山东省各地区2023年高考物理模拟（三模）题按题型分类汇编-02实验题

山东省各地区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．（陕西省延安市黄陵中学2020-2021学年高一（上）期中物理试题（高新部））疫情期间“停课不停学”，小明同学在家自主开展实验探究。用手机拍摄物体自由下落的视频，得到分帧图片，利用图片中小球的位置来测量当地的重力加速度，实验装置如下图所示。

(1)下列主要操作步骤的正确顺序是______；（填写各步骤前的序号）

①把刻度尺竖直固定在墙上                      ②捏住小球，从刻度尺旁静止释放

③手机固定在三角架上，调整好手机镜头的位置    ④打开手机摄像功能，开始摄像

(2)停止摄像，从视频中截取三帧图片，图片中的小球和刻度如题图所示。已知所截取的图片相邻两帧之间的时间间隔为 s（取三位小数进行计算），刻度尺的分度值是1mm，由此测得重力加速度为______ m/s²；

(3)在某次实验中，小明释放小球时手稍有晃动，视频显示小球下落时偏离了竖直方向。从该视频中截取图片______（选填“仍能”或“不能”）用(3)问中的方法测出重力加速度。

2．（2023届山东省聊城市高三下学期三模物理试题）某同学利用如图所示的电路测量多个物理量。实验室提供的器材有：

两个相同的待测电源（内阻r约为）

电阻箱（最大阻值为）

电阻箱（最大阻值为）

电压表V（内阻约为）

电流表A（内阻约为）

灵敏电流计G，两个开关、

主要实验步骤如下：

①按图连接好电路，调节电阻箱和至最大，闭合开关和，再反复调节和，使电流计G的示数为0，读出电流表A、电压表V、电阻箱、电阻箱的示数分别为0.41A、12.0V，30.0Ω，28.2Ω；

②反复调节电阻箱和（与①中的电阻值不同），使电流计G的示数为0，读出电流表A、电压表V的示数分别为0.60A、11.7V。

回答下列问题：

（1）步骤①中：电流计G的示数为0时。A和D两点的电势差______V；

（2）利用步骤①中的测量数据可以求得电压表V的内阻______；

（3）结合步骤①步骤②的测量数据，电源的电动势的测量值______（保留1位小数），______（选填“”、“”、“”）

3．（2023届山东省德州市高三下学期三模物理试题）某实验小组用橡皮筋验证力的平行四边形定则，实验步骤如下：

①取三条规格相同的橡皮筋，用刻度尺测量并记录它们的自然长度；

②用弹簧测力计分别将三条橡皮筋拉至相同的长度，若弹簧测力计的示数相同，则继续进行后续实验；

③将三条橡皮筋的一端系在一起，再将其中两条的另一端分别固定在贴有白纸的水平木板上的M、N两点，如图所示；

④将第三条橡皮筋的另一端P系一细绳，用力拉细绳，使三条橡皮筋的结点静止在某位置，在白纸上将该位置记作O，同时记录三条橡皮筋的方向和长度；

⑤以结点位置O为起点，分别沿OM、ON方向和PO方向作出线段、、，使每条线段的长度与各自对应的橡皮筋的成正比。

⑥以线段、为邻边作平行四边形，若对角线同线段重合，则说明两个力和它们的合力符合平行四边形定则。

⑦重复以上实验步骤中的④⑤⑥，多做几次实验。

请完成以下问题

（1）以下说法正确的是______。

A．该实验所选用三条橡皮筋的自然长度要相等

B．步骤②的目的是验证三条橡皮筋的劲度系数是否相同

C．步骤④中拉细绳的力可以不与木板平行

D．步骤⑦中多次实验结点静止时的位置O必须在同一位置

（2）将步骤⑤填空中的答案填在答题卡对应的位置上；

（3）若第二次实验同第一次相比较，OM、ON夹角不变，OM、OP的夹角变小；橡皮筋OP长度不变，则橡皮筋OM长度______；则橡皮筋ON长度______。（选填“变大”或“变小”或“不变”）

