北京市石景山区2020届-2022届高考物理三年模拟（一模）试题汇编-实验题

北京市石景山区2020届-2022届高考物理三年模拟（一模）试题汇编-实验题

1．（2020·北京石景山·一模）某同学在“探究加速度和力、质量的关系的实验”中，保持小车和车上砝码的总质量M不变，测得其加速度a和拉力F的数据如下表所示。

（1）根据表中的数据在坐标图中作出a-F图像；___________

（2）图线斜率的物理意义是___________；

（3）图线（或延长线）与F轴的截距的物理意义是___________；

（4）小车和砝码的总质量M为___________kg。

2．（2020·北京石景山·一模）在“测电池的电动势和内电阻”的实验中，具有如下器材：待测干电池E一节，电压表V，电流表A，滑动变阻器，滑动变阻器，开关，导线若干。（结果均保留2位小数）

（1）为方便实验调节且能较准确地进行测量，滑动变阻器应选用___________（填或）。

（2）实验所用电路如图甲所示，请用笔画线代替导线在图乙中完成实物连接图，要求保证开关在闭合前滑动变阻器的滑片处于正确的位置。(        )

（3）该同学由实验数据得到图丙中的图像，根据图像求得电源电动势E=_________V，内电阻r=________Ω。

（4）丙图中图线是某电阻的伏安特性曲线，则两条图线的交点的横、纵坐标分别表示______，该同学将该电阻与本实验中的所用的电池连成一闭合电路，此时电阻消耗的电功率是______W。

（5）假如本实验中所使用的电压表的内阻很大（可视为理想电压表），而电流表是具有一定的内阻（不可忽略），则根据本实验原理图所测得的电源电动势值将________，内电阻值将________。（选填“偏大”、“偏小”、“不变”）

3．（2021·北京石景山·一模）（1）用多用电表测量一电阻的阻值。当选择开关置于倍率为“×100”的欧姆挡时，表盘指针位置如图1所示，则被测电阻的阻值为___________。若待测电阻的阻值约为200，则选择开关应调到电阻挡的___________（选填“×1”、“×10”、“×100”或“×1k”）位置。

（2）电流表改装成欧姆表的电路如图2所示，两表笔直接相连时，指针指在表盘刻度“5”上；两表笔之间接有1200的电阻时，指针指在刻度“1”上。则刻度“3”应标注的电阻值为___________。

4．（2021·北京石景山·一模）某实验小组的同学进行“验证动量守恒定律”的实验，实验装置如图所示。入射小球A与被碰小球B半径相同。先不放B球，使A球从斜槽上某一固定点C由静止滚下，落到位于水平地面的记录纸上留下痕迹。再把B球静置于水平槽前端边缘处，让A球仍从C处由静止滚下，A球和B球碰撞后分别落在记录纸上留下各自落点的痕迹。记录纸上的O点是重锤所指的位置，M、P、N分别为落点的痕迹。

（1）入射小球A的质量应___________（选填“>”“=”或“<”）被碰小球B的质量，其理由是___________。

（2）未放B球时，A球落地点是记录纸上的P点；放上B球时，A球落地点是记录纸上的M点。

（3）实验中，用天平容易测量入射小球和被碰小球的质量mA、mB，但直接测定小球碰撞前后的速度是不容易的。可以通过仅测量小球做平抛运动的射程间接地解决这个问题，因此，需要测量___________，其原理是___________。

（4）根据上述测量的物理量，若两球相碰前后的动量守恒，其表达式为___________；若碰撞是弹性碰撞，那么还应满足的表达式为___________。

（5）碰撞的恢复系数的定义为，其中v10和v20分别是碰撞前两物体的速度，v1和v2分别是碰撞后两物体的速度。写出用（3）中测量的量表示的恢复系数的表达式___________。

5．（2022·北京石景山·统考一模）某实验小组的同学用如图所示的装置做“用单摆测量重力加速度”实验。

（1）实验时除用到秒表、刻度尺外，还应该用到下列器材中的_______(选填选项前的字母)。

A．长约1 m的细线

B．长约1 m的橡皮绳

C．直径约1 cm的匀质铁球

D．直径约10 cm的匀质木球

（2）组装单摆时，在摆线上端的悬点处，用一块开有狭缝的橡皮夹牢摆线，再用铁架台的铁夹将橡皮夹紧，如图所示。这样做的目的是_______

A．保证摆动过程中摆长不变

B．可使周期测量更加准确

C．需要改变摆长时便于调节

D．保证摆球在同一竖直平面内摆动

（3）某同学做实验时，测量摆线长l后，忘记测量摆球直径，画出了T2-l图像，该图像对应下列图中的_______图。

A．B． C． D．

6．（2022·北京石景山·一模）材料的电阻随压力的变化而变化的现象称为“压阻效应”，利用这种效应可以测量压力大小。某同学计划利用压敏电阻测量物体的质量，他先测量压敏电阻处于不同压力F时的电阻值RF。

利用以下器材设计一个可以测量处于压力中的该压敏电阻阻值的电路，要求误差较小，提供的器材如下：

A．压敏电阻RF，无压力时阻值R0 = 600 Ω

B．滑动变阻器R1，最大阻值约为20 Ω

C．滑动变阻器R2，最大阻值约为200 Ω

D．灵敏电流计G，量程0～2.5 mA，内阻为30 Ω

E．电压表V，量程0～3 V，内阻约为3 kΩ

F．直流电源E，电动势为3 V，内阻很小

G．开关S，导线若干

（1）滑动变阻器应选用________（选填“R1”或“R2”），实验电路图应选用________（选填“图1”或“图2”）。

（2）实验中发现灵敏电流计量程不够，若要将其改装为量程30 mA的电流表，需要_______（选填“串联”或“并联”）一个电阻R＇，R＇=________Ω。

（3）多次改变压力F，在室温下测出对应电阻值RF，可得到如图3所示压敏电阻的 -F图线，其中RF表示压力为F时压敏电阻的阻值，R0表示无压力时压敏电阻的阻值。由图线可知，压力越大，压敏电阻的阻值________（选填“越大”或“越小”）。

