2021、2022年高考物理實(shí)驗(yàn)題匯編

1力學(xué)實(shí)驗(yàn).................................................................1

2電學(xué)實(shí)驗(yàn).................................................................24

1力學(xué)實(shí)驗(yàn)

2022年高考真題

1、（2022?湖南卷?T11）小圓同學(xué)用橡皮筋、同種一元硬幣、刻度尺、塑料袋、支架等,

設(shè)計(jì)了如圖（a）所示的實(shí)驗(yàn)裝置，測(cè)量冰墩墩玩具的質(zhì)量。主要實(shí)驗(yàn)步驟如下：

（1）查找資料，得知每枚硬幣的質(zhì)量為6.05g；

（2）將硬幣以5枚為一組逐次加入塑料袋，測(cè)量每次穩(wěn)定后橡皮筋的長(zhǎng)度/,記錄數(shù)據(jù)如下

表:

序號(hào)12345

硬幣數(shù)量〃/枚510152025

長(zhǎng)度1/cm10.5112.0213.5415.0516.56

（3）根據(jù)表中數(shù)據(jù)在圖（b）上描點(diǎn)，繪制圖線；

（4）取出全部硬幣，把冰墩墩玩具放入塑料袋中，穩(wěn)定后橡皮筋長(zhǎng)度的示數(shù)如圖（c）所示,

此時(shí)橡皮筋的長(zhǎng)度為cm；

（5）由上述數(shù)據(jù)計(jì)算得冰墩墩玩具的質(zhì)量為g（計(jì)算結(jié)果保留3位有效數(shù)字）。

【答案】①.見解析②.15.35③.127

【解析】

（4）⑵由圖可知刻度尺的分度值為1mm,故讀數(shù)/=15.35cm；

（5）[3]設(shè)橡皮筋的勁度系數(shù)為左，原長(zhǎng)為迎，則

nlmg=k（ll-x0）

n2mg=k（k—%）

設(shè)冰墩墩的質(zhì)量為他，則有

m{g=k（l-x0）

聯(lián)立各式代入數(shù)據(jù)可得叫?42.69g。

2、（2022?廣東卷?T11）某實(shí)驗(yàn)小組為測(cè)量小球從某一高度釋放，與某種橡膠材料碰撞導(dǎo)

致的機(jī)械能損失，設(shè)計(jì)了如圖（。）所示的裝置，實(shí)驗(yàn)過(guò)程如下:

(b)

（1）讓小球從某一高度由靜止釋放，與水平放置的橡膠材料碰撞后豎直反彈。調(diào)節(jié)光電門

位置，使小球從光電門正上方釋放后，在下落和反彈過(guò)程中均可通過(guò)光電門。

（2）用螺旋測(cè)微器測(cè)量小球的直徑，示數(shù)如圖（6）所示，小球直徑d=mm0

（3）測(cè)量時(shí)，應(yīng)__________（選填"A”或"B"，其中A為“先釋放小球，后接通數(shù)字計(jì)

時(shí)器”，B為“先接通數(shù)字計(jì)時(shí)器，后釋放小球”）。記錄小球第一次和第二次通過(guò)光電門也遮

光時(shí)間J和L=

（4）計(jì)算小球通過(guò)光電門的速度，已知小球的質(zhì)量為優(yōu)，可得小球與橡膠材料碰撞導(dǎo)致的

機(jī)械能損失AE=（用字母相、d、4和L表示）。

（5）若適當(dāng)調(diào)高光電門的高度，將會(huì)（選填“增大”或“減小”）因空氣阻力引

起的測(cè)量誤差。

1,d、,1,d、2

【答案】①.7.883##7.884②.B③.5m（一丫—3m（一）④.增大

2tl2t2

【解析】

（2）川依題意，小球的直徑為

d—7.5mm+38.4x0.01mm=7.884mm

考慮到偶然誤差，7.883mm也可以。

（3）[2]在測(cè)量時(shí)，因小球下落時(shí)間很短，如果先釋放小球，有可能會(huì)出現(xiàn)時(shí)間記錄不完整,

所以應(yīng)先接通數(shù)字計(jì)時(shí)器，再釋放小球，故選B。

（4）[3]依題意，小球向下、向上先后通過(guò)光電門時(shí)的速度分別為也、V2,則有

d

V1"?

則小球與硅膠材料碰撞過(guò)程中機(jī)械能的損失量為

1y12

=-m(—)--m(—)

乙

22t2

（5）[4]若調(diào)高光電門的高度，較調(diào)整之前小球會(huì)經(jīng)歷較大的空中距離，所以將會(huì)增大因空

氣阻力引起的測(cè)量誤差。

3、（2022?山東卷?門3）在天宮課堂中、我國(guó)航天員演示了利用牛頓第二定律測(cè)量物體質(zhì)

量的實(shí)驗(yàn)。受此啟發(fā)。某同學(xué)利用氣墊導(dǎo)軌、力傳感器、無(wú)線加速度傳感器、輕彈簧和待測(cè)

物體等器材設(shè)計(jì)了測(cè)量物體質(zhì)量的實(shí)驗(yàn)，如圖甲所示。主要步驟如下：

①將力傳感器固定在氣墊導(dǎo)軌左端支架上，加速度傳感器固定在滑塊上；

②接通氣源。放上滑塊。調(diào)平氣墊導(dǎo)軌；

山j(luò)傳感器加速臂感器

/0000000000婆皿叫滑塊氣墊導(dǎo)軌酸3源

圖甲

③將彈簧左端連接力傳感器，右端連接滑塊。彈簧處于原長(zhǎng)時(shí)滑塊左端位于。點(diǎn)。A點(diǎn)到。

點(diǎn)的距離為5.00cm,拉動(dòng)滑塊使其左端處于A點(diǎn)，由靜止釋放并開始計(jì)時(shí)；

④計(jì)算機(jī)采集獲取數(shù)據(jù)，得到滑塊所受彈力尸、加速度。隨時(shí)間t變化的圖像，部分圖像如

圖乙所示。

>o/(m-s-2)

