山东省各地区2023年高考物理模拟（二模）题按题型分类汇编-02实验题1

山东省各地区2023年高考物理模拟（二模）题按题型分类汇编-02实验题1

一、实验题

1．（2023届山东省菏泽市高三下学期二模物理试题）某学习小组了解到交通警察会在高速公路上用激光测速仪随机测速，受此启发，该小组同学用激光测距仪测量某汽车在某时段的运动规律。表格中是测得汽车在平直公路上的位置信息，其中x为汽车到测距点的距离（测距点位于汽车的正前方）。

（1）根据表中的数据可以推断该车在这段时间内的运动性质是________，依据是________．

（2）当时，该车的速度大小是________。

（3）这段时间内该车的加速度大小是________（结果保留两位有效数字）。

2．（2023届山东省菏泽市高三下学期二模物理试题）（1）某实验小组用图甲所示器材精确测量一粗细均匀的电阻丝的电阻，其中部分器材的参数如下：

电源：电动势为4V；

待测电阻丝：阻值约为6Ω；

电压表：量程3V，内阻约为3kΩ；

量程15V，内阻约为15kΩ；

电流表：量程0.6A，内阻约为0.05Ω；

量程3A，内阻约为0.01Ω。

①图甲中电压表应选________的量程，电流表应选________的量程。

②要求电阻丝两端的电压调节范围尽量大，在甲图中将测量电阻丝电阻的电路补充完整_______。

（2）在（1）中测得电阻丝的电阻为6.0Ω，再用刻度尺测量该电阻丝的长度为50.00cm。该实验小组又利用该电阻丝进一步测量一节干电池的电动势和内阻，设计了如图乙所示的电路，其中的电池即为待测电池，定值电阻。使金属滑片接触电阻丝的不同位置，分别记录电阻丝连入电路的有效长度x及对应的电压表示数U，作出图像如图丙所示，电压表看做理想电压表，则该电池的电动势为________，内阻为________（结果均保留两位有效数字）。

3．（2023届山东省滨州市高三下学期二模物理试题）phyphox app是一款用途广泛的传感器手机软件。某同学使用手机下载phyphox app后设计了一套实验装置用来验证机械能守恒定律。实验过程如下：

（1）一钢尺伸出水平桌面少许，将质量为m=60g的小钢球放在钢尺末端；

（2）用刻度尺测量钢尺上表面与水平地板间的高度h=100.00cm；

（3）打开手机中的声音“振幅”（声音传感器）app；

（4）迅速敲击钢尺侧面，让小钢球自由下落。手机中的传感器记录下声音振幅随时间变化的曲线，如图所示，第一、第二个尖峰的横坐标分别对应小钢球离开钢尺时刻和落地时刻。测得这两个尖峰的时间间隔为t=0.46s。

（5）当地重力加速度g取9.8m/s2，则下落过程中，重力势能减小量______J，动能增加量______J。据此可以得到实验结论：在误差允许的范围内，小钢球自由下落过程中机械能守恒。（结果均保留3位有效数字）

（6）敲击钢尺侧面时若导致小钢球获得了一个竖直向上的未被察觉的小速度，此时小球动能增加量的测量值与真实值相比______（填“偏大”、“偏小”或“相同”）。

4．（2023届山东省滨州市高三下学期二模物理试题）利用如图所示电路测量灵敏电流表的内阻。其中E为电源，K为开关，R为滑动变阻器，P为滑动触头，R1、R2为电阻箱，V为电压表，G为待测内阻的灵敏电流表。

A．电压表（量程0 ~ 2V，内阻约10kΩ）

B．电压表（量程0 ~ 10V，内阻约100kΩ）

C．灵敏电流表（量程0 ~ 300μA，内阻未知）

D．电源（电动势1.5V，内阻不计）

E．滑动变阻器（阻值范围0 ~ 10Ω，额定电流2A）

F．滑动变阻器（阻值范围0 ~ 1000Ω，额定电流0.6A）

（1）为减少实验误差，关于仪器选择，下列说法正确的是______。

①电压表选A，滑动变阻器选E②电压表选A，滑动变阻器选F

③电压表选B，滑动变阻器选E④电压表选B，滑动变阻器选F

（2）闭合开关K，调节滑动触头P的位置和电阻箱R1、R2的阻值，读出灵敏电流表的示数为I，电压表的示数为U，电阻箱R2的阻值为a，灵敏电流表的内阻为__________。

