广东省各地区2023年高考物理模拟（二模）题按题型分类汇编-02实验题

广东省各地区2023年高考物理模拟（二模）题按题型分类汇编-02实验题

一、实验题

1．（2023届广东省潮州市高三下学期第二次模拟考试物理试题）随着智能手机的广泛应用，充电宝成为手机及时充电的一种重要选择。某学习小组为了测量一充电宝电动势和内阻（充电宝的电动势约为，内阻很小，最大放电电流为）进行了以下实验：

（1）为了尽可能准确地测出充电宝的电动势和内阻，使用的实验器材有：数字式多用电表（可视为理想电压表）、滑动变阻器（最大阻值足够大）、电流表、导线、开关等。实验电路如图甲所示，已知定值电阻，请根据电路图在图乙中完成实物连线______。

（2）连接好电路后闭合开关，调节滑动变阻器，记录数字电压表和电流表的读数。作出图像，如图丙所示。由图像求得充电宝的电动势______V，内阻______。（结果均保留两位有效数字）

（3）若实验室中没有数字式多用电表，上述电路只能用普通电压表做实验，这样会使内阻的测量值______。（选填“偏大”、“偏小”或“无偏差”）

2．（2023届广东省潮州市高三下学期第二次模拟考试物理试题）某实验小组用橡皮筋探究影响其伸长量的有关因素，探究方案如下：

（ⅰ）取4根材料、粗细相同的橡皮筋，其中3根等长，另一根的长度只有前三根长度的一半，将它们按图示方式悬挂（其中第1组是两根并用）；

（ⅱ）在每组下端扎线的地方各拴一个红色塑料签，并在支架衬贴的白纸上标出签的原始位置O（即橡皮筋的原长）；

（ⅲ）先分别悬挂100克钩码，然后在橡皮筋“2”下加挂100克钩码，记下各次标签的位置，测量结果如下表：

回答下列问题：

（1）以上探究过程使用了__________的实验方法；

（2）伸长量在记录数据中出现错误的是__________（填具体数据）；

（3）根据上述探究过程，橡皮筋的伸长量与相关因素可能的关系为__________；

（4）将一原长为L的橡皮筋，两端施加大小为F的拉力时，橡皮筋伸长了；把它从中央剪断，取其中的一段，给两端施加的拉力，此时这段橡皮筋的长度为__________（不超过弹性限度）。

3．（2022年全国统一高考山东卷物理试题）在天宫课堂中、我国航天员演示了利用牛顿第二定律测量物体质量的实验。受此启发。某同学利用气垫导轨、力传感器、无线加速度传感器、轻弹簧和待测物体等器材设计了测量物体质量的实验，如图甲所示。主要步骤如下：

①将力传感器固定在气垫导轨左端支架上，加速度传感器固定在滑块上；

②接通气源。放上滑块。调平气垫导轨；

③将弹簧左端连接力传感器，右端连接滑块。弹簧处于原长时滑块左端位于O点。A点到O点的距离为5.00cm，拉动滑块使其左端处于A点，由静止释放并开始计时；

④计算机采集获取数据，得到滑块所受弹力F、加速度a随时间t变化的图像，部分图像如图乙所示。

回答以下问题（结果均保留两位有效数字）：

（1）弹簧的劲度系数为_____N/m。

（2）该同学从图乙中提取某些时刻F与a的数据，画出a—F图像如图丙中I所示，由此可得滑块与加速度传感器的总质量为________kg。

（3）该同学在滑块上增加待测物体，重复上述实验步骤，在图丙中画出新的a—F图像Ⅱ，则待测物体的质量为________kg。

4．（2023届广东省梅州市高三下学期总复习质检（梅州二模）物理试题）用一张锌片和一张铜片，中间夹一张浸过盐水的纸，并从锌片和铜片各引出一个电极，这样就组成了一个电池。为研究该电池组的特性，某同学进行了以下实验：（计算结果均保留3位有效数字）

