b)

10.（2021・湖北•高考真题）某同学假期在家里进行了重力加速度测量实验。如图（a）所示，将一根米

尺竖直固定，在米尺零刻度处由静止释放实心小钢球，小球下落途经某位置时，使用相机对其进行拍

照，相机曝光时间为击S。由于小球的运动，它在照片上留下了一条模糊的径迹.根据照片中米尺刻度

读出小球所在位置到释放点的距离”、小球在曝光时间内移动的距离加。计算出小球通过该位置时的速

度大小V,大小g。实验数据如下表：

米尺

23主尺cm

,1II1,1III1,1,HI1II）II।।

11111|iri11ri1111（f11

0游标尺1020

图（b）

次数12345

Mem0.850.860.820.830.85

v/(m-s-1)4.254.104.154.25

H/m0.91810.94230.85300.88600.9231

（1）测量该小球直径时，游标卡尺示数如图（b）所示，小球直径为mm。。

（2）在第2次实验中，小球下落H=0.9423m时的速度大小v=m/s（保留3位有效数字）；第3

次实验测得的当地重力加速度大小g=m/s2（保留3位有效数字）。

（3）可以减小本实验重力加速度大小测量误差的措施有。

A.适当减小相机的曝光时间

B.让小球在真空管中自由下落；

C.用质量相等的实心铝球代替实心钢球

11.（2021.辽宁•高考真题）某同学将一量程为250〃A的微安表改装成量程为1.5V的电压表。先将电阻箱

以与该微安表串联进行改装，然后选用合适的电源E、滑动变阻器/?2、定值电阻R；、开关S和标准电压

表对改装后的电表进行检测，设计电路如图所示。

（1）微安表铭牌标示内阻为0.8k。，据此计算处的阻值应为kC。按照电路图连接电路，并

将B调为该阻值。

（2）开关闭合前，&的滑片应移动到端。

（3）开关闭合后，调节R2的滑片位置，微安表有示数，但变化不显著，故障原因可能是。

（填选项前的字母）

A.1、2间断路B.3、4间断路C.3、5间短路

（4）排除故障后，调节员的滑片位置，当标准电压表的示数为0.60V时，微安表的示数为98RA,此时

需要（填"增大”或"减小”）4的阻值，以使改装电表的量程达到预期值。

12.（2021・广东・高考真题）某小组研究热敏电阻阻值随温度的变化规律。根据实验需要已选用了规格和

量程合适的器材。

（1）先用多用电表预判热敏电阻阻值随温度的变化趋势。选择适当倍率的欧姆挡，将两表笔,调

节欧姆调零旋钮，使指针指向右边“0C”处。测量时观察到热敏电阻温度越高，相同倍率下多用电表指针

向右偏转角度越大，由此可判断热敏电阻阻值随温度的升高而。

（2）再按图连接好电路进行测量。

①闭合开关S前，将滑动变阻器与的滑片滑到端（选填Z"或*"）。

将温控室的温度设置为T，电阻箱《调为某一阻值&…闭合开关S,调节滑动变阻器与，使电压表和

电流表的指针偏转到某一位置。记录此时电压表和电流表的示数、7和4…断开开关S。

再将电压表与热敏电阻C端间的导线改接到D端，闭合开关S。反复调节《和用，使电压表和电流表

的示数与上述记录的示数相同。记录此时电阻箱的阻值凡2。断开开关S。

②实验中记录的阻值&&2（选填“大于”、"小于”或"等于”）。此时热敏电阻阻值&=

13.（2021•全国•高考真题）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0.05s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5cm。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。

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/s2o

14.（2021•全国・高考真题）为测量小铜块与瓷砖表面间的动摩擦因数，一同学将贴有标尺的瓷砖的一端

放在水平桌面上，形成一倾角为a的斜面（已知sina=0.34,cosa=0.94）,小铜块可在斜面上加速下滑,

如图所示。该同学用手机拍摄小铜块的下滑过程，然后解析视频记录的图像，获得5个连续相等时间间

隔（每个时间间隔ATR.20S）内小铜块沿斜面下滑的距离s,（i=l,2,3,4,5）,如下表所示。

S1S2S3S4S5

5.87cm7.58cm9.31cm11.02cm12.74cm

由表中数据可得，小铜块沿斜面下滑的加速度大小为m/s2,小铜块与瓷砖表面间的动摩擦因

数为o（结果均保留2位有效数字，重力加速度大小取9.80m/s2）

15.（2021・河北・高考真题）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、50g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200g,其上可放钩码）、刻度尺，当地重力加速度为9.80m/s2,实验操作步骤如下：

遮光条光电门1光电门2

图1

①安装器材，调整两个光电门距离为50.00cm,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保持最下端悬挂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）总动能的增加量八线及系统总机械能的减少量AE,结果如下表所示:

M/kg0.2000.2500.3000.3500.400

AEk/J0.5820.4900.3920.2940.195

AE/J0.3930.4900.6860.785

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中的数据所缺数据为；

（3）若M为横轴，AE为纵轴，选择合适的标度，在图2中绘出AE-M图像

若系统总机械能的减少量等于克服摩擦力做功，则物块与木板之间的摩擦因数为（保留两位有效

数字）

16.（2020・海南・高考真题）（1）滑板运动场地有一种常见的圆弧形轨道，其截面如图，某同学用一辆滑

板车和手机估测轨道半径R（滑板车的长度远小于轨道半径）。

①用手机查得当地的重力加速度g；

②找出轨道的最低点O,把滑板车从。点移开一小段距离至P点，由静止释放，用手机测出它完成"次

全振动的时间？，算出滑板车做往复运动的周期7=；

③将滑板车的运动视为简谐运动，则可将以上测量结果代入公式/?=（用7、g表示）计算出轨

道半径。

（2）某同学用如图（a）所示的装置测量重力加速度.