回答以下問(wèn)題（結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字）：

（1）彈簧的勁度系數(shù)為N/m。

（2）該同學(xué)從圖乙中提取某些時(shí)刻尸與。的數(shù)據(jù)，畫出。一尸圖像如圖丙中I所示，由此可

得滑塊與加速度傳感器的總質(zhì)量為kg。

（3）該同學(xué)在滑塊上增加待測(cè)物體，重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)步驟，在圖丙中畫出新的a一尸圖像H,

則待測(cè)物體的質(zhì)量為kg。

【答案】①.12②.0.20③.0.13

【解析】

（1）口］由題知，彈簧處于原長(zhǎng)時(shí)滑塊左端位于。點(diǎn)，A點(diǎn)到。點(diǎn)的距離為5.00cm。拉動(dòng)滑

塊使其左端處于A點(diǎn)，由靜止釋放并開始計(jì)時(shí)。結(jié)合圖乙的歹一/圖有

Ax=5.00cm,F=0.610N

根據(jù)胡克定律

Ax

計(jì)算出

k-12N/m

（2）⑵根據(jù)牛頓第二定律有

F=ma

則a—尸圖像的斜率為滑塊與加速度傳感器的總質(zhì)量的倒數(shù)，根據(jù)圖丙中I,則有

13-0.一14-1

=5kg

則滑塊與加速度傳感器的總質(zhì)量為

m=0.20kg

（3）［3］滑塊上增加待測(cè)物體，同理，根據(jù)圖丙中n,則有

±=^|^kg"=3kg"

則滑塊、待測(cè)物體與加速度傳感器的總質(zhì)量為

m1=0.33kg

則待測(cè)物體的質(zhì)量為

Am=mr-m=0.13kg

4、（2022?全國(guó)甲卷?T23）利用圖示的實(shí)驗(yàn)裝置對(duì)碰撞過(guò)程進(jìn)行研究。讓質(zhì)量為網(wǎng)的滑

塊A與質(zhì)量為丐的靜止滑塊B在水平氣墊導(dǎo)軌上發(fā)生碰撞，碰撞時(shí)間極短，比較碰撞后A

和B的速度大小匕和V,,進(jìn)而分析碰撞過(guò)程是否為彈性碰撞。完成下列填空:

（1）調(diào)節(jié)導(dǎo)軌水平;

（2）測(cè)得兩滑塊的質(zhì)量分別為0.510kg和0.304kg。要使碰撞后兩滑塊運(yùn)動(dòng)方向相反，應(yīng)

選取質(zhì)量為kg的滑塊作為A；

（3）調(diào)節(jié)B的位置，使得A與B接觸時(shí)，A的左端到左邊擋板的距離S］與B的右端到右

邊擋板的距離“相等；

（4）使A以一定的初速度沿氣墊導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)，并與B碰撞，分別用傳感器記錄A和B從碰

撞時(shí)刻開始到各自撞到擋板所用的時(shí)間。和；

（5）將B放回到碰撞前的位置，改變A的初速度大小，重復(fù)步驟（4）。多次測(cè)量的結(jié)果如

下表所示；

12345

0.490.671.011.221.39

t2/s0.150.210.330.400.46

0.31420.330.330.33

（6）表中的自=（保留2位有效數(shù)字）;

（7）4的平均值為；（保留2位有效數(shù)字）

嶺

（8）理論研究表明，對(duì)本實(shí)驗(yàn)的碰撞過(guò)程，是否為彈性碰撞可由五判斷。若兩滑塊的碰撞

嶺

為彈性碰撞，則立的理論表達(dá)式為（用網(wǎng)和加2表示），本實(shí)驗(yàn)中其值為（保

V2

留2位有效數(shù)字），若該值與（7）中結(jié)果間的差別在允許范圍內(nèi)，則可認(rèn)為滑塊A與滑塊B

在導(dǎo)軌上的碰撞為彈性碰撞。

-m.

【答案】0.304②.0.31③.0.32④.甘一L⑤.0.33

2ml

【解析】

(2)川應(yīng)該用質(zhì)量較小的滑塊碰撞質(zhì)量較大的滑塊，碰后運(yùn)動(dòng)方向相反，故選0.304kg的

滑塊作為A。

(6)⑵由于兩段位移大小相等，根據(jù)表中的數(shù)據(jù)可得

k_vi__°,21

=0.31

2一彩一：―0.67

(7)[3]4平均值為

丫2

10.31+0.31+0.33+0.33+0.33

k=----------------------------=0.32

5

(8)[4][5]彈性碰撞時(shí)滿足動(dòng)量守恒和機(jī)械能守恒，可得

叫%=-m^+m2v2

121212

/叫％=5叫匕+]加2%

聯(lián)立解得

匕_叫一叫

%2ml

代入數(shù)據(jù)可得

工=0.33

%

5、(2022?全國(guó)乙卷?T22)用雷達(dá)探測(cè)一高速飛行器的位置。從某時(shí)刻(f=0)開始的一

段時(shí)間內(nèi)，該飛行器可視為沿直線運(yùn)動(dòng)，每隔Is測(cè)量■次其位置，坐標(biāo)為x,結(jié)果如下表所

不：

t/s0123456

x!m050710941759250533294233

回答下列問(wèn)題：

(1)根據(jù)表中數(shù)據(jù)可判斷該飛行器在這段時(shí)間內(nèi)近似做勻加速運(yùn)動(dòng)，判斷的理由是:

