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1

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1

一、实验题

1．（2023届上海市奉贤区高三上学期一模物理试题）如图，是“用单摆测定重力加速度”实验装置图。

（1）摆线的质量应___________摆球质量，某同学测得摆线悬点到球最上端的长度为，已知摆球的直径为，则该单摆的摆长为___________。

（2）实验中摆角不超过，主要是为了保证单摆在摆角小的情况下___________。

A．摆球做简谐振动

B．线的悬点不易松动

C．摆球能在竖直平面内摆动

D．记录次振动时间不要太长

（3）A、B两位同学分别实验，把实验数据绘制在同一个坐标系上，画出如图所示的图像。若A测得的重力加速度为（为已知量），根据图像可知B测得的重力加速度约为___________。

（4）某次实验测出的重力加速度偏大，可能原因是___________。

A．摆动过程中摆线悬点松动

B．开始计时时秒表过早按下

C．从悬点量到球的最上端作为摆长

D．每经过平衡位置振动次数记1次

2．（2023届上海市青浦区高三上学期期末练习（一模）物理试题）做“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验中，有以下4种情形：①水面上痱子粉撒得太多；②将滴入的油酸酒精溶液体积作为油酸体积进行计算；③实验时没有使用方形浅水盘，用了圆形浅水盘；④配制好的油酸酒精溶液放置时间过久。其中会使测得的分子直径偏大的是___________；会使测得的分子直径偏小的是___________（均填序号）。

3．（2023届上海市青浦区高三上学期期末练习（一模）物理试题）甲、乙、丙三位同学协作测定某电池的电动势和内阻的实验。他们设计的电路原理如图1，其中R为电阻箱，R0为保护电阻，阻值R0=5.0Ω，电流表A的内阻不计。他们改变R的阻值，记下多组R和电流表示数I。

甲同学以IR作纵坐标，以I作横坐标，作图处理数据；乙同学以I（R+R0）为纵坐标，以I为横坐标处理数据，他们在同一张坐标纸上画出的图如图2所示。

（1）由图2可知，甲同学绘制的是图线___________（填“a”或“b”），由该图线得到的电源电动势为___________V，内阻为___________Ω。

（2）丙同学打算以为纵坐标，以R作横坐标，请根据（1）中计算的结果将丙所作图线在图3中画出___________。

（3）分析可知，在图1所示电路中，当电阻箱的阻值R=___________Ω时，电阻箱消耗的电功率最大。

4．（2023届上海市松江区高三上学期练习（一模）物理试题）“用DIS测电源的电动势和内阻”实验电路如图（a）：

（1）传感器1应选用___________传感器，传感器2应选用___________传感器。

（2）正确连接电路，闭合开关移动变阻器滑片，测出多组U和I的值，并记录。以U为纵轴，I为横轴，得到如图（b）所示的图线，则电源电动势___________V；内阻___________Ω。

（3）为测未知电阻，某同学将改接在A、B之间，原处用导线直接相连，其他部分保持不变。重新实验，得到另一条图像，图线与横轴I的交点坐标为（I0，0），与纵轴U的交点坐标为（0，U0）。用、和表示电阻的关系式___________。

5．（2023届上海市金山区高三上学期第一次质量调研（一模）物理试题）在“研究共点力合成”的实验中，

（1）某同学在实验中出现了如图a所示的动作，该操作有什么错误之处？______。

（2）正确操作后，两个弹簧秤拉动得到如图b所示的两个力和，一个弹簧秤拉动得到如图b所示的力。用作图法求出和的合力（保留必要作图痕迹）______，=______N。

（3）该实验推理的逻辑如下，填出推理依据①______

6．（2023届上海市浦东新区高三上学期一模物理试题）利用手机中的磁传感器可测量埋在地下的水平高压直流长直电缆的深度。在手机上建立了空间直角坐标系后保持方位不变，且始终竖直向上，如图（a）所示。电缆上方的水平地面上有E、F、G、H四个点，如图（b）所示。长均为且垂直平分。电缆通电前将各分量调零，通电后测得四点的分量数据见表，其中。则电缆中电流沿____________（选填“”、“”、“”或“”）方向，距离地面的深度为__________m。

7．（2023届上海市浦东新区高三上学期一模物理试题）某同学利用DIS验证机械能守恒定律，实验装置如图所示。保持摆锤释放器在P点位置不变，由静止释放摆锤，分别利用传感器（图中未画出）测出摆锤经过A、B、C、D四个位置的挡光时间t。已知摆锤的直径，质量。取D所在水平面为零势能面，A、B、C三点相对于零势能面的高度如图所示，实验获取的数据如下表：

