四川省内江市高考物理三年（2021-2023）模拟题（三模）按题型分类汇编-02实验题

这是一份四川省内江市高考物理三年（2021-2023）模拟题（三模）按题型分类汇编-02实验题，共11页。试卷主要包含了实验题等内容，欢迎下载使用。

一、实验题
1．（2021届四川省内江市高三（下）第三次模拟物理试题）某同学使用如图装置来“验证机械能守恒定律”。其操作过程如下：
A．把气垫导轨固定在有一定倾角的斜面上，调整气垫导轨使之与斜面平行，用量角器测量出斜面的倾角为α；
B．在气垫导轨上的恰当位置固定两个光电门“1”和2”，用刻度尺测量出两个光电门之间的距离为x；
C．在滑块上垂直装上遮光条，使用游标卡尺测量出遮光条的宽度为d；
D．使用天平测量出滑块和遮光条的总质量为m；
E.在气垫导轨上，由静止释放滑块，滑块先后通过两个光电门，用光电计时器记录遮光条通过光电门“1”和“2”的时间分别为、。重力加速度为g。则：
（1）如图所示，是用游标卡尺测量遮光条的宽度示意图。其宽度为d=______；
（2）当滑块和遮光条通过光电门“2”时，其动能为______ （用测量的物理量字母表示）；
（3）在滑块和遮光条从光电门“1”运动到光电门“2”的过程中，满足关系式______时，滑块和遮光条的机械能守恒。
2．（2021届四川省内江市高三（下）第三次模拟物理试题）某同学家里有一个充电宝（看做电源），他欲精确地测量其电动势E和内阻r，其实验步骤如下：
（1）先选用多用电表，将选择开关调至到电阻挡“×10”倍率处，然后，把两表笔直接接触，再调整______，使指针指向“”。再用多用电表测量铅笔芯的总电阻R，如图甲所示，R为______Ω；
（2）用刻度尺测得该铅笔芯的总长度为L；
（3）将多用电表调至直流电压挡，按如图乙连接电路；
（4）多次改变铅笔芯接入电路中的长度x，读出并记录相对应的电表的示数U；
（5）在坐标纸上画出的图像如图丙所示，其中，图像的纵坐标为，图像的倾率为k，纵轴截距为b。那么，图像的横坐标为______ （采用国际单位），充电宝的内电阻r=______，电动势E=______ 。（均用题中所给字母表示）
3．（【真题汇编-全国卷】类型14：力学实验）某同学研究在固定斜面上运动物体的平均速度、瞬时速度和加速度之间的关系．使用的器材有：斜面、滑块、长度不同的矩形挡光片、光电计时器．
实验步骤如下：
①如图(a)，将光电门固定在斜面下端附近，将一挡光片安装在滑块上，记下挡光片前端相对于斜面的位置，令滑块从斜面上方由静止开始下滑；
②当滑块上的挡光片经过光电门时，用光电计时器测得光线被挡光片遮住的时间Δt；
③用Δs表示挡光片沿运动方向的长度[如图(b)所示]，表示滑块在挡光片遮住光线的Δt时间内的平均速度大小，求出；
④将另一挡光片换到滑块上，使滑块上的挡光片前端与①中的位置相同，令滑块由静止开始下滑，重复步骤②、③；
⑤多次重复步骤④；
⑥利用实验中得到的数据作出v－Δt图，如图(c)所示．
完成下列填空：
(1)用a表示滑块下滑的加速度大小，用v表示挡光片前端到达光电门时滑块的瞬时速度大小，则与v、a和Δt的关系式为 ＝________.
