近年江苏高考分析教师卷2实验题分析.docx

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近年江苏高考分析教师卷2实验题分析

2015年江苏高考物理学科试题趋势预测分析

（二）

重温高考题——实验题分析

第10题

第11题

考点

创新点

考点

创新点

2011

力的合成实验：

弹簧秤的读数，实验条件的控制，实验方案的优化。

一次实验同时测出三个力

测电阻实验：

考查描点作图，由图作答能力，误差分析。

从新角度考查等效替代原理。

2012

多用电表探究黑箱内部元件；多用电表使用方法，读数方法，电学实验常规要求。

试触法选择电表量程。

功能关系实验：

实验方案的优化，描点作图，由图作答，误差分析。

创新实验，用基本器材实验，考查查迁移能力。

运算量大，实为计算加推理题。

2013

小灯泡伏安曲线实验：

电路连接，保护电阻选择，实验常规要求，描点作图。

拆分电路方法，作图问题不足之处分析。

测定重力加速度实验：

实验条件的控制，实验方案的优化，两次测量法消除系统误差。

创新实验，用基本器材进行实验，两次测量法消除系统误差。

2014

测电阻率实验：

千分尺使用方法，读数方法，电路路障分析，实验方案的优化。

考查千分尺锁定装置的使用。

力的合成实验：

力的图示法，实验条件的控制，由图作答能力，实验方案的优化。

精确作出力的图示，从新的角度考查出由图作答能力

四年实验主要考查：

基本仪器的使用，实验常规的要求，描点作图能力，由图作答能力。

实验条件的控制，实验方案的改进与优化，误差分析。

其中描点作图、由图作答、实验方案的改进与优化，每年必考。

四年中两次考查创新实验，能力要求高；四年8个实验题，每题都有创新之处，有时就一空，这告诫我们实验复习必须仔细，必须真做实验。

实验复习必须仔细，如弹簧秤校零，弹簧秤自重对实验有无影响；千分尺的粗调与微调，锁、测量范围；游标尺测外径、测内径、测深度，锁。

39．（2011年第10题）（9分）某同学用如图所示的实验装置来验证“力的平行四边形定则”。

弹簧测力计A挂于固定点P，下端用细线挂一重物M。

弹簧测力计B的一端用细线系于O点，手持另一端向左拉，使结点O静止在某位置。

分别读出弹簧测力计A和B的示数，并在贴于竖直木板的白纸上记录O点的位置和拉线的方向。

（1）本实验用的弹簧测力计示数的单位为N，图中A的示数为_______N。

（2）下列不必要的实验要求是_________。

（请填写选项前对应的字母）

A．应测量重物M所受的重力

B．弹簧测力计应在使用前校零

C．拉线方向应与木板平面平行

D．改变拉力，进行多次实验，每次都要使O点静止在同一位置

（3）某次实验中，该同学发现弹簧测力计A的指针示数稍稍超出量程，请你提出一个解决办法。

【答案】（9分）

（1）3.6

（2）D（3）改变弹簧测力计B的拉力大小（或减小重物质量、或将A换称量程较大的测力计、或改变B的方向等）

【解析】

（1）3.6N

（2）多次实验中，O点位置可以变化（3）改变弹簧测力计B的拉力大小（或减小重物质量、或将A换称量程较大的测力计、或改变B的方向等）

40．（2011年第11题）某同学利用如图所示的实验电路来测量电阻的阻值。

（1）将电阻箱接入a、b之间，闭合开关。

适当调节滑动变阻器R’后保持其阻值不变。

改变电阻箱的阻值R，得到一组电压表的示数U与R的数据如下表：

请根据实验数据做出U-R关系图像。

（2）用待测电阻RX替换电阻箱，读得电压表示数为2.00V。

利用

（1）中测绘的U-R图像可得RX=_________Ω。

（3）使用较长时间后，电池的电动势可认为不变，但内阻增大。

若仍用本实验装置和

（1）中测绘的U-R图像测定某一电阻，则测定结果将_________（选填“偏大”或“偏小”）。

现将一已知阻值为10Ω的电阻换接在a、b之间，你应如何调节滑动变阻器，便仍可利用本实验装置和

（1）中测绘的U-R图像实现对待测电阻的准确测定？

【答案】

【解析】

（1）根据实验数据做出U-R关系图像如下图

（2）由图像可知当电压表示数为2.00V时，RX=20Ω

（3）使用较长时间后，内阻增大，使得电路中的电流偏小，若电压依然为原值，则需要的电阻值较大，所以电阻箱所测得的电阻偏小，现将一已知阻值为10Ω的电阻换接在a、b之间，若想利用本实验装置和

（1）中测绘的U-R图像实现对待测电阻的准确测定，则需要改变滑动变阻器的阻值，使电压表示数为1.50V

41．（2012年第10题）（8分）如题10-1图所示的黑箱中有三只完全相同的电学元件,小明使用多用电表对其进行探测.

