北京市顺义区2020届-2022届高考物理三年模拟（二模）试题汇编-实验题

北京市顺义区2020届-2022届高考物理三年模拟（二模）试题汇编-实验题

1．（2020·北京顺义·二模）某同学用图中所给器材进行与安培力有关的实验。两根金属导轨ab和a1b1，固定在同一水平面内且相互平行，足够大的电磁铁（未画出）的N极位于两导轨的正上方，S极位于两导轨的正下方，一金属棒置于导轨上且与两导轨垂直。（不计金属导轨的电阻和摩擦）

(1)在开关闭合后，金属棒向_________（选填“左侧”或“右侧”）移动。

(2)为使金属棒在离开导轨时具有更大的速度，有人提出以下建议：

A．适当增加两导轨间的距离

B．保持两个导轨间距不变，换一根更长的金属棒

C．将滑动变阻器滑片向左移动

D．把磁铁换成磁性更强的足够大的钕铁硼磁铁

其中正确的是_________（填入正确选项前的字母）。

(3)如果将电路中电流方向反向，磁场也反向，金属棒将会向_____（选填“左侧"或“右侧”）移动。

2．（2020·北京顺义·二模）(1)同学们通过查阅资料知道，将锌、铜两电极插入水果中，电动势大约会有1V多一点。小明同学找来了一个土豆做实验，如图所示，当用量程为0-3V、内阻约50kΩ的伏特表测其两极电压时读数为0.96V，用欧姆表直接测“土豆电池”的两极，测得内阻r的读数为30Ω。小丽同学用灵敏电流表直接接”土豆电池”的两极，测得电流为0.32mA。粮据前面小明用伏特表测得的0.96V电压，由全电路欧姆定律得内阻为3kΩ。小明认为土豆的内阻为30Ω，小丽则认为其内阻为3kΩ。以下关于两位同学实验过程的分析，正确的是_________

A．小明的方法不正确，因水果电池本身有电动势，故不能用欧姆表直接测其内阻

B．小明的方法正确。因水果电池本身也是一个导体，可以用欧姆表直接测其电阻

C．小丽的测量结果十分准确，除了读数方面的偶然误差外，系统误差很小

D．小丽的测量结果不准确，因为水果电池内阻很大，用伏特表测得的电动势误差很大，因此计算出的内阻误差也很大

(2)为尽可能准确地测定一个电动势和内阻未知的电源，实验室除了导线和开关外，还有以下一此器材可供选择：

A．电流表A1（量程为0-0.6A，内阻约为1Ω）

B．灵敏电流表A2（量程为0-0.6mA，内阻约为800Ω）

C．灵敏电流表A3（量程为0-30μA，内阻未知）

D．滑动变阻器R1，（最大阻值约100）

E．滑动变阻器R2，（最大阻值约2kΩ）

F．定值电阻（阻值为2kΩ）

G．电阻箱R（0-9999）

①实验中应选择的器材是_______（填器材前的字母代号）。

②在方框中画出应采用的电路图____________________。

③实验时，改交电阻箱R的阻值，记录下电流表的示数I得到若干组R、I的数据，根据实验数据绘出如图所示的图线，由此得出其电源的电动势为________V（保留两位有效数）。按照此实验方法请分析内电阻的测量值与真实值大小关系，并给由必要的说明：___________________________________。

3．（2021·北京顺义·统考二模）用双缝干涉测量光的波长实验装置如图甲所示。将双缝干涉实验仪器按要求安装在光具座上，光源发的光经滤光片（装在单缝前）成为单色光，把单缝照亮。单缝相当于一个线光源，它又把双缝照亮，已知双缝间的距离为0.3mm。透镜的作用是使射向单缝的光更集中。遮光筒的一端装有毛玻璃屏，通过目镜可以在屏上观察到干涉条纹。

（1）实验时，还需要测量的有___________；

（2）实验中将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，此时手轮上的示数如图乙所示；然后转动测量头、使分划板中心刻线与第6条亮纹中心对齐，此时手轮上的示数如图丙所示，得相邻的条纹之间距离为___________mm；

