辽宁省各地区2023年高考物理模拟（一模）题按题型分类汇编-02实验题

辽宁省各地区2023年高考物理模拟（一模）题按题型分类汇编-02实验题

一、实验题

1．（2023届辽宁省葫芦岛市普通高中高三下学期一模测试物理试题）一个物理兴趣小组的同学准备测定某电池的电动势和内阻。实验器材有电流表（内阻）、电阻箱、待测电池、开关、导线等。

（1）甲、乙两位同学利用实验器材设计了如图所示的电路来测定电池的电动势和内阻。实验中，他们改变电阻箱R阻值，记录了多组数据（电阻箱阻值R和电流表示数I）。

（2）甲同学以为纵坐标，以I为横坐标，作图像处理数据：乙同学以为纵坐标，以I为横坐标，作图像处理数据。甲、乙同学在同一张坐标纸上画出的图像如图所示。由图可知，甲同学绘制的是图线________（填“a”或“b”）。

（3）由图像可求电动势为________V，内阻为________Ω。

2．（2023届辽宁省葫芦岛市普通高中高三下学期一模测试物理试题）某物理研究小组设计了如图甲所示的实验装置，测量滑块和长木板之间的动摩擦因数。长木板固定在水平桌面上，力传感器和光电门固定在竖直的支架上，轻绳悬挂的重物上固定一窄遮光条，实验时每次都从支架A处由静止释放，改变重物的质量，重复上述操作，记录多组遮光条通过光电门时的遮光时间和力传感器示数F的数据。已知A、B之间的距离为L，遮光条的宽度为d，重力加速度为g，不计轻绳滑轮的质量及滑轮上的摩擦，不计空气阻力。

（1）实验时，下列必要的操作是________（请填写正确选项代码）

A．用天平测出重物和遮光条的总质量

B．将长木板不带滑轮的一端略微垫高，以补偿阻力

C．调整滑轮及力传感器的位置，使绳子处于水平状态

D．为减小实验误差，实验中一定要保证重物及遮光条的总质量远小于滑块的质量

（2）若某次光电门显示遮光时间为，则遮光条通过光电门的速度为________

（3）若F为纵坐标、为横坐标，作图如图所示。已知直线的斜率为k，截距为b，则滑块的质量为________，滑块与长木板之间的动摩擦因数为________（用b、d、k、g、L表示）

（4）请你指出实验过程中除空气阻力外可能存在的误差________（一条即可）。

3．（2023届辽宁省丹东市高三下学期质量测试物理试题（一））某实验小组为验证系统机械能守恒，设计了如图所示的装置，实验过程如下：

（1）用螺旋测微器测量砝码上端固定的遮光片厚度时，螺旋测微器示数如图乙所示，则d＝____________mm，测得砝码和遮光片总质量；

（2）按图甲安装实验器材并调试，确保砝码竖直上下振动时，遮光片运动最高点高于光电门1的激光孔，运动最低点低于光电门2的激光孔；

（3）实验时，利用计算机记录弹簧拉伸量x及力传感器的读数F，画出F-x图像，如图丙所示；

（4）测量遮光片经过光电门1的挡光时间，弹簧的拉伸量，经过光电门2的挡光时间，弹簧的拉伸量，以及两个光电门激光孔之间的距离；

（5）遮光片从光电门1运动到光电门2的过程中，系统势能的增加量____________J，系统动能的减少量____________J（结果保留三位有效数字，），实验表明在误差允许范围内系统机械能守恒。

4．（2023届辽宁省丹东市高三下学期质量测试物理试题（一））某实验小组从电动玩具中拆下一节电池，欲测量其电动势（约1.5V）和内阻（约1Ω）实验室备有下列器材可供选择：

A．电压表（量程0.6V，内阻约1kΩ）；

B．电压表（量程1.8V，内阻约2kΩ）；

C．电压表（量程15V，内阻约5kΩ）；

D．定值电阻（阻值1Ω）；

E．滑动变阻器（0～20Ω）；

F．滑动变阻器（0～200Ω）；

G．开关及导线若干。

（1）根据图甲连接实验电路，其中电压表应选____________，电压表应选____________，滑动变阻器应选____________；（填器材前的选项字母）

（2）闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片P滑到____________（填“最左端”或“最右端”）；

（3）闭合开关，多次改变滑动变阻器R的阻值，读出和表的示数、，绘出图像如图乙所示，则该电池的电动势E＝____________V，内阻r＝____________Ω。（计算结果均保留三位有效数字）

