上海市各地区2023年高考物理模拟（一模）题按题型分类汇编-03实验题2

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上海市各地区2023年高考物理模拟（一模）题按题型分类汇编-03实验题2 一、实验题1．（2023届上海市宝山区高三上学期期末（一模）物理试题）酒精测试仪的工作原理如图所示，其中电源的电动势为E、内电阻为r，P是半导体型酒精气体传感器，该传感器电阻rʹ的倒数与酒精气体的浓度C成正比，R0为定值电阻。为了判断浓度C增大时电压表读数如何变化，我们用到的主要物理规律有（请写出一个）：____________，当浓度C趋于无穷大时电压表读数将趋于________。2．（2023届上海市宝山区高三上学期期末（一模）物理试题）在“用DIS测量电源的电动势和内电阻”的实验中：（1）图（a）为实验电路图，其中R0为定值电阻，R为滑动变阻器，A处连接_______传感器，B处连接________传感器。（2）某同学利用图（a）所示的电路，测得一组U-I实验数据，在直角坐标系上描绘的点如图（b）所示，请在图（b）上绘出U-I的图像_______。根据所画U-I图像，可求得电源电动势E=______V，内电阻r=______Ω。（3）根据图（b）中实验测得的数据，可以推测实验中所选滑动变阻器较为合理的型号是(      )A．0~5Ω        B．0~20Ω        C．0~50Ω        D．0~200Ω3．（2023届上海市闵行区高三上学期一模物理试题）如图（a）所示为“用DIS测电源的电动势和内电阻”的部分实验电路图，电流传感器有微小电阻，图（b）是某同学实验中得到的U—I图线．（1）实验中还需要______传感器，其接线应接在图（a）电路中的“1”和______位置（“2、3、4”中选填）；（2）由图（b）实验图线的拟合方程可得，该电源电动势E=______V，内阻r=______Ω；（3）根据实验测得的I、U数据，若令，则由计算机拟合得出的y—x图线应是图（c）中的______（选填“a”、“b”或“c”），其余两条图线分别是令，得出的：（4）由第（2）问中得到的电源电动势和内阻的值，推测图丙中M点的坐标为______．（保留到小数点后面2位）4．（2023届上海市杨浦区高三上学期一模物理试题）某同学独自一人进行“研究共点力的合成”这一实验。因无法同时拉两个弹簧测力计并记录拉力的方向和大小，该同学的实验操作步骤如下：①在木板上固定白纸，橡皮筋的一端用图钉固定在木板上A点，另一端系上两根带绳套的细绳，在白纸上标出某标记点“O”；②先将细绳1的绳套拉至另一标记点“B”并用图钉固定，再用弹簧测力计拉细绳2，将橡皮筋的另一端拉至“O”点并使两细绳间有一定的夹角，如图所示。记录此时弹簧测力计的示数及细绳2的方向（沿OC方向）；③松开细绳1的绳套端，用弹簧测力计拉细绳2，再次将橡皮筋的另一端拉到“O”点，记录此时弹簧测力计的示数及细绳2的方向（沿图中虚线方向）；④______，记录此时弹簧测力计的示数；⑤确定标度，作出三个力的图示，观察这些力的图示间的几何关系；⑥改变标记点“O”、“B”的位置，重复上述实验过程，多次实验。（1）请写出在上述步骤中遗漏了什么环节：______；（2）为完成这一实验，这位同学应在步骤④中进行的操作过程为：______；（3）这位同学根据记录的三个力、和作图，下列图示符合这位同学的实验过程的是______。A．B．C．D．（4）这位同学想进一步进行合力与分力对应关系的探究，他在完成实验步骤①、②后，保持橡皮筋的另一端仍在“O”点并缓慢改变细绳2的方向，观察到弹簧测力计的读数逐渐增大，则两细绳间夹角的变化情况为______。5．（2023届上海市静安区高三上学期一模物理试题）某实验小组为测量小球从某一高度释放，与某种橡胶材料碰撞导致的机械能损失，设计了如图所示的装置，让小球从某一高度由静止释放，与水平放置的橡胶材料碰撞后竖直反弹．