（1）将电池组按图甲所示接入电路，图中电流表的量程为，内阻为；

（2）闭合开关，调节电阻箱的值，发现当时，电流表的示数I如图乙所示，则__________；

（3）反复调节电阻箱的值，读出多组电流表的示数I（算出的值）和对应电阻箱的阻值R，并在图中描出了相应的数据点，请利用已描出的点绘出图线__________；

（4）由图绘出的图线可知，该电池组的电动势为__________V，内电阻为__________．

5．（2023届广东省大湾区普通高中高三上学期第一次联合模拟考试物理试题）弹弓和钢珠弹属于可能危及旅客人身安全的物品，是禁止携带上动车的。某实验小组利用电子秤和频闪照相机测量一把弹弓发射出的钢珠弹的初动能，具体步骤如下：

（1）用电子秤测得钢球弹的质量；

（2）在背景方格前使用弹弓水平发射钢珠弹，使用频闪照相机（每隔相等时间拍一次照片）拍摄钢珠弹在空中的位置。如图所示为钢珠弹运动的频闪照片的一部分，图中背景小方格的边长表示实际长度为，重力加速度为，那么：

①照相机的频闪周期___________________；

②钢珠弹的初动能___________________；

③如果弹弓发射钢珠弹时偏离水平方向，则测得钢珠弹的初动能将___________________。

A．一定偏大         B．一定偏小         C． 既不偏大也不偏小

6．（2023届广东省大湾区普通高中高三上学期第一次联合模拟考试物理试题）某同学要用伏安法测一节干电池的电动势和内阻。现备有下列器材：

A．被测干电池一节

B．电流表1：量程0 ~ 0.6A，内阻为0.30Ω

C．电流表2：量程0 ~ 0.6A，内阻约为0.1Ω

D．电压表1：量程0 ~ 2V，内阻约为2kΩ

E．电压表2：量程0 ~ 10V，内阻约为10kΩ

F．滑动变阻器1：最大阻值为10Ω

G．滑动变阻器2：最大阻值为100Ω

H．开关、导线若干

（1）请在上述器材中选择适当的电压表与滑动变阻器（填写器材前的字母）：电压表选择_________，滑动变阻器选择___________；

（2）某实验小组选用的电流表是C，请根据他们选用的器材将图甲的实物连线补充完整_____________；

（3）另一实验小组选用的电流表是B，他们考虑了电表内阻造成的系统误差，重新连接电路后进行实验，得到了如图乙所示的U—I图像。则在修正了实验系统误差后，干电池的电动势E = _______________V，内电阻r = ________________Ω（以上结果均保留2位小数）。

7．（2023届广东省茂名市高三下学期第二次综合考试（二模）物理试题）某同学为了验证荡秋千过程中机械能是否守恒，设计了如图所示实验。长为L的轻质细绳一端固定在O点，另一端拴一质量为m的小球（尺寸相对L足够小），在O点正下方L处的N点放有一光电门。重力加速度为g，实验步骤如下：

（1）用螺旋测微器测出小球的直径D，小球直径D=___________mm；

（2）将小球拉到偏离竖直方向上的某位置M，用工具测出M处的细绳与竖直方向的夹角；

（3）静止释放小球，测出小球经过光电门的时间为，计算小球经过光电门的速度；

（4）从M到N的过程中，小球减少的重力势能___________，增加的动能___________（用题目中已知的物理量符号表示）

（5）验证，即可验证小球运动过程中机械能守恒。

8．（2023届广东省茂名市高三下学期第二次综合考试（二模）物理试题）智能手机中都配有气压传感器，传感器的电阻会随所处环境气压变化而变化。某实验小组在室温下用以下可供选择的器材探究：气压传感器的电阻值随气压变化规律：

A．阻值随气压而变化的气压传感器一个（阻值变化范围从几十欧到几百欧）；

B．直流电源，电动势6V，内阻不计；

C．电压表，量程为0~3V，内阻为3kΩ；

D．电压表，量程为0~15V，内阻为15kΩ；

E．电流表，量程为0~0.6A，内阻忽略不计；

F.电流表，量程为0~60mA，内阻忽略不计；

G.定值电阻；

H.定值电阻；

I.滑动变阻器R，最大电阻值约为50Ω；

J。开关与导线若干

（1）小明设计了如图甲所示的实验电路原理图，其中电压表应选择___________，电流表应选择___________，定值电阻应选择___________。（选填实验器材代号）。