（3）闭合开关K，调节滑动触头P的位置和电阻箱R1、R2的阻值，使灵敏电流表达到半偏，此时电阻箱R2的阻值为b；再次调节，使灵敏电流表达到满偏，此时电阻箱R2的阻值为c。两次调节过程中，电压表示数保持不变，则灵敏电流表的内阻__________。若考虑电压表的内阻，灵敏电流表内阻测量值与真实值相比__________（填“偏大”、“偏小”或“相同”）．

5．（2023届山东省聊城市高三第二次模拟考试物理试题）研究性学习小组利用图甲装置测定滑块与平直长木板间的动摩擦因数。

（1）实验过程如下：

①将长木板固定在水平桌面上，其右端安装定滑轮，左端固定位移传感器；总质量为M的滑块（含拉力传感器）在长木板上紧靠位移传感器放置，拉力传感器通过细绳跨过定滑轮与质量为m的重物连接，调节长木板右端定滑轮使细绳与长木板平行；

②静止释放滑块，记录拉力传感器和位移传感器的数据，用计算机拟合得到滑块位移x随时间t变化的图像如图乙所示，该图线的函数表达式是x=0.60t2(m)，可得滑块加速度a=________m/s2（计算结果保留三位有效数字）。

（2）当滑块的加速度为a时，拉力传感器示数为F，则滑块与长木板间的动摩擦因数μ=________（用F、M、m、a表示）。

（3）本实验中________（选填“需要”“不需要”）满足滑块质量远大于重物质量。

6．（2023届山东省聊城市高三第二次模拟考试物理试题）一个物理兴趣小组的同学准备测定某电池的电动势和内阻，实验室可供选用的实验器材有：电流表A1、A2，滑动变阻器R，电阻箱R0，待测电池E，开关S，导线等。

（1）兴趣小组的同学设计了如图甲所示的电路来测定电流表A1的内阻：将电阻箱的阻值调整到R0=50Ω，调节滑动变阻器的阻值，得到多组电流表A1、A2的读数I1、I2，并用描点法得到I2-I1图像为过原点的倾斜直线，如图乙所示。可得电流表A1的内阻RA1=________Ω。

（2）兴趣小组的同学利用上述实验器材设计了如图丙所示的电路来测定电池的电动势和内阻。实验中，他们通过改变R0的阻值，记录了多组数据（电阻箱阻值R0和电流表A1示数I）。

（3）一同学以IR0为纵坐标，以I为横坐标作图像处理数据；在坐标纸上画出的图像如图丁所示。

（4）根据以上测量结果可知，电源电动势E=________V，内阻r=________Ω。

（5）另一同学以为纵坐标，以R0为横坐标作图像处理数据，请根据（1）、（4）的计算结果，在图戊所示的坐标系中绘出图像_________。

7．（2023届山东省日照市高三下学期校际联合考试（二模）物理试题）“探究加速度与力、质量的关系”的实验装置，如图甲所示。

（1）实验时，某同学在一条点迹清晰的纸带上每隔4个点取一个计数点，分别记为，它们到O点的距离如图乙所示。已知打点计时器所用交流电源的频率是，可得小车的加速度大小是______。（计算结果保留两位小数）

（2）如果实验时所用交变电流的频率是，而做实验的同学并不知道，则加速度的测量值_________真实值。（选填“大于”、“小于”或“等于”）

（3）两同学同时各取一套图甲所示的装置放在水平桌面上进行实验，在没有平衡摩擦力的情况下，研究加速度a与拉力F的关系，分别得到图丙中的A、B两条直线。若小车与轨道间的动摩擦因数分别为，则_____。（填“大于”、“小于”或“等于”）

