2023山東版物理高考第二輪復(fù)習(xí)專題十七實驗非選擇題（2022長沙雅禮中學(xué)月考三,11）小剛同學(xué)設(shè)計用如圖甲所示裝置測定彈簧的勁度系數(shù),用刻度尺測量出光滑斜面的高度h和斜面的長度L,首先把彈簧放在光滑桌面上,用刻度尺測量出彈簧的長度L。,然后把彈簧放到光滑斜面上,上端固定在擋板上,帶有掛鉤的小物塊掛在下端，小物塊靜止后,用刻度尺測量出此時彈簧的長度X,用彈簧測力計測量出小物塊重力G。換用不同的小物塊，重復(fù)上述實驗,在紙上畫出x隨G的變化規(guī)律圖線,如圖乙所示，圖線最后部分為曲線。測得圖線直線部分的斜率為k,?縱截距為X0.（1）彈簧的勁度系數(shù)為.（2）L,和x0的大小關(guān)系為L?X。（選填“大于”“等于”或“小于”）0（3）圖線最后部分為曲線的原因是.答案⑴去（2）小于（3）彈簧超過了彈性限度解析（1）由幾何知識有Sin。彳,小物塊平衡時有Gsin9=k（x-L。），整理得x=^G+L。,其中斜率喂k0,所以彈簧的勁度系數(shù)k=上。（2）因為彈簧自身會有重力，所以彈簧在水平桌面上的原長L,小于在斜面上的原長xo.（3）彈簧在彈性限度內(nèi),彈力隨其對應(yīng)伸長量線性增大,超過了彈性限度就不再線性增大。(2022湖南師大附中月考三,12)在學(xué)習(xí)了多用電表的原理以后,某同學(xué)對自制多用電表產(chǎn)生了興趣。他走進(jìn)物理實驗室,用一個滿偏電流為3mA、內(nèi)阻約為9Q的電流表,滑動變阻器和一節(jié)電動勢為1.5V的干電池組裝一個歐姆表。⑴他首先測量了電流表的內(nèi)阻，另取來一個量程為1.5V的電壓表和一個總阻值為999.9Q的電阻箱,測量電路如圖1所示，閉合開關(guān)S后,調(diào)節(jié)電阻箱的阻值，他測得電流表滿偏時,電壓表的讀數(shù)為1.47V,電阻箱的讀數(shù)為480Q，則電流表的內(nèi)阻rg=Q。(2)該同學(xué)設(shè)計了如圖2所示的電路,完成調(diào)試后表盤上1.5mA的刻度對應(yīng)的電阻值為(3)該同學(xué)又從實驗室取來R。音Q的標(biāo)準(zhǔn)電阻與電流表并聯(lián),這相當(dāng)于對圖2中的歐姆表換擋，換擋前后歐姆表的倍率之比為。圖3—@―0 0紅黑

圖i⑷該同學(xué)還用如圖1改裝了一個歐姆表:當(dāng)R.未接入時，閉合開關(guān)S,將紅、黑表筆分開時,調(diào)節(jié)可變電阻,使電流表滿偏,然后R接入紅、黑表筆之間開始測電阻,下列關(guān)于該歐姆表說法正確的是■A.電阻刻度的零位置在靈敏電流表的右端B.表盤上的電阻刻度是均勻的C.測量電阻前,歐姆調(diào)零不需要紅、黑表筆短接D.測量電阻后,應(yīng)將開關(guān)S斷開答案(1)10(2)500(3)10：1(4)CD解析(D設(shè)電阻箱的阻值為R。'，則有Ro'+小?解得rg=10C,c c⑵圖2電路,表頭總內(nèi)阻為r內(nèi)合=500Q,當(dāng)1=1.5mA,根據(jù)解得R=500Q.% R+「內(nèi)(3)圖3電路,電流表滿偏時，總電流1=率+1.=30mA,表頭的總內(nèi)阻r內(nèi)—=50Q,故換擋前后歐姆表的倍率之比為10：1.(4)由圖4可知，該電路是利用并聯(lián)分流的特點改裝的，電流表也可視為“電壓表”。當(dāng)紅、黑表筆短接時,電流表被短路了,示數(shù)為0,此歐姆表的零刻度在電流表的左端,A錯誤;利用閉合電路歐姆定律，可知表盤刻度是不均勻的,B錯誤;測量電阻前,需要將紅、黑表筆斷開,調(diào)節(jié)可變電阻,使電流表滿偏,C正確;測量電阻后,該電路仍閉合,故應(yīng)將開關(guān)S斷開,D正確。