河北省各地区2023年高考物理模拟（三模）题按题型分类汇编-02实验题

河北省各地区2023年高考物理模拟（三模）题按题型分类汇编-02实验题

一、实验题

1．（2023届河北省张家口市高三下学期三模物理试题）某学习兴趣小组用如图所示的装置测量滑块与桌面间的动摩擦因数，图中力的传感器装有无线发射装置，通过无线接收装置与电脑连接，可实时显示力的传感器的示数。实验步骤如下：

①用天平测出滑块和传感器的总质量为m；

②安装实验装置，在水平桌面上将绳子一端固定在O点，另一端与滑块和传感器连接；

③标记滑块在桌面的位置P（图中未标出），现给滑块一个平行于水平桌面且垂直于绳子方向足够大的初速度，读出此时传感器的拉力示数为；

④当滑块再次转动至位置P时，读出此时传感器的拉力示数为，并截停滑块。

已知重力加速度为g，依据上述实验步骤，请回答下面问题：

（1）上述实验中滑块到O点的距离l是否需要测量___________（选填“是”或“否”）；

（2）利用上述实验数据测量的动摩擦因数大小为___________（用测出的物理量的字母表示）；

（3）此实验存在较大的误差，测量值会大于真实值的原因可能为___________（填写一条即可）。

2．（2023届河北省张家口市高三下学期三模物理试题）某同学利用如图甲所示的电路测量未知电阻的阻值、电源电动势和内阻，备有下列器材：

A．电流表（量程，内阻）

B．电流表（量程，内阻）

C．电源（电动势约，内阻约为）

D．电阻箱（最大电阻）

E.未知电阻（阻值约为）

F.开关两个，导线若干

操作步骤如下：

（1）为使测量结果较准确，电流表应选___________（选填“”或“”）；

（2）测的阻值时先闭合开关和，调节电阻箱，当电阻箱的阻值为时，电流表示数为；接着断开，调节电阻箱，当电阻箱的阻值为时，电流表示数仍为，则的阻值为___________，该测量原理___________（选填“有”或“没有”）系统误差；

（3）保持闭合、断开，多次调节电阻箱的阻值，记录每次调节后电阻箱的阻值及电流表的示数。为了直观地得到与的关系，该同学以为纵轴、为横轴，作出如图乙所示的一条直线，根据图乙可求得电源的电动势___________，___________。（计算结果均保留两位有效数字）

3．（2023届河北省保定市高三下学期第三次模拟考试物理试题）通过学习我们知道，理想变压器原、副线圈的电压之比等于原、副线圈的匝数之比，某学校实验小组想通过实验验证这一结论，实验室中的可拆变压器的实物图如图甲所示，该兴趣小组还亲自动手绕制成匝数为1600匝和其它规格的线圈，以匝数1600匝的线圈为原线圈，分别用实验室变压器的线圈和自制线圈作副线圈进行实验。

