浙江省杭州市2021届-2023届高考物理三年模拟(二模)按题型分类汇编-03实验题
一、实验题
1.(2021·浙江杭州·统考二模)(1)以下是“探究加速度与力、质量的关系”的实验,请回答相关问题。
①本实验需要补偿小车所受的阻力,如图甲所示是为补偿阻力进行的四种操作,其中正确的是___________(单选)。
②如图乙所示是本实验中打下的一条纸带,在其上取了0、1、2、3、4、5、6这7个计数点(相邻两计数点间均有4个计时点未画出),已知交流电的频率为50Hz,则打下计数点3时小车的速度大小为___________m/s,小车的加速度大小为___________m/s2.(结果均保留两位有效数字)
(2)小梁同学利用如图丙所示的装置来探究碰撞中的不变量,将斜槽固定在铁架台上,使槽的末端水平。先将小球A从斜槽上某一位置静止释放(未放小球B),把小球A的落点位置标记为1;然后在斜槽末端放上小球B,再将小球A从原先位置静止释放与小球B发生弹性正碰,把小球A与B的落点位置分别标记为2和3。若将小球A抛出点的正下方标记为O,球A的质量大于B的质量,则0、1、2、3四点位置分布正确的应为图丁中的___________(单选)。
2.(2021·浙江杭州·统考二模)(1)近些年,桶装饮用水抽检不合格的新闻屡见不鲜,检验饮用水是否合格的一项重要指标是电导率,电导率为电阻率的倒数。小张同学想要探究离子浓度对饮用水电导率的影响,其中某组实验的操作如下:取100mL饮用水加入适量的食盐,搅拌溶解得到未饱和食盐溶液,为了方便测量溶液的电阻,取部分溶液装入绝缘性良好的塑料圆柱形容器内,容器两端用金属圆片电极密封,如图甲所示。
①在溶液未达到饱和之前,溶解的食盐越多则溶液的电导率会___________(填“越大”或“越小”)
②小张同学先用多用电表粗测其电阻,将选择开关置于欧姆“×100挡位置,在欧姆调零后测量其阻值时记录电表指针偏转如图乙所示,该电阻的阻值为___________。
③小张同学想进一步精确测量其电阻,实验室能提供以下器材:
A.干电池两节(每节干电池电动势约为1.5V,内阻可忽略)
B.电流表A1(量程为0~0.6A,内阻约为0.7)
C.电流表A2(量程为0~3A,内阻约为0.5)
D.灵敏电流计G(量程为0~250μA,内阻等于900)
E.电压表V1(量程为0~3V,内阻约为4)
F.电压表V2(量程为0~15V,内阻约为7)
G.滑动变阻器R1(最大阻值为10)
H.电阻箱R2(最大阻值为9999.9)
I.开关若干导线
为了完成测量,除两节干电池、开关、若干导线和滑动变阻器R1外,还应选择的最恰当的器材是___________(填写器材前面的字母)。
小张同学已经完成了部分电路设计,如图丙所示,请完成剩余电路图,要求电表读数均能大于量程的___________(在图中标上必要的电学符号,待测电阻用R表示)
3.(2021·浙江杭州·统考二模)在“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”的实验中
①如图所示,小海同学将变压器的原线圈接在低压交流电源上,小灯泡接在变压器的副线圈上,小灯泡发光,下列说法正确的是___________(单选)。
A.将原线圈接在电压相同的低压直流电源上,小灯泡亮度不变
B.电流从原线圈经铁芯流到副线圈,最后流过小灯泡
C.将可拆变压器的横条铁芯取下,小灯泡的亮度降低
②实验过程中,小海同学听到变压器发出明显的“嗡嗡”低鸣声,引起该现象的原因可能是______(单选)。
A.原线圈上输入电压过低
B.变压器上的两个固定螺丝没有拧紧
C.小灯泡与底座之间接触不良
4.(2022·浙江杭州·统考二模)小明用如图所示的实验装置探究小车速度随时间变化的规律,请回答下列相关问题:
①下列说法正确的是______(填字母)。
A.进行实验前,应该把图示木板的左端适当垫高,以补偿小车运动中受到的阻力
B.小车前端挂的重物必须要选择质量很小的
C.调节定滑轮的高度,以保证细绳方向与小车运动轨道(木板)平行
D.打点结束后,先取下小车上的纸带处理数据,再关闭打点计时器
②本实验经过正确操作后,得到了一条打点清晰的纸带;在纸带上挑选出六个计数点,测算出相应的速度,并将其描绘在图像中(如图所示),下列说法正确的是( )
A.为充分利用实验数据,应把描出的六个点全部连接起来
B.根据图中所描的点可认为小车的速度随着时间均匀增加
C.应连成一条过坐标原点的直线,明显偏离直线的点不用考虑
D.应从描出的六个点中取相距较远的两个点来计算小车的加速度
5.(2022·浙江杭州·统考二模)小明想测量一块平行玻璃砖的折射率。
①如图所示,该玻璃砖的A、B面光洁,C、D面粗糙,下列说法正确的是______(填字母)。
