上海市青浦区三年（2020-2023）年高考物理一模试题按知识点分层-03光学、热学、物理实验（基础题）

上海市青浦区三年（2020-2023）年高考物理一模试题按知识点分层-03光学、热学、物理实验（基础题）

一、单选题

1．（2022·上海青浦·统考一模）如图所示，粗细均匀U形管中装有水银，左端封闭有一段空气柱，原来两管水银面相平，将开关K打开后，放掉些水银，再关闭K，重新平衡后若右端水银下降h，则左管水银面　　

A．不下降

B．下降h

C．下降高度小于h

D．下降高度大于h

2．（2022·上海青浦·统考一模）如图所示为一定质量的理想气体的图线，其中图A是双曲线，其余为直线，下列图像中表示气体在状态A的温度一定高于状态B的是（　　）

A． B．

C． D．

3．（2022·上海青浦·统考一模）在“用DIS研究机械能守恒定律”的实验中，某同学将传感器固定在最低点，如图所示。该同学将摆锤从不同位置由静止释放，记录摆锤每次下落的高度h和最低点的速度v，作出v2－h图线为（　　）

A． B．

C． D．

4．（2020·上海青浦·统考一模）在“油膜法”估测分子大小的实验中，认为油酸分子在水面上形成的单分子层，这体现的物理思想方法是（　　）

A．等效替代法 B．控制变量法 C．理想模型法 D．累积法

5．（2020·上海青浦·统考一模）马路施工处警示灯是红色的，这除了因为红色光容易引起视觉注意以外，还因为红色光比其它可见光（    ）

A．容易发生明显衍射 B．容易发生稳定干涉

C．容易发生折射现象 D．容易发生光电效应

6．（2020·上海青浦·统考一模）手机A的号码为13811111111，手机B的号码为当手机A拨打手机B时，能听见B发出响声并且看见B上来电显示A的号码为若将手机A置于透明真空罩中，再用手机B拨打手机A，则

A．能听见A发出响声，但看不到A上显示B的号码

B．能听见A发出响声，也能看到A上显示B的号码13022222222

C．既不能听见A发出响声，也看不到A上显示B的号码

D．不能听见A发出响声，但能看到A上显示B的号码13022222222

二、填空题

7．（2022·上海青浦·统考一模）如图所示，一端封闭的粗细均匀的细玻璃管，开口向上竖直放置。用一段长为15cm的水银柱在管中封有15cm长的空气柱，大气压强是75cmHg，此时气体的压强为 _______ cmHg。在距管底20cm处的A点，玻璃管出现了一个小孔，则稳定时空气柱的长度是_______ cm（温度保持不变，第二空答案保留3个有效数字）。

8．（2020·上海青浦·统考一模）如图所示，两端开口足够长的U形玻璃管内装有水银，右管中有一段10cm的空气柱，被6cm长的一段水银柱所封闭，大气压强为75cmHg．今在右管中再灌入9cm水银柱，则此时密闭气体的压强为_____cmHg，左管内水银面上升_____cm。

三、实验题

9．（2022·上海青浦·统考一模）做“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验中，有以下4种情形：①水面上痱子粉撒得太多；②将滴入的油酸酒精溶液体积作为油酸体积进行计算；③实验时没有使用方形浅水盘，用了圆形浅水盘；④配制好的油酸酒精溶液放置时间过久。其中会使测得的分子直径偏大的是___________；会使测得的分子直径偏小的是___________（均填序号）。

10．（2022·上海青浦·统考一模）甲、乙、丙三位同学协作测定某电池的电动势和内阻的实验。他们设计的电路原理如图1，其中R为电阻箱，R0为保护电阻，阻值R0=5.0Ω，电流表A的内阻不计。他们改变R的阻值，记下多组R和电流表示数I。

甲同学以IR作纵坐标，以I作横坐标，作图处理数据；乙同学以I（R+R0）为纵坐标，以I为横坐标处理数据，他们在同一张坐标纸上画出的图如图2所示。

（1）由图2可知，甲同学绘制的是图线___________（填“a”或“b”），由该图线得到的电源电动势为___________V，内阻为___________Ω。

