浙江省嘉兴市2021届-2023届高考物理三年模拟（二模）按题型分类汇编-03实验题

浙江省嘉兴市2021届-2023届高考物理三年模拟（二模）按题型分类汇编-03实验题

一、实验题

1．（2021·浙江嘉兴·统考二模）某同学在“验证机械能守恒定律”实验中利用如图甲所示装置，打点计时器由铁架台台面支撑，复夹起固定作用，将纸带贴着横杆沿竖直方向从静止开始释放。

①关于本实验的操作，下列说法正确的是______。（多选）

A．纸带安装在复写纸下面

B．重锤的质量可以不测量

C．打点计时器使用220V交流电

D．保证打点计时器两限位孔在同一竖直线上

②在正确操作情况下、实验得到的部分纸带如图乙所示。

该同学选取某点为计时起点并记为计数点0，后按纸带实际打出的点取计数点依次记为1、2、3、4、5、6、7，并将各计数点离0的距离记录于下表中、

计数点3瞬时速度大小为______m/s（结果保留2位有效数字）；根据上述数据可判断，本次实验中，重锤下落过程中机械能是否守恒？答：______（填“守恒”或“不守恒”）。

2．（2021·浙江嘉兴·统考二模）两位同学根据“探究单摆周期与摆长的关系”实验测当地的重力加速度。

①甲同学直接将线长作为摆长进行实验，其通过计算所得重力加速度______实际值。

A．大于           B．等于           C．小于

②乙同学测出多组数据并作出如图所示的的图像，造成图像不过原点的原因可能是______。

A．小球受到的空气阻力比较大

B．误将摆线长与小球的直径之和作为摆长

C．小球形成了圆锥摆在水平面内做圆周运动

D．测量周期时，误将n次全振动记成了（n-1）次

③根据图测得的重力加速度______实际值。

A．大于              B．等于             C．小于

3．（2021·浙江嘉兴·统考二模）某实验小组在“测绘小灯泡的伏安特性曲线”实验中，实验用小灯泡的规格是“2.5V，0.3A”。

①该组同学先选用多用电表“”倍率测量小灯泡的阻值，机械调零后，红黑表笔短接发现指针位置如图甲所示，该同学接下来需要进行的正确操作是______。

A．断开红黑表笔，重新机械调零

B．断开红黑表笔，转换为“”倍率后测量

C．保持红黑表笔短接，将指针调整到电阻为零处

D．保持红黑表笔短接，将指针调整到电流为零处

②实验小组利用图乙所示电路图，通过调整滑动变阻器将小灯泡两端电压从零开始逐渐增大到某最大值，得到的多组I、U数据描绘在I—U图像中，如图丙所示。当小灯泡两端电压为1.00V时，小灯泡消耗的电功率约为______W。

③当通过小灯泡的电流从最大值重新调节到140mA时，小灯泡灯丝阻值最接近______Ω。

A．1.50                 B．2.10              C．2.86 D．8.33

4．（2021·浙江嘉兴·统考二模）某实验小组利用如图丁所示实验装置进行“探究感应电流方向的规律”的实验，其中线圈A与电源电路连接，线圈B与电流表G连接。在实验过程中，①需要查清线圈______的绕制方向。（选填“A”、“B”或“A和B”）；②是否需要查清流入电流表的电流方向与指针偏转方向之间的关系？答：______（选填“需要”或“不需要”）

5．（2022·浙江嘉兴·统考二模）如图甲所示，小曹同学做“探究求合力的方法”实验时，把橡皮条结点拉到某一位置O，记下O点位置，并记下A、B两点以确定两根细绳方向。

（1）与A、B两点对应的弹簧秤示数如图所示，读出与A对应的弹簧秤示数为________N；

（2）请结合题给信息在答题卷相应位置作出两力的合力________，并求出合力的大小为________N。

6．（2022·浙江嘉兴·统考二模）如图所示，小曹同学参照教材上“探究做功与物体速度变化的关系”实验的两个方案，打出如下两条纸带，但没有及时做标记。

（1）根据纸带点迹特征可判断得出：利用重物提供牵引力方案打出的纸带是____________（纸带1或纸带2）；请用一句话简要说明判断的理由__________。

（2）在用橡皮筋提供牵引力的方案实验时，对是否需要平衡摩擦力的判断，准确的是____________（单选）。

A．需要　　B．不需要　　C．都可以

7．（2022·浙江嘉兴·统考二模）（1）小强同学做“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”实验，下列实验器材中，需要用到的是__________。

A． B． C．D．

（2）如图所示，若他把10V的直流电源接入右侧线圈的“0”、“16”接线柱，再使用交流电压表测量左侧线圈“0”、“4”接线柱间输出电压，则交流电压表[0-2-8-16]读数为___________。