(2)當(dāng)x=5O7m時(shí)，該飛行器速度的大小v=m/s；

(3)這段時(shí)間內(nèi)該飛行器加速度的大小。=m/s2(保留2位有效數(shù)字)。

【答案】①.相鄰1s內(nèi)的位移之差接近Ax=80m②.547③.79

【解析】

(1)口]第1s內(nèi)的位移507m,第2s內(nèi)的位移587m,第3s內(nèi)的位移665m,第4s內(nèi)的位移

746m,第5s內(nèi)的位移824m,第6s內(nèi)的位移904m,則相鄰Is內(nèi)的位移之差接近△尸80m,

可知判斷飛行器在這段時(shí)間內(nèi)做勻加速運(yùn)動(dòng)；

（2）⑵當(dāng)x=507m時(shí)飛行器的速度等于0-2s內(nèi)的平均速度，則

1094

匕=m/s=547m/s

2

（3）[3]根據(jù)

X4233-2x1759

?_36--y03m/s2?79m/s2

9T29^?

6、（2022?浙江6月卷?T17）（1）①“探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律”實(shí)驗(yàn)裝置如圖1

所示，長(zhǎng)木板水平放置，細(xì)繩與長(zhǎng)木板平行。圖2是打出紙帶的一部分，以計(jì)數(shù)點(diǎn)。為位

移測(cè)量起點(diǎn)和計(jì)時(shí)起點(diǎn)，則打計(jì)數(shù)點(diǎn)B時(shí)小車位移大小為emo由圖3中小車運(yùn)動(dòng)的

OAB

M鄴響W他腳胡那啊

01cm23456

圖2

利用圖1裝置“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)，需調(diào)整的是。

A.換成質(zhì)量更小的車B.調(diào)整長(zhǎng)木板的傾斜程度

C.把鉤碼更換成祛碼盤和祛碼D.改變連接小車的細(xì)繩與長(zhǎng)木板的夾角

①下列說(shuō)法正確的是;

A.拉著細(xì)繩套的兩只彈簧秤，穩(wěn)定后讀數(shù)應(yīng)相同

B.在已記錄結(jié)點(diǎn)位置的情況下，確定一個(gè)拉力的方向需要再選擇相距較遠(yuǎn)的兩點(diǎn)

C.測(cè)量時(shí)彈簧秤外殼與木板之間不能存在摩擦

D.測(cè)量時(shí)，橡皮條、細(xì)繩和彈簧秤應(yīng)貼近并平行于木板

②若只有一只彈簧秤，為了完成該實(shí)驗(yàn)至少需要（選填“2”、“3”或“4”）次把橡皮

條結(jié)點(diǎn)拉到。。

【答案】6.15-6.251.7~2.1③.BC##CBD⑤.3

【解析】

(1)山依題意，打計(jì)數(shù)點(diǎn)B時(shí)小車位移大小為6.20cm,考慮到偶然誤差，6.15cm~6.25cm

也可；

[2]由圖3中小車運(yùn)動(dòng)的數(shù)據(jù)點(diǎn)，有

Av1.05-0.30.10，2

a=——=---------------m/s-2=1.9m/s

At0.4

考慮到偶然誤差，L7m/s2~2.1m/s2也可；

[3]A.利用圖1裝置“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)時(shí)，需要滿足小車質(zhì)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大

于鉤碼質(zhì)量，所以不需要換質(zhì)量更小的車，故A錯(cuò)誤；

B.利用圖1裝置“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)時(shí)，需要利用小車斜向下的分力

以平衡其摩擦阻力，所以需要將長(zhǎng)木板安打點(diǎn)計(jì)時(shí)器一端較滑輪一端適當(dāng)?shù)母咭恍蔅

正確；

C.以系統(tǒng)為研究對(duì)象，依題意“探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律”實(shí)驗(yàn)時(shí)有

L9/z

mM+m

考慮到實(shí)際情況，即了《根g,有

M+m

則可知

Mx47n

而利用圖1裝置“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)時(shí)要保證所懸掛質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車質(zhì)

量，即加《知；可知目前實(shí)驗(yàn)條件不滿足，所以利用當(dāng)前裝置在“探究加速度與力、質(zhì)量

的關(guān)系”時(shí)，需將鉤碼更換成磋碼盤和祛碼，以滿足小車質(zhì)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于所懸掛物體的質(zhì)量，

故C正確；

D.實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，需將連接祛碼盤和小車的細(xì)繩應(yīng)跟長(zhǎng)木板始終保持平行，與之前的相同，

故D錯(cuò)誤。

故選BC?

(2)[4]A.在不超出彈簧測(cè)力計(jì)的量程和橡皮條形變限度的條件下，使拉力適當(dāng)大些，不

必使兩只測(cè)力計(jì)的示數(shù)相同，故A錯(cuò)誤；

B.在已記錄結(jié)點(diǎn)位置的情況下，確定一個(gè)拉力的方向需要再選擇相距較遠(yuǎn)的一個(gè)點(diǎn)就可以

了，故B錯(cuò)誤；

C.實(shí)驗(yàn)中拉彈簧秤時(shí)，只需讓彈簧與外殼間沒(méi)有摩擦，此時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)即為彈簧對(duì)

細(xì)繩的拉力相等，與彈簧秤外殼與木板之間是否存在摩擦無(wú)關(guān)，故C錯(cuò)誤；

D.為了減小實(shí)驗(yàn)中摩擦對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響，拉橡皮條時(shí)，橡皮條、細(xì)繩和彈簧秤應(yīng)貼近并