（1）把记录的相关数据填入数据表，依据数据表，可以得出结论：在误差允许的范围内，原、副线圈的电压比________原、副线圈的匝数比（填“等于”、“不等于”）。

（2）根据数据表最后一列可知，实验存在系统误差，即，可知U2偏小，请给出合理解释：__________________。

4．（2023届河北省保定市高三下学期第三次模拟考试物理试题）某同学为了探究加速度与力的关系，设计了如图甲所示的装置，操作如下：

①在铁架台的竖直杆上固定两个光电门1和2，把光电门与计算机相连，可记录挡光片的挡光时间t。

②在铁架台横梁上固定定滑轮，细绳跨过定滑轮，两端分别拴接两个相同的小盒A、B，在小盒A上固定一挡光片（挡光片的质量可忽略）。

③用螺旋测微器测量挡光片的宽度，如图乙所示，测得两光电门间距离为h。

④取10个完全相同的砝码（每个砝码的质量m=10g）均分后放入A、B中，系统处于静止状态。

⑤将小盒B中的5个砝码依次取出并放在小盒A中，然后每次都将装置由静止释放，记录小盒A经过两个光电门1、2时挡光片的挡光时间t1、t2。

重力加速度g=9.8m/s2，请根据实验回答以下几个问题：

（1）挡光片的宽度为d=__________mm；

（2）小盒A的加速度a=__________（用h、d，t1、t2表示）；

（3）将五次取、放砝码后得到的数据进行处理，得到加速度a的数值，填入下表．其中n为从小盒B中取走的砝码个数。

请在图丙所示的坐标系中作出n-a图像_______。

（4）设小盒的质量为M，根据图像可求得M=________g。

5．（2023届河北省邯郸市高三下学期三模（保温卷）物理试题）某实验小组在进行“探究加速度与力的关系”实验时，设计了如图所示的三种实验方案。

方案一：两小车放在水平板上，前端通过钩码牵引，后端各系一条细线，用板擦把两条细线按在桌上，使小车静止。抬起板擦，小车同时运动，一段时间后按下板擦，小车同时停下。对比两小车的位移，可知加速度与质量大致关系。

方案二：（I）按如图所示的装置将实验器材安装好，把悬挂小盘的细绳系在小车上；

（Ⅱ）在长木板不带定滑轮的一端下适当的位置垫上一块薄木块，反复移动木块的位置，直至小车能沿长木板做匀速直线运动，打出点迹分布均匀的纸带；

（Ⅲ）小盘通过细绳绕过定滑轮系于小车上，先接通电源后放开小车，断开电源后，再取下纸带，并对纸带进行编号；

（Ⅳ）保持小车的质量M不变，改变小盘内的砝码的个数n，重复步骤（Ⅲ）；

（Ⅴ）在每条纸带上选取一段比较理想的部分，测出加速度a，通过作图可得a-n图像。

方案三：（I）挂上托盘和砝码，改变木板的倾角，使质量为M的小车拖着纸带沿木板匀速下滑；

（Ⅱ）取下托盘和砝码，测出其总质量为m，让小车沿木板下滑，测出加速度a；

（Ⅲ）改变砝码质量和木板倾角，多次测量，通过作图可得到a-F的关系。

（1）方案一中有一处明显的错误为：___________。

（2）不需要满足条件的方案是___________（选填“方案一”、“方案二”或“方案三”）。

（3）利用方案二进行实验时改变钩码的个数n测得相应的加速度a，并记录数据如下表所示，请将下表中的数据描在坐标纸上，并作出a-n图像。n=2时的加速度a约为___________。（结果保留二位有效数字）

6．（2023届河北省唐山市高三下学期三模物理试题）带滑轮的长木板、小车、木块及打点计时器可以完成多个力学实验，装置如图所示。甲研究小组利用该装置完成了“研究匀变速直线运动”的实验，乙研究小组利用该装置完成了“探究加速度与力的关系”的实验，丙研究小组将长木板放平，并把小车换成木块，完成了“测定长木板与木块间动摩擦因数”的实验。

（1）关于甲、乙两研究小组的实验，下列说法正确的是_________。

A．甲小组实验时，需要平衡摩擦力

B．乙小组实验时，需要平衡摩擦力

C．甲小组的实验，要求钩码的质量远小于小车质量

D．乙小组的实验，要求钩码的质量远小于小车质量

（2）乙小组测得加速度为a，则小车运动时受到轻绳的拉力_________（填“>”、“=”或“<”）。

（3）丙小组打出纸带时，钩码质量为，木块质量为M，重力加速度为g，测得加速度为a，则长木板与木块间的动摩擦因数的表达式为_________（用符号m、M、a、g表示）。

