近三年高考物理實驗題

近三年高考物理實驗題分析及試題預(yù)測

增城區(qū)高級中學(xué)吳秋珍唐利民

一'實驗題內(nèi)容分析

分

題2023年2023年2023年

值

號

226~7游標卡尺的讀數(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)量的低點的速度

摩擦因數(shù)關(guān)系

238~9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

1/I-R圖像

二'實驗題特點分析

1.考查題目是''一力一電〃，目前兩題分值懸殊不大，電學(xué)實驗分值稍多，總

分15分。近三年的實驗都是22題是力學(xué)問題，23題是電學(xué)問題?？傮w上題目

一難一易，但并非力學(xué)問題在前那么難度較低（2023年22題比23題難）。

2.兩道題中必有一道題是設(shè)計性實驗，實驗的主要原理、方法等都來自教材上

的演示實驗、學(xué)生實驗，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、游標卡尺等

的讀數(shù)。

4.在力學(xué)實驗中多涉及到光電門、傳感器等精確度較高的實驗裝置，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

提即

5.兩題中必有一題涉及到具體的實驗操作步驟，根據(jù)實驗?zāi)康耐瓿蓪嶒灢襟E或

根據(jù)實驗步驟分析得出關(guān)系式及處理實驗數(shù)據(jù)。但不會同時出現(xiàn)在兩道題中。主

要考查學(xué)生對根底實驗的目的及操作的掌握情況和對實驗的理解。

6.電學(xué)問題都涉及到計算，考查學(xué)生的計算能力。

三'2023年高考實驗題預(yù)測

根據(jù)以上近三年高考物理實驗題的共同特點分析，對2023年高考物理實驗題預(yù)

測如下：

（一）22.如下列圖的裝置，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，細線一端與力傳感器連接，另一端跨過定滑輪掛

上祛碼盤.實驗首先保持軌道水平，通過調(diào)整祛碼盤里祛碼的質(zhì)量讓小車做勻速運動以實現(xiàn)

平衡摩擦力，再進行后面的操作，并在實驗中獲得以下測量數(shù)據(jù)：小車、力傳感器和擋光板

的總質(zhì)量M,平衡摩擦力時祛碼和祛碼盤的總質(zhì)量m0,擋光板的寬度d,光電門1和2的中

心距離So

“m

嗎冊卅冊卅州）

0101；：0

（1）該實驗是否需要滿足祛碼和祛碼盤的總質(zhì)量遠小于小車（含力傳感器和擋光板）的質(zhì)

1（填“需要”或"不需要”）

（2）實驗需用游標卡尺測量擋光板的寬度d,如下列圖，d=mm

（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3通過

描點作出線性圖象，研究滑塊的加速度與力的關(guān)系，處理數(shù)據(jù)時應(yīng)作出圖象.（選

填"t2—F"、"VLF"或"軟2—F")

23.（9分）現(xiàn)有一只量程3mA、內(nèi)阻約為】00fl的反敏電流表（表頭）.為了較準確地

測量它的內(nèi)阻，采用了如圖甲所示的實驗電路，實驗室提供的器材除電源（電動勢為2V,內(nèi)

阻不計）、電阻箱（最大阻值為999.9。）、開關(guān)和若干導(dǎo)線外，還有多個滑動變阻器和定值電

阻可供選擇（如下表）.

A.滑動變阻器R(0?5n,lA)D.定值電阻Ra（阻值為200Q）

B.滑動變阻器(0-200n.0.5A)E.定值電阻兄式陰值為250）

C.滑動變阻器R式。?】750n,0.1A）F.定值電阻凡,（阻值為5。）

（1）按照實驗電路，用筆畫線代替導(dǎo)線，在如圖乙所示的方框中完成實物圖連接（部分導(dǎo)

線已畫出）.

（2）連接好電路之后，實驗小組進行了以下操作：

第一,先將滑動變阻器的滑片移到最右端，調(diào)節(jié)電阻箱的阻值為零；

第二，閉合開關(guān)S,將滑片緩慢左移,使靈敏電流表滿偏.

第三,保持滑片不動（可認為*6間電壓不變），調(diào)節(jié)電阻箱R'的阻值使靈敏電流表的

示數(shù)恰好為滿刻度的會

若此時電阻箱的示數(shù)如圖丙所示，則靈敏電流表內(nèi)阻的測量值&為n.

(3)為較好地完成實驗，盡量減小實驗誤差，實驗中應(yīng)選擇的滑動變阻器和定值電阻分

別為和(填表格中器材前的字母).

(4)要臨時把該靈敏電流表改裝成3.0V量程的電壓表使用，則應(yīng)將其與電阻箱

(填“串聯(lián)”或“并聯(lián)”)，并把電阻箱的電阻值調(diào)為n.

