卷子答案网-一个不只有答案的网站江西省各地区2023年高考物理模拟（一模）题按题型分类汇编-02实验题
一、实验题
1．（2023届江西省上饶市高三上学期第一次高考模拟考试理综物理试题）某实验小组利用如图甲所示的实验装置测量小物块与水平面之间的动摩擦因数μ。粗糙曲面AB固定在水平面上，其与水平面相切于B点，P为光电计时器的光电门。实验时将带有遮光条的小物块m从曲面AB上的某点自由释放，小物块通过光电门P后停在水平面上某点C．已知当地重力加速度为g。
（1）用游标卡尺测量遮光条的宽度d如图乙所示，其读数d = ________cm；
（2）已知遮光条宽度d，数字计时器显示的时间t及光电门与C点之间的距离s，物块通过光电门时的速度v = ________，动摩擦因数μ = ________（用上面的物理量符号表示）
2．（2023届江西省上饶市高三上学期第一次高考模拟考试理综物理试题）某实验小组欲将满偏电流、内阻的表头改装为量程为和的电流表，设计了如图所示的电路图，并对改装后的电表进行校准。其中开关为单刀双掷开关，R为滑动变阻器，、为定值电阻，A为标准电流表。
（1）按上图连接好电路图，当改装后电流表的量程为时，开关应接______（填“a”或“b”），根据表头的参数及改装要求，定值电阻______，定值电阻______。（结果保留两位有效数字）
（2）校准过程中，当开头与a接通时，发现当表头满偏时标准电流表的示数为。若造成此结果的原因是因为表头内阻测量不准确，为达到改装指定量程的目的，需要给表头______（填“串联”或“并联”）电阻______（结果保留三位有效数字）。
3．（2023届江西省吉安市高三下学期一模理综物理试题）为了验证动量守恒定律，小明同学利用实验室的器材设计制造了一套实验装置，如图所示。在水平轨道SP左侧安装有一弹簧盒，可将滑块沿轨道弹射出。实验中使用同种材料、大小相等且一个为空心，另一个为实心的两滑块A和B。实验操作步骤如下：
①用天平测得两滑块A、B质量分别为、；
②先不放滑块B，用滑块A沿轨道向左按压弹簧盒中弹簧至适当位置后松手，滑块A由静上弹出，A最终停止轨道上的点，测量并记录滑块A在水平轨道上滑行的段距离为；
③再把滑块B静置于O点，让滑块A仍从弹簧盒弹出，滑块A和滑块B碰撞后分别停在水平轨道上的点和点，测量并记录，；
④整理并处理实验数据，验证A、B碰撞过程中是否满足动量守恒定律。
（1）关于本实验，下列说法正确的是__________。
A．SO段轨道越光滑，其误差影响越小
B．滑块A空心，滑块B实心
C．滑块A每次必须从弹簧盒的同一位置由静止释放
D．两滑块与水平轨道OP段的动摩擦因数必须相等
（2）若两球碰撞前后的动量守恒，其表达式可表示为__________，若进一步研究该碰撞是否为弹性碰撞，还需要判断关系式__________是否成立。（选填下列选项的序号A、B、C或D）
A． B．
C． D．
4．（2023届江西省吉安市高三下学期一模理综物理试题）随着锂电池的科技快速发展，各种款式的锂电池层出不穷，也给我们的生活带来了很大的方便。某中学物理实验兴趣小组因此想测量一款手机锂电池的电动势和内阻。查阅资料他们了解到该手机电池的电动势约为4V，内阻很小，约为1Ω，额定电流为1.5A。
（1）该小组将该款电池的正极和负极连接线小心剥开露出，将多用电表选择开关旋到10V直流电压挡，先进行机械调零，然后将红、黑表笔分别接触此电池的正、负极，电表刻度盘如图甲所示是，该读数为__________V。（保留两位有效数字）
（2）实验小组想进一步更精确的测出该锂电池的电动势和内阻，实验室提供的器材如下：
A．电压表V（量程为5V，内阻约为）
B．电流表A（量程为3A，内阻约为）
C．滑动变阻器（最大阻值为）
D．定值电阻
E．一个开关及导线若干
该小组设计了如图乙所示的实验电路，但在实际实验操作中发现，当移动滑动变阻器滑片从而调节其接入电路的阻值时，电压表示数变化不明显，且测试结果的误差较大，为了更准确地测量出此锂电池的电动势和内阻，需要重新设计实验电路；请你根据所提供的实验器材，在虚线框中画出你所设计的实验电路图，并准确标注各元件对应符号___________。
（3）按照新设计的实验电路图连好实物电路后，该小组通过调节滑动变阻器，测得多组I、U数据，在坐标纸上描点如图丙所示，并根据描出的点作出了此锂电池的图像。