（3）若测得双缝到毛玻璃屏的距离为120.00cm，则本次实验测得的这种光的波长是___________m（保留两位有效数字）；

（4）若实验中发现条纹太稀疏，可采取的改善办法是___________（至少写一条）。

4．（2021·北京顺义·二模）（1）可以用伏特表直接粗略测量干电池的电动势，将一伏特表与一节电池直接相连，此时伏特表的示数为U，该干电池电动势的真实值为E，则U___________E（选填“>”“<”或“=”）

（2）某位同学利用安培表和伏特表测定一节干电池的电动势和内电阻，实验电路如图甲所示。他根据记录的数据作出的U-I图像如图乙所示。

①根据图像可求出干电池的电动势E=___________V，内电阻r=___________Ω。

②利用该电路测得的电动势和真实值相比___________（选填“偏小”“偏大”“相等”）。

（3）也可以用电势差计准确的测量干电池的电动势，其实验原理如图丙所示。其中为待测干电池的电动势，已知标准电源的电动势为，内阻不计。保护电阻的阻值为，滑动变阻器的总电阻为。移动滑动触头C，使电流计G的示数为0时，测得A、C间的电阻为，则待测干电池的电动势=___________。

5．（2022·北京顺义·二模）某同学利用图所示装置性测量某种单色光的波长。实验时，接通电源使光源正常发光；调整光路，使得从目镜中可以观察到干涉条纹。回答下列问题：

（1）以下实验器材在图中未标出：A．毛玻璃屏、B．双缝、C．光源、D．单缝、E.滤光片。在图中从左至右合理的顺序为C、E、__________、_________、A。

（2）若想增加从目镜中观察到的条纹个数，该同学可____________；

A．将单缝向双缝靠近            B．将毛玻璃屏向靠近双缝的方向移动

C．使用间距更大的双缝          D．将毛玻璃屏向远离双缝的方向移动

6．（2022·北京顺义·二模）验证机械能守恒定律装置示意图如图所示。水平桌面上固定一倾斜的气垫导轨；导轨上A点处有一带长方形遮光片的滑块，其总质量为M，左端由跨过定滑轮的轻质细绳与一质量为m的砝码相连；遮光片两条长边与导轨垂直；导轨上B点处有一光电门，可以测出遮光片经过光电门时的挡光时间t，用d表示A点到导轨底端C点的距离，s表示A、B两点间的距离，h表示A与C的高度差，b表示遮光片的宽度，可以将遮光片通过光电门的平均速度看作滑块通过B点时的瞬时速度。重力加速度为g，不考虑各处摩擦对实验的影响，将滑块自A点由静止释放，发现滑块沿导轨加速滑下。

（1）滑块通过光电门时的速度v=____________（用题目中给出的字母表示）

（2）在滑块从A运动至B的过程中，滑块、遮光片与砝码组成的系统的重力势能减小量可表示为___________。其动能的增加量可表示为___________。（用题目中给出的字母表示）

（3）根据上述实验方法，测得h=15cm，d=30cm，并多次改变A、B间的距离，测得滑块到B点时对应的速度v，作出的v2-s图像如图所示，已知重力加速度g取9.80m/s2，则M=___________m。

