广东省梅州市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

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广东省梅州市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．（2022·广东梅州·统考二模）小明同学利用如图甲所示的实验装置测定当地的重力加速度。 （1）对于该实验，下列措施中对减小实验误差有利的是________．A．精确测量出重物的质量        B．将电磁打点计时器换成电火花计时器C．选用质量和密度较大的重物    D．释放重物前，重物离打点计时器下端远些（2）该同学实验时将打点计时器接到频率为的交流电源上，得到一条点迹清晰的纸带，打出的部分计数点如图乙所示（每相邻两个计数点间还有4个点未画出）。其中、，则打点计时器在打C点时重物的速度______，重力加速度_______。（结果均保留3位有效数字）2．（2022·广东梅州·统考二模）太阳能电池在有光照射时，可以将光能转化为电能，在没有光照射且未储存电能时可视为一个电阻。某同学想描绘某太阳能电池在没有光照（未存储电能）时的伏安特性曲线。(1)该同学先将该太阳能电池用不透光的黑色器件盒封好，然后用多用电表粗测其电阻。先选用多用电表欧姆挡“×10”挡位，欧姆表内部结构如图甲，开关S接______（选填“3”或“4”），欧姆调零后进行测量，其指针偏转如图乙a所示，换用______（选填“×1”或“×100”）挡位重新进行欧姆调零后测量，指针偏转如图乙中b所示，可以粗略得出此时太阳能电池的阻值为______Ω；(2)该同学利用电动势为3V的直流电源E、量程为3V的电压表（内阻约为3kΩ）、量程为6mA的电流表（内阻约为5Ω）、滑动变阻器R以及开关导线等进行实验，则本实验应该采用的实验电路设计图为______；A． B． C． D．(3)根据实验数据，该同学描绘出该太阳能电池的伏安特性曲线如图所示，请简要描述一下其伏安特性：______。3．（2023·广东梅州·统考二模）在天宫课堂中、我国航天员演示了利用牛顿第二定律测量物体质量的实验。受此启发。某同学利用气垫导轨、力传感器、无线加速度传感器、轻弹簧和待测物体等器材设计了测量物体质量的实验，如图甲所示。主要步骤如下：①将力传感器固定在气垫导轨左端支架上，加速度传感器固定在滑块上；②接通气源。放上滑块。调平气垫导轨；③将弹簧左端连接力传感器，右端连接滑块。弹簧处于原长时滑块左端位于O点。A点到O点的距离为5.00cm，拉动滑块使其左端处于A点，由静止释放并开始计时；④计算机采集获取数据，得到滑块所受弹力F、加速度a随时间t变化的图像，部分图像如图乙所示。回答以下问题（结果均保留两位有效数字）：（1）弹簧的劲度系数为_____N/m。（2）该同学从图乙中提取某些时刻F与a的数据，画出a—F图像如图丙中I所示，由此可得滑块与加速度传感器的总质量为________kg。（3）该同学在滑块上增加待测物体，重复上述实验步骤，在图丙中画出新的a—F图像Ⅱ，则待测物体的质量为________kg。4．（2023·广东梅州·统考二模）用一张锌片和一张铜片，中间夹一张浸过盐水的纸，并从锌片和铜片各引出一个电极，这样就组成了一个电池。为研究该电池组的特性，某同学进行了以下实验：（计算结果均保留3位有效数字） （1）将电池组按图甲所示接入电路，图中电流表的量程为，内阻为；（2）闭合开关，调节电阻箱的值，发现当时，电流表的示数I如图乙所示，则__________；（3）反复调节电阻箱的值，读出多组电流表的示数I（算出的值）和对应电阻箱的阻值R，并在图中描出了相应的数据点，请利用已描出的点绘出图线__________； （4）由图绘出的图线可知，该电池组的电动势为__________V，内电阻为__________．5．（2021·广东梅州·统考二模）（1）用螺旋测微器测量金属丝的直径，为防止读数时测微螺旋发生转动，读数前应先旋紧如图所示的部件______（选填“A”、“B”、“C”或“D”）。从图中的示数可读出合金丝的直径为______mm。（2）如图，用“碰撞实验器”可以验证动量守恒定律，即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系。①如图中O点是小球抛出点在地面上的垂直投影。实验时，先让入射球多次从斜轨上S位置静止释放，找到其平均落点的位置P，测量平抛射程OP。然后，把被碰小球静置于水平轨道末端，再将入射球从斜轨上S位置静止释放，与小球相碰，并多次重复。接下来要完成的必要步骤是________。（填选项前的符号）A．用天平测量两个小球的质量、B．测量小球开始释放高度C．测量抛出点距地面的高度D．分别找到、相碰后平均落地点的位置M、NE.测量平抛射程OM，ON②本实验中若两球相碰前后动量守恒，其表达式可表示为_______（用①中测量的量表示）6．（2021·广东梅州·统考二模）某科学探究小组欲通过测定工业废水的电阻率，来判断废水是否达到排放标准（一般电阻率的废水即达到排放标准）。该小组用透明塑料板自制了个长方体容器，其左、右两侧面内壁紧贴金属铜薄板（板的厚度和电阻的影响可忽略不计），铜薄板上端分别带有接线柱A、B，如图甲所示。容器内表面长，宽，高。将废水注满容器后，进行如下实验操作。（1）用多用电表的电阻挡粗测容器中废水的电阻，选择开关置于“”挡，其示数如图乙所示，则该废水的电阻值约为______Ω；（2）为更精确地测量所取废水的电阻率，该小组从实验室中找到如下实验器材：A．