解析：22.(1)不需要

(2)游標卡尺的主尺讀數(shù)為5mm,游標讀數(shù)等于0Q5X10mm=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.

d

滑塊通過光電門i速度為：4

滑塊通過光電門2速度為：h

根據(jù)功能關(guān)系需要驗證的關(guān)系式為：

(尸/0a

即:應(yīng)選l/t2-F.

23.⑴如右圖

(2)102.5

⑶A、E

⑷串聯(lián)、897.5

(二)22.某同學(xué)通過下述實驗驗證力的平行四邊形定那么。實驗步驟：

①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。

②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01、02,記錄彈簧秤的示數(shù)F,測

量并記錄01、02間的距離(即橡皮筋的長度1)o每次將彈簧秤示數(shù)改變0.50N,測出所對

應(yīng)的1,局部數(shù)據(jù)如下表所示：

F(N)00.501.001.052.002.50

/(cm)10.9712.0213.0013.9815.05

③找出②中F=2.50N時橡皮筋兩端的位置，重新記為0、0',橡皮筋的拉力記為Fw。

④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角度

同時拉橡皮筋的兩端，使秤鉤的下端到達0點，將兩筆尖的位置標記為A、B,橡皮筋0A段

的拉力記為F”0B段的拉力記為FOB。

圖甲圖乙

完成以下作圖和填空：

（1）利用表中數(shù)據(jù)在給出的坐標紙上（見答題卡）畫出F-I圖線，根據(jù)圖線求得

10=cm。

（2）測得OA=6QOcm,OB=7.60cm,那么FOA的大小為N。

（3）根據(jù)給出的標度，在答題卡上作出FOA和F。,的合力F的圖示。

（4）通過比較尸與的大小和方向，即可得出實驗結(jié)論。

23.LED綠色照明技術(shù)已經(jīng)走進我們的生活。某實驗小組要精確測定額定電壓為3V的LED

燈正常工作時的電阻，該燈正常工作時電阻大約500Q,電學(xué)符號與小燈泡電學(xué)符號相同。

實驗室提供的器材有:

A.電流表Al（量程為0至50mA,內(nèi)阻RA1約為3Q）B.電流表A2（量程為0至3mA,內(nèi)

阻RA2=15Q）

C.定值電阻R1=697Q

D.定值電阻R2=1985Q

E.滑動變阻器R（0至20Q）一只

F.電壓表V（量程為0至12V,內(nèi)阻RV=lkQ）

G.蓄電池E（電動勢為12V,內(nèi)阻很?。?/p>

H.開關(guān)S一只，導(dǎo)線假設(shè)干

[1）如下列圖,請選擇適宜的器材，電表1為

電表2為,定值電阻為。（填寫器材前的字母編號）

（2）將采用的電路圖補充完整.

[3）寫出測量LED燈正常工作時的電阻表達式Rx=（填字母，電流表A1,電流表

A2電壓表V的讀數(shù)分別用k、卜、U表示），當表達式中的（填字母）到達

記下另一電表的讀數(shù)代入表達式，其結(jié)果為LED燈正常工作時電阻.

解析：22.（1）做出F-I圖像，求得直線的截距即為10,可得IO=lO.OOcm；

k==--—NIm=50曾/m

(2)可計算彈簧的勁度系數(shù)為Ax0.02；假設(shè)OA=6Q0cm,

OB=7.60cm,那么彈簧的彈力F=上&=50(6.00+7.60-10.0)1.8N；那么此時

F0A=F=1.8N.

⑶如圖；

(4)通過比較F'和F。?！拇笮『头较?，可得出實驗結(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燈的電流，由于電壓表的量程較大，測量誤差較大，不能用的電壓表測量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；

此回額3y

改裝電壓表的內(nèi)阻：RJM滿偏=0.003A=lOOOQ,A2的內(nèi)阻約為15Q,那么定值電阻應(yīng)選

D；

U3

LED燈正常工作時的電流約為1=戾=而陽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；因為滑動變阻器阻值遠小于LED的電阻，所以滑動變阻器

采用分壓式接法.電路圖如下列圖，

LED

由以上分析可知，電表1為F,電表2為B,定值電阻為D.

U

（3）根據(jù)閉合電路歐姆定律知，燈泡兩端的電壓U=I2（R+RA2）,通過燈泡的電流上

衛(wèi)

I2（R2+RA2）

12,所以LED燈正常工作時的電阻RX=I=u

Z2

改裝后的電壓表內(nèi)阻為RV=1985+15Q=2000Q,那么當l2=1.5mA時，LED燈兩端的電壓為

3V,到達額定電壓，測出來的電阻為正常工作時的電阻.