平行于木板，故D正確。

故選D。

[5]若只有一只彈簧秤，為了完成該實(shí)驗(yàn)，用手拉住一條細(xì)繩，用彈簧稱拉住另一條細(xì)繩，

互成角度的拉橡皮條，使其結(jié)點(diǎn)達(dá)到某一點(diǎn)0,記下位置O和彈簧稱示數(shù)B和兩個(gè)拉力的

方向；交換彈簧稱和手所拉細(xì)繩的位置，再次將結(jié)點(diǎn)拉至。點(diǎn)，使兩力的方向與原來(lái)兩力

方向相同，并記下此時(shí)彈簧稱的示數(shù)尸2；只有一個(gè)彈簧稱將結(jié)點(diǎn)拉至。點(diǎn)，并記下此時(shí)彈

簧稱的示數(shù)廠的大小及方向；所以若只有一只彈簧秤，為了完成該實(shí)驗(yàn)至少需要3次把橡皮

條結(jié)點(diǎn)拉到。。

7、（2022?浙江1月卷?T23）”探究碰撞中的不變量”的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示，阻力很小的

滑軌上有兩輛小車A、B,給小車A一定速度去碰撞靜止的小車B,小車A、B碰撞前后的

速度大小可由速度傳感器測(cè)得。

BA

u珂

①實(shí)驗(yàn)應(yīng)進(jìn)行的操作有O

A.測(cè)量滑軌的長(zhǎng)度

B.測(cè)量小車的長(zhǎng)度和高度

C.碰撞前將滑軌調(diào)成水平

②下表是某次實(shí)驗(yàn)時(shí)測(cè)得的數(shù)據(jù)：

碰撞后B的速

碰撞前A的速度大碰撞后A的速度

A的質(zhì)量/kgB的質(zhì)量/kg度大小/

小/（mfT）大小/（m?sT）

（m-s-1）

0.2000.3001.0100.2000.800

由表中數(shù)據(jù)可知，碰撞后小車A、B所構(gòu)成系統(tǒng)的總動(dòng)量大小是kg-in/s0（結(jié)果保

留3位有效數(shù)字）

【答案】①.C②.0.200

【解析】

①[1]碰撞前將滑軌調(diào)成水平，保證碰撞前后A、B做勻速直線運(yùn)動(dòng)即可，沒(méi)有必要測(cè)量滑軌

的長(zhǎng)度和小車的長(zhǎng)度、高度。

故選Co

②⑵由表中數(shù)據(jù)可知小車A的質(zhì)量小于B的質(zhì)量，則碰后小車A反向運(yùn)動(dòng)，設(shè)碰前小車A

的運(yùn)動(dòng)方向?yàn)檎较颍瑒t可知碰后系統(tǒng)的總動(dòng)量大小為

p=mBvB-mAv\

解得

p'=0.200kg-m/s

8、（2022?浙江1月卷?T17）（1）在“研究平拋運(yùn)動(dòng)”實(shí)驗(yàn)中，以小鋼球離開軌道末端時(shí)

球心位置為坐標(biāo)原點(diǎn)。，建立水平與豎直坐標(biāo)軸。讓小球從斜槽上離水平桌面高為〃處?kù)o止

釋放，使其水平拋出，通過(guò)多次描點(diǎn)可繪出小球做平拋運(yùn)動(dòng)時(shí)球心的軌跡，如圖所示。在軌

跡上取一點(diǎn)A,讀取其坐標(biāo)（xo,yo）。

①下列說(shuō)法正確的是=

A.實(shí)驗(yàn)所用斜槽應(yīng)盡量光滑

B.畫軌跡時(shí)應(yīng)把所有描出的點(diǎn)用平滑的曲線連接起來(lái)

C.求平拋運(yùn)動(dòng)初速度時(shí)應(yīng)讀取軌跡上離原點(diǎn)較遠(yuǎn)的點(diǎn)的數(shù)據(jù)

②根據(jù)題目所給信息，小球做平拋運(yùn)動(dòng)的初速度大小vo=

③在本實(shí)驗(yàn)中要求小球多次從斜槽上同一位置由靜止釋放的理由是。

【答案】①.C②.D③.確保多次運(yùn)動(dòng)的軌跡相同

【解析】

①⑴A.只要保證小球每次從同一位置靜止釋放，到達(dá)斜槽末端的速度大小都相同，與實(shí)驗(yàn)

所用斜槽是否光滑無(wú)關(guān)，故A錯(cuò)誤；

B.畫軌跡時(shí)應(yīng)應(yīng)舍去誤差較大的點(diǎn)，把誤差小的點(diǎn)用平滑的曲線連接起來(lái)，故B錯(cuò)誤；

C.求平拋運(yùn)動(dòng)初速度時(shí)應(yīng)讀取軌跡上離遠(yuǎn)點(diǎn)較遠(yuǎn)的點(diǎn)的數(shù)據(jù)，便于減小讀數(shù)產(chǎn)生的偶然誤

差，故C正確；

故選Co

②⑵坐標(biāo)原點(diǎn)。為拋出點(diǎn)，由平拋規(guī)律有

%=咿

1,

為=萬(wàn)且廠

聯(lián)立解得平拋酎初速度為

故選Do

③⑶小球多次從斜槽上同一位置由靜止釋放是為了保證到達(dá)斜槽末端的速度大小都相同，

從而能確保多次運(yùn)動(dòng)的軌跡相同。

9、（2022?河北?T11）某實(shí)驗(yàn)小組利用鐵架臺(tái)、彈簧、鉤碼、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、刻度尺等器材

驗(yàn)證系統(tǒng)機(jī)械能守恒定律，實(shí)驗(yàn)裝置如圖1所示。彈簧的勁度系數(shù)為比原長(zhǎng)為“，鉤碼的

…1,

質(zhì)量為相。已知彈簧的彈性勢(shì)能表達(dá)式為石=一62,其中左為彈簧的勁度系數(shù)，X為彈簧的

2

形變量，當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣却笮間。

彈簧

鉤

楣

（1）在彈性限度內(nèi)將鉤碼緩慢下拉至某一位置，測(cè)得此時(shí)彈簧的長(zhǎng)度為"接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)