（1）本实验使用的是__________传感器。

（2）表格中“▲”所代表的物理量的值为__________。

（3）实验中该同学发现传感器所测的位置略低于A点，则他经过计算机获得的速度数据与真实值比，__________。（选填“偏大”、“偏小”或“不变”）

（4）该同学认为，如果分析t与h的关系，也能验证机械能守恒定律。所以该同学将数据进一步处理，作出“”图，图线如图所示。根据图线和相关数据，可以推算出小摆锤的机械能__________J（保留到小数点后第3位）。若该图线的斜率绝对值为k，事后另一个同学再次重复进行实验，并将释放点抬高，并保持不变，测出了新的四组数据重新作图，图线的斜率绝对值为。则k_____（选填“>”、“=”或“<”）。

参考答案：

1．     远小于          A          D

【详解】（1）[1]为减小实验误差，摆线的质量应远小于摆球质量。

[2]单摆的摆长

（2）[3]单摆在摆角很小的情况下才做简谐运动，单摆的摆角不能太大，一般不超过，否则单摆将不做简谐运动，故选A。

（3）[4] 由单摆的周期公式

得

由图

解得

（4）[5]A．摆动过程中摆线悬点松动，使摆线长度增加了，即摆长的测量值偏小，所以重力加速度的测量值就偏小，A错误；

B．开始计时时秒表过早按下，周期测量偏大，重力加速度的测量值就偏小，B错误；

C．从悬点量到球的最上端作为摆长，即摆长的测量值偏小，所以重力加速度的测量值就偏小，C错误；

D．每经过平衡位置振动次数记1次，全振动次数比实际值偏大，周期测量偏小，重力加速度的测量值就偏大，D正确。

故选D。

2．     ①②/②①     ④

【详解】[1][2]①水面上痱子粉撒得太多，则油膜不能完全散开，则测得的油膜的面积偏小，根据可知分子直径的测量值偏大；

②将滴入的油酸酒精溶液体积作为油酸体积进行计算，根据可知分子直径的测量值偏大；

③实验时没有使用方形浅水盘，用了圆形浅水盘，这对实验无影响；

④配制好的油酸酒精溶液放置时间过久，则油酸酒精溶液的浓度会偏大，则在水面上散开时的面积会偏大，则根据可知分子直径的测量值偏小。

所以其中会使测得的分子直径偏大的是①②；会使测得的分子直径偏小的是④。

3．     a     1.5     10          15

【详解】(1)[1][2][3]甲同学以IR作纵坐标，根据闭合电路欧姆定律得

乙同学以I（R+R0）为纵坐标，根据闭合电路欧姆定律得

可得甲同学的图线的斜率的绝对值更大，所以甲同学绘制的是图线a。该图线的截距表示电动势，斜率绝对值表示，所以有

（2）[4] 丙同学以为纵坐标，以R作横坐标，根据闭合电路欧姆定律得

整理得

则该图线的斜率、截距分别为

则可画出图线为下图

（3）[5] 电阻箱的阻值R消耗的电功率为

由上式可得，当时，电阻箱消耗的电功率最大。

4．     电压     电流              

【详解】（1）[1][2]电压传感器要并联在电路中，而电流传感器要串联在电路中，则传感器1应选用电压传感器，传感器2应选用电流传感器。

（2）[3][4]根据闭合回路欧姆定律，从图（b）中可知，当时，，当时，，则有

解得

，

（3）[5]根据题意，由闭合回路欧姆定律有

则有

，

解得

5．     弹簧拉力方向与细绳方向不一致          3.0     见解析

【详解】（1）[1]该同学在实验中的操作错误或不妥之处有：弹簧拉力方向与细绳方向不一致。

（2）[2][3]根据平行四边形法则，用作图法在图中画出合力，如图所示

合力大小F=3.0N。

（3）[4]用弹簧测力计分别测出F3和F1、F2的大小，并记下它们的方向，作出F3和F1、F2的图示。

6．          1.2

【详解】[1]如图所示为通电直导线周围的磁感线示意图

由题中数据可知，E、F两点水平方向的磁感应强度大小相等，方向均沿+x方向，竖直方向的磁感应强度大小相等，E点沿+z方向分量与F点沿-z方向分量相等，结合G、H两点在y、z方向磁感应强度均为零可知E、F点位置如图所示，G、H在EF的中垂线上，故电缆中电流沿方向。

[2]F点的磁感应强度分解如图所示

可得

EF长为，由几何关系可得

解得距离地面的深度为

7．     光电门     1.736     偏大     0.016     =

【详解】（1）[1]本实验，采用光电门传感器来测量瞬时速度；

（2）[2]根据光电门测速原理可知

（3）[3]该同学发现传感器所测的位置略低于A点，则重力势能减小量变大，动能增加量变大，则经过计算机获得的速度数据比真实值偏大。

（4）[4][5]根据图像可知，当h=0时，重物重力势能为零，只有动能，则机械能

根据

整理得

事后另一个同学再次重复进行实验，并将释放点抬高，并保持不变，可知，改变的是，图像斜率不变，所以