广东省肇庆市高考物理2021-2022模拟题知识点分类汇编-06力学实验、电学实验

广东省肇庆市高考物理2021-2022模拟题知识点分类汇编-06力学实验、电学实验

一、单选题

1．（2021·广东肇庆·统考模拟预测）如图所示，某同学用电磁铁吸附铁质小球，断开电磁铁的电源，小球自由下落，从计时器上可读出小球通过光电门的时间，下列说法正确的是（　　）

A．若仅增加下落高度，小球通过光电门的时间变小

B．若仅增加下落高度，小球通过光电门的时间不变

C．若仅更换半径更小的小球，小球通过光电门的时间不变

D．若仅更换半径更小的小球，小球通过光电门的时间变大

二、实验题

2．（2021·广东肇庆·统考模拟预测）碰撞的恢复系数定义为，其中和分别是碰撞前两物体的速度，和分别是碰撞后两物体的速度。某同学用如图所示的装置，研究两个半径相同的小球碰撞的恢复系数。图中是小球抛出点在地面上的垂直投影。实验时，先让入射球1多次从斜轨上的位置静止释放，找到其平均落地点的位置，测量出平抛的射程。然后把被碰小球2静置于轨道末端的点，再将入射小球1从斜轨上的位置由静止释放，与小球2相碰，并且多次重复。实验得到两小球的落点的平均位置分别为、。

（1）为了测得两个小球碰撞的恢复系数，斜槽轨道段应______（选填“水平”或“倾斜”）；

（2）测量出长度、、，则该实验测得碰撞的恢复系数______（用测得的物理量表示），若碰撞为弹性碰撞，则______。

3．（2021·广东肇庆·统考模拟预测）某同学用图甲所示装置测量木块与长木板间的动摩擦因数。在水平的长木板上，木块通过轻绳连接重物，先打开打点计时器电源，再由静止释放重物，得到加速阶段的纸带如图乙所示，其中，A、、为打下的相邻的点，、、为打下的相邻的点。

（1）测量得到的数据有、、、、，已知打点计时器的频率为，则打下点时木块的速度______，打下点时木块的速度______。木块运动的加速度大小______（用、、表示）。

（2）已知重物质量为，木块质量为，重力加速度为，测得加速度大小为，则木块所受拉力大小为______，木块与长木板间的摩擦因数为______。（结果用m、、、表示）

4．（2021·广东肇庆·统考三模）实验室有一电流表A，表盘共有30个均匀小格，某实验小组欲测量其内阻和量程，已知该电流表量程约0.06A。

（1）该小组选择多用电表欧姆“×1”挡，进行欧姆调零后和一电阻箱及待测电流表相连，如图甲所示，请补画完整电路连接图___________。正确连接电路后，调整电阻箱阻值进行测量，电阻箱及多用电表示数如图乙所示，则待测电流表的内阻________Ω。

（2）为了测量电流表A的量程，现有下列器材可供选择：

标准电流表A1（量程30mA，内阻）；

定值电阻R1（阻值为4.0Ω）；

定值电阻R2（阻值为400Ω）；

滑动变阻器R3（最大阻值约为5Ω）；

滑动变阻器R4（最大阻值约为200Ω）；

电源E（电动势约1.5V，内阻不计）；

开关、导线若干。

①定值电阻应选择___________，滑动变阻器应选择___________。

②在下面的方框中画出实验电路图___________。

③正确连接电路后，调节滑动变阻器的阻值，当标准电流表A1示数为I时，电流表A指针指示的格数为N，则电流表A的量程表达式___________。（用已知物理量字母表示）

5．（2021·广东肇庆·统考三模）某同学用两根完全相同的轻弹簧和一瓶矿泉水等器材验证“力的平行四边形定则”。实验时，先将一弹簧一端固定在墙上的钉子A上，另一端挂矿泉水瓶，如图甲所示；然后将两弹簧一端分别固定在墙上的钉子A、B上，另一端与连接于结点O，在结点O挂矿泉水瓶，静止时用智能手机的测角功能分别测出、与竖直方向的偏角、，如图乙所示。改变钉子B的位置，按照上述方法多测几次。