（2）请在图乙中将实物连线补充完整。___________

（3）当气压传感器所处环境压强为p时，闭合开关S，测得两个电表的读数分别为U=2.30V和I=23.0mA，则气压传感器阻值___________。（计算结果保留3位有效数字）

（4）当环境压强p改变时，测得不同的值，绘成图像如图丙所示，由图可得和压强p的关系表达式为___________Ω。

9．（2023届广东省高州市高三下学期第二次模拟考试物理试题）某实验小组利用如图甲所示的电路图来测量电源的电动势E和内阻r。电流表、电压表可视为理想电表，定值电阻，定值电阻未知，开关闭合而断开时电流表的示数为0.5A，开关和都闭合时电压表、电流表的示数分别为2.70V、0.6A，回答下列问题：

（1）根据图甲在图乙中补全实验电路图________；

（2）由实验数据可得内阻r=_________，电动势E=_________（保留一位有效数字）。

10．（2023届广东省高州市高三下学期第二次模拟考试物理试题）某同学用如图甲所示的实验装置来验证机械能守恒定律，让重物从高处由静止开始下落，打点计时器在重物拖着的纸带上打出一系列的点；实验结束后，选择一条点迹清晰的纸带进行数据测量，用刻度尺只测出如图乙所示的几段距离就可以达到实验目的，打点计时器的频率为f，O点是落体运动的起点，当地的重力加速度为g，回答下列问题：

（1）下列做法正确的有__________（填标号）；

A．必须要称出重物和夹子的质量

B．图中两限位孔必须在同一竖直线上

C．将连着重物的纸带穿过限位孔，用手提住，且让手尽量靠近打点计时器

D．实验时，先接通电源，再释放纸带

E．数据处理时，应选择纸带上距离较近的两点作为初、末位置

（2）打点计时器打下B点时，纸带的速度为=_________（用题中和图中所给的已知物理量符号来表示）；

（3）若测出O、B两点之间距离为h，则可写出验证O到B的机械能守恒的表达式为_________（用题中和图中所给的已知物理量符号来表示）；

（4）上述验证机械能守恒的表达式两侧可能不完全相等，原因可能是_________（写出一条）。

参考答案：

1．          5.0     0.13     偏小

【详解】（1）[1]实物连线，如图

（2）[2][3]由闭合电路欧姆定律，得

图像求得充电宝的电动势

内阻

（3）[4]由于电压表的分流，电流表的测量值比通过电源的电流偏小，所以电动势偏小，图像的斜率的绝对值偏小，内阻偏小。

2．     控制变量法              

【详解】（1）[1]影响橡皮筋伸长量的因素涉及多个物理量，应使用控制变量法进行实验；

（2）[2] 伸长量在记录数据中出现错误的是2.500cm，应该测量结果精确到1mm，再估读到毫米的下一位，应为2.50cm。

（3）[3] 由实验数据可知，橡皮筋“1、2“原长相同、受力相同，横截面积越大伸长量越小，与横截面积成反比关系；橡皮筋“2、3“受力相同，横截面积相同，原长越长伸长量越大，与原长成正比关系；橡皮筋“2、4“原长相同，横截面积相同，受力越大伸长量越大，与力成正比关系；根据上述探究过程，橡皮筋的伸长量与相关因素可能的关系为

