北京市东城区2020届-2022届高考物理三年模拟（一模）试题汇编-填空题、实验题

北京市东城区2020届-2022届高考物理三年模拟（一模）试题汇编-填空题、实验题

一、填空题

1．（2020·北京东城·一模）我们的生产和生活中离不开交变电流。

(1)如图甲所示，KLMN是一个单匝竖直的矩形导线框，KL边水平，线框面积为S，全部处于磁感应强度为B的水平匀强磁场中，线框绕竖直固定轴按俯视的逆时针方向以角速度ω匀速转动。在KL边与磁场方向夹角为（图示位置）时：

①线框产生的瞬时电动势的大小为____________；

②导线框中的电流方向是___________（选填“KNMLK”或“KLMNK”）；

(2)交变电流可以从发电站输送到用户，但输电线的电阻不可忽略，因此在输电线上会损失一部分功率。某发电厂利用总电阻R=100Ω的线路向外输送电能，输送功率P=300kW，输电电压U=10kV，请你求出导线上损失的功率___________；

(3)如图乙所示电路中，L是标有“12V 12W”字样的小灯泡，R是标有“10Ω 1A”字样的滑动变阻器。交流电源的电压瞬时值表达式u=28sin100πt（V）。请你通过计算说明，能否通过调节滑动变阻器使小灯泡正常工作。_________。

二、实验题

2．（2020·北京东城·一模）实验小组的同学们在做“探究加速度与物体受力、物体质量关系”的实验时，采用如图甲所示的实验装置，让重物（砝码和托盘）通过细绳拖动小车在长木板上做匀加速直线运动。

(1)为了减小误差，实验前需要做好以下两项准备：

①调整垫片的位置，使小车在不受拉力作用时能拖动纸带在木板上做匀速直线运动。这样做是为了消除摩擦力的影响，使小车所受合外力F等于_________。

②挑选合适的重物（砝码和托盘），使小车质量M远大于重物（砝码和托盘）质量m。这样做是为了使小车匀加速运动时，小车所受拉力近似等于_________。

(2)实验过程中，下列操作正确且必要的是_________。

A．调节滑轮的高度，使牵引重物的细绳与长木板保持平行

B．先放开小车再接通打点计时器的电源

C．改变小车质量时，重新调节垫片的位置

(3)正确操作后，甲同学挑选出的一条纸带如图乙所示。图中A、B、C、D、E是按打点先后顺序依次选取的计数点，两个相邻的计数点之间的时间间隔均为0.10s。现测出AB=2.20cm，AC=6.40cm，AD=12.58cm，AE=20.80cm，则打C点时小车的速度大小为_________m/s。（结果保留两位有效数字）

(4)甲、乙两同学各自保持小车质量M不变，改变重物质量m，进行实验。他们根据各自测得的实验数据画出了如图丙所示的加速度与物体所受合力关系的a一F图像。但他们得到了两条不同图线，其原因是他们选取的_________不同。他们可以得到的相同结论是：__________________。

3．（2020·北京东城·一模）实验室的多用电表可以用来测量直流电流、直流电压、交变电压以及电阻。

(1)某同学用表盘如图甲所示的多用电表测量电阻

①他调整指针定位螺丝，使指针指到零刻度后，将选择开关调到电阻挡的“×10”位置，将红、黑表笔分别插入“+”、“－”插孔，把两表笔尖相互接触，调节________（选填“S”或“T”），使多用电表的指针指向电阻挡的_________（选填“0”或“”）刻线；

②之后他将红、黑表笔的笔尖分别与待测电阻两端接触，发现指针偏转角度过大，他应将选择开关调到电阻挡的__________（选填“×1”或“×100”）位置；

③正确操作后，多用电表的指针位置如图乙所示。则该电阻的测量值为__________Ω；

(2)他进一步了解了多用电表的原理后，找来了一块毫安表（满偏电流=1mA、内阻=120Ω），两个定值电阻（R1=1Ω，R2=880Ω），按照如图丙所示电路将毫安表改装成多用途的电表。

①开关S断开时，改装后的毫安表可以作为量程是_________V的电压表使用；

②若开关S闭合，毫安表指针达到满偏时，通过两表笔的电流为________A。

4．（2021·北京东城·一模）在“用双缝干涉测光波长”的实验中，

（1）如图1所示，将测量头的分划板中心刻线与某亮纹中心对齐，将该亮纹定为第1条亮纹，此时手轮上的示数x1=2.320 mm，然后同方向转动测量头，使分划板中心刻线与第6条亮纹中心对齐，记下此时图2中手轮上的示数x6=___________mm；