（1）在使用多用电表前,发现指针不在左边“0刻度线处,应先调整题10-2图中多用电表的_________（选填“A"、“B"或“C"）.

（2）在用多用电表的直流电压挡探测黑箱a、b接点间是否存在电源时,一表笔接a,另一表笔应_________（选填“短暂“或“持续“）接b,同时观察指针偏转情况.

（3）在判定黑箱中无电源后,将选择开关旋至“×1”挡,调节好多用电表,测量各接点间的阻

值.测量中发现,每对接点间正反向阻值均相等,测量记录如下表.两表笔分别接a、b

时,多用电表的示数如题10-2图所示.

请将记录表补充完整,并在答题卡的黑箱图中画出一种可能的电路.

【答案】

（1）A

（2）短暂（3）5.

【解析】

（1）A为机械调零旋钮、B为电阻调零旋钮、C为档位旋钮，在使用多用电表前,发现指针不在左边应进行机械调零，调节A旋钮。

（2）为防止电流过大烧坏电表，表笔应短暂接b。

（3）电表的示数为

，电阻分布可能如图示。

42．（2012年第11题）（10分）为测定木块与桌面之间的动摩擦因数,小亮设计了如图所示的装置进行实验.实验中,当木块A位于水平桌面上的O点时,重物B刚好接触地面.将A拉到P点,待B稳定后静止释放,A最终滑到Q点.分别测量OP、OQ的长度h和s.改变h,重复上述实验,分别记录几组实验数据.

（1）实验开始时,发现A释放后会撞到滑轮.请提出两个解决方法.

（2）请根据下表的实验数据作出s-h关系的图象.

（3）实验测得A、B的质量分别为m=0.40kg、M=0.50kg.根据s-h图象可计算出A块与桌面间的动摩擦因数

=_________.（结果保留一位有效数字）

（4）实验中,滑轮轴的摩擦会导致μ的测量结果_________（选填“偏大冶或“偏小冶）.

【答案】

（1）减小B的质量;增加细线的长度（或增大A的质量;降低B的起始高度）

（2）（见图）（3）0.4（4）偏大

【解析】

（1）B减少的重力势能转化成系统的内能和AB的动能，A释放后会撞到滑轮，说明B减少的势能太多，转化成系统的内能太少，可以通过减小B的质量;增加细线的长度（或增大A的质量;降低B的起始高度）解决。

（3）由能的转化和守恒定律可得：

，又A、B的质量分别为m=0.40kg、M=0.50kg，可知

，在s-h图象上任取一组数据代入可以求得

。

（4）若考虑滑轮轴的摩擦，有一部分机械能转化成滑轮轴的内能，实际计算时忽略了这部分能量，由于摩擦产生是内能比实际变大，所以测量结果偏大。

以功能关系为背景，考查实验方案的优化，描点作图能力，由图作答能力，误差分析能力。

创新之处，本题不是大纲规定实验，要求同学用基本器材进行实验，意在考查学生迁移能力。

计算量较大，明为实验题，实为计算加推理。

43．（2013年第10题，8分）为探究小灯泡的电功率P和电压U的关系,小明测量小灯泡的电压U和电流I，利用P=UI得到电功率。

实验所使用的小灯泡规格为“3.0V1.8W”，电源为12V的电池,滑动变阻器的最大阻值为10Ω.

（1）准备使用的实物电路如图甲所示。

请将滑动变阻器接入电路的正确位置.（用笔画线代替导线）

（2）现有10Ω、20Ω和50Ω的定值电阻，电路中的电阻R1应选_______Ω的定值电阻。

（3）测量结束后，应先断开开关，拆除_______两端的导线,再拆除其他导线,最后整理好器材。

（4）小明处理数据后将P、U2描点在坐标纸上，并作出了一条直线，如图乙所示。

请指出图象中不恰当的地方.