A.如果A面被磨损会直接影响到折射率的测量
B.B面不宜直接用手去触碰
C.C面不宜直接用手去触碰
D.D面边缘有缺损不会影响到折射率的测量
②经过一系列正确的操作(如图),作图得到如图所示的图样,并测得mm,mm,mm,则该玻璃砖的折射率为______(结果保留3位有效数字)。
6.(2022·浙江杭州·统考二模)(1)小明利用铜片、锌片和橙子制作了水果电池,用如图1所示的实验电路测量这种电池的电动势和内阻。电流表的内阻为,量程为;电阻箱阻值的变化范围为。
连接电路(如图2)后,多次调节电阻箱的阻值,得到的测量数据如表格中所示。
组次 1 2 3 4 5 6 7
3 4 5 6 7 8 9
98 81 70 62 55 50 46
①用实验测得的第2和第6两组数据,可计算出该电池的电动势为______V(结果保留2位有效数字)。
②下列说法正确的是______(填字母)。
A.6个该电池串联能使“3V,0.3A”的小灯泡发光
B.电流表内阻的分压会导致电动势的测量值偏小
C.可以通过作图像求得该电池的电动势和内阻
D.小明重复实验时发现,在电阻箱阻值相同的情况下,电流表的读数会比前一次的测量值偏小,这主要是因为读数误差引起的
(2)在“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”的实验中,原线圈选择了0和400匝两个接线柱,接入学生电源标注为“交流9V”的挡位(如图所示),现用多用电表对原、副线圈上的电压进行测量。
①关于本次操作说法正确的是______(填字母)。
A.副线圈上的感应电动势为定值,可以用多用电表的直流电压挡进行测量
B.若用量程合适的交流电压挡接在原线图的0和100匝两个接线柱上,电表指针会偏转
C.因为副线圈最多是1400匝,所以可以直接用手接触裸露的导线
②实验所用多用电表的下半部分如图所示。现将多用电表的选择开关旋至最合适的挡位后,对副线圈的0和800匝两个接线柱进行测量,多用电表的指针如图所示,则读数应为______。
7.(2023·浙江杭州·统考二模)(1)在“探究加速度与质量的关系”实验中,实验装置如图所示。
①该实验必须完成的实验操作有__________(多选)
A.调节导轨倾角以补偿阻力 B.将电源的输出电压调至交流8V
C.用天平称量小车及车中重物的质量 D.通过改变槽码的质量改变细绳的拉力
②某次实验中,由纸带获得的小车运动数据如图所示,根据这些数据可知小车的加速度大小为________m/s2。(结果保留两位有效数字)
③改变小车的质量M,多次测得小车的加速度a,获得如图所示的图像,下列因素中影响图中图线的倾斜程度的物理量是________。
A.小车的质量 B.槽码的质量 C.小车与轨道间的摩擦力 D.轨道的倾斜程度
(2)提供两个完全相同的小钢球,利用如图实验装置可探究平抛运动______(选填“竖直分运动”、“水平分运动”)的特点,实验时,应改变____、____多次实验。
8.(2023·浙江杭州·统考二模)在“测量电源的电动势和内阻”实验中,某小组用两节干电池串联进行测量.
(1)该小组用多用电表粗测电池组的电动势,在实验前可能需要进行的操作是_________(选填“机械调零”、“欧姆调零”);如图所示
是多用电表的操作面板,实验前需将选择开关旋转至__________档;经正确操作后,电表指针指在如图所示位置,由图中可知该电池组的电动势为__________V.
(2)①该小组进一步用图所示仪器(其中定值电阻阻值为4.00Ω),测量电池组的电动势与内电阻,部分仪器已完成连接,为减少实验误差,试用笔迹代替导线将电压表接入电路______。
②经过正确操作后,得到该电池的伏安特性曲线如图所示,由此可知电池组的电动势为_______V,内电阻为_______Ω(结果保留三位有效数字)。
参考答案:
1. 乙 0.33(0.32~0.33) 0.50(0.49~0.50) B
【详解】(1)①[1]取下小桶,轻推一下小车,让小车做匀速直线运动,则平衡摩擦力了,所以乙正确;甲、丙、丁错误;
故选乙。
②[2]打下计数点3时小车的速度大小为
[3]小车的加速度大小为
(2)[4]由于球A的质量大于B的质量,碰撞过程动量守恒,则碰撞后A球动量减小,B球动量增大,则没有碰撞时的落点在中间,碰撞后,被碰的B球落点在最前面,A球的落点在最后面,所以B正确;AC错误;
故选B。
2. 越大 1900 DEH(或方案二DH) ( 或方案二)
【详解】(1)①[1]在溶液未达到饱和之前,溶解的食盐越多则溶液的电导率会越大。
②[2]电阻的阻值为:表盘读数倍率=19=1900。
③[3]如果采用伏安法,则电压表选E,电流表有内阻时存在系统误差,为了消除系统误差,利用已知内阻的电流计与电阻箱改装为大量程和电流表,所以选DH,故选DEH。