器電源。從靜止釋放鉤碼，彈簧收縮，得到了一條點(diǎn)跡清晰的紙帶。鉤碼加速上升階段的部

分紙帶如圖2所示，紙帶上相鄰兩點(diǎn)之間的時(shí)間間隔均為7（在誤差允許范圍內(nèi)，認(rèn)為釋放

鉤碼的同時(shí)打出A點(diǎn)）。從打出A點(diǎn)到打出尸點(diǎn)時(shí)間內(nèi)，彈簧的彈性勢(shì)能減少量為,

鉤碼的動(dòng)能增加量為,鉤碼的重力勢(shì)能增加量為。

（2）利用計(jì)算機(jī)軟件對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，得到彈簧彈性勢(shì)能減少量、鉤碼的機(jī)械能增加

量分別與鉤碼上升高度〃的關(guān)系，如圖3所示。由圖3可知，隨著〃增加，兩條曲線在縱向

的間隔逐漸變大，主要原因是。

②加仇一4)2

③.mghs④.見解析

8T2

【解析】

（1）［1］從打出A點(diǎn)到打出P點(diǎn)時(shí)間內(nèi)，彈簧的彈性勢(shì)能減少量為

1,1,

△Ep彈=]k(L-Lj-3k(L-L。-h5y

整理有

19

第彈=以工_4）4—5碗;

⑵打尸點(diǎn)時(shí)鉤碼的速度為

h.—h.

vF=———-

F2T

由于在誤差允許的范圍內(nèi)，認(rèn)為釋放鉤碼的同時(shí)打出A點(diǎn)，則鉤碼動(dòng)能的增加量為

［3］鉤碼的重力勢(shì)能增加量為

△Ep>=mghi

（2）⑷鉤碼機(jī)械能的增加量，即鉤碼動(dòng)能和重力勢(shì)能增加量的總和，若無(wú)阻力做功則彈簧

彈性勢(shì)能的減少量等于鉤碼機(jī)械能的增加量。現(xiàn)在隨著人增加，兩條曲線在縱向的間隔逐漸

變大，而兩條曲線在縱向的間隔即阻力做的功，則產(chǎn)生這個(gè)問(wèn)題的主要原因是鉤碼和紙帶運(yùn)

動(dòng)的速度逐漸增大，導(dǎo)致空氣阻力逐漸增大，以至于空氣阻力做的功也逐漸增大。

10、（2022?湖北?T12）某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)用拉力傳感器驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)。一

根輕繩一端連接固定的拉力傳感器，另一端連接小鋼球，如圖甲所示。拉起小鋼球至某一位

置由靜止釋放，使小鋼球在豎直平面內(nèi)擺動(dòng)，記錄鋼球擺動(dòng)過(guò)程中拉力傳感器示數(shù)的最大值

41ax和最小值［近。改變小鋼球的初始釋放位置，重復(fù)上述過(guò)程。根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)在直角坐標(biāo)

系中繪制的5ax-。正圖像是一條直線，如圖乙所示。

(1)若小鋼球擺動(dòng)過(guò)程中機(jī)械能守恒。則圖乙中直線斜率的理論值為O

(2)由圖乙得:直線的斜率為，小鋼球的重力為N。(結(jié)果均保留2位有效數(shù)

字)

(3)該實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)誤差的主要來(lái)源是(單選，填正確答案標(biāo)號(hào))。

A.小鋼球擺動(dòng)角度偏大

B.小鋼球初始釋放位置不同

C.小鋼球擺動(dòng)過(guò)程中有空氣阻力

圖甲圖乙

【答案】①.-2②.-2.10.59@.C

【解析】

(1)口]設(shè)初始位置時(shí)，細(xì)線與豎直方向夾角為仇則細(xì)線拉力最小值為

Min=mgcos0

到最低點(diǎn)時(shí)細(xì)線拉力最大，則

12

mglQ-cos3)=—mv

v2

Tmax-mg=m—

聯(lián)立可得

&x=3m^-27^n

即若小鋼球擺動(dòng)過(guò)程中機(jī)械能守恒。則圖乙中直線斜率的理論值為-2；

(2)[2][3]由圖乙得直線的斜率為

『L77T35-

0.2

3mg=1.77

則小鋼球的重力為

mg=0.59

（3）[4]該實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)誤差的主要來(lái)源是小鋼球擺動(dòng)過(guò)程中有空氣阻力，使得機(jī)械能減小，故

選C。

2021年高考真題

1.（2021?浙江卷）在“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”實(shí)驗(yàn)中，小王用如圖1所示的裝置，讓重物從

靜止開始下落，打出一條清晰的紙帶，其中的一部分如圖2所示。。點(diǎn)是打下的第一個(gè)點(diǎn),

A、B、C和。為另外4個(gè)連續(xù)打下的點(diǎn)。

圖1

.O..（（.A,B,C,D

_|11刪甲訓(xùn)甲州中陽(yáng)昨叩叩叩叩司叫？叫111皿州『11網(wǎng)?型卜刑卜訓(xùn)型網(wǎng)了州卜叫卜胡甲訓(xùn)中刪,

01cm2319202122232425262728293031323334

圖2

①為了減小實(shí)驗(yàn)誤差，對(duì)體積和形狀相同的重物，實(shí)驗(yàn)時(shí)選擇密度大的理由是o

②已知交流電頻率為50Hz,重物質(zhì)量為200g,當(dāng)?shù)刂亓铀俣萭=9.80m/s2,則從。點(diǎn)