A．0V　　B．0.5V　　C．2.2V　　D．2.5V

8．（2022·浙江嘉兴·统考二模）小强同学欲通过实验测量电池的电动势和内阻。

（1）他先用多用电表试测电池电动势。实验中他将选择开关置于如图所示位置，两表笔接至电池两极，发现指针偏转异常（如图）后又对换了红黑表笔（指针位置如图）。请指出他在上述操作中的错误_______。

（2）认识到上述错误后，他准备用教材的方案测定电池的电动势和内阻，有下列器材：

干电池：内阻约为2Ω；

电压表：量程3V，内阻约为3kΩ；

电流表：量程0.6A，内阻约为1Ω；

滑动变阻器：最大阻值为5Ω；

开关和导线。

请在答题纸相应位置画出实验电路图__________。

小强在实验中共记录了6组数据，如下表所示。

他选取了数据2和6，根据闭合电路欧姆定律，求出电动势=1.50V，内阻。请指出他在实验过程中的错误或不妥当之处（写出其中2点）__________。

9．（2023·浙江嘉兴·统考二模）实验题

（1）在“验证机械能守恒定律”实验中，采用重锤自由下落的实验方案，经正确操作获得一条纸带如图1所示。实验所用打点计时器电源频率为50Hz，重锤质量m=0.30kg，当地重力加速度g=9.79m/s²，则打A点时纸带速度为___________ ，A点到B点过程中重力势能变化量为___________（结果保留2位有效数字）。

（2）小姚同学用如图2所示的装置做“探究碰撞中的不变量”实验。

①关于滑块A、B的碰撞，下列说法正确的是(      )

A．两个滑块碰撞前必须有一个静止

B．两个滑块碰撞后必须结合在一起

C．两个滑块碰撞后可结合在一起，也可分开

D．两滑块可以从整体静止到相互弹开

②实验中测得滑块A的质量为222.0g，滑块B的质量为216.0g，用50分度游标卡尺测量遮光条A的宽度，其读数如图3所示，则读数为___________cm；滑块A从左向右通过光电门1后与静止的滑块B碰撞，碰后粘合成一体通过光电门2，遮光条A先后通过光电门1、2所对应的计时器读数分别如图4、图5所示（图中数值的单位是ms），则碰后滑块A、B的总动量为___________kg·m/s（计算结果保留2位小数）。

（3）在“用双缝干涉测量光的波长”的实验中，

①用单色光照射双缝后，在目镜中观察到如图所示的情形。若其他操作无误，则上述情形下测得的单色光波长将___________（选填“偏大”、“不变”或“偏小”）；

②若想对图的情形进行调整，则需要的操作是___________ 。

A．旋转毛玻璃屏

B．左右拨动拨杆

C．旋转测量头上的手轮                                

D．旋转遮光筒和测量头

10．（2023·浙江嘉兴·统考二模）在“测量电源电动势与内阻”实验中：

（1）请根据图2所示电路图，在答题卷上与图3对应的位置用笔画线代替导线完成实物连线；___________

（2）开关S₂分别接在1和2处，记录两电表读数并在图4所示的坐标纸上描点、画线，得到图线a和b、开关S2接在1处时对应的图线是___________（填a或者b）；

（3）根据现有器材分析并判断，实验时开关S₂应接在___________（填1或者2），试用简短的文字说明理由___________。

参考答案：

1．     ABD     0.91-0.94     守恒

【详解】①[1] A．纸带安装在复写纸下面，故A正确；

B．验证动能的增加量和重力势能的减小量是否相等，质量可以约去，不需要用天平测量质量，故B正确．

C．电磁打点计时器使用4-6V交流电，故C错误；

D．打点计时器安装时要使两限位孔位于同一竖直线上并安装稳定，故D正确。

故选ABD。

②[2] 计数点3瞬时速度大小为

[3]打6时速度

从0到6重力势能减小

动能增加

故机械能守恒。

2．     C     B     B

【详解】①[1]由单摆的周期公式

得到

将线长作为摆长进行实验，计算时摆长变小，使重力加速度的测量值小于实际值，故C正确，AB错误。

故选C。

②[2]摆线长度与摆球半径之和为单摆摆长，由图示图象可知，单摆周期T=0时摆长不为零，而有一定数值，说明所测摆长偏大，这是由于把摆线长度与摆球直径之和作为摆长了，多加了摆球半径；故B正确，ACD错误。

故选B。

③[3]根据

得到

图像的斜率为k，则

而图像中

故

摆长

于是得到

即

的斜率依然是k，重力加速度依然是

故B正确，AC错误。

故选B。

3．     C     0.185-0.195     C

【详解】①[1] 该组同学先选用多用电表“”倍率测量小灯泡的阻值，机械调零后，红黑表笔短接发现指针位置如图甲所示，没有指到0刻度，故需要进行欧姆调零，即保持红黑表笔短接，将指针调整到电阻为零处。