（2）丙同学打算以为纵坐标，以R作横坐标，请根据（1）中计算的结果将丙所作图线在图3中画出___________。

（3）分析可知，在图1所示电路中，当电阻箱的阻值R=___________Ω时，电阻箱消耗的电功率最大。

11．（2022·上海青浦·统考一模）某学习小组在“测定电源的电动势和内电阻”这个实验时设计了如下所示方案：

（1）为定值电阻且阻值未知，为滑动变阻器。分析图1和图2是否能测出电源电动势、是否能测出内阻，将结论写在下面横线处：

图（1）：______。

图（2）：______。

（2）实验电路图如图3所示，已知 R1=2Ω，以U2为纵坐标，U1为横坐标，作出相应图线，见图4，则：电源电动势E=_____V，内阻r =_____Ω。

12．（2020·上海青浦·统考一模）了测量所采集的某种植物种子的密度，一位同学进行了如下实验：

①取适量的种子，用天平测出其质量，然后将几粒种子装入注射器内；

②将注射器和压强传感器相连，然后缓慢推动活塞至某一位置，记录活塞所在位置的刻度V，压强传感器自动记录此时气体的压强p；

③重复上述步骤，分别记录活塞在其它位置的刻度V和记录相应的气体的压强p；

④根据记录的数据，作出﹣V图线，并推算出种子的密度。

（1）根据图线，可求得种子的总体积约为_____mL（即cm3）。

（2）如果测得这些种子的质量为7.86×10﹣3kg，则种子的密度为_____kg/m3。

（3）如果在上述实验过程中，由于操作不规范，使注射器内气体的温度升高，其错误的操作可能是_____、_____。这样操作会造成所测种子的密度值_____（选填“偏大”、“偏小”或“不变”）。

四、解答题

13．（2022·上海青浦·统考一模）导热的U型管一端封闭，管中用水银封闭一定质量的气体，U型管两直管长度相等，间距为d，且d远大于管的粗细。当U型口向上、直管竖直放置时，管中两水银面等高，如图a，此时封闭气体柱长度为l0，大气压强为p0，室内温度不变，水银密度为ρ，重力加速度为g。

（1）若将U型管在管平面内缓慢逆时针转过90°成图b，或顺时针缓慢转过90°成图c，求b、c两图中封闭气体柱长度之比（结果用p0、ρ、g、d表示）；

（2）若U型管从图c继续顺时针缓慢转动，当左侧管中水银恰好与管口相齐时两侧管中水银面连线恰好在竖直方向上，如图d。已知d=22.5cm，l0=15cm，求大气压强p0（单位用cmHg表示）。

参考答案：

1．C

【详解】原来左右两边的水银等高，说明左边的气体的压强和大气压相等，当放掉一部分水银之后，左边气体的体积变大，压强减小，右边压强为大气压强，右边的水银下降h，左边的必定要小于h，所以C正确．故选C．

2．D

【详解】A．图A是双曲线，故为等温过程，故A错误;

B．图线为等容过程A状态的压强小于B，故A的温度比B低，故B错误；

C．A状态压强大但体积小，B压强小但是体积大，故由

知无法判断温度的高低，故C错误；

D．A状态压强大但体积大，B压强小体积小，故由

可知，状态A的温度一定高于状态B，故D正确。

故选D。

3．A

【详解】由机械能守恒定律可知

即

则v2-h图像是过原点的直线。

故选A。

4．C

【分析】考查实验“用油膜法估测分子大小”。

【详解】在油膜法估测分子大小的实验中，让一定体积的纯油酸滴在水面上形成单分子油膜，将油酸分子看做球形，认为油酸分子是一个紧挨一个的，估算出油膜面积，从而求出分子直径，这里用到的方法是：理想模型法。C正确，ABD错误。

故选C。

5．A

【详解】A．红光在可见光中的波长最长，容易发生明显衍射，故选项A正确；

B．干涉与光的颜色无关，选项B错误；

C．所有的光都能发生折射，选项C错误；

D．红光在可见光中频率最小，最不容易发生光电效应，选项D错误.