(2022長沙新高考適應(yīng)性考試,11)為測定當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭,某實驗小組用圖甲所示裝置進(jìn)行實驗。長為L的輕質(zhì)細(xì)繩一端固定在0點,另一端拴一個質(zhì)量為m的小球(其直徑遠(yuǎn)小于L),在懸點()的正下方小球擺動時球心經(jīng)過處的N點固定一光電門,忽略空氣阻力和細(xì)繩的形變.實驗步驟如下:⑴用螺旋測微器測出小球的直徑D,示數(shù)如圖乙，小球直徑D=mm;(2)將小球拉至偏離豎直方向的某位置，測出此時細(xì)繩與豎直方向的夾角e；(3)多次從不同夾角0處靜止釋放，并測出相應(yīng)的小球經(jīng)過光電門的時間At,該小組同學(xué)利用圖像來分析數(shù)據(jù)，以cos0為橫軸，以為縱軸，可作出圖像為如圖丙所示的一條直線。A.At B.(At)" C.； D.—-~2At (At)⑷若求得圖像斜率的絕對值為k,則當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間=(用I)、k、L表示)。答案(1)5.670?5.672(3)D(4)券解析(1)根據(jù)螺旋測微器讀數(shù)規(guī)則,得小球的直徑D=(5.5+17.0X0.01)mm=5.670mm。(3)小球經(jīng)過光電門的速度為v吟根據(jù)機械能守恒定律有mgL(l-cos0 ，整理可得加鬻-等cos。，以cos。為橫軸，以扁為縱軸，可作出圖像為一條直線。(4)由⑶知圖像斜率的絕對值為k書,所以解得當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間=^[2022和平一模,9(1)]利用如圖所示的裝置可以驗證動量守恒定律,即研究半徑相同的小球在軌道水平部分碰撞前后的動量關(guān)系。先安裝好實驗裝置,在地上鋪一張白紙,白紙上鋪放復(fù)寫紙,記下重垂線所指的彳立置0。①為完成此實驗,以下提供的測量工具中,必須使用的是.A.刻度尺B.天平C.打點計時器D.秒表②關(guān)于本實驗,下列說法正確的是.A.同一組實驗中,入射小球必須從同T立置由靜止釋放B.入射小球的質(zhì)量必須小于被碰小球的質(zhì)量C.軌道傾斜部分必須光滑D.軌道末端必須水平放置③實驗時先讓入射球多次從斜軌上位置S由靜止釋放,通過白紙和復(fù)寫紙找到其平均落地點的位置P.然后,把被碰球靜置于軌道的水平部分末端，仍將入射球從斜軌上位置S由靜止釋放,與被碰球相撞,并多次重復(fù)該操作，兩小球平均落地點位置分別為M、N,不同小組的同學(xué)分別進(jìn)行實驗，所用的入射球質(zhì)量均為被碰球質(zhì)量的2倍,下列各組白紙上記錄的小球落點位置結(jié)果,由于誤差較大明顯不符合動量守恒規(guī)律的是。答案①AB②AD③AD解析①實驗需要驗證的是表達(dá)式miVo=miVi+m2V2,需要用天平測量兩個小球的質(zhì)量,由于兩球從同一高度做平拋運動,因此空中運動的時間相等，等式兩邊同乘時間t,得到表達(dá)式m,?OP=m,?OM+m,?ON,因此用刻度尺測出小球在撞前、后做平拋運動的水平位移就可以了，因此選A、B;②同一組實驗，每次入射小球都從同一高度釋放，才能保證碰撞前的速度相等，故A正確;只有入射小球質(zhì)量大于被碰小球質(zhì)量才能保證入射小球不被反彈，故B錯誤;本實驗需要的是在軌道末端的速度,與這個速度是如何獲得的無關(guān),即與軌道是否光滑無關(guān)，故C錯誤;運用平拋運動的規(guī)律驗證表達(dá)式,需要拋出速度水平，故D正確。