（4）根据作出的图像，可求得此款锂电池的电动势为__________V，内阻为__________。（结果均保留一位小数）
（5）根据本实验方案分析测量误差，该电池的电动势测量值比真实值__________（选填“偏小”“相等”或“偏大”），内阻的测量值与真实值相比__________（选填“偏小”相等”或“偏大”）。
5．（2023届江西省赣州市高三上学期一模理综物理试题）某同学利用如图1所示的实验装置探究动能定理并测量小车（含遮光条）的质量M，已知重力加速度g。
（1）具体实验步骤如下：
①该同学用游标卡尺对遮光条的宽度进行了测量，读数如图2所示，则遮光条的宽度d =___________cm；
②按图1所示安装好实验装置，连接小车的细绳与长木板平行，挂上砂桶（含少量砂子）；
③调节长木板的倾角，轻推小车后，使小车沿长木板向下运动，且通过两个光电门时遮光条的挡光时间相等；
④取下细绳和砂桶，测量砂子和桶的总质量m，并记下；
⑤保持长木板的倾角不变，不挂砂桶，将小车置于长木板上靠近滑轮的位置，由静止释放小车，记录小车先后通过光电门甲、乙时的挡光时间；
⑥重新挂上细绳和砂桶，改变砂桶中砂子的质量，重复③④⑤步骤。
（2）若遮光条的宽度为d，光电门甲、乙之间的距离为L，通过光电门甲、乙时挡光时间分别为t1、t2，该同学根据计算出每次实验的，并通过数据作出图像，图像的延长线恰好可以经过坐标原点，根据图像能得出的实验结论是___________________________________________________________________，若已知图像斜率为k，那么M=___________（结果用字母k、g、d、L表示）。
6．（2023届江西省赣州市高三上学期一模理综物理试题）小华通过实验探究一发光二极管正向导电时的伏安特性。实验器材如下：
A．发光二极管（用符号表示）
B．直流电源（电动势为5.0V，内阻忽略不计）
C．电压表V（量程为0~3V和0~15V）
D．滑动变阻器R1（0~5000Ω）
E．滑动变阻器R2（0~30Ω）
F．电流表A（量程为0~200mA，内阻约为0.3Ω）
G．开关及导线若干
（1）用欧姆表倍率“×100”档测量电压表3V量程的内阻时，欧姆表示数如图1所示，则阻值为_________Ω。
（2）实验中所用的滑动变阻器应选___________（填写器材前面的序号）。
（3）请利用所选器材设计实验电路，并将电路图画在答题卡对应的方框内_________。
（4）按正确的电路图连接电路，操作无误，得到二极管的伏安特性曲线（见图2）。由伏安特性曲线可知，电压从3.6V增大到4.4V的过程中二极管的电阻__________（选填“逐渐减小”、“几乎不变”或“逐渐增大”）。
（5）如果将该二极管与阻值为35Ω的定值电阻串联起来，接到电动势为5.0V、内阻不计的电源两端，二极管正向导通消耗的功率约为___________W（结果保留3位有效数字）。
7．（2023届江西省鹰潭市高三上学期第一次模拟考试理综物理试题）某同学设计了一个如图所示的装置测定滑块与木板间的动摩擦因数，其中A为滑块，B和C是质量可调的砝码，不计绳和滑轮的质量及它们之间的摩擦，装置水平放置．实验中该同学在砝码总质量（）保持不变的条件下，改变m和的大小，测出不同m下系统的加速度，然后通过实验数据的分析就可求出滑块与木板间的动摩擦因数。
（1）实验中，该同学得到一条较为理想的纸带，如图所示，从清晰的O点开始，每隔4个点取一计数点（中间4个点没画出），分别记为A、B、C、D、E、F，各计数点到O点的距离为，，，打点计时器打点频率为，则由此纸带可得到打E点时滑块的速度_______，此次实验滑块的加速度_______，（结果均保留两位有效数字）
（2）在实验数据处理中，该同学以m为横轴，以系统的加速度a为纵轴，绘制了如图所示的实验图线，结合本实验可知滑块与木板间的动摩擦因数_______（g取）
8．（2023届江西省鹰潭市高三上学期第一次模拟考试理综物理试题）某实验小组做“测量某一均匀新材料制成的金属丝的电阻率”实验。
（1）冼用螺旋测微器测量电阻丝的直径d，示数如图所示，其直径________；