5．（2023届辽宁省抚顺市普通高中高三下学期模拟考试物理试题）某同学利用图示装置研究小车的匀变速直线运动。

（1）打点计时器，使用的电源是______电源。（填“交流”或“直流”）

（2）实验时应_____________。（填“先启动打点计时器，后放开小车“或”先放开小车，后启动打点计时器“）

（3）实验时将打点计时器接到频率为50Hz的电源上，通过实验得到一条清晰的纸带，打出的部分计数点如图所示（每相邻两个计数点间还有4个点图中未画出），，，，，，，则小车的加速度___m/s2，打点计时器在打点时小车的速度__m/s。（结果均保留两位有效数字）

6．（2022届甘肃省金昌市高三（上）第一次联考理综物理试题）某个同学设计了一个电路，既能测量电池组的电动势和内阻，又能同时测量未知电阻的阻值。器材如下：

A．电池组（四节干电池）

B．待测电阻（约）

C．电压表（量程、内阻很大）

D．电压表（量程、内阻很大）

E．电阻箱（最大阻值）

F．开关一只，导线若干

实验步骤如下：

（1）将实验器材连接成如图甲所示的电路，闭合开关，调节电阻箱的阻值，先让电压表接近满偏，逐渐增加电阻箱的阻值，并分别读出两只电压表的读数。

（2）根据记录的电压表的读数和电压表的读数以为纵坐标，以对应的电阻箱的阻值R为横坐标，得到的实验结果如图乙所示。由图可求得图像在纵轴的截距为___________，待测电阻___________Ω。

（3）图丙是以电压表的读数为纵坐标，以两电压表读数之差与电阻箱阻值的比值为横坐标得到结果。由图可求得电池组的电动势___________V，内阻为___________Ω。

7．（河南省开封市杞县高中2022-2023学年高一上学期网课检测物理试题）为了探究“物体质量一定时，加速度与力的关系”，甲、乙两同学设计了如图1所示的实验装置。其中带小滑轮的小车的质量为M，小滑轮的质量为，砂和砂桶的质量为m。力传感器可测出轻绳的拉力大小。

（1）实验时，需要进行的操作是___________。（填序号）

A．将带滑轮的长木板右端垫高，以平衡摩擦力

B．用天平测出砂和砂桶的质量

C．小车靠近打点计时器，先释放小车，再接通电源

D．为减小误差，实验中一定要保证砂和砂桶的质量m远小于小车的质量M

（2）甲同学在实验中得到如图2所示的一条纸带（相邻两计数点间还有四个点没有画出），已知打点计时器使用的是频率为50Hz的交流电。根据纸带可求出小车在C点的瞬时速度为___________m/s，加速度为___________。（结果保留两位有效数字）

（3）乙同学根据测量数据做出如图3所示的图线没经过原点，该同学做实验时存在的问题是___________。

8．（2023届上海市嘉定区高三上学期等级考第一次质量调研（一模）物理试题）某学习小组用两种不同的金属电极插入柠檬做了一个“水果电池”，如图a所示。将该水果电池给“1.5V、0.3A”的小灯泡供电，发现小灯泡不发光，检查电路无故障，测量电路中的电流，发现读数不足3mA。

（1）你认为电路中电流不足3mA的原因是________；

（2）为了测量水果电池的电动势和内阻，进行如下实验，电路图如图b所示。请按照电路图，将图c中的实物图连线补充完整________。

（3）连好电路后闭合开关，发现滑动变阻器在阻值较大范围内调节时，电压表示数变化不明显，其原因是所选用的滑动变阻器________；

（4）按要求更换滑动变阻器后，调节滑动变阻器，记录电压表和微安表的示数。作出图像，如图d所示。由图像求得水果电池的电动势E=________V，内阻r=________（结果保留三位有效数字）。

9．（2023届辽宁省大连市高三下学期一模物理试题）某校举办科技节活动，一位同学设计了可以测量水平面上运动物体加速度的简易装置，如图所示。将一端系有摆球的细线悬于小车内O点，细线和摆球后面有一个半圆形的刻度盘。当小球与小车在水平面上保持相对静止时，根据悬绳与竖直方向的夹角θ，便可得到小车此时的加速度。

（1）为了制作加速度计的刻度盘，需要测量当地的重力加速度，该选手利用单摆进行测量，每当摆球经过最低点时记数一次，从计数1到51用时40秒，则该单摆周期为____________s；若已知单摆摆长为l，周期为T，则计算当地重力加速度的表达式为g＝____________；