12（RZ+RA2）

故答案為：（1）F：B：D；（2）電路圖如下列圖；［3）RV:12；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=l/2kx"',為了驗證該結(jié)論就嘗試用“研究加速度與

合外力、質(zhì)量關(guān)系”的實驗裝置（如圖甲）設(shè)計了以下步驟進行實驗。

實驗步驟：

A.水平桌面上放一長木板，其左端固定一彈簧，通過細繩與小車左端相連，小車的右端連

接打點計時器的紙帶；

B.將彈簧拉伸x后用插銷鎖定，測出其伸長量x：

C.翻開打點計時器的電源開關(guān)后,拔掉插銷解除鎖定，小車在彈簧作用下運動到左端；

D.選擇紙帶上某處的A點測出其速度v；

E.取不同的x重復(fù)以上步驟屢次，記錄數(shù)據(jù)并利用功能關(guān)系分析結(jié)論。

彈簧插銷

圖甲

實驗中小車的質(zhì)量為m,彈簧的勁度系數(shù)為k,那么:

⑴長木板右端墊一小物塊，其作用是___________________________________________

（2）⑵如圖乙中紙帶上A點位置應(yīng)在（填Si、S2、S3）的段中取；

圖乙

假設(shè)Ep=l/2kx2成立,那么實驗中測量出物理量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）和負溫度系數(shù)電阻器1NTC）。正溫度

系數(shù)電阻器（PTC）在溫度升高時電阻值增大，負溫度系數(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。某實驗小組選用以下器材探究通

過熱敏電阻Rx（常溫下阻值約為10.0Q）的電流隨其兩端電壓變化的特點。

A.電流表A（量程0.6A,內(nèi)阻約0.3Q）

B.電壓表V［量程15.0V,內(nèi)阻約10kQ）

C.滑動變阻器R（最大阻值為10Q）

D.滑動變阻器R（最大阻值為500Q）

E.電源E1電動勢15V,內(nèi)阻忽略）

F.電鍵、導(dǎo)線假設(shè)干

①實驗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）

②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。

③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）o

④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II所示。然后又將熱敏電阻

RI、R2分另0與某電池組連成如下列圖電路。接通對應(yīng)電路后，測得通過R1和R2的電流

分別為0.30A和0.60A,那么該電池組的電動勢為V,內(nèi)阻為（結(jié)

果均保存三位有效數(shù)字）

解析：22.①根據(jù)實驗原理，為了讓祛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

②點間距均勻，為勻速直線運動階段，說明速度到達最大，故紙帶上A點位置應(yīng)在s2.

③根據(jù)能量守恒,有：Epukx-mv：解得:x=s2

路最大電流約為：l=15V/10QQ=1.5A,電流表應(yīng)選B；電源電動勢為15V,電壓表應(yīng)選D；

由于實驗要求電壓從零調(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)；

②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

阻的阻值遠小于電壓表內(nèi)阻，所以電流表應(yīng)用外接法，電路圖

如下列圖：

③由圖2曲線I所示圖線可知，隨電壓增大，電流增大，電|光

阻實際功率增大，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)（PTC）熱敏電阻.

④根據(jù)閉合電路歐姆定律，接R1的時候有E=Ul+llr；接R2的時候有E=U2+l2r

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=6.37Q

（四）22.探究小組利用傳感器研究小球在擺動過程中的機械能守恒規(guī)律，實驗裝置如下

列圖。在懸點處裝有拉力傳感器，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。實驗過程如下：

（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,小球擺到最低點時的動能表達式為1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坐標系中描點連線：

（4）通過描點連線，發(fā)現(xiàn)h與F成線性關(guān)系，如下列圖，可證明小球擺動過程中機械能守

恒。

⑸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)果保存

兩位有效數(shù)字，重力加速度g=IOm/s2.

0)

23.有一根細而均勻的導(dǎo)電材料樣品（如圖a所示），截面為同心圓環(huán)I|

（如圖b所示），此樣品長L約為3cm,電阻約為100Q,這種材料的a

電阻率為p,因該樣品的內(nèi)徑太小，無法直接測量，現(xiàn)提供以下實驗器

b

材:

A.20等分刻度的游標卡尺

B.螺旋測微器

C.電壓表V(量程3V,內(nèi)阻約3kQ)

D.電流表Al(量程50mA,內(nèi)阻約20Q)

E.電流表A2(量程0.3A,內(nèi)阻約1Q)

F.滑動變阻器R(0~20Q,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Rx

I.開關(guān)一只，導(dǎo)線假設(shè)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的實驗方案，答復(fù)以下問題:

⑴用游標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=

34

01020

甲

(2)請選擇適宜的儀器，設(shè)計一個合理的電路圖來測量導(dǎo)電材料樣品的電阻Rx.在方框

內(nèi)畫出實驗電路原理圖，并標明所選器材的符號.這個實驗電阻Rx的測量值將(填

“大于"、“等于"或"小于")實際值.