③將題目條件nh=2iib代入m,?0P=mi?0M+m2?ON,得到0N=2(OP-OM),即ON=2PM,故選A、D。[2021耀華中學(xué)月考,9(2)]在“探究等溫情況下一定質(zhì)量的氣體壓強與體積的關(guān)系”實驗中，某同學(xué)將注射器活塞置于刻度為10磯處，記錄此時的壓強，然后逐漸減小氣體體積,每減少1mL測一次壓強:柱套柱套①為了更好地完成實驗,下列說法正確的有()A.改變氣體體積時動作應(yīng)盡量快B.手不要接觸注射器有氣體的部分C.活塞和注射器之間涂抹潤滑油是為了減少摩擦D.橡膠套和注射器口應(yīng)保證嚴(yán)格密封②該同學(xué)根據(jù)得到的數(shù)據(jù)畫出圖像,發(fā)現(xiàn)圖像不是直線,如圖所示,造成這種現(xiàn)象的原因可能是A.橡膠套密封不嚴(yán)，發(fā)生了漏氣B.注射器管口處和橡膠套連接處的氣體體積不能忽略C.注射器內(nèi)氣體溫度上升D.壓強太大,玻意耳定律不再適用答案①BD②C解析①實驗過程中,為保持溫度不變,改變氣體體積時動作應(yīng)盡量慢些，故A錯誤;手接觸注射器有氣體的部分會導(dǎo)致氣體的溫度變化,故B正確;活塞和注射器之間涂抹潤滑油是為了保證氣體不發(fā)生泄露以確保質(zhì)量不變，故C錯誤;橡膠套和注射器口應(yīng)保證嚴(yán)格密封，是為了避免氣體發(fā)生泄露導(dǎo)致質(zhì)量變化,故D正確。②pV=nRT知,p［圖像的圖線斜率k=nRT,當(dāng)橡膠套密封不嚴(yán)發(fā)生漏氣時,n減小,圖線斜率減小,而題中斜率增大,故A錯誤;連接軟管中存在氣體為被封閉氣體中的一部分,實驗時氣體總質(zhì)量不變，且這部分氣體體積很小,不會影響斜率，故B錯誤;由pV=nRT知,溫度升高,pj圖像的圖線斜率增大,故C正確;本實驗滿足壓強不太大（和大氣壓相比）的條件,故D錯誤。（2022江蘇南通如皋二模,11）小明利用如圖甲所示的裝置進(jìn)行“驗證動量守恒定律”的實驗。已知被碰小球b與入射小球a半徑相同,b的質(zhì)量為a的一半。甲乙(1)下列實驗操作步驟,正確順序是.①在薄平木板表面先后釘上白紙和復(fù)寫紙,將該木板豎直并貼緊桌面右側(cè)邊緣②將a向左壓縮彈簧到某一位置由靜止釋放,撞到木板，在白紙上留下壓痕P③在桌面的適當(dāng)位置固定好彈簧發(fā)射器,調(diào)節(jié)桌面為水平狀態(tài)④將b放在桌面的右邊緣，將a向左壓縮彈簧到同一位置由靜止釋放,與b相碰后，兩球在白紙上留下壓痕巳、P；.⑤將木板向右平移適當(dāng)距離,再將a向左壓縮彈簧到某T立置由靜止釋放,撞到木板,在白紙上留下壓痕Pz(2)關(guān)于該實驗,下列說法正確的有.A.步驟②⑤中a的釋放點位置可以不同B.為減小誤差,彈簧的壓縮量越大越好C.a與彈簧發(fā)射器的摩擦不影響實驗驗證D.a、b碰撞過程有動能損失，會導(dǎo)致實驗誤差(3)測得小球在木板上的壓痕3、巴、P，分別與P之間的豎直距離h,、兒、h%當(dāng)滿足關(guān)系式時,可證明a、b碰撞過程中動量守恒。(4)若改變小球a、b的材質(zhì)和質(zhì)量,b下落的最小高度為(用上表示)。(5)若操作步驟⑤后，小明未發(fā)現(xiàn)木板向右平移到圖乙的虛線位置,則測得a、b碰后的總動量將(選填“偏大”“偏小”或“不變”)。答案⑴③①②⑤④(2)AC⑶島卡+島(4)與⑸偏小解析(1)實驗操作步驟正確的順序應(yīng)為③①②⑤④。