调节光电门位置，使小球从光电门正上方释放后，在下落和反弹过程中均可通过光电门．（1）实验时，操作顺序应为______（选填“A”或“B”，其中A为“先点击记录数据，后释放小球”，B为“先释放小球，后点击记录数据”），记录小球第一次和第二次通过光电门的遮光时间和．（2）小球与橡胶材料碰撞损失的机械能转化为______能．已知小球的质量为m、直径为d，可得小球与橡胶材料碰撞导致的机械能损失______（用字母m、d、和表示）．（3）请分析说明，可以采取什么办法减小实验误差？________________________6．（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）。
参考答案：1．     闭合电路欧姆定律     【详解】[1] 酒精气体传感器电阻rʹ的倒数酒精气体的浓度C成正比。酒精气体的浓度C的变化会影响酒精气体传感器电阻，电路总电阻会变化，由闭合电路欧姆定律可知回路中电流会变化，电压表读数会变化。因此为了判断浓度C增大时电压表读数如何变化，我们用到的主要物理规律是闭合电路欧姆定律。 [2] 当浓度C趋于无穷大时，酒精气体传感器电阻rʹ趋于零。由闭合电路欧姆定律得电压表读数2．     电流     电压          2.1     0.5     A【详解】（1）[1][2] A处连接电流传感器，B处连接电压传感器。因为A串联在回路里测电流，B并联在电源两端测电压。（2）[3] 绘出U-I的图像如下[4][5]根据电动势内阻（3）[6]因为电动势只有2.1V，根据描点可知最小电流为0.5A，最大电流为2.0A，所以回路最大电阻为故滑动变阻器选择0~5Ω。故选A。3．     电压     3     2.96     1.12     c     （2.64，7.82）【详解】（1）[1][2]实验中还需要电压传感器测路端电压，应分别接在电路中电源的正负极两端，但是开关要起到作用，又电流传感器有微小电阻，为了减小误差，电流传感器应采用外接法。则电压传感器接线应分别接在图（a）电路中1和3位置。（2）[3][4]根据闭合电路欧姆定律由图（b）实验图线的拟合方程可得，图像纵坐标的截距表示电源电动势，则有斜率的绝对值表示电源的内阻，则有（3）[5]根据实验测得的、数据，若令则由计算机拟合得出的图线应是电源的输出功率与干路电流的关系，由于电源的输出功率随外电阻的增大是先增大后减小，当外电阻等于电源内阻时输出功率最大，所以该图线应是c。（4）[6]根据第（2）问中得到的电源电动势和内阻的值，则有所以推测图（丙）中M点的坐标为（2.64，7.82）。4．     没有标记C点位置     见解析     D     见解析【详解】（1）[1]上述步骤中没有标记C点位置。（2）[2]将细绳2的绳套拉至标记点“C”并用图钉固定，再用弹簧测力计拉细绳1，将橡皮筋的另一端拉至“O”点，且使细绳1沿OB方向，记录此时弹簧测力计的示数及细绳1的方向。（3）[3]等效果的力F2应该与橡皮筋共线，为虚线OC方向；F1、F3的合力F合应该指向平行四边形的对角线，故选D。（4）[4]OB垂直OC时，弹簧测力计的读数最小，顺时针转动OC，弹簧测力计的读数逐渐增大，两细绳间夹角变小；逆时针转动OC，弹簧测力计的读数逐渐增大，两细绳间夹角变大。5．     A     内          选择密度较大，体积较小的小球【详解】（1）[1]在测量时，因小球下落的时间很短，如果先释放小球，后点击记录数据，有可能处出现记录的数据不完整，所以应先点击记录数据，后释放小球。故选A。（2）[2][3]小球与橡胶材料碰撞损失的机械能转化为内能；由题意可得，小球向下、向上先后通过光电门时的速度分别为、，则有由能量守恒定律得，小球与橡胶材料碰撞导致的机械能损失为（3）[3]在本实验中，可以通过选择密度较大，体积较小的小球来减小实验误差。6．     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