上海市各地区2023年高考物理模拟（二模）题按题型分类汇编-03实验题2

上海市各地区2023年高考物理模拟（二模）题按题型分类汇编-03实验题2

一、实验题

1．（上海市徐汇区2022-2023学年高三下学期等级考模拟质量调研（二模）物理试题）在“用DIS研究温度不变时一定质量的气体压强与体积的关系”实验中，某组同学先后两次使用如图（a）所示实验装置获得多组注射器内封闭气体的体积V和压强p的测量值，并通过计算机拟合得到如图（b）所示两组p-V图线。

（1）实验中使用的是________传感器；

（2）实验过程中应避免手握注射器含空气柱的部分，这是为了________；

（3）为检验气体的压强p与体积V是否成反比例关系，可将图线转化为________图线；

（4）两组图线经检验均符合反比例关系，由图可知①、②两组注射器内气体的pV乘积________（选填“相等”或“不相等”）；导致两组数据差异的原因可能是________（多选）。

A．两组实验环境温度不同        B．两组封闭气体的质量不同

C．某组器材的气密性不佳        D．某组实验中活塞移动太快

2．（上海市崇明区2022-2023学年高三下学期等级考第二次模拟考试物理试题）用单摆测重力加速度实验中，

（1）同学甲有如下操作，其中正确的操作是(      )

A．测量摆长时把摆线悬挂并拉紧

B．测悬点到摆球顶点的线长作为摆长

C．把摆球从平衡位置拉起至摆角约释放

D．摆球经过最低点时启动秒表计时

E．摆球每经过最低点记录一次作为全振动次数

（2）该同学改进测量方法后，多次测量得到数据见表。除了第1组外，其中一组数据偏差较大，它是第______组，可以删除。根据各组数据求重力加速度，然后求______得到当地的重力加速度，其中第1组数据计算得重力加速度为______m/s2（结果保留3位有效数字）。

（3）同学乙实验时将人工记录振动次数改为自动记录，如图A所示的装置，摆球在垂直纸面的平面内摆动，在摆动最低点的左、右两侧分别放置光敏电阻与某一自动记录仪相连、激光光源，记录仪显示的光敏电阻阻值R随时间t变化的关系如图B所示，则该单摆的振动周期为________。若保持悬点到小球顶点的线长不变，改用直径小些的球进行实验，则该单摆的周期将________（选填“变大”、“不变”或“变小”）。

3．（2023届上海市宝山区高三下学期二模物理试题）关于“用DIS描绘电场的等势线”实验

（1）如图甲所示，在一块平整的木板上，依次铺放白纸、___________、导电纸。导电纸有导电物质的一面应该___________放置，用图钉将它们固定好。电极A与电源的正极相连作为“正电荷”，电极B与电源的负极相连作为“___________”。本实验中使用的传感器是___________传感器。

（2）如图乙所示，在电极A、B的连线上等距离地取a、b、c、d、e共5个基准点，若将传感器的两个探针分别接触图中的b、p两点（c为AB的中点，b、p连线和AB连线垂直），显示出b、P两点的电势差大于零，则传感器的“+”接线柱接在___________点。此时若要采集到电势差为零，则应将接p的探针___________（填“向左”或“向右”）移动。

（3）如图乙所示，若传感器的两个探针分别接触c点和d点时的示数为U1；分别接触d点和e点时的示数为U2，则|U1|__________|U2|（选填“>”、“<”或“=”）。

4．（2023届上海市闵行区高三下学期二模物理试题）如图（a）所示是“研究磁通量变化时感应电流的方向”所用的实验器材。

（1）实验中使用图（b）的目的是________________________________。

（2）本实验须记录：引起感应电流的磁场方向、磁通量的变化、感应电流的方向、________________；这种实验方案采用了________________（选填“假设推理”或“归纳总结”）物理思想方法。

（3）根据图（c）中所示的信息，试画出图（c）中感应线圈的绕线方向。________

（4）本实验的结论是：________________。

5．（上海市杨浦区2022-2023学年高三下学期等级考模拟质量调研（二模）物理试题）在双缝干涉实验中，双缝的作用是________________。如果遮闭其中一条缝，光屏上条纹的变化情况为：________________。

6．（上海市杨浦区2022-2023学年高三下学期等级考模拟质量调研（二模）物理试题）如图所示是“用DIS研究通电螺线管的磁感应强度”的实验装置。

（1）图中螺线管应接________（选填“低压直流电源”或“低压交流电源”），通电后螺线管产生的磁场可视作多个________的组合；

（2）已知当磁传感器的探管指向与磁感线方向相同时，测量值为正值。图中磁传感器测得的磁场值为负值，则通电螺线管的右端相当于磁铁的________极；

（3）我们也可以利用地磁场来估测磁极远端的磁感应强度。上海某中学实验室里，小明同学将罗盘放置在水平桌面上，待罗盘中的小磁针静止时，记录其N极的指向并绘制一条虚线a。再将条形磁铁放在同一水平桌面上，条形磁铁的轴线垂直于虚线a且通过小磁针的转轴，观测到小磁针的N极偏离原来的方位转过角，如图所示，已知上海地区地磁场的磁感应强度水平分量为，则条形磁铁的________极指向小磁针，其在小磁针处产生的磁感应强度大小约为________。