7．（2023届河北省唐山市高三下学期三模物理试题）多用电表的简化电路图如图甲所示，请完成下列问题。

（1）当选择开关S旋到位置6时，电表用来测量_________；当S旋到位置_________时，多用电表测电流时量程较大。

（2）某同学用多用表测量某电学元件的电阻，把选择开关旋到“”位置，测量发现多用表指针偏转很小，因此需将选择开关旋到_________（填“”或“”）位置。

（3）某实验小组探究“改变欧姆挡倍率的方式”，实验电路如图乙、丙所示，实验器材如下：

A．干电池（电动势为，内阻不计）；

B．电流计（量程，内阻）；

C．可变电阻器；

D．定值电阻；

E．导线若干，红黑表笔各一只。

①在乙图中，左侧表笔是_________（“红”，“黑”）表笔；

②在丙图中，将与电流计并联，相当于欧姆表更换倍率。用图乙和图丙分别测量两个电阻，两表指针位置相同，则两电阻的阻值大小之比_________。

③如果在使用过程中电池电动势变为，但仍可以欧姆调零。在这种情况下，测量值和真实值之比为_________。

8．（2023届河北省石家庄市高三下学期教学质量检测物理试题（三））某同学利用如图甲所示的装置探究气体等温变化的规律，注射器中密封了一定质量的气体。

（1）该同学测得封闭气体的压强p和体积V的多组数据，在坐标系中描点作图，作出的图线如图乙所示，由图可知该同学选用的横轴为______，图线后半段向上弯曲可能的原因是______

A．改变气体体积时推拉活塞速度过快            

B．推拉活塞时，手握住注射器含有气体的部分

C．实验中有漏气现象                        

D．环境温度降低

（2）该小组改进了实验操作，避免了上述问题，同时为能更准确地测出气体的压强，直接用软管连通注射器和压强传感器，测得多组封闭气体的压强p和体积V的数据后，做出图像如图丙所示，图线不过原点的原因可能是______。（写出一条即可）

9．（2023届河北省石家庄市高三下学期教学质量检测物理试题（三））恒压源（输出电压大小恒定）与定值电阻串联后作为一个整体可看作一个实际电源，现用如图甲所示的电路来测量恒压源的输出电压和串联电阻。闭合开关S，调节电阻箱R的阻值，电压表测得多组电压U的数值。

（1）根据测量数据，作出函数关系图线如图乙所示，图中直线纵截距为a，斜率为k，不考虑电压表内阻，则______，______。（用a和k表示）

（2）若考虑电压表内阻带来的系统误差，则测量值______（选填“>”“=”或“<”）真实值。

（3）把两个完全相同的小灯泡接在恒压源和定值电阻两端，如图丙所示，其中一个小灯泡的伏安特性曲线如图丁所示，若测得，，则该小灯泡的实际功率为______W。（结果保留两位有效数字）