8．（2023届山东省日照市高三下学期校际联合考试（二模）物理试题）某实验小组要测量定值电阻的阻值。

（1）先用多用电表粗测。当用电阻“×100”挡时，发现指针在如图甲中的a位置进行一系列正确操作后，指针静止时位置如图甲中的b所示，其阻值约为_____

（2）为了更精确地测量定值电阻的阻值，将多用电表的选择开关调至如图乙所示的位置，实验室还提供了下列器材：

干电池E（电动势，内阻未知）：

定值电阻（阻值为）；

滑动变阻器R（最大阻值足够大）；

开关S，导线若干。

测量电路如图丙所示。

①断开开关。连接电路，多用电表的红表笔接在______（填“1”或“2”）端。

②将滑动变阻器R的滑片调到阻值最大一端。将定值电阻接入电路，闭合开关，调节滑片位置，使电流表指针指在满刻度的处：再断开开关，保持滑片的位置不变。用替换，闭合开关后，电流表指针指在满刻度的处。则的测量值为______。

③本实验中电池内阻对的测量值______（填“有”或“无”）影响。

9．（2023届山东省威海市高三下学期5月高考模拟考试（二模）物理试题）如图所示为某小组验证机械能守恒定律的实验装置。将圆柱体重锤从A点由静止释放，当重锤沿竖直面做圆周运动经过装置E时，E能够同时记录此时重锤相对于最低点的高度h和重锤遮挡光电门的时间t。沿圆周改变装置E的位置，每次都将重锤从A点由静止释放，获得多组数据。已知重锤的质量m=100g，直径为d，重力加速度g=9.8m/s2，取重锤运动的最低点为零势能点，回答下列问题：

（1）重锤经过装置E时的瞬时速度大小可表示为_________（用d、t表示）

（2）若两次实验记录的高度分别为h1、h2，时间分别为t1、t2，则验证重锤的机械能守恒的表达式为_________（用题中已知量的符号表示）；

（3）以下是4次实验处理的数据，请补充完整第2次实验中的两个数值_________J（势能）、_________J（机械能）；

（4）分析数据得出实验结论。

10．（2023届山东省威海市高三下学期5月高考模拟考试（二模）物理试题）某小组要测量图甲电路中的电流，需要在电路中串联电流表，如图乙所示，由于电流表存在内阻，从而引起电流测量误差。为消除电表内阻的影响，该小组采用图丙所示的电路，由电源、滑动变阻器和电流表A组成补偿电路，调节滑动变阻器，使灵敏电流计G的示数为零，电流表A的示数即图甲电路中的待测电流。

该小组想在图丙中添加一电压表，进一步测量电源E的电动势和内阻。

（1）请你将电压表接入电路中的合适位置；_________

（2）闭合开关S1和S2，调节滑动变阻器R和，使灵敏电流计G的示数为零，读出电流表和电压表的示数I1和U1；

（3）改变滑动变阻器R和的阻值，重新使灵敏电流计G的示数为零，读出电流表和电压表的示数I2和U2；

（4）电源的电动势E=_________，内阻r=_________（用I1、I2、U1和U2表示）；

（5）不考虑偶然误差，电动势的测量值_________真实值，内阻的测量值_________真实值（填“>”“<”或“=”）。

参考答案：

1．     匀减速直线运动     在误差允许范围内，相邻内的位移之差接近         

【详解】（1）[1]根据表中的数据可以推断该车在这段时间内的运动性质是匀减速直线运动。

[2]第1个内的位移为，第2个内的位移为，第3个内的位移为，第4个内的位移为，第5个内的位移为，第6个内的位移为，则相邻内的位移之差接近，可判断该车在这段时间内做匀减速直线运动。