参考答案：

1．     压强     控制气体的温度不发生变化     或     不相等     AB/BA

【详解】（1）[1]实验中使用的是压强传感器。

（2）[2]实验过程中应避免手握注射器含空气柱的部分，这是为了控制气体的温度不发生变化。

（3）[3]根据理想气体状态方程可得

或

为检验气体的压强p与体积V是否成反比例关系，能较直观的判定该关系，可将图线转化为或图像。

（4）[4]根据曲线可知对于同一V值所对应的p值不同，故两组注射器内气体的pV乘积不相等；

[5]

AB．根据理想气体状态方程，可知当气体质量一定时，若两组实验环境温度T不同，可知pV乘积不等；同理，当两组封闭气体的质量不同时，pV乘积不等，AB正确；

CD．若某组器材的气密性不佳，在实验中会漏气，气体质量会持续变化，此时不可能得到反比例关系图线；同理，若某组实验中活塞移动太快，会使注射器内封闭气体的温度不断变化，此时图线也不可能符合反比例关系，CD错误。

故选AB。

2．     CD/DC     3     平均值     9.68     2t0     变小

【详解】（1）[1] A．测量摆长时需把摆球处于自由下垂状态时测量，A错误；

B．测悬点到摆球中心的线长作为摆长，B错误；

C．单摆作简谐运动要求摆角小于，把摆球从平衡位置拉起至摆角约释放可以，C正确；

D．摆球经过最低点时产生的时间误差小，在该位置启动秒表计时，D正确；

E．从最低点开始计时，摆球每经过最低点记录一次，假设总共记录n次，则全振动次数为

E错误。

故选CD。

（2）[2]由图看出随着摆长的减小，周期减小，第3组和第5组周期相同，说明第3组数据偏差较大。

[3]根据各组数据求重力加速度，然后对所以的重力加速度求平均值，得到当地的重力加速度。

[4]由公式

得第1组数据计算得重力加速度为

（3）[5]单摆在一个周期内经过平衡位置两次，由图知两次时间间隔为，故该单摆的振动周期为。

[6]由周期

改用直径小些的球进行实验，则摆长减小，该单摆的周期将变小。

3．     复写纸     向上     负电荷     电压     b     向左     <

【详解】（1）[1]实验时探针是不能直接记录下等势点的位置，需要将复写纸铺在白纸上，以便在白纸上记录下等电势点；

[2]因为实验时，需将电极通过带导线的探针，以及导电纸形成一个闭合回路，所以导电纸导电的一面要向上；

[3]本实验是模拟等量异种电荷电场中的等势线，电极A与电源的正极相连作为“正电荷”，电极B与电源的负极相连作为“负电荷”；

[4]本实验需要找等势点，所以使用的传感器是电压传感器，因为等势点间的电势差为零。

（2）[5][6]两个探针分别接触图中的b、p两点（c为AB的中点，b、p连线和AB连线垂直），显示出b、P两点的电势差大于零，因为电极A与电源的正极相连，根据等量异种电荷等势线的特点可知，传感器的“+”接线柱接在b点；将接p的探针向左移动，靠近电极A；

（3）[7]根据等量异种电荷周围的电场特点可知，靠近两电极场强较大，根据U＝Ed，传感器的两个探针分别接触c点和d点时的示数为U1；与接触d点和e点时的示数为U2的关系是|U1|＜|U2|。

4．     查明灵敏电流计指针偏转方向与流入电流方向的关系     感应电流的磁场方向     归纳总结          感应电流的磁场总是要阻碍引起感应电流的磁通量变化

【详解】（1）[1]使用改电路目的是查明灵敏电流计指针偏转方向与流入电流方向的关系；

（2）[2][3]本实验须记录：引起感应电流的磁场方向、磁通量的变化、感应电流的方向、感应电流的磁场方向；这种实验方案采用了归纳总结方法。

（3）[4]由图可知穿过线圈的磁场竖直向上，在磁铁向上运动过程中磁感应强度在减小，则穿过线圈的磁通量逐渐减小，根据楞次定律可知导线的绕法从上往下看为逆时针，如图所示

（5）[5]实验的结论是：感应电流具有这样的方向，即感应电流的磁场总要阻碍阻碍引起感应电流的磁通量的变化。

5．     形成相干光源     仍有明暗相间的条纹，但中央亮纹亮且宽，其余亮纹亮度迅速减弱

【详解】[1][2]在双缝干涉实验中，双缝的作用是形成相干光源，如果将双缝中一条缝挡住，其他不改变，光屏上出现的图案是光的单缝衍射条纹，光屏上仍有明暗相间的条纹，但中央亮纹亮且宽，其余亮纹亮度迅速减弱。

6．     电压直流电源     环形电流产生的磁场     N     S    

【详解】（1）[1] 螺线管应接低压直流电源,产生的磁场是稳定的，若接低压交流电源，则产生的磁场是变化的；

[2]螺线管产生的磁场可视作多个环形电流产生的磁场的组合；

（2）[3]由题可知，当磁传感器的探管指向与磁感线方向相同时，测量值为正值，电螺线管的左端相当于磁铁的N极，当磁传感器测得的磁场值为负值，则通电螺线管的右端相当于磁铁的N极。

（3）[4][5]由题可知

条形磁铁在小磁针处的磁场方向如图所示，故条形磁铁的S极指向小磁针，其在小磁针处产生的磁感应强度大小约为