（2）若用多用电表粗测的电阻，当用“”挡时发现指针偏转角度过大，应该换用_________（选填“”或“”）挡。
（3）粗测约为，为了能比较精确地测量的阻值，实验小组设计电路图如图所示，实验室提供了如下的实验器材，电流表应选用________，定值电阻应选用_______；为了滑动变阻器调节方便，并让电压变化范围尽量大一些，滑动变阻器应选用_________；（均填仪器前的字母代号）
A直流电源（电动势，内阻可忽略不计）；
B．电流表（量程为，内阻；
C．电流表（量程为，内阻）；
D．电压表（量程为，内阻）；
E．定值电阻（）；
F．定值电阻（）；
G．开关一个，导线若干；
H．滑动变阻器（最大阻值为，允许通过的最大电流为）；
I．滑动变阻器（最大阻值为，允许通过的最大电流为）。
9．（2023届江西省南昌市高三上学期一模理综物理试题）为测量弹簧枪射出的塑料球离开枪口的速度，把弹簧枪置于桌面，保持枪管水平，让塑料球从枪口射出打在前方的竖直挡板上，如图（坐标格是分析时假想的，实验装置中没有坐标格）。用刻度尺测得塑料球离开枪口时球心位置O到地面的距离（即OA长度）为h，枪口到挡板的水平距离（即AC长度）为x，地面AC水平。塑料球与挡板的撞击点为P。
（1）要测量塑料球离开枪口的速度的大小，还需要测量图中______的长度，设该长度为y，则______（请用所测物理量表示，重力加速度为g）。
（2）视塑料球为质点，假设竖直面上有一坐标格，请绘出它由O到P运动的大致轨迹_______，但必需准确体现塑料球通过B竖直线的位置。
10．（2023届江西省南昌市高三上学期一模理综物理试题）为了测定某电源的电动势和内阻，实验室提供了如下器材：
电阻箱、两个、阻值为定值电阻、电流表A（内阻未知）、电键若干、待测电源、导线若干。
（1）现实验小组成员先测量电流表内阻，实验电路如图甲所示，有关实验操作如下：
①闭合，打开，调节，使电流表A满偏；
②保持不变，再闭合，调节，当，电流表A的读数为满刻度的三分之二，由此可得电流表的内阻的测量值为______。
③上述测量中，电流表的测量值比真实值______（填“偏大”、“偏小”或“不变”），产生误差的原因是合上开关后，通过电阻箱的电流______（填“大于”或“小于”）电流表A的满刻度的三分之一的值。
（2）测定电流表内阻后，实验小组成员设计如图乙所示的电路图测量图中的电源的电动势和内阻。
将开关S合上，多次调节电阻箱R的阻值，记录每次调节后的电阻箱的阻值R及电流表A的示数I，实验小组成员作出了图像如图丙所示，根据图像和已知条件可求出电源电动势______V；电源的内阻______。
参考答案：
1． 0.375
【详解】（1）[1]根据游标卡尺的读数规则有
0.3cm＋15 × 0.05mm = 0.375cm
（2）[2]物块通过光电门时的速度
[3]从光电门到C点根据动能定理有
解得
2． a 6.4 9.6 串联 12.8
【详解】（1）[1]当开关接b时有
当开关接a时有
可知
则有
，
可知当改装后电流表的量程为时，开关应接a；
[2][3]根据上述可解得
，
（2）[4]校准过程中，当开头与a接通时，根据上述可知改装后电流表的量程为，实际发现当表头满偏时标准电流表的示数为，即改装电流表的示数比标准电流表示数大，表明通过表头的电流偏大，若造成此结果的原因是因为表头内阻测量不准确，可知，表头内阻测量值大于真实值，为达到改装指定量程的目的，需要给表头串联一个电阻；
[5]令，根据上述有，表头的实际内阻为
则串联电阻为
3． CD C A
【详解】（1）[1]AC．实验中不需要保证SO轨道是否光滑，只需要保证释放的滑块通过O点时速度一样，即保证在同一位置无初速释放即可，故A错误，C正确；
B．只有滑块A的质量大于滑块B的质量才能保证碰撞时不发生反弹，即碰撞后A的速度不发生变向，故B错误；
D．只有滑块A和滑块B与水平轨道OP的动摩擦因数相同时，才能消去，从而只需测量两滑块的质量及各自在水平轨道上的位移，就可以验证A、B系统在碰撞过程中是否满足动量守恒定律，故D正确。
（2）[2]当滑块A第一次从O点滑到点时，根据动能定理
解得
对滑块A第二次碰撞B后，对A、B后续滑行过程运用动能定理
解得
若两球碰撞前动量守恒，则满足
即需验证
等式C成立；
[3]需验证碰撞前后动能是否相同，即