（2）该加速度测量仪的刻度____________。（填“均匀”或“不均匀”）

10．（2023届辽宁省大连市高三下学期一模物理试题）某同学利用电压表和电阻箱测定特殊电池的电动势和内阻（E约为10V，r约为50Ω）。已知该电池最大允许电流为150mA，该同学利用图甲所示电路进行实验，电压表内阻约为2kΩ，R为电阻箱，阻值范围0～9999Ω，是定值电阻，起保护电路的作用。

（1）定值电阻有以下几种规格，保护电阻应选____________；（填入相应的字母）

A．2Ω                    B．20Ω                    C．200Ω                    D．2000Ω

（2）该同学完成电路的连接后，闭合开关S，调节电阻箱的阻值，读取电压表的示数，其中电压表的某一次偏转如图乙所示，其读数为____________V；

（3）改变电阻箱阻值，取得多组数据，作出图丙所示图线，则电动势的测量值为____________V，内阻测量值为____________Ω；（保留两位有效数字）

（4）由于电压表不是理想电压表，上述电动势____________，内阻____________（填“＞”、“＜”、或“＝”）。

11．（2023届辽宁省沈阳市高三下学期质量监测物理试题（一））某实验小组在“探究小车质量一定时加速度与力的关系”实验中，对实验装置进行了改进，添加了力传感器用来测量细线的拉力，按照图甲所示安装实验器材，进行实验。

（1）关于该实验，下列说法正确的是______。

A．先释放小车，再接通电源

B．电火花打点计时器接220V交流电源

C．需要测出砂和砂桶的质量

D．不需要保证砂和砂桶的总质量远小于小车的质量

（2）实验得到如图乙所示的纸带，已知打点计时器使用的交流电源的频率为50Hz，相邻两计数点之间还有四个点未画出，由图中的数据可知，小车的加速度大小为______，打下A点时小车的速度大小为______m/s。（计算结果保留两位有效数字）。

12．（2023届辽宁省沈阳市高三下学期质量监测物理试题（一））随着居民生活水平的提高，纯净水已经进入千家万户。沈阳市定期对市场出售的纯净水质量进行抽测，通过测量电导率判定是否合格（电导率是电阻率的倒数，电导率小于10为水质合格）。测量时将采集的水样装入绝缘性能良好的圆柱形容器，容器两端用圆片形的金属电极密封，两电极相距L=0.50m，该实验还用到如下器材：电压表、电流表、滑动变阻器、学生电源、单刀单掷开关一个和导线若干。

