【创新方案】2021届高考物理二轮复习综合讲与练：专题六-物理实验(含2020高考题).docx

专题六物 理 实 验考情分析备考策略1.高考对同学试验的考查，主要有以下十四个试验：争辩匀变速直线运动；探究弹力和弹簧伸长量的关系；验证力的平行四边形定则；验证牛顿其次定律；探究动能定理；验证机械能守恒定律；测定金属丝的电阻率(同时练习使用螺旋测微器)；描绘小灯泡的伏安特性曲线；测定电源的电动势和内阻；练习使用多用电表；传感器的简洁使用；探究单摆的运动、用单摆测定重力加速度；测定玻璃的折射率；用双缝干涉测光的波长。2.高考除了对课本中原有的同学试验进行考查外，还增加了对演示试验的考查，利用同学所学过的学问，对试验器材或试验方法加以重组，来完成新的试验设计。1.熟知各种器材的特性和使用方法，如游标卡尺、螺旋测微器、打点计时器、多用电表等。2.以课本试验为基础，留意复习试验的目的、原理、设计思想、步骤、数据处理方法、留意事项等。3.把各个试验分门别类，如测量类的试验、验证类的试验、探究类的试验等，找出各个试验的相像点，把握各类试验的方法。4.重视创新设计性试验的复习，这类试验往往在课本试验的基础上进行试验方法的创新。第1讲力学、光学试验与创新考向一游标卡尺和螺旋测微器的读数1游标卡尺的读数2.螺旋测微器的读数测量值固定刻度整毫米数半毫米数可动刻度读数(含估读值)0.01 mm。用游标卡尺测得某样品的长度如图甲所示，其读数L_ mm；用螺旋测微器测得该样品的外边长a如图乙所示，其读数a_ mm。解析依据游标卡尺的读数方法，样品的长度L20 mm30.05 mm20.15 mm。依据螺旋测微器的读数方法，样品的边长a1.5 mm23.00.01 mm1.730 mm。答案20.151.730(1.7291.731均正确)感悟升华1游标卡尺在读数时先确定各尺的分度，把数据转换成以毫米为单位的数据，先读主尺数据，再读游标尺数据，最终两数相加。2螺旋测微器在读数时，留意区分整刻度线与半毫米刻度线，留意推断半毫米刻度线是否露出。3游标卡尺读数时不需估读，而螺旋测微器读数时需估读。1(2022福建高考)某同学测定一金属杆的长度和直径，示数如图甲、乙所示，则该金属杆的长度和直径分别为_ cm和_ mm。甲解析：用毫米刻度尺测量时，读数应读到mm的下一位，即长度测量值为60.10 cm；题图乙中游标卡尺为五格外度游标卡尺，精确度为0.02 mm，主尺读数为4 mm，游标尺第10条刻度线与主尺刻度线对齐，故游标尺读数为100.02 mm0.20 mm，所以金属杆直径测量值为4.20 mm。答案：60.104.20 2如图甲所示游标卡尺读数为_ cm，图乙中螺旋测微器读数为_ mm。甲乙解析：游标卡尺的读数7 mm50.05 mm7.25 mm0.725 cm；螺旋测微器的读数9 mm20.00.01 mm9.200 mm。答案：0.7259.200(9.1989.202均正确)考向二“纸带类”试验1计时仪器的测量方法计时仪器测量方法秒表秒表的读数方法：测量值(t)短针读数(t1)长针读数(t2)，无估读打点计时器(1)tnT(n表示打点的时间间隔的个数，T表示打点周期)；(2)打点频率(周期)与所接沟通电的频率(周期)相同光电计时器光电计时器能自动记录挡光时间，显示在读数窗口2.纸带的三大应用(1)由纸带确定时间要区分打点计时器(打点周期为0.02 s)打出的点与人为选取的计数点之间的区分与联系，若每五个点取一个计数点，则计数点间的时间间隔t0.025 s0.10 s。(2)求解瞬时速度利用做匀变速运动的物体在一段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求打某一点的瞬时速度。如图甲所示，第n点时的速度vn。甲(3)用“逐差法”求加速度乙如图乙所示，由于a1，a2，a3，所以a。某同学利用图甲所示的试验装置，探究物块在水平桌面上的运动规律。物块在重物的牵引下开头运动，重物落地后，物块再运动一段距离停在桌面上(尚未到达滑轮处)。从纸带上便于测量的点开头，每5个点取1个计数点，相邻计数点间的距离如图乙所示。打点计时器电源的频率为50 Hz。甲乙(1)通过分析纸带数据，可推断物块在两相邻计数点_和_之间某时刻开头减速。(2)计数点5对应的速度大小为_ m/s，计数点6对应的速度大小为_ m/s。