到C點(diǎn)，重物的重力勢(shì)能變化量的絕對(duì)值|第|=J、C點(diǎn)的動(dòng)能

￡叱=J（計(jì)算結(jié)果均保留3位有效數(shù)字）。比較后比與|町|的大小，出現(xiàn)這一

結(jié)果的原因可能是o

A.工作電壓偏高B.存在空氣阻力和摩擦力C.接通電源前釋放了紙帶

【答案】阻力與重力之比更小（或其它合理解釋）0.5470.588C

【解析】

①[1]在驗(yàn)證機(jī)械能守恒實(shí)驗(yàn)時(shí)阻力越小越好，因此密度大的阻力與重力之比更小

②⑵由圖中可知0C之間的距離為％c=27.90cm,因此機(jī)械能的減少量為

|AEp|=mgxoc=0.2x9.8x0.27901=0.547J

[3]勻變速運(yùn)動(dòng)時(shí)間中點(diǎn)的速度等于這段時(shí)間的平均速度，因此

0.330—0.233

vc=^=m/s=2.425m/s

c2T2x0.02

因此動(dòng)能的增加量為

11

E.=-mv9}=—義0.2x2.425x2.425J=0.588J

kC22

[4]工作電壓偏高不會(huì)影響實(shí)驗(yàn)的誤差，存在摩擦力會(huì)使重力勢(shì)能的減少量大于動(dòng)能的增加

量，只有提前釋放了紙帶，紙帶的初速度不為零，下落到同一位置的速度偏大才會(huì)導(dǎo)致動(dòng)能

的增加量大于重力勢(shì)能的減少量。

2.（2021.全國(guó)卷）為測(cè)量小銅塊與瓷磚表面間的動(dòng)摩擦因數(shù)，一同學(xué)將貼有標(biāo)尺的瓷磚的一

端放在水平桌面上，形成一傾角為1的斜面（已知sina=0.34,cosa=0.94）,小銅塊可在

斜面上加速下滑，如圖所示。該同學(xué)用手機(jī)拍攝小銅塊的下滑過(guò)程，然后解析視頻記錄的圖

像，獲得5個(gè)連續(xù)相等時(shí)間間隔（每個(gè)時(shí)間間隔AT=0.20s）內(nèi)小銅塊沿斜面下滑的距離總

（z=l,2,3,4,5）,如下表所示。

siS2S3S4S5

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

由表中數(shù)據(jù)可得，小銅塊沿斜面下滑的加速度大小為m/s2,小銅塊與瓷磚表面

間的動(dòng)摩擦因數(shù)為。（結(jié)果均保留2位有效數(shù)字，重力加速度大小取9.80m/s2）

【答案】0.430.32

【解析】

山根據(jù)逐差法有

a=/）一『）=（12.74+11.02）x1。J；58+5.87）xO2mzs②.。布企

6（AT）26x0.202

⑵對(duì)小銅塊受力分析根據(jù)牛頓第二定律有

mgsina-jumgcosa=ma

代入數(shù)據(jù)解得

〃?0.32

3.（2021?全國(guó)卷）某同學(xué)利用圖（a）所示裝置研究平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律。實(shí)驗(yàn)時(shí)該同學(xué)使用頻

閃儀和照相機(jī)對(duì)做平拋運(yùn)動(dòng)的小球進(jìn)行拍攝，頻閃儀每隔0.05s發(fā)出一次閃光，某次拍攝后

得到的照片如圖（b）所示（圖中未包括小球剛離開軌道的影像）。圖中的背景是放在豎直平

面內(nèi)的帶有方格的紙板，紙板與小球軌跡所在平面平行，其上每個(gè)方格的邊長(zhǎng)為5cm。該

同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中測(cè)得的小球影像的高度差已經(jīng)在圖（b）中標(biāo)出。

完成下列填空：（結(jié)果均保留2位有效數(shù)字）

（1）小球運(yùn)動(dòng)到圖（b）中位置A時(shí)，其速度的水平分量大小為m/s,豎直分

量大小為m/s；

（2）根據(jù)圖（b）中數(shù)據(jù)可得，當(dāng)?shù)刂亓铀俣鹊拇笮閙/s2o

【答案】L02.09.7

【解析】

（1）[1]因小球水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，因此速度為

x

Vo=——m/s=1.0m/s

70.05

⑵豎直方向做自由落體運(yùn)動(dòng)，因此A點(diǎn)的豎直速度可由平均速度等于時(shí)間中點(diǎn)的瞬時(shí)速度

求得

8x5x10—2

m/s=2.0m/s

0.05x4

（2）[3]由豎直方向的自由落體運(yùn)動(dòng)可得

院4T2

代入數(shù)據(jù)可得

g=9.7m/s2

4.（2021.廣東卷）某興趣小組測(cè)量一緩沖裝置中彈簧的勁度系數(shù)，緩沖裝置如圖所示，固

定在斜面上的透明有機(jī)玻璃管與水平面夾角為30。，彈簧固定在有機(jī)玻璃管底端。實(shí)驗(yàn)過(guò)程

如下：先沿管軸線方向固定一毫米刻度尺，再將單個(gè)質(zhì)量為200g的鋼球（直徑略小于玻璃

管內(nèi)徑)逐個(gè)從管口滑進(jìn)，每滑進(jìn)一個(gè)鋼球，待彈簧靜止，記錄管內(nèi)鋼球的個(gè)數(shù)”和彈簧上

端對(duì)應(yīng)的刻度尺示數(shù)％,數(shù)據(jù)如表所示。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中彈簧始終處于彈性限度內(nèi)。采用逐差