4．（2023届山东省德州市高三下学期三模物理试题）某科技小组要测量一只电流表A1（量程为1mA）的内阻。

（1）该小组同学首先用多用电表进行测量，红表笔应该接电流表A1的___________（选填“正”或“负”）接线柱。测量如图所示，为测量尽量精确，应改用欧姆挡___________继续测量。

（2）该小组继续选用以下器材用另一方案进行更为精确的测量

电流表A2：量程为3mA，内阻约为200Ω；

定值电阻R1：阻值为10Ω；

定值电阻R2：阻值为60Ω；

滑动变阻器R3：最大电阻20Ω，额定电流1A；

直流电源：电动势1.5V，内阻为0.5Ω；

开关，导线若干。

①实验电路中的定值电阻应选用___________（选填“R1”或“R2”）。

②在下图中将正确的实验电路图补充完整（必须在图中注明所选器材的符号）。___________

③该小组通过调节滑动变阻器进行了多次测量，以I2为纵轴，I1为横轴，根据测量数据画出的图像如图所示，则所测电流表A1的内阻应为___________Ω。

5．（2023届山东省日照市高三下学期三模物理试题）物理小组的同学们利用图甲所示的装置探究气体等温变化的规律。实验步骤如下：

①将注射器下端开口处套上橡胶套，和柱塞一起封闭一段空气柱；

②测出空气柱的横截面积，通过刻度尺读取空气柱的长度，可得空气的体积；

③从与注射器内空气柱相连的压力表读取空气柱的压强；

④把柱塞迅速地向下压或向上拉，读取空气柱的长度与压强，获取空气桂的体积和压强的几组数据；

⑤将各组数据在坐标纸上描点，绘制曲线，得出温度不变时气体压强与体积的关系。

完成下列填空：

（1）实验中出现错误的步骤是_______（选填步骤前的数字序号），应该纠正为______。

（2）纠正了实验中的错误后，重新规范完成实验。用采集的各组数据在坐标纸上描点，绘制曲线如图乙所示，根据绘制的图线，_______（选填“能”或“不能”）直观判断空气柱的压强与体积成反比，理由是________。

6．（2023届山东省日照市高三下学期三模物理试题）小灯泡的说明书上标明额定电压为，伏安特性曲线如图甲所示。某同学通过实验验证它的伏安特性，所使用的器材有：电压表（量程，内阻）；电流表（量程，内阻）；定值电阻（阻值）；滑动变阻器（阻值）；电源（电动势，内阻不计）；开关；导线若干。

（1）实验要求能够实现在的范围内对小灯泡的电压进行测量，在答题卡的虚线框内画出实验电路原理图______。

（2）请根据原理图，用笔画线代替导线在图乙实物接线图中完成导线的连接______。

（3）经验证，小灯泡的伏安特性曲线与说明书上的一致。现用另一电源（电动势，内阻）和小灯泡、滑动变阻器、开关以及导线连接成图丙所示的电路。滑动变阻器的滑片在最左端时闭合开关，稳定后小灯泡的电阻_______。调节滑动变阻器的阻值，在可变化范围内，小灯泡的最大功率_______W。（结果均保留2位有效数字）

7．（2023届山东省济宁市高三下学期三模考试物理试题）某实验小组利用如图甲所示装置测量某单色光的波长。

（1）该实验小组以线状白炽灯为光源，对实验装置进行调节，观察实验现象后总结出以下几点，其中说法正确的是________

A．干涉条纹与双缝垂直

B．若使用间距更小的双缝，会使相邻明条纹中心间距离变小

C．若想增加从目镜中观察到的条纹个数，应将屏向远离双缝方向移动

D．若观察到屏上的亮度较暗且条纹不明显，可能是光源、单缝与遮光筒不共轴所致

（2）该实验小组调整手轮使测量头的分划板中心刻线与某亮纹中心对齐，并将该亮纹定为第1条亮纹，此时手轮上的读数＝________mm（如图乙所示），接着再同方向转动手轮，使分划板中心刻线与第6条亮纹中心对齐，并读出对应的读数；