如果采用等效替代法,则只需要一个电阻箱和一个灵敏电流计,所以选DH。
[4]电路设计,如图丙所示
(或方案二 )
3. C B
【详解】①[1]A.将原线圈接在电压相同的低压直流电源时,小灯泡的亮度会发生变化,A错误;
B.电流不会从原线圈经铁芯流到副线圈,B错误;
C.将可拆变压器的横条铁芯取下后,导致电磁感应现象减弱,感应电流减小,故小灯泡的亮度降低,C正确。
故选C。
②[2]听到变压器发出明显的“嗡嗡”低鸣声,是因为变压器上的两个固定螺丝没有拧紧才会出现的现象,AC错误,B正确。
故选B。
4. C B
【详解】①[1]AB.在探究小车速度随时间变化的规律时,只要小车做匀加速运动即可,所以不必须将木板一端垫高,也不必让重物质量远小于小车质量,故AB错误;
C.为了保证小车做匀加速运动,应调节定滑轮的高度,以保证细绳方向与小车运动轨道(木板)平行,故C正确;
D.实验结束时,应先关电源,然后再取下纸带,故D错误。
②A.为充分利用实验数据,应使尽可能多的点落在直线上,舍弃明显偏离直线的点,故A错误;
B.根据图中所描的点可认为小车的速度随着时间均匀增加,故B正确;
C.由于所选计数点不是从零时刻开始,所以规定的零时刻速度不为零,所以直线不过原点,故C错误;
D.应由图线上任意两点所对应的速度及时间,用公式算出加速度,故D错误。
5. BD/DB 1.56
【详解】①[1]A.玻璃上下表面不平行也能测出折射率,所以如果A面被磨损不会直接影响到折射率的测量,故A错误;
BC.手拿玻璃砖时,手只能接触玻璃砖的粗糙面或棱,不能触摸光洁的光学面,故B正确,C错误;
D.D面边缘有缺损不会影响到折射率的测量,故D正确;
②[2]根据折射定律得
由几何关系得
联立可得
6. 0.52V C B 17.0(17.0~17.2)
【详解】(1)①[1]根据闭合电路的欧姆定律有
代入第2和第6两组数据,有
解得电源的电动势为
,
②[2] A.6个该电池串联电动势为3.12V,内阻为,连接使“3V,0.3A”的小灯泡,电阻为,因
故灯泡不能正常发光,故A错误;
BC.由闭合回路的欧姆定律
可得
因此根据图像可以准确得到电动势和内阻,B错误故C正确;
D.小明重复实验时发现,在电阻箱阻值相同的情况下,电流表的读数会比前一次的测量值偏小,这主要是因为电源用久了内阻变大引起的,属于系统误差,故D错误;
故选C。
(2)①[3] A.变压器利用的是互感原理,副线圈上的感应电动势为交流电,故应该用电表的交流电压挡进行测量,故A错误;
B.若用量程合适的交流电压挡接在原线图的0和100匝两个接线柱上,变压器原副线圈上有交流电压,则电表指针会偏转,故B正确;
C.副线圈最多是1400匝,连接不同的匝数比可以变成升压变压器,其电压可以超过36V,则不能用手接触裸露的导线,避免触电,故C错误;
故选B。
②[4]原线圈选择了0和400匝两个接线柱, 副线圈的0和800匝, 原线圈接交流9V,则根据电压比与匝数成正比可知,副线圈的电压为18V,故选择交流50V,读数为17.0V(17.0~17.2)。
7. AC/CA 0.49/0.47/0.48/0.50/0.51/0.52 B 竖直分运动 下落高度 撞击力度
【详解】(1)①[1]A.实验前将长木板安装打点计时器的一侧适当垫高,以补偿小车受到的阻力,轻推小车,当小车恰好匀速下滑时,说明小车重力的下滑分力刚好平衡了小车的摩擦阻力,故A正确;
B.电火花打点计时器电压为220V,故B错误;
C.实验探究加速度与质量的关系,故需用天平称量小车及车中重物的质量,故C正确;
D.探究加速度与质量的关系,槽码的质量不需要改变,故D错误。
故选AC。
②[2]由图可知,小车的加速度大小为
③[3]由图可知,图像是一条过原点的直线,在拉力不变时,小车的加速度与质量成反比,拉力的大小由槽码的质量影响。
故选B。
(2)[4] 利用如图实验装置只能研究竖直方向两小球同时落地,故可探究平抛运动竖直分运动。
[5][6]实验时,为了得到实验结论,需多次测量实验,故需改变小球下落高度和撞击力度。
8. 机械调零 直流10V 2.9 见解析 3.00 1.56
【详解】(1)[1]该小组用多用电表粗测电池组的电动势,在实验前可能需要进行的操作是机械调零。
[2]用多用电表测电池组电动势,实验前需将选择开关旋转至直流10V档。
[3]经正确操作后,电表指针指在如图所示位置,由图中可知该电池组的电动势为2.9V。
(2)①[4]如图
②[5]根据闭合电路欧姆定律,可得
结合伏安特性曲线,有
由此可知电池组的电动势为3.00V,内电阻为1.56Ω
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