故选C。

②[2]根据图像可知

当小灯泡两端电压为1.00V时，电流为0.190A，故小灯泡消耗的电功率约为

③[3] 根据图像可知，通过小灯泡的电流从最大值重新调节到140mA时，电压约为0.40V，电阻

故选C。

4．     A和B     需要

【详解】[1][2] 在实验过程中，除了需要查清流入检流计电流方向与指针偏转方向之间的关系之外，还应查清线圈A和线圈B的绕制方向。

5．     2.60          3.1N~3.5N之间

【详解】（1）[1]弹簧秤最小刻度为0.1N，则与A对应的弹簧秤示数为2.60N；

（2）[2][3]与B对应的弹簧秤示数为1.10N；作出两力的合力如图，合力的大小为3.4N。

6．     纸带2     重物提供牵引力方案中物体做加速运动，而用橡皮筋提供牵引力的方案中橡皮筋形变恢复后物体做匀速运动     A

【详解】（1）[1]根据纸带点迹特征可判断得出：利用重物提供牵引力方案打出的纸带是纸带2；

[2]重物提供牵引力方案中物体做加速运动，而用橡皮筋提供牵引力的方案中橡皮筋形变恢复后物体做匀速运动。

（2）[3]在两个实验中，小车下滑时受到重力、橡皮筋的拉力、支持力和摩擦力，要使拉力等于合力，则都要用重力的下滑分量来平衡摩擦力，使得拉力做的功等于合外力对小车做的功，故需要，故选A。

7．     BD/DB     A

【详解】（1）[1] 做“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”实验，下列实验器材中，需要用到的是交流电源和交流电压表。

故选BD。

（2）[2] 把10V的直流电源接入右侧，由于是直流电，左边线圈无法产生感应电动势，故交流电压表示数为0。

故选A。

8．     选用电阻挡测电压          电压有效数字错误；数据处理需要通过图像或者多组数据取平均值

【详解】（1）[1]由图可知操作中的错误为选用电阻挡测电压；

（2）[2]根据测量电动势和内电阻的实验方法知依次连接电源、开关、电流表、滑动变阻器、电压表并联在滑动变阻器两端，由于电流表内阻不确定，所以采用相对于电源来说的电流表外接法。电路如下图

[3][4]电压表量程应选择V，分度值为0.1V，则需估读到小数点后两位，由表中数据可知电压有效数字错误；在处理数据时需要通过图像或则多组数据取平均值。

9．     0.50/0.51/0.5     0.28/0.29     CD/DC     0.510     0.12     偏大     D

【详解】（1）[1]根据中间时刻的瞬时速度等于这段过程的平均速度，则打A点时纸带速度为

[2]由纸带读数可知

所以A点到B点过程中重力势能变化量为

（2）[3]在验证碰撞过程中的动量守恒定律时，对两个物体碰撞前后的速度没有要求，可以都是运动的，也可以其中一个是静止的，还可以两滑块从原来静止到相互分开；同时对碰撞后的速度也没有要求，可以碰后粘在一起，也可以碰撞后分开。

故选CD。

[4]用50分度游标卡尺测量遮光条A的宽度，其读数

[5]遮光条A通过光电门2所对应的计时器读数为18.77mm，则碰后的速度为

则碰后滑块A、B的总动量为

（3）[6]在目镜中观察到如图所示的情形，会导致条纹间距测量偏大，由公式

可知导致测得的单色光波长偏大；

[7]A．毛玻璃屏在本实验中的作用是产生漫反射，使图样更明显，故A错误；

B．拨动拨杆的作用是为了使单缝和双缝平行，获得清晰的干涉图样，因为已有清晰图样，不用调节，故B错误；

C．旋转测量头上的手轮是为了测距，故C错误；

D．旋转遮光筒和测量头使分划线与干涉条纹平行，故D正确。

故选D。

10．               2     见解析

【详解】（1）[1]根据图2所示电路图，实物连线如图所示

（2）[2]由图2电路图可知，开关S2接在1处时，电流表相对电源采用内接法，误差来源于电流表的分压，使得电源内阻测量值大于真实值；开关S2接在2处时，电流表相对电源采用外接法，误差来源于电压表的分流，使得电源内阻测量值小于真实值；根据图线的斜率绝对值表示电源内阻，可知开关S2接在1处时图线斜率绝对值大于开关S2接在2处时图线斜率绝对值，故开关S2接在1处时对应的图线是b。

（3）[3][4]根据现有器材分析并判断，实验时开关S₂应接在2；因为两节干电池的内阻比较小，若开关S₂应接在1，电流表相对电源采用内接法，误差来源于电流表的分压，电流表内阻对电池内阻的测量有较大影响；若开关S₂应接在2，电流表相对电源采用外接法，误差来源于电压表的分流，由于电池内阻远小于电压表内阻，可知电压表内阻对电池内阻的测量影响较小。