（2）已知双缝间距d为2.0×10-4 m，测得双缝到屏的距离l为0.700m，由计算式λ=___________，可得所测红光波长为___________m。（结果保留两位有效数字）

5．（2021·北京东城·一模）灵敏电流计（俗称“表头”）的结构如图1所示，线圈由长而细的铜丝绕制而成，当电流通过接柱流入线圈时，线圈会在均匀辐向磁场中转动，从线圈的偏转角度就能判断电流的大小。灵敏电流计的优点是灵敏度高，但是允许通过的电流很弱，如希望用它测量较大的电流值，就要进行电表的改装。

（1）当电流流过灵敏电流计的线圈时，线圈因受到______力的作用而转动。

（2）如图2所示，为将内阻为200Ω，满偏电流为2mA的表头改装成量程为0.1A的电流表，应给表头并联一个定值电阻R1，R1的阻值为______Ω。（结果保留两位有效数字）

（3）某同学查阅资料了解到制作定值电阻的材料是锰铜或镍铬合金，而制作表头线圈的材料是铜，对比材料的电阻率随温度变化的数据得知，图2中表头的阻值Rg随温度升高而增大，而R1几乎不随温度变化。他认为电流表这样直接改装会因环境温度变化的影响对测量带来较大的误差。为了探究大量程电流表的结构，他打开了双量程安培表的后盖观察内部电路，发现其表头是与一个电阻R0串联后才一起接入电路的，如图3所示，经查阅资料发现这是一个温度补偿电阻。

a．为保持在一定温度区间内精准测量的要求，这个温度补偿电阻的阻值随温度变化的特点应为：随温度升高电阻的阻值______（选填“增大”、“减小”或“不变”）

b．若将用图2方法改装且已完成刻度盘重新标度的电流表，放到更高温度的环境下使用，会造成测量结果偏大还是偏小______？请分析说明______。

6．（2022·北京东城·一模）某同学采用如图所示的实验装置测量两节干电池的电动势E和内阻r，其中为滑动变阻器，为电阻箱。将电阻箱阻值调节为，多次改变滑动变阻器的阻值，读取多组电压表和电流表的示数，记录在表格中。

（1）现有两节待测干电池、电压表（量程，内阻约）、电流表（量程，内阻约）、电阻箱、开关、导线若干，还有以下两种型号的滑动变阻器：

A．最大阻值，额定电流

B．最大阻值，额定电流

为了方便调节，选用滑动变阻器___________（填“A”或“B”）

（2）表格中的数据点已描在坐标纸上，请连接数据点作出图线___________；

（3）根据图线得出该两节干电池的电动势___________V（保留三位有效数字），内阻___________（保留两位有效数字）。

7．（2022·北京东城·一模）物理实验一般都涉及实验目的、实验原理、实验仪器、实验方法、实验操作、数据处理、误差分析等。例如：

实验操作。在“验证动量守恒定律”实验中，如图所示，A、B为半径相同的小球。实验时先让质量为的A球从斜槽轨道上某一固定位置S由静止释放，经轨道末端抛出，落到位于水平地面的复写纸上，在下面的白纸上留下痕迹。重复上述操作10次，得到10个落点痕迹。再把质量为的B球放在斜槽轨道的末端，让A球仍从位置S由静止释放，与B球碰撞后，分别在白纸上留下各自的落点痕迹，重复操作10次。M、P、N为落点的平均位置。本实验中，斜槽轨道_________光滑（选填“必须”或“不必须”），斜槽轨道末端_________水平（选填“必须”或“不必须”），地面上的白纸________移动（选填“可以或“不可以”）。

8．（2022·北京东城·一模）物理实验一般都涉及实验目的、实验原理、实验仪器、实验方法、实验操作、数据处理、误差分析等。例如：（1）实验仪器。如图所示，游标尺上的“30”刻度线与主尺刻度线对齐，则读数为 _________mm。

9．（2022·北京东城·一模）物理实验一般都涉及实验目的、实验原理、实验仪器、实验方法、实验操作、数据处理、误差分析等。例如误差分析，某同学在“测量玻璃的折射率”实验中，为了防止笔尖碰到玻璃砖面而损伤玻璃砖，该同学画出的玻璃砖界面、，如图所示。若其他操作正确，请通过作图和必要的文字说明玻璃砖折射率的测量值比真实值偏大、偏小还是不变_______。