（2）[3]当时，该车的速度等于内的平均速度，则

（3）[4]由逐差法可得，这段时间内该车的加速度大小为

2．     3V     0.6A          1.4V     1.9/2.0

【详解】（1）①[1]因为电源电动势为4V，所以电压表选3V的量程。

[2]由欧姆定律可得流过待测电阻的最大电流大约为

故电流表应选0.6A。

②[3]要求电阻丝两端的电压调节范围尽量大，则滑动变阻器应用分压式接入电路，同时待测电阻是小电阻，电流表应采取外接法，实物图连线如图

（2）[4] [5]由闭合电路欧姆定律

由电阻定律可知

故

联立可得

结合图像可得

解得

3．     0.588     0.567     偏大

【详解】（5）[1]下落过程中，重力势能减小量

[2]小钢球落地的平均速度

根据

，

解得

（6）[3]敲击钢尺侧面时若导致小钢球获得了一个竖直向上的未被察觉的小速度，则小钢球落地速度大于小钢球静止释放的落地速度，则此时小球动能增加量的测量值与真实值相比偏大。

4．     ①          b－2c     相同

【详解】（1）[1]电源电动势为1.5V，电压表应选择A，为方便调节，滑动变阻器应选择E。

故选①。

（2）[2]根据欧姆定律有

（3）[3]电流表半偏时有

电流表满偏时有

U = IG(RG＋c)

解得

RG = b－2c

[4]实验中保持电压表电压不变，微安表和电阻箱串联，通过微安表的电流和两端的电压均为准确值，灵敏电流表内阻测量值与真实值相比相同。

5．     1.20          不需要

【详解】（1）[1]由匀变速直线运动基本规律可知

对比函数表达式

得

（2）[2]由题可知

解得

（3）[3]实验中绳子的拉力由拉力传感器读出，故不需要满足滑块质量远大于重物质量。

6．     5     1.5     10    

【详解】（1）[1] 由图甲根据并联电路电流的关系有

结合图乙中数据解得

（4）[2] 由闭合电路的欧姆定律得

解得

IR0-I图像的纵截距表示电源电动势，由图丁知

[3] IR0-I图像的斜率的绝对值表示，则

解得电源内阻

（5） [4] 由得

以为纵坐标，以R0为横坐标作图像

7．          大于     大于

【详解】（1）[1]根据题意可知，交流电频率为，每隔4个点取一个计数点，则相邻计数点间的时间为

由逐差法有

解得

（2）[2]如果实验时所用交变电流的频率是，则相邻计数点间的实际使时间间隔大于，而做实验的同学并不知道，仍用，测量的加速度值与真实的加速度值相比是偏大的。

（3）[3]没有平衡摩擦力时，对小车受力分析，根据牛顿第二定律有

整理得

可知，图像得纵坐标的截距为，则有

8．     120     2     125     无

【详解】（1）[1]当用电阻“×100”挡时，发现指针在如图甲中的a位置，说明所选倍率偏大，所以换用较小倍率，故正确操作后，选用的是“×10”挡，可知指针静止时位置如图甲中的b所示，其阻值约

12.0×10Ω＝120Ω

（2）[2]根据“红入黑出”，多用电表的红表笔应该接在2端；

[3]根据闭合电路欧姆定律，有

联立解得

[4]根据实验原理可知，电源的内阻对测量电阻的阻值无影响。

9．               0.084     0.144

【详解】（1）[1] 重锤经过装置E时的瞬时速度大小可表示为

（2）[2] 重锤的机械能守恒的表达式为

即

（3）[3]势能

[4]机械能

10．                      =     =

【详解】（1）[1]测量电源E的电动势和内阻，需用电压表测量甲图电路中的路端电压，所以电压表与滑动变阻器R并联，如图

（4）[2][3]由闭合电路欧姆定律

联立解得

（5）[4][5]图丙中，由于灵敏电流计G的示数为零，所以电压表所测电压即为电源E的路端电压；由题意可得电流表所测电流即为干路电流，所以不考虑偶然误差，电源电动势的测量值等于其真实值，电源内阻的测量值也等于其真实值。