（4）[4] 设比例系数为k，横截面积为S，根据题意有

从中央剪断，橡皮筋的原长变为，此时施加的力为2F，橡皮筋的伸长量为

解得

此时橡皮筋的长度为

3．     12     0.20     0.13

【详解】（1）[1]由题知，弹簧处于原长时滑块左端位于O点，A点到O点的距离为5.00cm。拉动滑块使其左端处于A点，由静止释放并开始计时。结合图乙的F—t图有

Δx = 5.00cm，F = 0.610N

根据胡克定律

计算出

k ≈ 12N/m

（2）[2]根据牛顿第二定律有

F = ma

则a—F图像的斜率为滑块与加速度传感器的总质量的倒数，根据图丙中I，则有

则滑块与加速度传感器的总质量为

m = 0.20kg

（3）[3]滑块上增加待测物体，同理，根据图丙中II，则有

则滑块、待测物体与加速度传感器的总质量为

m′ ≈0.33kg

则待测物体的质量为

Δm = m′ - m = 0.13kg

4．     5.9/6.0          1.43/1.44/1.45/1.46/1.47/1.48     43.0/44.0/45.0/46.0/47.0/48.0

【详解】（2）[1]电流表的示数5.9mA；

（3）[2]绘出图线如图；

（4）[3][4]由电路可知

即

由图像可知

解得

E=1.47V

r=47.0Ω

5．               B

【详解】（2）①[1]钢珠弹在空中做平抛运动，竖直方向做自由落体运动，则有

解得照相机的频闪周期为

②[2]钢珠弹水平方向做匀速直线运动，则有

解得钢球弹的初速度为

则钢珠弹的初动能为

③[3]如果弹弓发射钢珠弹时偏离水平方向，则钢球弹的实际初速度满足

钢珠弹的实际初动能满足

则测得钢珠弹的初动能将偏小。

故选B。

6．     D     F          1.48     0.50

【详解】（1）[1]一节干电池的电动势大约1.5V，故选择电压表D。

[2]电池电源较小，故选择滑动变阻器F。

（2）[3]由于干电池内阻很小，电压表测的是路端电压，且电流表内阻未知，若将电流表内接（相对于电源），则内阻误差较大，所以电流表采用外接法（相对于电源），故实物图如图所示

（3）[4]由乙图可知，电源电动势为

E = 1.48V

[5]内电阻为

7．     7.170         

【详解】（1）[1]螺旋测微器读数为固定刻度读数+可动刻度读数为

D=7mm+17.0×0.01mm=7.170mm

（4）[2]从M到N的过程中，小球减少的重力势能

[3]小球到N点的速度

增加的动能

8．     C     F     G          200Ω    

【详解】（1）[1] 电源电动势为6V，电压表读数时要在表盘中间三分之一更准确，而且串联定值电阻可以扩大量程，故电压表选C；

[2]气压传感器阻值变化范围从几十欧到几百欧，流经电流表的电流大概在几十毫安，故电流表选F；

[3]串联定值电阻，相当于扩大电压表量程，扩大到6V即可，电压表内阻为3kΩ，定值电阻选G。

（2）[4] 如下图所示

（3）[5] 根据欧姆定律

（4）[6]根据图像，假设

代入数据可得

9．     见解析     0.5     3

【详解】（1）[1]根据图甲电路图，实物连线如图所示

（2）[2][3]开关闭合而断开时电流表的示数为0.5A，则有

根据闭合电路欧姆定律可得

开关和都闭合时电压表、电流表的示数分别为2.70V、0.6A，根据闭合电路欧姆定律可得

联立可得

10．     BD/DB               空气阻力的存在

【详解】（1）[1] A．只要满足等式

 即可验证机械能守恒，可知不需要称出重物和夹子的质量，故A错误；

B．图中两限位孔必须在同一竖直线上以减小纸带与限位孔之间的摩擦力，故B正确；

C．将连着重物的纸带穿过限位孔，用手提住，且让手尽量远离打点计时器，故C错误；

D．实验时，先接通电源，再释放纸带，以便充分利用纸带打出足够多的点，故D正确；

E．数据处理时，应选择纸带上距离较远的两点作为初、末位置，故E错误。

故选BD。

（2）[2] 打点计时器打下B点时，纸带的速度为

（3）[3] 验证O到B的机械能守恒的表达式为

（4）[4] 验证机械能守恒的表达式两侧可能不完全相等可能是因为空气阻力的存在、纸带与限位孔之间的摩擦阻力或测量误差的存在等。