【答案】

（1）如图所示

（2）10 （3）电池 （4）图线不应画为直线；横坐标的标度不恰当

【解析】

（1）从滑动变阻器的最大阻值为10Ω及电功率P和电压U的关系图线知：

滑动变阻器在电路里调节范围大，故滑动变阻器必须采取分压式，由于电流表测量流过灯泡的电流，由

可推知，电流表应选量程0-0.6A，连接电路图如上图所示。

（2）电源为12V，而小灯泡的额定电压为3V，且滑动变阻器的电阻只10Ω，故需串联一合适的电阻来分担电压。

小灯泡规格为“3.0V1.8W”，可求出灯泡的电阻

设串联的电阻阻值为

当滑动触头P移到最右端时：

灯泡两端的电压最大，流过灯泡的电流最大，此时流过灯泡的电流

即可，且

，可解得

若取太大，电路里的电流则太小，取

较合适；

（3）为了电路的安全，首先要断电，故应拆除电池两端的导线。

（4）本试验中为探究小灯泡的电功率P和电压U的关系，而电功率P和电压U2图线的斜率代表电阻的倒数，而小灯泡的电阻随温度的升高而增大，而小灯泡在电压较低时，温度随电压的变化比较明显，图线弯曲的变化趋势正反映了这一变化，这也是本实验要研究的规律，若采用直线，则有悖于这一规律，当然不合实际；从图像看：

图像的横向只占据了方格纸近一半，说明横坐标的标度选取的不恰当。

【考点定位】伏安法测小灯泡电功率P和电压U。

具体涉及电路的设计、电路图的连接、器材的选取、电路的安全及实验数据的处理等方面。

难度：

较大。

44（2013年第11题10分）某兴趣小组利用自由落体运动测定重力加速度，实验装置如图所示。

倾斜的球槽中放有若干个小铁球，闭合开关K，电磁铁吸住第1个小球。

手动敲击弹性金属片M，M与触头瞬间分开，第1个小球开始下落，M迅速恢复，电磁铁又吸住第2个小球。

当第1个小球撞击M时，M与触头分开，第2个小球开始下落……。

这样，就可测出多个小球下落的总时间。

（1）在实验中，下列做法正确的有___▲____。

（A）电路中的电源只能选用交流电源

（B）实验前应将M调整到电磁铁的正下方

（C）用直尺测量电磁铁下端到M的竖直距离作为小球下落的高度

（D）手动敲击M的同时按下秒表开始计时

（2）实验测得小球下落的高度H=1。

980m，10个小球下落的总时间T=6.5s。

可求出重力加速度g=___▲____

。

（结果保留两位有效数字）

（3）在不增加实验器材的情况下，请提出减小实验误差的两个办法。

（4）某同学考虑到电磁铁在每次断电后需要时间

磁性才消失，因此，每个小球的实际下落时间与它的测量时间相差

，这导致实验误差。

为此，他分别取高度

和

，测量n个小球下落的总时间

和

。

他是否可以利用这两组数据消除

对实验结果的影响？

请推导说明。

【答案】

（1）BD;

（2）9.4;（3）增加小球下落的高度，多次重复实验，结果取平均值。

（其它答案只要合理也可）；（4）可以消去

的影响。

【解析】

（1）因为电磁铁的作用是利用其磁效应来吸住铁球的，电路的通断是靠敲击或小球撞击M来实现的，则电源用直流电也可以，故A项错误；为了能让小球准确敲击到M，则实验前应将M调整到电磁铁的正下方以便能及时断电，故B项正确；为了考虑实验的精确性，测量小球下落的高度时应用直尺测量电磁铁下端到M的竖直距离再减去小球的直径，故C项错误；从第一个小球开始下落时刻开始计时，即手动敲击M的时，故D项正确。

本题答案选BD。

（2）设每个小球下落时间为t，则

，由自由落体运动的位移公式

得

，注意结果保留两位有效数值。

（3）要想减少误差，可以增加小球下落的高度，以延长下落的时间，从而减小测量下落时间而造成的误差；还可以多次试验，取平均值，以减少偶然误差等。

（4）由

和

可得

因此可以消去

的影响。

【考点定位】自由落体运动测重力加速度。

本题⑴、⑵考查实验的原理，（3）（4）考查试验的数据处理和误差分析，侧重于基本实验技能的考查。

难度：

中等。

45．（2014年第10题）（8分）某同学通过实验测量一种合金的电阻率。

（1）用螺旋测微器测量合金丝的直径。

为防止读数时测微螺杆发生转动，读数前应先旋紧题图所示的部件（选填“A”、“B”、“C”或“D”）。

从图中的示数可读出合金丝的直径为mm。

（2）题图所示是测量合金丝电阻的电路，相关器材的规格已在图中标出。

合上开关，将滑动变阻器的滑片移到最左端的过程中，发现电压表和电流表的指针只在图示位置发生很小的变化。

由此可以推断：

电路中（选填图中表示接线柱的数字）之间出现了（选填“短路”或“断路”）。

（3）在电路故障被排除后，调节滑动变阻器，读出电压表和电流表的示数分别为2.23V和38mA，由此，该同学算出接入电路部分的合金丝的阻值为58.7Ω。

为了更准确地测出合金丝的阻值，在不更换实验器材的条件下，对实验应作怎样的改进?