法計(jì)算彈簧壓縮量，進(jìn)而計(jì)算其勁度系數(shù)。

n123456

Ln/cm8.0410.0312.0514.0716.1118.09

(1)利用M=4+3—4(i=1,2,3)計(jì)算彈簧的壓縮量：AL]=6.03cm,AL2=6.08cm,

壓縮量的平均值

AL3=cm,AL=M+M+M=cm；

3

(2)上述互是管中增加個(gè)鋼球時(shí)產(chǎn)生的彈簧平均壓縮量；

(3)忽略摩擦，重力加速度g取9.80m小2,該彈簧的勁度系數(shù)為N/m?(結(jié)果保留

3位有效數(shù)字)

【答案】6.046.05348.6

【解析】

(1)口]根據(jù)壓縮量的變化量為

AZj=L6-L3=(18.09-12.05)cm=6.04cm

⑵壓縮量的平均值為

—rAZ-.+AL,+AL,6.03+6.08+6.04

A￡=——!------=--------=-----------------------cm?6.05cm

33

(2)[3]因三個(gè)AL是相差3個(gè)鋼球的壓縮量之差，則所求平均值為管中增加3個(gè)鋼球時(shí)產(chǎn)

生的彈簧平均壓縮量；

(3)[4]根據(jù)鋼球的平衡條件有

3mgsinff-k-AL

解得

,3mgsin03x0.2x9.8xsin30°.,,,.,

k=—=-=------------NT/mx48o.6NT/m

AL6.05x10-2

5.(2021?湖南卷)某實(shí)驗(yàn)小組利用圖(a)所示裝置探究加速度與物體所受合外力的關(guān)系。

主要實(shí)驗(yàn)步驟如下：

圖（a）圖（b）

（1）用游標(biāo)卡尺測(cè)量墊塊厚度丸，示數(shù)如圖（b）所示，h=cm；

（2）接通氣泵，將滑塊輕放在氣墊導(dǎo)軌上，調(diào)節(jié)導(dǎo)軌至水平；

（3）在右支點(diǎn)下放一墊塊，改變氣墊導(dǎo)軌的傾斜角度；

（4）在氣墊導(dǎo)軌合適位置釋放滑塊，記錄墊塊個(gè)數(shù)"和滑塊對(duì)應(yīng)的加速度

（5）在右支點(diǎn)下增加墊塊個(gè)數(shù)（墊塊完全相同），重復(fù)步驟（4）,記錄數(shù)據(jù)如下表:

n123456

a/m-s~20.0870.1800.2600.4250.519

根據(jù)表中數(shù)據(jù)在圖（c）上描點(diǎn)，繪制圖線

如果表中缺少的第4組數(shù)據(jù)是正確的，其應(yīng)該是m/s2（保留三位有效數(shù)字）。

（1）川墊塊的厚度為

/?=lcm+2x0.1mm=1.02cm

（5）⑵繪制圖線如圖;

[3]根據(jù)

nh

mg■-=ma

可知。與〃成正比關(guān)系，則根據(jù)圖像可知，斜率

,0.6a

K-——=—

74

解得

a=0.342m/s2

6.（2021?河北卷）某同學(xué)利用圖1中的實(shí)驗(yàn)裝置探究機(jī)械能變化量與力做功的關(guān)系，所用

器材有：一端帶滑輪的長(zhǎng)木板、輕細(xì)繩、50g的鉤碼若干、光電門2個(gè)、數(shù)字計(jì)時(shí)器、帶

遮光條的滑塊（質(zhì)量為200g,其上可放鉤碼）、刻度尺，當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹?.80m/s2,實(shí)

驗(yàn)操作步驟如下:

遮光條光電門1光電門2

圖1

①安裝器材，調(diào)整兩個(gè)光電門距離為50.00cm,輕細(xì)繩下端懸掛4個(gè)鉤碼，如圖1所示；

②接通電源，釋放滑塊，分別記錄遮光條通過(guò)兩個(gè)光電門的時(shí)間，并計(jì)算出滑塊通過(guò)兩個(gè)光

電門的速度；

③保持最下端懸掛4個(gè)鉤碼不變，在滑塊上依次增加一個(gè)鉤碼,記錄滑塊上所載鉤碼的質(zhì)量,

重復(fù)上述步驟；

④完成5次測(cè)量后，計(jì)算出每次實(shí)驗(yàn)中滑塊及所載鉤碼的總質(zhì)量M、系統(tǒng)（包含滑塊、滑

塊所載鉤碼和輕細(xì)繩懸掛鉤碼）總動(dòng)能的增加量AEk及系統(tǒng)總機(jī)械能的減少量AE,結(jié)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

回答下列問(wèn)題：

（1）實(shí)驗(yàn)中輕細(xì)繩所懸掛鉤碼重力勢(shì)能的減少量為J（保留三位有效數(shù)字）；

（2）步驟④中的數(shù)據(jù)所缺數(shù)據(jù)為；

（3）若M為橫軸，△￡為縱軸，選擇合適的標(biāo)度，在圖2中繪出AE—M圖像

iAE/J

若系統(tǒng)總機(jī)械能的減少量等于克服摩擦力做功，則物塊與木板之間的摩擦因數(shù)為（保

留兩位有效數(shù)字）

【答案】0.9800.5880.40(0.38-0.42)

【解析】

（1）[1]四個(gè)鉤碼重力勢(shì)能的減少量為

AEP=4mgL=4x0.05x9.8x0.5J=0.980J

（2）[2]對(duì)滑塊和鉤碼構(gòu)成的系統(tǒng)，由能量守恒定律可知

1,1,

4mgL—暝='(4m+(4m+M)v;