（1）依据上述方案并根据力的平行四边形定则，为画出力的合成图，必须的操作是___________（选填选项前的字母）。

A．实验中要使、长度相同

B．要测量弹簧的原长

C．要测量图甲、乙中弹簧的长度

D．实验中要使结点O的位置始终固定不变

（2）根据实验原理及操作，为验证力的平行四边形定则，在作图时，图中___________（选填“丙”或“丁”）是正确的。

（3）某次实验中测得乙图中，，保持偏角不变，将从乙图中位置沿顺时针缓慢转到水平位置，则中弹簧的长度将___________，中弹簧的长度将___________（选填“一直增大”“一直减小”“先减小后增大”或“先增大后减小”）。

6．（2021·广东肇庆·统考二模）用如图所示装置做“验证机械能守恒定律”的实验时，用打点计时器打出多条纸带，选出一条点迹清晰的纸带，在纸带上某段选取连续打下的五个点，记为O、A、B、C、D，每连续的两点之间的时间间隔相等，用刻度尺测量O到A、B、C、D的距离分别为h1、h2、h3、h4，打点计时器使用的电源频率为f。测得重锤的质量为m。打C点时重锤的速度vC=______，此时重锤的动能比A点的动能增加了ΔE=______，此时若关系式ΔE=____，则可验证机械能守恒定律成立，已知重力加速度为g。（均用题中已知物理量的字母表示）

7．（2021·广东肇庆·统考二模）某实验小组用如图甲所示的实验电路测量一节干电池的电动势和内阻。

(1)在利用如图甲所示的电路连接实物时，开关应_______（选填“闭合”或“断开”），接通电源前变阻箱应调到_______。

(2)实验时，记录多组电阻箱阻值R和电流表示数I，在坐标纸上做出R-函数图像，如图乙所示。由此图像可得电源电动势为______V，内阻为_______Ω。（结果保留一位小数）

(3)某同学为了使干电池的电动势和内阻测量值更准确，用如图丙所示的电路测量了图甲电路中电流表的内阻，当电流表的示数为0.3A时，电压表的示数为4.6V，电阻箱示数如图丁所示。若用E和r表示（2）中电动势和内阻的测量值，则测量的电动势和内阻的更准确值为_______V，______Ω。（用E、r表示）

8．（2022·广东肇庆·统考三模）某同学用如图甲所示的装置做“验证动能定理”实验，实验操作如下：

（1）用50分度的游标卡尺测量固定在小车上的遮光片宽度如图乙所示，则遮光片的宽度d=______mm；

（2）调节长木板的倾角，将小车放在长木板靠近滑轮的一侧，砂桶用细绳跨过定滑轮挂在小车上并使细绳平行于长木板。调整砂桶内砂子的质量，使小车以某一初速度沿长木板向下运动时，通过两个光电门的时间相等。取下细绳和砂桶，用天平称得砂桶和砂的总质量为m。再将小车在靠近滑轮的位置由静止释放，小车通过光电门1和光电门2时显示的时间分别为t1、t2，已知重力加速度为g，小车与遮光片的总质量为M，两光电门间的距离为l，则小车从通过光电门1到通过光电门2的过程中，动能的增加量为____________，小车所受合为___________。若满足等式___________，则动能定理得以验证；（结果均用已知字母表示）

（3）若实验过程中，保证小车能够沿长木板下滑但不满足m<<M，则对实验结果__________（选填“无影响”或“有影响”）。

9．（2022·广东肇庆·统考三模）欧姆表电路简化图如图所示。电源的电动势为1.5V，内阻为0.8Ω，电流表的电阻为1.2Ω，满偏电流为100mA，R1为可变电阻。

（1）将两表笔直接接触时，调节可变电阻R1，使电流表满偏，此时R1的阻值为__________Ω；两表笔间接未知电阻R时电流表示数为30mA，则电阻R=___________Ω；（结果保留两位有效数字）