请写出两条建议。

【答案】

（1）B，0.410；

（2）7、9，断路；（3）电流表改为内接；测量多组电流和电压值，计算出电阻的平均值。

【解析】

试题分析：

（1）为防止读数时测微螺杆发生转动，读数前应先转动锁紧手柄部件B，合金丝的直径为0.0mm＋0.41mm＋0.000mm＝0.410mm

（2）合上开关，将滑动变阻器的滑片移到最左端的过程中，发现电压表和电流表的指针只在图示位置发生很小的变化，说明电压表被串联在电路中，致使电流表读数很小，电压表读数接近电压电动势，因此电路中连接合金属丝的接线柱7、9之间部分应发生了断路

（3）由于Rx＞

，因此应采用电流表的内接法，减小因电表内阻引起的系统误差，另外可采用多次测量求平均值的方法，可以减小偶然误差；

考点：

本题主要考查了基本仪器的使用、电路故障分析、实验误差分析等问题，属于中档题。

46．（2014年第11题）（10分）小明通过实验验证力的平行四边形定则。

（1）实验记录纸如题图所示，O点为橡皮筋被拉伸后伸长到的位置，两弹簧测力计共同作用时，拉力F1和F2的方向分别过P1和P2点；一个弹簧测力计拉橡皮筋时，拉力F3的方向过P3点。

三个力的大小分别为：

F1＝3.30N、F2＝3.85N和F3＝4.25N。

请根据图中给出的标度作图求出F1和F2的合力。

（2）仔细分析实验，小明怀疑实验中的橡皮筋被多次拉伸后弹性发生了变化，影响实验结果。

他用弹簧测力计先后两次将橡皮筋拉伸到相同长度，发现读数不相同，于是进一步探究了拉伸过程对橡皮筋弹性的影响。

实验装置如题图所示，将一张白纸固定在竖直放置的木板上，橡皮筋的上端固定于O点，下端N挂一重物。

用与白纸平行的水平力缓慢地移动N，在白纸上记录下N的轨迹。

重复上述过程，再次记录下N的轨迹。

两次实验记录的轨迹如题图所示，过O点作一条直线与轨迹交于a、b两点，则实验中橡皮筋分别被拉伸到a和b时所受拉力Fa、Fb的大小关系为。

（3）根据

（2）中的实验，可以得出的实验结果有哪些?

（填写选项前的字母）

A．橡皮筋的长度与受到的拉力成正比

B．两次受到的拉力相同时，橡皮筋第2次的长度较长

C．两次被拉伸到相同长度时，橡皮筋第2次受到的拉力较大

D．两次受到的拉力相同时，拉力越大，橡皮筋两次的长度之差越大

（4）根据小明的上述实验探究，请对验证力的平行四边形定则实验提出两点注意事项。

。

【答案】

（1）如图所示4.7N（4.6～4.9N均可）；

（2）Fa＝Fb；（3）BD；（4）选用新橡皮筋；橡皮筋拉伸不宜过长

【解析】

试题分析：

（1）根据力的图示法作出力F1和F2的图示，如答案图所示，并根据力的平行四边形定则作出两者的合力，用刻度尺量得其长度为单位长度的4.7倍，即合力大小为4.7N（4.6～4.9N均可）。

（2）设Oab与竖直方向的夹角为θ，根据共点力平衡条件解得：

F＝mgtanθ，因此有：

Fa＝Fb

（3）由中分析可知，橡皮筋上的拉力大小为：

T＝

，因此有Ta＝Tb，显然图中Ob＞Oa，故选项A错误；选项B正确；橡皮筋因老化，每次被拉后，形变已经不能完全恢复，因此两次受到的拉力相同时，拉力越大，橡皮筋两次的长度之差越大故选项D正确；两次被拉伸到相同长度时，橡皮筋第2次受到的拉力较小，故选项C错误。

（4）有上述分析可知，要确保橡皮筋发生弹性形变，因此应注意选用新的弹性较好的橡皮筋，每次橡皮筋的形变要在弹性限度内，即拉伸不宜过长。

考点：

本题主要考查了验证力的平行四边形定则实验和探究弹簧伸长量与弹力的关系实验问题，属于中档题。

以力的合成实验为背景，考查力的图示法，实验条件的控制，由图作答能力，实验方案的优化。

创新之处，精确作出力的图示，从全新的角度考查由图作答能力，此题对真做实验者有利。