(2)由图(c)可求得v＝______ cm/s，a＝______ cm/s2.(结果保留3位有效数字)
4．（2022届四川省内江市高三（下）第三次模拟考试理综物理试题）研究小组要测定某直流电动机正常工作时的机械功率，电动机铭牌上只有额定电压为10V，其它字迹不清楚。现实验室提供的器材有：电流表、电压表、滑动变阻器（阻值较小）、备用蓄电池，开关、若干导线、细线、重物等则：
（1）在小组成员中设计了如图甲、乙两个测量电路，其中，比较合理的是___________（选填“甲”或“乙”）图。
（2）根据选取的电路图，在答题卡上完成丙图中用电动机提升重物的实物电路连接。___________
（3）闭合开关S前，应将丙图中的滑动变阻器的滑片P移到最___________（ 选填“左”或“右”）端，闭合开关S后移动滑动变阻器，使电压表和电流表都有明显的示数，但电动机并未转动，读出此时电压表和电流表的示数分别为2V、1A，继续移动滑动变阻器的滑片P，将电压表的示数调为10V，这时电流表的示数为0.4A，此时，电动机输出的机械功率为___________W，若重物重为8N，那么，重物上升的速度大小为___________。
5．（2023届四川省内江市高三下学期第三次模拟考试理综物理试题）如图，是利用气垫导轨、数字计时器和拉力传感器来做“研究沿斜面下滑物体的机械能守恒”的实验装置图．在水平桌面上固定一带有刻度尺的倾斜气垫导轨，导轨上的A点处有一带遮光条的长方形滑块，用天平测得其总质量为m。定滑轮与拉力传感器之间的细绳是竖直的，定滑轮与滑块之间的细绳平行于气垫导轨。实验步骤如下：
A．用游标卡尺测量遮光条的宽度，如图
宽度为_______；
B．安装好实验器材，给气垫导轨接上气源，然后，读出拉力传感器的示数F，同时，从气垫导轨刻度尺上读出遮光条中心与光电门之间的距离L；
C．烧断拉力传感器与滑块之间的细绳，让滑块滑向光电门并记录遮光条通过光电门的时间t；
D．多次改变滑块与光电门之间的距离，每次实验测量相应的L与t值，填入相应的表格中。则：
（1）某同学根据测得的L与t的值，用描点法作出了如图所示的图像，不考虑空气阻力，若该图线的斜率为_______，即可验证“滑块沿斜面下滑过程中机械能守恒”。
（2）实际上由于存在空气阻力，根据实际数据绘出图像的斜率比不计空气阻力描绘出的图像斜率_______（选填“偏大”、“相等”或“偏小”）。
6．（2023届四川省内江市高三下学期第三次模拟考试理综物理试题）如图，是一根粗细均匀、中空的柱形导电元件，其横截面及中空部分均为正方形。某同学想测量中空部分正方形的边长a的大小，但由于a太小，无法直接测出，于是他设计了如下的实验进行测量，已知该元件的长度及电阻率。该同学进行了如下实验步骤：
（1）用螺旋测微器测得该元件的横截面外边长；
（2）用多用电表粗测该元件的电阻阻值，多用电表的电阻挡有：“×1”、“×10”、“×100”和“×1k”四挡．当选用“×100”挡测量时，发现指针偏转的角度过大，换用相邻的某倍率，重新调零后进行测量，结果如图所示，则该元件的电阻值约为_______Ω。
（3）为精确地测量该导电元件的电阻阻值，可供选择的实验器材如下：
A．待测导电元件；
B．电流表（量程，内阻为）；
C．电流表（量程，内阻约为）；
D．电流表（量程，内阻约为）；
E．滑动变阻器R（，额定电流为）；
F．定值电阻；
G．定值电阻；
H．直流电源E（电动势约为，内阻不计）；
I．开关一只，导线若干．则：
①应选择的电流表为_______（选填所选器材后的字母序号）。并将实验电路图画在答题卡图中虚线框内，并标明所选器材后的字母代号_______（其中，部分电路已画出）。