（2）改变两表笔间电阻R，电流表示数I随之改变，则R与I之间___________（选填“是”或“不是”）线性关系。

10．（2022·广东肇庆·统考二模）某同学用如图甲所示装置研究小车在倾斜轨道上运动的加速度a与轨道倾角θ的正弦值（sinθ）之间的关系，实验步骤如下：

（1）在水平实验台上，将长为l的长木板一端放在垫块上构成斜面，为得出长木板倾角θ的正弦值sinθ，则需要测出___________

A．长木板末端距实验台的高度h     B．垫块的高度

（2）将打点计时器固定在轨道末端，纸带穿过打点计时器固定在小车上；接通电源，释放小车，打出一条如图乙所示的纸带，图中相邻两个计数点间还有四个点未画出，已知打点计时器使用的交流电频率为50Hz，通过测得的数据可计算出D点的速度大小________m/s，滑块的加速度a=_________；（结果均保留三位有效数字）

（3）改变垫块高度，重复实验，测出多组轨道倾角θ的正弦值（sinθ）及对应小车的加速度a，通过计算，该同学发现a与sinθ的比值小于当地的重力加速度，原因是_________

11．（2022·广东肇庆·统考二模）某同学用以下器材组装一简易欧姆表：

毫安表A（量程0~50mA）

电阻箱R（阻值0~999.9Ω）

学生电源（输出电压0~16V）

红，黑表笔各一只

导线若干

实验步骤如下：

（1）用导线将毫安表A、电阻箱R、学生电源串联起来，两只表笔一只接毫安表的负极，一只接学生电源负极，为使电流从黑色表笔流出，和毫安表相连的表笔应为___________（选填“红”或“黑”）表笔；

（2）将学生电源的电压调至2V，电阻箱调到100.0Ω，将两表笔短接，发现毫安表指针向右偏转，调节电阻箱阻值，当阻值为35.0Ω时，发现毫安表恰好满偏，此时电路中的总电阻为___________Ω；（结果保留一位小数）

（3）断开两表笔，他在毫安表0刻度处标记“”，“50mA”刻度处标记“0”，并在其他刻度处标上正确阻值成为一个简易欧姆表，则25mA处应标记___________Ω；（结果保留一位小数）

（4）将学生电源的电压调至6V，将两表笔短接，调节电阻箱直到毫安表满偏，此时该欧姆表的倍率为___________（选填“×2”“×3”或“×10”），将一未知电阻接入两表笔之间，发现毫安表指在25mA处，该电阻的阻值为___________Ω（结果保留一位小数）。

参考答案：

1．A

【详解】AB．若仅增加下落高度，根据

小球通过光电门的速度增大，则小球通过光电门的时间变小，故A正确，B错误；

CD．若仅更换半径更小的小球，小球通过光电门的距离变小，时间变短，故CD错误。

故选A。

2．     水平          1

【详解】(1)[1]为使小球做平抛运动，斜槽轨道段水平。

(2)[2]由平抛规律得

，，

则

[3]弹性碰撞中满足动量守恒和机械能守恒，故两物体速度变化量相同,故其恢复系数1。

3．                        

【详解】（1）[1] [2]根据匀变速直线运动中，中间时刻瞬时速度等于全程平均速度可得

[3]根据速度位移关系有

解得

（2）[4] [5]根据牛顿第二定律，对重物

木块所受拉力大小

对木块

解得

4．          8.0     R1     R3         

【详解】（1）[1] 电路连接图如下所示

[2] 由多用电表得到的读数为20.0Ω，电阻箱读数为12Ω，所以，电流表电阻为8.0Ω。

（2）① [3] 由电流表量程约为60mA，内阻为8.0Ω，标准表量程为30mA，内阻为4.0Ω，所以，定值电阻应该选R1与标准电流表并联分流；

[4] 由于电流表量程为60mA，如果用限流式连接电路图，可得应该控制滑动变阻器阻值大于15Ω，而R4阻值范围过大，不便于调节，因此只能用R3并采用分压式接法。

② [5] 电路图如下

③ [6] 由电路特点，A中电流为A1中电流的2倍，因此当标准电流表A1示数为I时，电流表A中电流为，电流表刻度均匀，所以有

可得

5．     BC     丙     一直增大     先减小后增大

【详解】（1）[1]ABC．实验中，甲图用来测量合力，乙图用来测量两个分力，根据胡克定律，力的大小与弹簧伸长量成正比，力的大小可用弹簧伸长量来表示，因此必须测量弹簧的伸长量，但、长度不必相同，A错误，B正确，C正确；

