天津市南开区2020届-2022届高考物理三年模拟（二模）试题汇编-实验题

这是一份天津市南开区2020届-2022届高考物理三年模拟（二模）试题汇编-实验题，共10页。

①若游标卡尺的读数如图乙所示，则遮光板的宽度为______________mm；
②滑块到达光电门B处的瞬时速度________________；（用字母表示）
③如果该小组的同学测得气垫导轨的倾角，在滑块由A点运动到B点的过程中，系统动能增加量为______________，系统重力势能减少量为____________，若在误差允许的范围内，则滑块与小球组成的系统机械能守恒。重力加速度用g表示；（以上结果均用字母表示）
④在验证了机械能守恒定律后，该小组的同学多次改变A、B间的距离d，并作出了图象，如图丙所示，如果，则_______________m/s2；
2．（2020·天津南开·二模）某同学通过多用电表的欧姆挡测量量程为3V的电压表内阻，欧姆表内部电路可等效为一个无内阻的电源、一个理想电流表和一个可调电阻串联而成的电路，如图乙所示。
主要的步骤如下：
①将多用电表的选择开关拨到“×100”的欧姆挡上；
②把两表笔相接处，旋转欧姆调零旋钮，使指针指在电阻零刻度处；
③把红表笔与待测电压表_______________（填“正”或“负”）接线柱相接，黑表笔与另一接线柱相连，发现这时指针偏转角度很小；
④换用________________（填“×10”或“×1k”）欧姆挡重新调零后测量，发现这时指针偏转适中，如图丙所示，则欧姆表的读数为_____________________，电压表读数为_____________________V；
⑤把选择开关调至空挡或交流电压最高挡后拔下表笔；
⑥由上述实验可粗略知道电压表的内阻为______________。该多用电表拨到④中欧姆挡的内电阻为____________________，多用电表电源的电动势为_______________V（保留两位有效数字）。
3．（2021·天津南开·统考二模）（1）某次研究弹簧所受弹力与弹簧长度L关系实验时得到如下图所示的F-L图像，由图像可知：弹簧原长L0=______cm，求得弹簧的劲度系数k=______N/m。
（2）按如图的方式挂上钩码（已知每个钩码重），使（1）中研究的弹簧压缩。稳定后指针指示如图所示，则指针所指刻度尺示数为________。由此可推测图乙中所挂钩码的个数为________个。
4．（2021·天津南开·二模）某小组同学在做“测定电源的电动势和内阻”的实验时，选用了一节新干电池（电池上标注的电动势为1V，内阻小于1）。除新干电池外，实验室还提供了以下实验器材：
A．电阻箱R（0~99.9）
B．电流表A（量程为1mA，内阻rA=100）
C．定值电阻R1=2900
D．定值电阻R2=1900
E.定值电阻R3=1800
F.定值电阻R4=1.0
G.开关一个，导线若干
①小华同学设计了如图所示的电路，若将电流表A与电阻Rx串联后当作电压表使用，为了减小实验误差同时方便读数与计算，电路中的电阻Rx应选用___________，电阻Ry应选用___________（填“RI”、“R2”、“R3”或“R4”）。
②闭合开关，调节电阻箱，记录多组电阻箱接入电路的阻值R及对应电流表的示数为了便于处理数据和减小实验误差，可直接寻找I与R的关系，作出关系图像若作出的图像中直线斜率k=1.95×103/A，纵轴截距b=1.30×103A-1，则电池的电动势E=___________V、内阻r=___________。（结果均保留三位有效数字）
5．（2022·天津南开·二模）某同学用图a所示装置做“探究弹簧弹力与形变量的关系”的实验。
（1）请按合理的操作顺序将步骤的序号写在横线上___________；
A．以弹簧长度l为横坐标，以钩码质量m为纵坐标，标出各组数据（l，m）对应的点，并用平滑的曲线或直线连接起来；
B．记下弹簧下端不挂钩码时，其下端A处指针所对刻度尺上的刻度；
C．将铁架台固定于桌上，将弹簧一端系于横梁上，在弹簧附近竖直固定一把刻度尺；
D．依次在弹簧下端挂上1个、2个、3个……钩码，待钩码静止后，读出弹簧下端指针指示的刻度记录在表格内，然后取下钩码；
E．由m-l图像，进一步找出弹簧弹力与弹簧形变量之间的关系。