②实验中调节滑动变阻器，测得多组电流值I、，做出的图像如图所示，可得该导电元件的电阻测量值为_______Ω，该元件横截面的内边长a为_______mm（结果均保留3位有效数字）．
参考答案：
1． 2.030
【详解】（1）[1]游标卡尺是20分度，精度为0.05mm，由图可知，主尺读数为2cm，游标尺的第6刻线与主尺的某刻线对齐，则游标尺的读数为
6×0.05mm=0.30mm=0.030cm
因此遮光条的宽度
d=2cm+0.030cm=2.030cm
（2）[2]滑块和遮光条经光电门2时的速度为
由动能公式可得滑块和遮光条经光电门2时的动能
（3）[3]若滑块和遮光条机械能守恒需满足关系式
即
2． 欧姆调零旋钮 80
【详解】（1）[1][2]用多用表测电阻时，测量前，先机械调零使得指针位置指向左侧电流零刻度位置，再选择合适倍率，将两表笔短接，调节欧姆调零旋钮，使得指针指向右侧电阻零刻度位置，然后进行测量，根据表盘刻度可得，R阻值为；
（5）[3][4][5]设铅笔芯接入电路中的电阻阻值为，则有
此时电压表两端电压为
公式变形可得
故需作图像，图像的横坐标表示，根据公式变形结合图像可知，图像的斜率为
故充电宝的内阻为
图像的纵截距为
则充电宝的电动势为
3．
【详解】（1）设挡光片末端到达光电门的速度为v，则由速度时间关系可知：，且 联立解得：；
（2）由图（c）结合几何关系可求得 ，，即 ．
【点睛】此题主要考查学生对匀变速直线运动的基本规律的运用能力；解题时要搞清实验的原理，能通过运动公式找到图象的函数关系，结合图象的截距和斜率求解未知量．
4． 乙 见解析 右 3.68 0.46
【详解】（1）[1]乙电路图能够使电动机得到从零开始的连续可调的电压，便于调节在电压较低的情况下电动机不转时的电压表和电流表的值，便于测出电动机线圈的电阻，故选乙图较好。
（2）[2]实物电路如图所示
（3）[3]为了使闭合开关时，电表示数从零开始调节，应将丙图中的滑动变阻器的滑片P移到最右端；
[4]电动机并未转动，读出此时电压表和电流表的示数分别为2V、1A，可知电动机线圈的电阻为
将电压表的示数调为10V，这时电流表的示数为0.4A，此时，电动机输出的机械功率为
[5]若重物重为8N，重物上升的速度大小为
5． 1.065 偏大
【详解】[1]根据游标卡尺的读数规律，该读数为
（1）[2]滑块通过光电门的速度为
根据速度与位移的关系有
释放滑块之前有
释放后，若不计阻力，则有
解得
可知，如果不考虑空气阻力，为了验证滑块沿斜面下滑过程中机械能守恒，则图线的斜率为
（2）[3] 若考虑空气阻力，则有
解得
图线的斜率为
由于
则根据实际数据绘出图像的斜率比不计空气阻力描绘出的图像斜率偏大。
6． 110 100 1.50
【详解】（2）[1]选用“×100”挡测量时，发现指针偏转角度过大，说明指针所指示数过小，为了使指针所指示数变大，因此要减小倍率，选择“×10”挡，则由图乙可读得该原件的电阻值为；
（3）[2] [3]待测电阻约为，电路中的最大电流
故电流表选择A2；电源的电动势12V，实验器材中没有电压表，因此需要将用已知内阻的电流表进行改装，内阻已知的电流表只有A1，故电流表还需选择A1；
要改装的电压表的量程需接近电源电压，根据欧姆定律，定值电阻
可知定值电阻需选用350Ω的R1。
由于滑动变阻器的阻值较小，因此要采用分压式接法；由于改装表支路的电流可以准确测出，因此电流表A2要采用外接法，电路图如图所示：
[4] [5] 根据实验电路原理图结合欧姆定律，可得待测电阻
化简得
根据图像的斜率
解得待测电阻
由电阻定律有
代入数据解得
a=1.50mm