图甲为用10分度的游标卡尺测量容器内径的图示。图乙为测量电路，图丙为根据电流表和电压表的实验数据所画出的U－I图像。

请根据以上所述完成下列问题：

（1）容器的内径d的测量值为______cm；

（2）请根据图乙所示的实物图画出电路图________（被测电阻用 符号表示）；

（3）根据图丙的U－I图像，求出水样的电阻R=______Ω（保留两位有效数字）；

（4）计算水样的电导率表达式=______（用符号、R、d、L表示），通过代入数据可以判定此水样是否合格。

参考答案：

1．     a     1.5     10

【详解】（2）[1]甲同学有

乙同学有

可知图像中，甲绘制的图像的斜率绝对值大于乙绘制的图像的斜率绝对值，故甲同学绘制的是图线是a。

（3）[2][3]图像b对应的数学关系式为

结合图像可知

，

2．     C                    作图误差，滑块在木板上滑动不稳定，细绳不水平等，木板不平等

【详解】（1）[1]AD．传感器可测出滑块所受拉力，不需要测出重物和遮光条的总质量，不需要满足重物及遮光条的总质量远小于滑块的质量，AD错误；

B．实验要测量板块间动摩擦因数，不需要平衡摩擦力，B错误；

C．应使拉力保持水平方向，则绳子应处于水平状态，C正确。

故选C。

（2）[2]遮光条通过光电门的速度为

（3）[3][4]滑块速度为

根据动能定理

得

则

，

得

，

（4）[5]可能存在的误差有作图误差，滑块在木板上滑动不稳定，细绳不水平等，木板不平等。

3．     2.040         

【详解】（1）[1]螺旋测微器的分度值为0.01mm，则遮光片厚度为

d=2mm+4.0×0.01mm=2.040mm

（5）[2][3]遮光片从光电门1运动到光电门2的过程中， 弹性势能增加量

重力势能减小量

系统势能的增加量

通过光电门的速度

系统动能的减少量

4．     B     A     E     最左端     1.48     0.667

【详解】（1）[1][2]电压表测的是路端电压，电压表测的是两端电压，因电池的电动势约为1.5V，故电压表应选B，电压表应选A。

[3]电池内阻和定值电阻都较小，为方便调节电路，滑动变阻器选用阻值较小的，选E。

（2）[4]闭合开关前，为保护电路，滑动变阻器应调到阻值最大处，应将滑片P滑到最左端。

（3）[5][6]根据闭合电路欧姆定律

整理得

结合图像可得

解得

5．     交流     先启动打点计时器，后放开小车     0.80     0.40

【详解】（1）[1]打点计时器使用的是交流电源。

（2）[2]为了充分利用纸带，减小实验误差，实验时先启动打点计时器，待打点计时器稳定工作后再放开小车。

（3）[3]交流电频率为，由于每相邻两个计数点间还有4个计时点，则相邻计数点间时间间隔为

由逐差法有

解得

[4]由匀变速直线运动推论知，B点的瞬时速度等于A到C的平均速度，则有

6．     1.0     8.0     6.0     4.0

【详解】（2）[1][2]串联电路电流处处相等，由图（甲）所示电路图可知

整理得

则图像的纵轴截距

斜率

解得

（3）[3][4]由图（甲）所示电路图可知

图线是电源的图像，由图示图像可知，电源电动势

电源内阻

7．     A     0.80     4.0     平衡摩擦力不足或者没有平衡摩擦力

【详解】（1）[1]A．实验时需将长木板右端垫高，以平衡摩擦力，故A正确；

BD．本题拉力可以由弹簧测力计测出，不需要用天平测出砂和砂桶的质量，也就不需要使小桶（包括砂）的质量远小于车的总质量，故BD错误；

C．实验时，为充分利用纸带，小车应靠近打点计时器，先接通电源，再释放小车，故C错误。

故选A。

（2）[2]打点计时器使用的是频率为50Hz的交流电，相邻两计数点间还有四个点没有画出，则相邻两计数点间的时间间隔为

C点的速度为BD两点间的平均速度，则

[3]根据逐差法可知

（3）[4]由图中可看出当加速度为零时，拉力F不为零，可知存在的问题为平衡摩擦力不足或者没有平衡摩擦力。

8．     水果电池内阻太大          阻值偏小     1.55     21.9

【详解】（1）[1]水果电池内阻太大，电路的电流很小，灯泡的实际功率很小不足以使灯泡发光；

（2）[2] 实物图连线如图

（3）[3]连好电路后闭合开关，发现滑动变阻器在阻值较大范围内调节时，电压表示数变化不明显，由于水果电池内阻很大，而滑动变阻器采用的是限流式接法，所以导致的原因是所选用的滑动变阻器阻值偏小；

（4）[4]根据闭合电路欧姆定律

化解得

可解得

[5]U-I图像斜率绝对值表示电源内阻，可得

9．     1.6          不均匀

【详解】（1）[1]由题意，知单摆周期为

[2]根据单摆周期公式

则计算当地重力加速度的表达式为

（2）[3]由受力分析，结合牛顿第二定律，得

解得

可知加速度不随角度均匀变化。

10．     B     6.5     10     50     ＜     ＜

【详解】（1）[1]由闭合电路欧姆定律，有

解得

故选B。

（2）[2]电压表选用0～15V，分度值为0.5V，读数为6.5V。

（3）[3][4] 由闭合电路欧姆定律，有

整理，可得

由图像可知

解得

（4）[5][6]由于电压表的分流，致使通过电源的电流值小于真实值，则与电流表相对电源的外接法相同，测量值小于真实值，即

11．     BD     3.6     0.42

【详解】（1）[1] A．打点计时器在使用时应先接通电源，待打点稳定后再释放小车，故A错误；

B．电火花打点计时器接220V交流电源，故B正确；

CD．拉力可以由力传感器测出，不需要用天平测出砂和砂桶的质量，也无需保证砂和砂桶的总质量远小于小车的质量，故C错误，D正确；

故选BD。

（2）[2][3] 相邻两计数点之间还有四个点未画出

根据逐差法可知小车运动的加速度大小为

在匀变速直线运动中，中间时刻的瞬时速度等于该过程的平均速度，则打下A点时速度大小为

12．     2.16              

【详解】（1）[1]10分度的游标卡尺的读数为

（2）[2]根据图乙所示的实物图，滑动变阻器采用了分压式接法，电流表采用了内接法，故电路图如图

（3）[3]图丙的U－I图像的斜率即为水样的电阻大小

（4）[4]由电阻定律

，

由题意电导率

联立得