实验器材：有机玻璃条（白色是透光部分，黑色是宽度均为d=L00cm的挡光片），铁架台，数字计时器

（含光电门），刻度尺.

主要实验过程如下：

①将光电门安装在铁架台上，下方放置承接玻璃条下落的缓冲物；

②用刻度尺测量两挡光片间的距离，刻度尺的示数如图（b）所示，读出两挡光片间的距离乙=

③手提玻璃条上端使它静止在_______方向上，让光电门的光束从玻璃条下端的透光部分通过；

④让玻璃条自由下落，测得两次挡光的时间分别为“10.003ms和〃=5.000ms；

⑤根据以上测量的数据计算出重力加速度g=m/s?（结果保留三位有效数字）。

17.（2020•海南♦高考真题）在测量定值电阻阻值的实验中，提供的实验器材如下：电压表（量程3V,

内阻4=3.0kC）,电压表V2（量程5V,内阻4=5.0k。），滑动变阻器R（额定电流1.5A,最大阻值

100Q）,待测定值电阻R,,电源E（电动势6.0V,内阻不计），单刀开关S,导线若干:

回答下列问题:

（I）实验中滑动变阻器应采用接法（填“限流”或“分压

（2）将虚线框中的电路原理图补充完整_____________：

（3）根据下表中的实验数据（G、5分别为电压表V-V?的示数），在图（a）给出的坐标纸上补齐数

据点，并绘制图像

测量次数12345

UJV1.001.502.002.503.00

C72/V1.612.413.214.024.82

图（a）图（b）

（4）由4-G图像得到待测定值电阻的阻值R、=。（结果保留三位有效数字）；

（5）完成上述实验后，若要继续采用该实验原理测定另一个定值电阻％（阻值约为700。）的阻值，在

不额外增加器材的前提下，要求实验精度尽可能高，请在图（b）的虚线框内画出你改进的电路图

18.（2020•北京・高考真题）在“探究加速度与物体受力、物体质量的关系”实验中，做如下探究：

（1）为猜想加速度与质量的关系，可利用图1所示装置进行对比实验。两小车放在水平板上，前端通过

钩码牵引，后端各系一条细线，用板擦把两条细线按在桌上，使小车静止。抬起板擦，小车同时运动，

一段时间后按下板擦，小车同时停下。对比两小车的位移，可知加速度与质量大致成反比。关于实验条

件，下列正确的是：（选填选项前的字母）。

A.小车质量相同，钩码质量不同

B.小车质量不同，钩码质量相同

C.小车质量不同，钩码质量不同

细线

俯视图

图1

（2）某同学为了定量验证（1）中得到的初步关系，设计实验并得到小车加速度。与质量M的7组实验数

据，如下表所示。在图2所示的坐标纸上已经描好了6组数据点，请将余下的一组数据描在坐标纸上，

并作出图像—

次数1234567

a/(m-s~2^0.620.560.480.400.320.240.15

M/kg0.250.290.330.400.500.711.00

a/(m,s'2)

1234

图2

（3）在探究加速度与力的关系实验之前，需要思考如何测"力请在图3中画出小车受力的示意图。为

了简化“力”的测量，下列说法正确的是：（选填选项前的字母）。

A.使小车沿倾角合适的斜面运动，小车受力可等效为只受绳的拉力

B.若斜面倾角过大，小车所受合力将小于绳的拉力

C.无论小车运动的加速度多大，砂和桶的重力都等于绳的拉力

D.让小车的运动趋近与匀速运动，砂和桶的重力才近似等于绳的拉力

19.（2020•江苏•高考真题）某同学描绘一种电子元件的/-U关系图象，采用的实验电路图如题图1所

示，V为电压表，

mA为电流表，E为电源（电动势约6V）,R为滑动变阻器（最大阻值20C）,凡为定值电阻，S为开

关。

电压表

--------©--------侍测雹'

-------1___1-------1电流表

（誉件可好

与1—

R°R

图1EW<=

图2

（1）请用笔画线代替导线，将题图2所示的实物电路连接完整.

（2）调节滑动变阻器，记录电压表和电流表的示数如下表:

电压U/V0.0000.2500.5000.6500.7000.7250.750

电流//mA0.000.100.250.601.704.307.50

请根据表中的数据，在方格纸上作出该元件的/-。图线

（3）根据作出的/-U图线可知，该元件是（选填“线性”或“非线性”）元件。

（4）在上述测量中，如果用导线代替电路中的定值电阻凡，会导致的两个后果是

A.电压和电流的测量误差增大

B.可能因电流过大烧坏待测元件

C.滑动变阻器允许的调节范围变小

D.待测元件两端电压的可调节范围变小

20.（2020・天津•高考真题）某实验小组选用以下器材测定电池组的电动势和内阻，要求测量结果尽量准

确。

电压表（量程0~3V,内阻约为3kC）

电流表（量程0~0.6A,内阻约为1。）

滑动变阻器（0~20Q,额定电流1A）

待测电池组（电动势约为3V,内阻约为1。）

开关、导线若干

①该小组连接的实物电路如图所示，经仔细检查，发现电路中有一条导线连接不当，这条导线对应的编

号是________

②改正这条导线的连接后开始实验，闭合开关前，滑动变阻器的滑片P