6．D

【详解】声音不能在真空中传播，拨打真空罩中手机不能听到手机铃声；手机接收的是电磁波信号，能在电磁波真空中传播，真空罩中的手机能接收到呼叫信号故能看到A上显示的B的号码；故D正确，ABC错误；故选D.

7．     90     17.4

【详解】[1] 封闭气体压强为

[2] 在距管顶20cm处的A点，玻璃管出现了一个小孔， 设最终气柱长为 cm，气体的压强

根据玻意耳定律

则

解得

8．     90     4.5

【分析】考查理想气体的等温变化。

【详解】[1]．设玻璃管横截面积为S，由题意可知，封闭气体压强：

[2]．由玻意耳定律得：

即：

解得：

空气柱长度减少

10cm﹣9cm＝1cm

左管水银面上升：

＝4.5cm。

9．     ①②##②①     ④

【详解】[1][2]①水面上痱子粉撒得太多，则油膜不能完全散开，则测得的油膜的面积偏小，根据可知分子直径的测量值偏大；

②将滴入的油酸酒精溶液体积作为油酸体积进行计算，根据可知分子直径的测量值偏大；

③实验时没有使用方形浅水盘，用了圆形浅水盘，这对实验无影响；

④配制好的油酸酒精溶液放置时间过久，则油酸酒精溶液的浓度会偏大，则在水面上散开时的面积会偏大，则根据可知分子直径的测量值偏小。

所以其中会使测得的分子直径偏大的是①②；会使测得的分子直径偏小的是④。

10．     a     1.5     10          15

【详解】(1)[1][2][3]甲同学以IR作纵坐标，根据闭合电路欧姆定律得

乙同学以I（R+R0）为纵坐标，根据闭合电路欧姆定律得

可得甲同学的图线的斜率的绝对值更大，所以甲同学绘制的是图线a。该图线的截距表示电动势，斜率绝对值表示，所以有

（2）[4] 丙同学以为纵坐标，以R作横坐标，根据闭合电路欧姆定律得

整理得

则该图线的斜率、截距分别为

则可画出图线为下图

（3）[5] 电阻箱的阻值R消耗的电功率为

由上式可得，当时，电阻箱消耗的电功率最大。

11．     能测出电源电动势，能测出电源内阻     能测出电源电动势，不能测出电源内阻     2.5     0.5

【详解】（1）[1][2] 由图(1)所示电路图可知，电压表测路端电压，电流表测电路电流，该电路可以求出电源电动势与内阻；由图(2)所示电路图可知，电流表测电路电流，电压表测滑动变阻器两端电压，由闭合回路的欧姆定律可得

可以看出当电流为零时路端电压即为电动势，图像的斜率为，由于阻值未知，该电路可以测出电源电动势，但不能测出电源内阻；

（2）[3][4]在图3电路中，电源电动势

整理得

结合图4可得

解得电源内阻

12．     5.6 （±0.2）     1.40×103（±0.2×103）     手握住了注射器内的封闭气体部分     没有缓慢推动活塞     偏小

【分析】考查理想气体的等温变化。

【详解】（1）[1]根据玻意耳定律：

pV＝C

当趋向于0，则气体体积趋向于0，从﹣V图象知，横轴截距表示种子的体积为：5.6 （±0.2）mL。

（2）[2]密度为：

（3）[3][4][5]注射器内气体的温度升高，其错误的操作可能是：手握住了注射器内的封闭气体部分、没有缓慢推动活塞；当气体温度升高，气体的体积趋于膨胀，更难被压缩，所作的﹣V图线与横轴的交点将向右平移，所测种子体积偏大，密度偏小。

13．（1）；（2）75cmHg

【详解】（1）由题意可知封闭气体做等温变化，则从图a到图b，有

从图a到图c过程有

解得

（2）从图c到图d过程中有

其中

l=2l0、

代入数据解得

p0=75cmHg