（3）若实验小组所用装置的双缝间距为，双缝到屏的距离为，则所测光的波长λ＝_________nm。（保留3位有效数字）

8．（2023届山东省济宁市高三下学期三模考试物理试题）某实验小组利用如图甲所示的电路测定电源的电动势E和内阻r，已知图中电源的电动势为，内阻为，保护电阻的阻值为，S为单刀双掷开关。

（1）S与1接通前，滑动变阻器的滑片P应置于最_______（选填“左”或“右”）端；

（2）S与1接通，改变滑片P的位置，记下电流表的示数，保持P不动，S与2接通，记下电流表的示数，重复以上操作，得到多组和的值；

（3）该实验小组作出的的图像如图乙所示，若测得图线的斜率为k，纵轴上的截距为b，则电源的电动势E=_________，内阻r=___________；（选用，、k、b、表示）

（4）若不考虑偶然误差，该实验小组测得电源内阻的测量值________真实值。（选填“大于”、“小于”或“等于”）

9．（2023届山东省潍坊市高三下学期三模物理试题）某实验小组设计了图甲所示的装置，测量滑块与水平台面间的动摩擦因数。已知当地重力加速度为，实验步骤如下：

（1）用螺旋测微器测量固定在滑块上的遮光条宽度d，示数如图乙所示，则________；

（2）将滑块放在光电门下方，测出滑块到转轴的距离。控制转台缓慢加速，滑块滑动前每一周的运动都视为匀速圆周运动。当遮光条挡光时间为时，滑块转动的角速度________；

（3）当遮光条挡光时间为时，滑块开始滑动，滑块与平台间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则两者间的动摩擦因数________。（用题中所给物理量的符号表示）

10．（2023届山东省潍坊市高三下学期三模物理试题）某实验小组要将一个灵敏电流计改装为“”和“”两个倍率挡的简易欧姆表，设计了如图甲所示的电路图。已知灵敏电流计的内阻为、满偏电流，电源的电动势，内阻。图乙为该多用电表的表盘，欧姆表刻度盘的中值刻度为“15”。不计导线的电阻，请回答下列问题：

（1）在正确操作的情况下，图甲中______（填“”或“”）表笔应为红表笔；

（2）电键断开时欧姆表的倍率为______（选填“”和“”）；图甲中定值电阻的阻值为______；

（3）将图甲中的电键闭合后，进行欧姆调零，当调零完毕时，滑动变阻器接入电路的阻值______；欧姆调零后用该欧姆表测量某一待测电阻的阻值，稳定后电表指针指示位置如图乙所示，则该待测电阻的阻值______。

参考答案：

1．     ①③④②     9.6（9.5~9.7都算对）     仍能

【详解】(1)[1]根据实验的过程，首先要安装仪器，然后进行测量，则操作步骤的正确顺序是①③④②；

(2)[2]三张图片对应的刻度值分别为：2.50cm；26.50cm；77.20cm；则根据

可得

(3)[3]若手发生晃动，则水平方向有速度，但是不影响竖直方向的运动，则该视频中截取图片仍能用(3)问中的方法测出重力加速度。

2．          1200     12.6     =

【详解】（1）[1] 电压表示数为A、C两点电势差，即

由闭合电路欧姆定律可知，D、A和A、C之间的电势差相等，故

故

（2）[2]有欧姆定律可得

解得

（3）[3]由步骤①可得

由步骤②可得

联立可解得

[4]电路中电源的路端电压通过电压表测得，电流通过电流表测得，均为准确值，故测量电动势等于真实电动势。

3．     AB/BA     变小     变大

【详解】（1）[1]AB．三条橡皮筋的规格相同，自然长度要相等，且劲度系数要相同，步骤②的目的是验证三条橡皮筋的劲度系数是否相同，故AB正确；

C．拉线方向必须与木板平面平行，这样才确保力的大小准确性，故C错误；

D．改变拉力，进行多次实验，每次没必要使O点在同一位置，故D错误。

故选AB。

（3）[2][3]若第二次实验同第一次相比较，OM、ON夹角不变，OM、OP的夹角变小；橡皮筋OP长度不变，由平行四边形定则可知，橡皮筋OM长度变小；则橡皮筋ON长度变大。