D．实验中重物重力是定值，所以不必保证O点固定不变，D错误。

故选BC。

（2）[2]实验中矿泉水瓶的重力方向始终竖直向下，所以x1需要沿着竖直方向，故丙图是正确的。

（3）[3][4]对O点受力分析，O点处于动态平衡中，重力大小方向不变，OA绳中拉力方向不变，根据平行四边形定则易得OA中弹力将一直变大，OB中弹力将先减小后增大，如图所示。

所以OA中弹簧的长度将一直增大，OB中弹簧的长度将先减小后增大。

6．               mg（h3-h1）

【详解】[1]利用中间时刻的速度等于平均速度，得到

[2]A点的速度为

相比于A动能增加了

[3]若关系式

成立，则可验证机械能守恒定律成立。

7．     断开     电阻最大值     1.3至1.5都对     1.2     E     r-0.3（或均对）

【详解】(1)为了电路中通电流时的电流过大烧坏电表,电路连接实物时，开关应断开状态，并且接通电源前变阻箱应调到最大值。

(2)由甲图可知

E=I(R+r)

可得

结合图像，斜率

纵轴截距r=1.2Ω。

(3)电阻箱阻值R′=15Ω，电流表阻值为

则（2）中测量的电动势和电阻更准确值为EV和（r-0.33）Ω。

8．     4.20          mg          无影响

【详解】（1）[1] 游标卡尺读数是主尺读数（mm的整数倍）加上游标尺的读数（mm的小数位），由图可读出为

（2）[2] 小车通过光电门1到通过光电门2时的瞬时速度分别为

，

则小车动能的增加量为

[3]挂上砂桶时小车向下通过两个光电门的时间相等，说明是匀速运动，由平衡条件

取下细绳和砂桶后，小车向下加速运动

联立可得小车所受合为

[4]对小车从通过光电门1和光电门2的过程，若动能定理成立，则合外力对小车做的功等于小车动能的增加量，即

（3）[5]本实验中利用代换的方法，将小车沿斜面向下加速运动的合力巧妙的用小车匀速下滑时的砂和砂桶的总重量进行代换，所以实验不满足m<<M，对实验无影响。

9．     13     35     不是

【详解】（1）[1] 电流表满偏时

[2] 保持R1阻值不变，在A、B之间接入电阻

时，电流表的电流为30mA。

（2）[3]把任意电阻R接在两表笔之间，电流表读数为I，则I、R的对应关系式为

可见：R与I之间不是线性关系。

10．     A     1.63     2.64     小车与倾斜长木板之间有摩擦

【详解】（1）[1]由几何关系可知

因此需要测量长木板末端距实验台的高度h，故A正确，B错误。

故选A。

（2）[2]纸带上相邻计数点间的时间间隔为

D点对应的速度为

[3]滑块的加速度为

；

（3）[4]小车沿倾斜轨道下滑，若没有摩擦力，则

可得

现在a与sinθ的比值小于当地的重力加速度，说明小车下滑过程中受到摩擦力的作用。

11．     黑     40.0     40.0     ×3     120.0

【详解】（1）[1]根据电流流向，可以判断与毫安表相连的应为黑表笔

（2）[2]毫安表满偏，根据

解得

（3）[3]毫安表指向25mA时，毫安表半偏，待测电阻等于内阻，此处标记40.0Ω

（4）[4][5]学生电源的电压调至6V，欧姆表的内阻为120. 0Ω，故欧姆表的倍率为×3，毫安表指在25 mA处，该电阻的阻值为