（2）图b为根据实验测得数据标出的对应点，在图b中作出钩码质量m与弹簧长度l间的关系图线___________；
（3）由图像可知，弹簧下端不挂钩码时，指针A处所对刻度尺上的刻度___________cm；
（4）此弹簧的劲度系数___________N/m。（g取10，结果保留三位有效数字）
6．（2022·天津南开·二模）某探究小组准备用图甲所示的电路测量某电源的电动势和内阻，实验器材如下：
待测电源（电动势约2V）；
电阻箱R（最大阻值为99.99Ω）；
定值电阻R0（阻值为2.0Ω）；
定值电阻R1（阻值为4.5kΩ）
电流表G（量程为400μA，内阻Rg=500Ω）
开关S，导线若干．
（1）图甲中将定值电阻R1和电流表G串联，相当于把电流表G改装成了一个量程为_____V的电压表；
（2）闭合开关，多次调节电阻箱，并记下电阻箱的阻值R和电流表G的示数I；
（3）分别用E和r表示电源的电动势和内阻，则 和 的关系式为_________（用题中字母表示）；
（4）以为纵坐标，为横坐标，探究小组作出的图像如图（乙）所示，根据该图像求得电源的内阻r=0.50Ω，则其电动势E=______V（保留两位有效小数）；
（5）该实验测得的电动势与真实值相比，理论上______ ．（填“>”“<”或“=”）
参考答案：
1． 3.85 9.6
【详解】①[1]遮光板的宽度
②[2] B处的瞬时速度等于挡光时间t内的平均速度
③[3]动能的增量
[4]重力势能的减少量
④[5]根据机械能守恒定律
整理得
由图象可知斜率
将
代入可得
2． 负 2.20 3.0
【详解】③[1]．由于欧姆表是“红进黑出”因此红表笔与待测电压表的负接线柱。
④[2]．由于欧姆表偏转角度过小说明电阻太大，换用高挡位，因此改为挡位。
[3]．欧姆表读数为。
[4]．电压表读数为2.20V。
⑥[5]．由于欧姆表测量的就是电压表内阻，因此电压表内阻为。
[6]．欧姆表的中值电阻就等于内电阻，因此欧姆表内阻为
[7]．根据闭合电路欧姆定律
代入数据得
3． 3.0 200 1.50 3
【详解】（1）[1]当弹簧弹力为零，弹簧处于自然状态，由图知原长为
L0=3.0cm
[2]由
知图线的斜率为弹簧的劲度系数，即
（2）[3][4]由题图可知，指针所指刻度尺示数为
设钩码个数为n，由胡克定律得
解得
4． R2 R4 1.54 0.502
【详解】①[1]根据电压表的改装原理，选定值电阻R1=2900Ω，则有
选定值电阻R2=1900Ω，则有
选定值电阻R3=1800Ω，则有
所以为了减小实验误差同时方便读数与计算，电路中的电阻Rx应选用R2。
[2]由于电源的内阻较小，测量时电压表的读数变化不明显，则需要略微增大电源的内阻，所以电路中电阻Rx应选用R4。
②[3][4]根据闭合电路欧姆定律可得
整理可得
代入数据可得
由图像可知
，
代入数据解得
，
5． CBDAE 15 12.5
【详解】（1）[1]本实验的操作步骤是：将铁架台固定于桌上，将弹簧一端系于横梁上，在弹簧附近竖直固定一把刻度尺，记下弹簧下端不挂钩码时，其下端A处指针所对刻度尺上的刻度，依次在弹簧下端挂上1个、2个、3个……钩码，待钩码静止后，读出弹簧下端指针指示的刻度记录在表格内，然后取下钩码，以弹簧长度l为横坐标，以钩码质量m为纵坐标，标出各组数据（l，m）对应的点，并用平滑的曲线或直线连接起来，由m-l图像，进一步找出弹簧弹力与弹簧形变量之间的关系。故步骤顺序为CBDAE。
（2）[2]舍去误差比较大的点，将其他点用直线拟合，如图所示。
（3）[3]图像的横截距即为弹簧下端不挂钩码时，指针A处所对刻度尺上的刻度。
（4）[4]图像的斜率与重力加速度的乘积表示弹簧的劲度系数，即
6． 2； ； 2.08； =；
【详解】(1)根据串联电路电流相等，当电流表满偏时改装后的电压表达到最大量程即；
(2)根据闭合电路欧姆定律可得：，整理得：；
(3) 由对应的图象可知，，解得；
(4)通过（3）分析可知，本实验中不存大原理误差，即为真实的路端电压，为流过电源的真实电流，故电动势的测量值与真实值相同．
【点晴】本题考查测量电动势和内电阻的实验，要注意明确实验原理，重点分析实验电路图，同时能正确利用闭合电路欧姆定律列式，注意本题中一定要考虑电表的内阻，同时在分析图象时要认真分析坐标轴的起点值．