解得
等式A成立。
4． 4.3 4.2 0.5 偏小 偏小
【详解】（1）[1]多用电表选择开关旋到10 V直流电压挡，最小刻度为0.2 V，故读数为4.3 V；
（2）[2]由于此锂电池的内阻比较小，若用原电路测量，则改变滑动变阻器接入电路的阻值时，内阻分压小，导致外电路电压表示数变化不明显，不利于测量，误差较大；新的电路设计，仍然需要选用定值电阻一方面起到保护电路的作用；另一方面，将定值电阻与电源先串联，并将电流表外接，则在改变滑动变阻器接入电路的阻值时，电压表、电流表的示数变化较为明显，测量误差也较小，得出的结果更为精确，如图所示
（4）[3][4]根据闭合电路欧姆定律有
得到
根据图像在纵轴上的截距可得
由图像的斜率大小可得
可得
（5）[5][6]该实验由于电压表分流，使电流表的示数I小于该款锂电池的输出电流，则有
而
显然，U越大，越大，它们的关系如图表示；实测的图线为AB，经过修正后的图线为，可看出实测的图线为AB在纵轴上的截距小于，即测量的电动势E小于真实值。
由上图线可知，实测的图线为AB的斜率绝对值小于修正后的图线为的斜率绝对值，因此测量的电源内阻r小于真实值。
5． 0.530 小车的合外力做的功等于小车动能的变化
【详解】（1）[1]游标卡尺的读数为主尺的读数与游标尺读数之和，所以图中所测遮光条的宽度为
（2）[2]小车通过光电门甲的速度为
通过光电门乙的速度为
根据动能定理可得
所以
由此可知，图线为过坐标原点的直线，说明小车的合外力做的功等于小车动能的变化；
[3]图线的斜率为
解得
6． 2800 E 见解析 逐渐减小 0.153~0.160
【详解】（1）[1]电压表3V量程的内阻为
（2）[2]由于二极管电压从零开始调节，因此滑动变阻器采用分压式接法，为了便于调节，滑动变阻器选用R2。
（3）[3]由于二极管的电阻较大，采用电流表的内接法，滑动变阻器采用分压式接法，电路图如图所示
（4）[4]在I—U图像上任取一点，该点与坐标原点连线斜率的倒数等于二极管电阻的阻值，由于电压在3.6V到4.4V范围内，连线的斜率逐渐增大，因此电阻逐渐减小。
（5）[5]将电源与阻值为35Ω的定值作为等效电源，做出路端电压和电流的I—U图像，该图像与二极管的I—U图像交点坐标即为流过二极管的电流和加在二极管两端的电压，利用图像交点可知
，
二极管的功率
7． 0.57 0.90 0.2
【详解】（1）[1]每隔4个点取一计数点，相邻计数点之间的时间间隔为
T=0.1s
故用平均速度等于中间时刻的瞬时速度可得
[2]根据逐差法
可得
（2）[3]对ABC系统应用牛顿第二定律可得
可得
所以，a-m图象中，纵轴的截距为-μg，故
-μg=-2
解得
μ=0.2
8． B E H
【详解】（1）[1]螺旋测微器示数为
（2）[2]指针偏转角度过大，说明此时指示的示数小，所以需要换成小倍率的档位，即换成“”档。
（3）[3][4][5]根据欧姆定律，流过的最大电流约为
电流表C的量程过大，所以选用电流表B进行改装，并上一个小阻值电阻，此时最大电流为
符合要求；由于要求的电压变化范围尽量大一些，图中滑动变阻器选择分压式接法，为了方便调节电路，选用最大阻值较小的滑动变阻器H。
9． PC的长度 见解析
【详解】（1）[1][2]要测量塑料球离开枪口的速度的大小，还需要测量图中PC的长度；设该长度为，则竖直方向有
解得
水平方向有
解得
（2）[3]设塑料球下落高度为，通过的水平位移为，则有
，
联立可得
可知塑料球的轨迹为一条抛物线，且由于
可得
则塑料球由O到P运动的大致轨迹如图所示
10． 1 偏小 大于 3 0.8
【详解】（1）②[1]当，电流表A的读数为满刻度的三分之二，可认为此时通过的电流为电流表A的读数为满刻度的三分之一，则有
解得电流表的内阻为
③[2][3]上述测量中，电流表的测量值比真实值偏小；产生误差的原因是合上开关后，电流总电阻变小，电路总电流变大，故通过电阻箱的电流大于电流表A的满刻度的三分之一的值，则有
可得
（2）[4][5]根据闭合电路欧姆定律可得
可得
可知图像的斜率为
解得电动势为
图像的纵轴截距为
解得内阻为
试卷第1页，共3页
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