（4）若利用图4所示电路测量静置于压敏电阻上物体的质量，需要将电压表表盘刻度值改为对应的物体质量。若m1 > m2，则m1应标在电压值_____（选填“较大”或“较小”）的刻度上。请分析表示物体质量的示数是否随刻度均匀变化，并说明理由。_______

参考答案：

1．          小车和砝码总质量的倒数     小车与轨道间摩擦力     1.0

【详解】（1）[1]根据所给数据在所给坐标系中准确描点，作出的a-F图象如图所示：

（2）（3）[2][3]根据（1）中图象可知，保持小车和砝码的总质量不变，描述的是小车的加速度a和拉力F的关系图像，根据牛顿第二定律

得

因此可以判断（1）中图象斜率表示小车和砝码总质量的倒数 ；

图线（或延长线）与F轴的截距的物理意义是：小车与轨道间摩擦力f；

（4）[4]由（1）中图象可得

解得

M＝1.0 kg

2．                         将该电阻R与电源连成闭合电路时通过电阻R的电流和它两端的电压     0.63     不变     不变

【详解】（1）[1]为方便实验调节且能较准确地进行测量，滑动变阻器应选用即可；

（2）[2]实物连线如图；

（3）[3][4]根据图像可知，图像在纵轴上的截距等于电源电动势E=1.45V，图像的斜率等于点烟的内电阻

（4）[5][6]丙图中图线是某电阻的伏安特性曲线，则两条图线的交点的横、纵坐标分别表示将该电阻R与电源连成闭合电路时通过电阻R的电流和它两端的电压，该同学将该电阻与本实验中的所用的电池连成一闭合电路，两图像的交点为电路的工作点，即I=0.9A，U=0.7V，则此时电阻消耗的电功率是

W

（5）[7][8]本实验中出现误差的原因主要是电压表的分流作用，电流表内阻对实验不产生误差，若电压表内阻很大（可视为理想电压表），而电流表是具有一定的内阻（不可忽略），则根据本实验原理图所测得的电源电动势值将不变，内电阻值将不变。

3．     1500     ×10     200

【详解】（1）[1] 被测电阻的阻值为

[2]由于欧姆表指针越靠近中间，测量越准确，因此若待测电阻的阻值约为200时，应选用“×10”挡位。

（2）[3]由题意知

并且

而

联立可得待测电阻

4．     >     入射小球碰后不弹回     OP、OM、ON     见解析              

【详解】（1）[1][2]入射小球A的质量要大于被碰小球B的质量，因为要保证入射小球碰后不弹回；

（3）[3][4]由于它们的落地时间相等，因此小球碰撞前后的速度可以通过小球做平抛运动的射程来反映，故需测量OP、OM、ON长度；

（4）[5]由于小球离开斜槽末端飞出后作平抛运动的时间相同，假设为t，则有OP=v0t，OM= v1t，ON= v2t

根据动量守恒定律

可得

[6]若是弹性碰撞，还需要满足能量守恒

整理得

（5）因为碰前

v10=，v20=0

碰后

v1=，v2=

故把它们代入到恢复系统中去，就可以得到

5．     AC     AC     C

【详解】（1）[1]AB．为减小实验误差，实验时摆线的长度不能变化，所以需要长约1 m的细线，A正确，B错误；

CD．为减小空气阻力，摆球的密度要大，体积要小，所以需要直径约1 cm的匀质铁球，C正确，D错误。

故选AC。

（2）[2]AC．实验中防止摆线的长度改变；在需要改变摆长的长度时，方便调节摆长，AC正确；

B．周期测量是否更加准确主要取决于计时仪器，B错误；

D．摆球在同一竖直平面内摆动，而不是做圆锥摆运动，与实验仪器无关，D错误。

故选AC。

（3）[3]某同学做实验时，测量摆线长l后，忘记测量摆球直径，由单摆的周期公式可知

由上式可知，T2−l图像应是经原点的倾斜的直线，因测量摆长比实际摆长偏小，所以C图像应符合实验结论，ABD错误，C正确。

故选C。

6．     R1     图1     并联     2.7     越小     较小     物体质量m与电压U不是线性关系，因此物体质量示数随刻度不是均匀变化

【详解】(1)[1][2]实验要求误差较小，应该多测几组数据，即采用分压式接法，滑动变阻器选用最大阻值较小的R1，又因为压敏电阻的阻值较大，所以电流表采用内接法。故电路图选择图1。

(2)[3][4]灵敏电流计并联分流电阻可以增大其量程，由电路的串并联关系可得

解得

(3)[5]由图像可得

图线的斜率为定值，即随着压力越大，压敏电阻的阻值越小。

(4)[6]静置于压敏电阻上物体的质量越大，其对压敏电阻的压力越大，则压敏电阻的阻值越小，电压表的示数越小，所以质量较大的m1应标在电压值较小的刻度上。

[7]物体质量m与电压U不是线性关系，因此物体质量示数随刻度不是均匀变化。