参考答案：

1．     左侧     ACD     左侧

【详解】(1)[1]根据题意可知，磁场方向竖直向下，电流方向垂直纸面向里。所以根据左手定则可得安培力方向为水平向左，故导体棒向左侧运动。

(2)[2]ACD．根据公式可得，适当增加导轨间的距离或者增大电流或者增大磁场磁感应强度，可增大金属棒受到的安培力，根据动能定理得

则金属棒离开导轨时的动能变大，即离开导轨时的速度变大，ACD正确；

B．若换用一根更长的金属棒，但金属棒切割磁感线的有效长度即导轨间的宽度不变，安培力F不变，棒的质量变大，由

可知速度变小，故B错误。

故选ACD。

(3)[3]都反向后，电流垂直纸面向外，磁场方向竖直向上，根据左手定则可得安培力方向仍向左，故导体棒仍向左侧移动。

2．     AD     BG          3.0     偏大，内电阻的测量值包含电流表内阻，所以大于真实值

【详解】(1)[1]AB．因水果电池本身有电动势，故不能用欧姆表直接测其内阻，故A正确，B错误；

CD．水果电池内阻很大，用有内阻的伏特表测得的电动势误差很大，故C错误，D正确。

故选AD。

(2)[2]所给仪器没有电压表，定值电阻也较小，若通过串联定值电阻改装成电压表，根据(1)的分析知测量值也不准确，所以选用安阻法测量电源电动势和内阻，因灵敏电流表直接接电源的两极，测得电流为0.32mA，选灵敏电流表A2和变阻箱测量，所以实验中应选择的器材是BG。

[3]本题是利用安阻法测电源内阻及电动势，测量电路如图所示

[4]由闭合电路欧姆定律，变形得

根据图象的斜率表示电动势，得电池组的电动势为

[5]按照此实验方法，测出的电源内阻是电流表A2和电源两部分电阻之和，因此内电阻的测量值与真实值相比偏大。

3．     双缝到毛玻璃屏的距离和相邻条纹间距     1.954（1.953~1.957）          换波长更短的滤光片或减小双缝到毛玻璃屏的距离

【详解】(1)[1]实验时，根据公式

可得

所以需要测量相邻的条纹之间距离、双缝间距、双缝到屏的距离。所以还需要测量双缝到毛玻璃屏的距离和相邻条纹间距。

(2)[2]第一条亮纹的读数为：4.5mm+0.01×40.0mm=4.900mm，第6条亮纹的读数为

14.5mm+0.01×17.0mm=14.670mm，所以相邻的亮纹间距是

(3)[3]光波波长

(4)[4]根据公式

可知，想要条纹变密集，即让△x变小，可以减小双缝到屏的距离，减小光波的波长，增大双缝的间距，即换波长更短的滤光片或减小双缝到毛玻璃屏的距离。

4．     <     1.50（1.49~1.51）     0.83（0.81~0.85）     偏小    

【详解】(1)[1]将一伏特表与一节干电池直接相连，干电池与伏特表组成闭合回路，伏特表示数测的是路端电压，路端电压小于电池的电动势。

(2)①[2][3]由图甲所示电路图，根据闭合电路的欧姆定律得

由图乙所示U−I图象可知，电源电动势E=1.50V，内阻

②[4]由图甲所示电路图可知，由于电压表的分流作用，电流的测量值小于真实值，当外电路短路时电流的测量值等于真实值，由图示U−I图象可知，电源电动势的测量值小于真实值。

(3)[5]由图丙所示电路图可知，电流计G示数为0时，干电池的电动势等于A、C间的电压，则

5．     D     B     BC

【详解】（1）[1][2]以下实验器材在图中未标出：A.毛玻璃屏、B.双缝、C.光源、D.单缝、E.滤光片。在图中从左至右合理的顺序为：光源、滤光片、单缝、双缝和毛玻璃屏，即顺序为C、E、D、B、A。

（2）[3]若想增加从目镜中观察到的条纹个数，则需要减小条纹间距，根据

可知：

A．将单缝向双缝靠近，对条纹间距无影响，选项A错误；

B．将毛玻璃屏向靠近双缝的方向移动，则l减小，则条纹间距∆x减小，选项B正确；

C．使用间距更大的双缝，即d变大，则条纹间距∆x减小，选项C正确；

B．将毛玻璃屏向远离双缝的方向移动，则l增大，则条纹间距∆x增加，选项D错误。

故选BC。

6．                    3

【详解】（1）[1] 滑块通过光电门时的速度

（2）[2][3] 在滑块从A运动至B的过程中，滑块、遮光片与砝码组成的系统的重力势能减小量可表示为

其动能的增加量可表示为

（3）[4]根据机械能守恒

即

整理得

图中斜率为

代入数据得