参考答案：

1．     否          滑块受到空气阻力作用

【详解】（1）[1]（2）[2]设滑块初速度为，滑块旋转的半径为，转动一圈被截停时的速度为，由牛顿第二定律可得：在初位置

在末位置

初位置到末位置由动能定理可知

三式联立可得

可知不需要测量，即选否。

（3）[3]运动过程中滑块受到空气阻力等原因会造成实验误差偏大。

2．          20.0     没有     3.0     3.0

【详解】（1）[1] 闭合回路中理论中最大电流

所以选择。

（2）[2] 闭合开关和时，由闭合电路欧姆定律

闭合开关、断开时，由闭合电路欧姆定律

联立可得

[3] 该测量原理没有系统误差。

（3）[4] [5] 由闭合电路欧姆定律

可得

图像斜率

解得

纵截距

解得

3．     等于     变压器存在漏磁的问题

【详解】（1）[1]根据实验表格中的电压比和匝数比可知在误差允许的范围内，原、副线圈的电压比等于原、副线圈的匝数比；

（2）[2] 电压比与匝数比并不相等，主要原因是变压器是不理想的，如有漏磁等。

4．     2.145/2.144/2.146                 440

【详解】（1）[1]螺旋测微器的精度为0.01mm，固定尺读数为2.0mm，动尺读数为14.5×0.01mm=0.145mm，则示数为2.145mm；

（2）[2] 小盒A经过两个光电门1、2时挡光片的挡光时间t1、t2，可知速度为

，

根据匀变速直线运动规律有

解得

（3）[3]根据表格数据作图，如图：

（4）[4]对甲乙和砝码组成的系统，根据牛顿第二定律可得

解得

由图象可知斜率

联立解得

5．     与小车连接细绳应与桌面平行     方案三    

【详解】（1）[1] 与小车连接细绳应与桌面平行；

（2）[2]根据三个实验的实验原理可知，方案一和方案二都应满足，不需要满足条件的方案是方案三；

（3）[3]根据表格数据作图如下：

由图可知n=2时的加速度a约为。

6．     BD/DB         

【详解】（1）[1]研究匀变速直线运动实验中，只要小车做匀加速直线运动就行，则不需要平衡摩擦力和要求钩码的质量远小于小车质量，探究加速度与力的关系时，让绳子的拉力等于小车的合力，则需要平衡摩擦力，让钩码的重力和绳子拉力近似相等，则要求钩码的质量远小于小车质量。

故选BD。

（2）[2]根据题意可知，平衡摩擦力之后，绳子的拉力为小车的合力，则由牛顿第二定律有

（3）[3]根据题意，由牛顿第二定律有

解得

7．     电压     1          黑     100∶1     15∶14

【详解】（1）[1][2]由多用电表原理可知，选择开关S旋到位置6时，电表用来测量电压，当S旋到位置1时，多用电表测电流时量程较大。

（2）[3]多用表测量某电学元件的电阻时，多用表指针偏转很小，说明电阻较大，则需将选择开关旋到。

（3）①[4]由电流从黑表笔流出可知，在乙图中，左侧表笔是黑表笔。

②[5]根据并联分流原理可知，将与电流计并联，当电流表满偏时，流过的电流为

则电路中电流扩大为原来的100倍，由欧姆定律可知，电阻变成原来的，则用图乙和图丙分别测量两个电阻，两表指针位置相同，则两电阻的阻值大小之比

③[6]根据题意，电动势没有改变之前，电动势为，欧姆表内阻为，由闭合回路欧姆定律有

改变之后，电动势为，欧姆表内阻为，则有

可得

则有

则

8．     （或体积的倒数）     AB     没有考虑注射器和传感器连接细管中的气体（其他答案合理均给分）

【详解】（1）[1]根据玻意耳定律有

则有

图乙中图像的前一部分为过原点的倾斜的直线，可知该同学选用的横轴为；

[2]A．根据克拉珀龙方程有

则有

可知，图乙中图线上的点与原点连线的斜率能够间接反映温度的大小，则图线后半段向上弯曲，图线上的点与原点连线的斜率增大，表明气体温度升高了。从左往右看，增大，则体积减小，若改变气体体积时推活塞速度过快，外界对气体快速做功，气体温度升高了，图线向上弯曲，A正确；

B．推拉活塞时，手握住注射器含有气体的部分，人的温度高于气体的温度，导致气体温度升高，根据上述，图线向上弯曲，B正确；

C．根据上述有

若气体漏气，则表达式中的n减小，即图线上的点与运动连线的斜率减小图线向下弯曲，C错误；

D．若环境温度降低，导致气体温度降低，根据上述图线上的点与运动连线的斜率减小图线向下弯曲，D错误。

故选AB。

（2）[3]根据图像可知，当体积为0时，压强的倒数不为0，表明实际上有一部分气体没有考虑，可知图像不过原点的原因是没有考虑注射器和传感器连接细管中的气体。

9．               <     0.40/0.41/0.42/0.43/0.44

【详解】（1）[1][2]由电路可知

即

由图像可知

解得

（2）[3]若考虑电压表内阻带来的系统误差，则

则

可得

则测量值小于真实值。

（3）[4]根据闭合电路的欧姆定律可知

即

I=0.6-0.2U

将此函数关系图像画在灯泡的伏安特性曲线上，交点为电路的工作点，则

交点坐标U=1.9V，I=0.22A，则功率

P=IU=0.42W