直流电源（电动势约，内阻约）；B．电压表（量程，内阻约3kΩ）；C．电流表（量程，内阻约10）；D．电流表（量程，内阻约0.4）；E．滑动变阻器（，额定电流）；F．开关S一个，导线若干。图丙为该实验小组在实验过程中所采用的电路图，由于废水洒在纸上，导致部分电路图缺失不清，图丙中的电流表A应为______（填写器材前面的字母序号“C”或“D”），请你在答题卡相应位置补全电路图______；（3）正确连接电路后，闭合开关，测得一组U、I数据；再调节滑动变阻器，重复上述测量步骤，得出一系列数据如表所示，请在图丁作出图线。图丁的坐标纸中已经描出了3个点，请在答题卡相应图中将剩余3个点描出，并作出U-I关系图线______；电压1.461.841.892.102.322.52电流1.401.601.802.002.202.40（4）由以上测量数据可以求出待测废水的电阻率______。该废水______（填“达到”或“未达到”）排放标准。7．（2021·广东梅州·统考二模）如图所示，一半圆形玻璃砖外面插上、、、四枚大头针时，恰可挡住、所成的像，恰可挡住本身及、所成的像，则该玻璃砖的折射率_______；有一同学把大头针插在和位置时，沿着、的方向看不到大头针的像，其原因是_______。
参考答案：1．     BC/CB     1.85     9.75【详解】（1）[1]A．本实验研究运动学规律，不需要测量重物的质量，故A不符合题意；B．将电磁打点计时器换成电火花计时器，可以减小纸带所受阻力，有利于减小实验误差，故B符合题意；C．选用质量和密度较大的重物，可以减小空气阻力对重物下落的影响，有利于减小实验误差，故C符合题意；D．由于重物下落速度较快，且运动距离有限，打出的纸带长度也有限，为了能在长度有限的纸带上尽可能多地获取间距适当的数据点，实验时应将重物靠近打点计时器释放，故D不符合题意。故选BC。（2）[2]打点计时器在打C点时重物的速度为[3]根据逐差法可得重力加速度为2．     3     ×100     1000     C     电压小于时该太阳能电池不导通；电压超过时，该太阳能电池随着电压的增大电阻急剧减小【详解】（1）[1][2][3]开关S接3，欧姆调零后进行测量，由图可知指针偏转过小，则倍率过小，应该换用 “×100”挡位重新进行欧姆调零后测量；得出此时太阳能电池的阻值为10×100Ω=1000Ω；（2）[4]因太阳能板的电阻远大于安培表的内阻，可知应采用电流表内接法，滑动变阻器用分压式，则电路选C；（3）[5]由I-U图像可知，电压小于时该太阳能电池不导通；电压超过时，该太阳能电池随着电压的增大电阻急剧减小。3．     12     0.20     0.13【详解】（1）[1]由题知，弹簧处于原长时滑块左端位于O点，A点到O点的距离为5.00cm。拉动滑块使其左端处于A点，由静止释放并开始计时。结合图乙的F—t图有Δx = 5.00cm，F = 0.610N根据胡克定律计算出k ≈ 12N/m（2）[2]根据牛顿第二定律有F = ma则a—F图像的斜率为滑块与加速度传感器的总质量的倒数，根据图丙中I，则有则滑块与加速度传感器的总质量为m = 0.20kg（3）[3]滑块上增加待测物体，同理，根据图丙中II，则有则滑块、待测物体与加速度传感器的总质量为m′ ≈0.33kg则待测物体的质量为Δm = m′ - m = 0.13kg4．     5.9/6.0          1.43/1.44/1.45/1.46/1.47/1.48     43.0/44.0/45.0/46.0/47.0/48.0【详解】（2）[1]电流表的示数5.9mA；（3）[2]绘出图线如图；（4）[3][4]由电路可知即由图像可知解得E=1.47Vr=47.0Ω5．     B     0.398     ADE     m1•OP=m1•OM+m2•ON【详解】（1）[1][2]用螺旋测微器测量金属丝的直径，为防止读数时测微螺旋发生转动，读数前应先旋紧如图所示的部件B。从图中的示数可读出合金丝的直径为0.01mm×39.8=0.398mm。（2）①[3]要验证动量守恒定律定律，即验证m1v1=m1v2+m2v3小球离开轨道后做平抛运动，它们抛出点的高度相等，在空中的运动时间t相等，上式两边同时乘以t得m1v1t=m1v2t+m2v3t得m1OP=m1OM+m2ON故实验需要验证m1•OP=m1•OM+m2•ON所以必须要用天平测量两个小球的质量、；分别找到、相碰后平均落地点的位置M、N，测量平抛射程OM，ON。故选ADE。②[4]由以上分析可知，本实验中若两球相碰前后动量守恒，其表达式可表示为m1•OP=m1•OM+m2•ON6．     1100     C               106（101~109均给分）     未达标【详解】（1）[1]由图可知读数为（2）[2]电流标通过的最大电流为故电流表选C。[3]由于滑动变阻器的阻值范围，若采用限流式起不到调节作用，故选用分压式接法，电路图如下（3）[4]描点作图，使实验数据点尽可能均匀分布于所描绘直线的两侧，偏离过大的点应舍去，作出如下图像（4）[5]U-I关系图线的斜率表示待测电阻的阻值，则有电阻率为[6]电阻率的废水即达到排放标准，则该废水未达到排放标注。7．          光线在MN界面发生了全反射【详解】[1]由图可知，光线在MN界面的入射角为i=60°，折射角为r=30°，则该玻璃砖的折射率[2]有一同学把大头针插在和位置时，沿着、的方向看不到大头针的像，其原因是光线在MN界面发生了全反射。