其中系統(tǒng)減少的重力勢(shì)能為

AEP=4mgL

系統(tǒng)增加的動(dòng)能為

1917

AEk(4m+Af)vf--(4m+M)v-

系統(tǒng)減少的機(jī)械能為小七=嗎，則代入數(shù)據(jù)可得表格中減少的機(jī)械能為

AE4=0.98-0.392=0.5881

（3）⑶根據(jù)表格數(shù)據(jù)描點(diǎn)得AE-M的圖像為

⑷根據(jù)做功關(guān)系可知

AE=piMgL

則AE—Af圖像的斜率為

0.785-0.393

k=RgL==1.96

0.4-0.2

解得動(dòng)摩擦因數(shù)為

A=0.40(0.38-0.42)

7.（2021?浙江卷）（1）用如圖所示裝置進(jìn)行“探究功與速度變化的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)。裝有祛碼的盤

用繞過(guò)滑輪的細(xì)線牽引小車，盤和祛碼的重力可當(dāng)作牽引力。小車運(yùn)動(dòng)的位移和速度可以由

打點(diǎn)紙帶測(cè)出，以小車為研究對(duì)象，改變祛碼質(zhì)量，便可探究牽引力所做的功與小車速度變

化的關(guān)系。

小車打點(diǎn)計(jì)時(shí)器

mL

盤和硅碼

①關(guān)于這個(gè)實(shí)驗(yàn)，下列說(shuō)法正確的是

A.需要補(bǔ)償小車受到阻力的影響

B.該實(shí)驗(yàn)裝置可以“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”

C.需要通過(guò)調(diào)節(jié)定滑輪使細(xì)線與長(zhǎng)木板平行

D.需要滿足盤和祛碼的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量

②如圖2所示是兩條紙帶，實(shí)驗(yàn)時(shí)打出的應(yīng)是第條（填寫“I”或“II”）紙帶；

珊州聊響啜叩峰叫叫姍和解啊吶州岬啊則刪即胛響甲岬啊響叫

01cm23456789101112131415161718192021222324

I

123456789101112131415

1帥|山刖|所響1111|1響II胛和甲I單岬師唧I唧刖啊串|即叫加唧財(cái)唧型胛

01cm23456789101112131415161718192021222324

II

③根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，在坐標(biāo)紙上畫出的W-v2圖象是一條過(guò)原點(diǎn)的直線，據(jù)此圖象（填“能”

或“不能”）求出小車的質(zhì)量。

⑵小明同學(xué)在做“測(cè)定玻璃的折射率”實(shí)驗(yàn)時(shí)，發(fā)現(xiàn)只有3枚大頭針，他把大頭針A、B、C

插在如圖所示位置，并測(cè)出了玻璃的折射率。請(qǐng)?jiān)诖痤}紙相應(yīng)方框中畫出光路圖，標(biāo)出入射

角i和折射角r,并寫出折射率n的計(jì)算式。

A

B

sinz

【答案】ACDII能n=----

sinr

【解析】

d)[l]A.題中需要將盤和祛碼的重力可當(dāng)作牽引力，所以首先需要補(bǔ)償小車受到阻力的影

響，即抬高長(zhǎng)木板右端，小車在不接盤和祛碼的情況下，輕推小車，使小車做勻速直線運(yùn)動(dòng),

說(shuō)明小車重力沿斜面的分力與小車所受阻力等大反向，A正確；

D.然后掛上盤與祛碼加，根據(jù)牛頓第二定律

mg—T—ma

對(duì)小車"，根據(jù)牛頓第二定律

T=Ma

兩式相比解得繩子拉力

TM1

1=---------me=---------me

M+m1+_m

M

當(dāng)滿足盤和祛碼的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量，即T=mg,盤和祛碼的重力可當(dāng)作牽引力，

D正確；

B.實(shí)驗(yàn)過(guò)程中摩擦阻力無(wú)法消除，本實(shí)驗(yàn)裝置無(wú)法驗(yàn)證“機(jī)械能守恒定律”故B錯(cuò)誤。

C.細(xì)線與長(zhǎng)木板平行需要平行，保證繩子的拉力與小車運(yùn)動(dòng)方向一致，這樣盤和祛碼的重

力可完全當(dāng)作牽引力，C正確。

故選ACD。

⑵小車做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，位移逐漸增大，所以實(shí)驗(yàn)打出的紙帶是第II條。

⑶根據(jù)動(dòng)能定理可知W=g〃v2,圖像的斜率為;據(jù)卬―丫2能求出小車的質(zhì)量。

⑵⑷光路圖如圖所示

⑸根據(jù)折射定律可知〃="。

sinr

2電學(xué)實(shí)驗(yàn)

2022年高考真題

1、（2022?湖南卷?T12）小夢(mèng)同學(xué)自制了一個(gè)兩擋位（“xl”“xlO”）的歐姆表，其內(nèi)部

結(jié)構(gòu)如圖所示，4為調(diào)零電阻（最大阻值為4m），?、&,、凡為定值電阻

（&+<&<K），電流計(jì)G的內(nèi)阻為《（《<<及）。用此歐姆表測(cè)量一待測(cè)電阻的

阻值，回答下列問(wèn)題：

mn

①I②

（I）短接①②，將單刀雙擲開關(guān)S與加接通，電流計(jì)G示數(shù)為/,“；保持電阻刷滑片位置

不變，將單刀雙擲開關(guān)S與“接通，電流計(jì)G示數(shù)變?yōu)?“，則/“In（填“大于”或

“小于”

（2）將單刀雙擲開關(guān)S與"接通，此時(shí)歐姆表的擋位為（填“xl”或“xlO”）；

（3）若從“xl”擋位換成“xlO”擋位，調(diào)整歐姆零點(diǎn)（歐姆零點(diǎn)在電流計(jì)G滿偏刻度

處）時(shí)，調(diào)零電阻&的滑片應(yīng)該調(diào)節(jié)（填“向上”或“向下”）；

（4）在“xlO”擋位調(diào)整歐