4．     负     ×10     R2            105

【详解】（1）[1]红表笔与多用电表内部电池的负极相连，所以红表笔应该接电流表A1的负接线柱。

[2]测量如图所示，因为指针偏角较大，表明阻值较小，约为100Ω，为测量尽量精确，应改用欧姆挡×10继续测量。

（2）[4]电路如图所示

[3]因为电流表A1的内阻约为

与A1并联的电阻的阻值约为

所以，实验电路中的定值电阻应选用R2；

[5]根据实验电路图得

解得

根据图像得

解得

5．     ④     把柱塞缓慢地向下压或向上拉     不能     图线是曲线，只能猜想与成反比，需要转化为直线进一步检验

【详解】（1）[1][2]实验中出现错误的步骤是④，为避免温度变化，应该纠正为把柱塞缓慢地向下压或向上拉。

（2）[3][4]根据绘制的图线，不能直观判断空气柱的压强与体积成反比，理由是图线是曲线，只能猜想与成反比，需要转化为直线进一步检验。

6．                   9.0     0.94

【详解】（1）[1]实验要求能够实现在的范围内对小灯泡的电压进行测量，应采取分压法，电流表量程太小，应并联定值电阻增大量程，如图

（2）[2]如图

（3）[3][4]根据闭合电路欧姆定律

整理得

在小灯泡的伏安特性曲线上作图

交点对应电压

U=1.9V

电流

I=0.21A

当滑动变阻器接入电路中电阻为零时，灯泡功率最大，此时电源内阻，作出电源的伏安特性曲线（虚线）如图交点对应电压

U1=3.48V

电流

I1=0.27A

小灯泡的最大功率

0.94W

7．     D     1.515     573

【详解】（1）[1]A．根据双缝干涉原理，可知干涉条纹与双缝平行，A错误；

B．根据干涉条纹间距公式

可知，若使用间距更小的双缝，会使相邻明条纹中心间距离变大，B错误；

C．若想增加从目镜中观察到的条纹个数，应减小条纹间距，根据公式

应将屏向靠近双缝方向移动，C错误；

D．若观察到屏上的亮度较暗且条纹不明显，可能是光源、单缝与遮光筒不共轴所致，D正确。

故选D。

（2）[2] 根据螺旋测微器的固定刻度和可动刻度可知手轮上的读数为：

1.5mm＋0.01×1.5mm＝1.515mm

（3）[3]根据题意可知相邻条纹间距为

由相邻条纹间距公式

可得所测光的波长为

8．     左               等于

【详解】（1）[1]为保护电路，S与1接通前，应使滑动变阻器接入电路的阻值最大，故滑动变阻器的滑片P应置于左端；

（3）[2] [3]根据闭合电路欧姆定律有

解得

测得图线的斜率为k，纵轴上的截距为b，可解得

，

（4）[4]根据（3）中测量原理可知该实验测得电源内阻的测量值等于真实值。

9．     1.732         

【详解】（1）[1]遮光条宽度为

（2）[2]依题意，滑块的线速度大小为

根据

解得

（3）[3]依题意，滑块开始滑动时，有

，

联立，可得

10．     b     ×100     4     145.4     140

【详解】（1）[1]在多用电表的使用过程中，我们需要让电流从红笔流入，黑笔流出，所以在当欧姆挡使用时，黑表笔接着内部电源正极，b表笔应为红表笔。

（2）[2]当开关断开时，电路中的电流小，对应欧姆表内阻较大的状态，对应是大倍率，故欧姆表倍率为×100。

[3]当开关断开时，欧姆表内阻为

闭合开关时，欧姆表为“×10”倍率，电流表满偏时，内阻为150Ω，欧姆表的满偏电流为

此时表头中电流应为满偏电流0.001A，则与之并联电阻R电流应为

则并联电阻R0为

（3）[4]闭合开关时，并联部分电阻为

滑动变阻器接入电路的阻值

[5]电表指针指示位置如图乙所示，该待测电阻的阻值