参考答案：

1．                    能

【详解】(1)[1]从垂直中性面开始计时感应电动势的瞬时表达式为当线圈平面与垂直中性面夹角为时，即

则

[2]图中的位置，线框的向右的磁通量增大，感应电流的磁场才方向向左，所以感应电流的方向为

(2)[3]输电电流为

导线上损失的功率

(3)[4]电源电压的有效值为

小灯泡正常工作时两端电压为12V，正常工作时电流为

此时滑动变阻器接入电路中的电阻值

小灯泡正常工作时，滑动变阻器接入电路的阻值小于其最大阻值，所以通过调节滑动变阻器使小灯泡能正常工作

2．     细绳对小车的拉力     重物的重力mg     A     0.52     小车质量     当小车质量一定时，小车的加速度与合外力成正比

【详解】(1)[1]调整垫片的位置，使小车在不受拉力作用时能拖动纸带在木板上做匀速直线运动。这样做是为了消除摩擦力的影响，使小车所受合外力F等于细绳对小车的拉力

[2]消除摩擦力的影响后，对整体有

小车的合外力为

当时

(2)[3]A．为了使细绳的拉力成为小车的合力，调节滑轮的高度，使牵引小车的细绳与长木板保持平行，故A正确；

B．实验时，先接通打点计时器的电源再释放小车，故B错误；

C．平衡摩擦力即有

其中质量M可约去，则改变小车质量时，不用重新调节垫片的位置，故C错误。

故选A；

(3)[4]打C点时小车的速度大小为

(4)[5]由公式可知，图像斜率表示小车质量大小，因此斜率不同说明小车质量不同；

[6]由图像可知，图像为过原点的直线，说明当质量一定时，加速度与合外力成正比。

3．     T     0     ×1     15     1     1.001

【详解】(1)[1][2]将选择开关调到电阻挡的“×10”位置后，要进行欧姆调零，将红、黑表笔分别插入“+”、“－”插孔，把两笔尖相互接触，调节T，使电表指针指向电阻挡的“0刻线”；

[3]发现指针偏转角度过大，则被测量电阻较小，所以要调小倍率，应将选择开关调到电阻挡的“×1”挡，然后再进行欧姆调零；

[4]由图乙可知，电阻的测量值为；

(2)[5]开关S断开时，毫安表与R2串联，由欧姆定律可得改装后电压表的量程为

[6]若开关S闭合，毫安表指针达到满偏时，流过R1的电流为

则通过两表笔的电流为

4．     13.870          6.6×10-7

【详解】(1)[1]此时图2中手轮上的示数

x6=13.5mm+37.0×0.01mm=13.870mm

(2)[2][3]由

整理可得

代入数据可得6.6×10-7m。

5．     安培     4.1     减小     偏小     设在不同温度下两次测量同一电流I，则流过表头的电流 ，当温度升高后，Rg变大而R1不变，因此Ig变小；而改装表的读数正比于流过表头的电流Ig，因此测量值小于真实值

【详解】（1）[1] 当电流流过灵敏电流计的线圈时，线圈因受到安培力的作用而转动。

（2）[2]根据串并联电路规律可知，R1的阻值为

（3）[3]为了保持在一定温度区间内精确测量的要求，表头的内阻与温度补偿电阻的阻值之和应尽可能不随温度变化，所以温度补偿电阻随温度变化的特点应与表头的相反，即随温度升高电阻的阻值减小。

[4][5]设在不同温度下两次测量同一电流I，则流过表头的电流 ，当温度升高后，Rg变大而R1不变，因此Ig变小；而改装表的读数正比于流过表头的电流Ig，因此测量值小于真实值。

6．     A          3.00±0.10     1.3##1.2##1.1##1.4

【详解】（1）[1]一般干电池内阻较小，为了使电流表示数较明显，提高测量精确度，也为了调节方便，实验中滑动变阻器应选用A；

（2）[2]根据表格中的数据，描点连线得一次关系直线图像

（3）[3][4]由闭合电路欧姆定律可得

图线与纵轴交点表示电动势，故此干电池的电动势为3.00V，图线斜率绝对值表示内阻r与的串联值，可得

故内阻为

7．     不必须     必须     不可以

【详解】（3）[3]在“验证动量守恒定律”实验中，用小球离开斜槽末端做平抛运动测出碰前和碰后的速度，每次小球从同一位置静止释放，斜槽轨道不必须光滑，入射球经过的是相同的运动过程，就能保住到达斜槽末端的速度大小相同；

[4]为了小球能做平抛运动，斜槽轨道末端必须水平；

[5]为了减小偶然误差，需测量实验在同一条件下的多个落点，则地面上的白纸不可以；

8．5.60

【详解】[1]游标卡尺读数是主尺读数（mm的整数倍）加上游标尺的读数（mm的小数位），图中读数为

5mm+0.02mm×30=5.60mm

9．偏小

【详解】若按该同学的操作进行该实验，则测量的入射角为实际入射角，但测量的折射角比实际值偏大，根据折射率公式

则折射率的测量值比真实值偏小。