(2)步驟②中白紙上留下的壓痕P是為了記錄水平位置,而步驟⑤中a的釋放點位置對應(yīng)平拋初速度，故步驟②⑤中a的釋放點位置可以不同,A正確;彈簧壓縮量越大,小球離開彈簧時獲得的動能越大,下落的高度會越小,在用刻度尺測量長度時測量的長度越短,誤差越大，故彈簧的壓縮量不是越大越好,B錯誤；實驗中只需保證⑤④兩步驟中將a向左壓縮彈簧到同一位置由靜止釋放,即可保證每次入射小球速度相同,彈簧發(fā)射器及桌面不一定要光滑,故a與彈簧發(fā)射器的摩擦不影響實驗驗證,C正確;a、b碰撞過程動量守恒,本實驗是通過平拋運動規(guī)律計算小球碰撞前后的速度從而驗證動量守恒,與碰撞過程是否有動能損失無關(guān),1)錯誤。(3)小球離開軌道后做平拋運動,設(shè)木板與拋出點之間的水平距離為X,初速度為v,由平拋運動規(guī)律可得h=-gt2,x=vt解得v=x器設(shè)碰撞前a球的速度為Vo,碰撞后a球的速度為v?b球的速度為V2,則有v0=x層,v產(chǎn)x層,v2=x層設(shè)a的質(zhì)量為2m,b的質(zhì)量為m,由動量守恒定律可得2mvo=2mvi+mv2則有2m?x區(qū)=2m?x層+m?x層212 y/2螞 72/11整理可得扁扁+品(4)設(shè)a、b的質(zhì)量分別為mum2,若a、b發(fā)生的是彈性碰撞，則有nhVo=miVi+m2Vz,呆詔=、資+京k諺解得b碰后的速度為vz=W-v產(chǎn)居mi+7712H■-k故當(dāng)m>>m2時,Vn的速度最大,最大值為2vo,對a由平拋運動規(guī)律可知同理可得,碰后h下落的高度為hb§g（嘉丫聯(lián)立可得L咚⑸若操作步驟⑤后,小明未發(fā)現(xiàn)木板向右平移到題圖乙的虛線位置,則測得落點hu%將變大故測得a、b碰后的總動量將變小。7.（2022江蘇鹽城二模,12）利用DIS電流傳感器可以測量電容器的電容。讓充電后的電容器通過大電阻R放電,電流傳感器A與計算機連接,記錄放電電流I隨時間t變化的圖像，圖像與坐標(biāo)軸圍成的面積數(shù)值上等于電容器的帶電荷量Q（可用DIS系統(tǒng)軟件計算），Q與充電電壓U的比值即電容器的電容C.甲乙（1）圖甲、圖乙為放電法測量電容的兩種電路原理圖,先讓開關(guān)S與1端相連,充電結(jié)束后,讀出電壓表的示數(shù)。然后把開關(guān)擲向2端，得到It圖像，測量出電容器的帶電荷量Q。在甲、乙兩圖中，實驗系統(tǒng)誤差較大的是（選填“甲”或“乙”），原因是對實驗的影響，使電容測量值（選填“偏大”、“偏小”或“不變”）。（2）DIS系統(tǒng)軟件記錄的放電電流I隨時間t變化的圖像可能是。

(3)某同學(xué)選擇了正確的實驗電路圖,經(jīng)過實驗操作獲得了多組數(shù)據(jù),如下表所示:123456U/V10.813.716.820.023.827.0Q/XW'C0.921.201.221.702.082.41請根據(jù)以上數(shù)據(jù)，作出Q-1圖作,由圖作可得該電容器的電容是UF(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)。(4)該同學(xué)是通過滑動變阻器來改變電容器的充電電壓的,請結(jié)合上述電路原理圖,在下面的方框內(nèi)作出能改變電容器充電電壓的電路原理圖。(5)該同學(xué)在完成電容的測量實驗后,把一多用電表的選擇開關(guān)調(diào)到歐姆擋,正確調(diào)零后把紅黑表筆同時與電容器的兩極接觸,請你描述接觸后多用電表指針的偏轉(zhuǎn)情況(5)多用電表指針先快速偏大角度,后