(保留三位有效数字)(3)物块减速运动过程中加速度的大小为a_ m/s2，若用 来计算物块与桌面间的动摩擦因数(g为重力加速度)，则计算结果比动摩擦因数的真实值_(填“偏大”或“偏小”)。解析(1)从计数点1到6相邻的相等时间内的位移差x2.00 cm，6、7计数点间的位移比5、6计数点之间增加了(12.2811.01)cm1.27 cm”、“”或“”)时，说明气垫导轨已经水平。(2)滑块P用细线跨过气垫导轨左端的定滑轮与质量为m的砝码Q相连，将滑块P由图甲所示位置释放，通过计算机得到的图像如图乙所示，若t1、t2和d已知，要验证滑块和砝码组成的系统机械能是否守恒，还应测出_和_(写出物理量的名称及符号)。解析：(1)若气垫导轨已经水平，滑块做匀速直线运动，滑块遮光条经过光电传感器A、B所用时间相等。(2)要验证滑块和砝码组成的系统机械能是否守恒，还应测出滑块质量M，两光电门间距离L。答案：(1)(2)滑块质量M两光电门间距离L(或两光电门间距离L滑块质量M)3(2022成都模拟)如图甲所示为光学试验用的长方体玻璃砖，它的_面不能用手直接接触。在用插针法测定玻璃砖折射率的试验中，两位同学绘出的玻璃砖和三个针孔a、b、c的位置相同，且插在c位置的针正好拦住插在a、b位置的针的像，但最终一个针孔的位置不同，分别为d、e两点，如图乙所示。计算折射率时，用_(填“d”或“e”)点得到的值较小，用_(填“d”或“e”)点得到的值误差较小。解析：光学面若被手接触污染，会影响观看效果，增加试验误差；分别连接cd和ce并延长到界面，与界面分别交于f、g两点，由n不难得出用d点得到的折射率值较小，过c点的出射光线应平行于ab，利用直尺比对并认真观看，可知ecab，故用e点得到的折射率值误差较小。答案：光学de4(2022全国高考)现用频闪照相方法来争辩物块的变速运动。在一小物块沿斜面对下运动的过程中，用频闪相机拍摄的不同时刻物块的位置如图所示。拍摄时频闪频率是10 Hz；通过斜面上固定的刻度尺读取的5个连续影像间的距离依次为x1、x2、x3、x4。已知斜面顶端的高度h和斜面的长度s。数据如下表所示。重力加速度大小g9.80 m/s2。单位：cmx1x2x3x4hs10.7615.0519.3423.6548.0080.00依据表中数据，完成下列填空：(1)物块的加速度a_ m/s2(保留三位有效数字)。(2)由于 ，可知斜面是粗糙的。解析：(1)频闪照相中相邻影像点的时间间隔相等，利用逐差法求物块的加速度a，又T，解得a4.30 m/s2。(2)若物块沿光滑斜面下滑，对其受力分析，由牛顿其次定律可得加速度agsin g5.88 m/s2，由物块加速度a小于物块沿光滑斜面下滑的加速度a，可知斜面是粗糙的。答案：(1)4.30(2)物块加速度小于g5.88 m/s2(或：物块加速度小于物块沿光滑斜面下滑的加速度)5(2022全国新课标)某同学利用图甲所示试验装置及数字化信息系统获得了小车加速度a与钩码的质量m的对应关系图，如图乙所示。试验中小车(含放射器)的质量为200 g，试验时选择了不行伸长的轻质细绳和轻定滑轮，小车的加速度由位移传感器及与之相连的计算机得到。回答下列问题：(1)依据该同学的结果，小车的加速度与钩码的质量成_(填“线性”或“非线性”)关系。(2)由图乙可知，am图线不经过原点，可能的缘由是_。(3)若利用本试验装置来验证“在小车质量不变的状况下，小车的加速度与作用力成正比”的结论，并直接以钩码所受重力mg作为小车受到的合力，则试验中应实行的改进措施是_，钩码的质量应满足的条件是_。解析：(1)依据题图乙坐标系中给出的数据连线，小车的加速度与钩码的质量成非线性关系。(2)依据题图乙中数据，小车受到钩码的拉力较小时没有加速度，故未平衡摩擦力或倾角过小，没有完全平衡摩擦力。(3)在试验中要求“直接以钩码所受重力mg作为小车受到的合力”需要满足两个条件：平衡摩擦力；钩码的质量远小于小车(含放射器)的质量。答案：(1)非线性(2)小车与轨道间存在摩擦力(3)调整轨道的倾斜度以平衡摩擦力远小于小车(含放射器)的质量6.(2022全国新课标)某试验小组探究弹簧的劲度系数k与其长度(圈数)的关系。试验装置如图甲所示：一均匀长弹簧竖直悬挂，7个指针P0、P1、P2、P3、P4、P5、P6分别固定在弹簧上距