河南省各地区2023年高考物理模拟（二模）题按题型分类汇编-02实验题

这是一份河南省各地区2023年高考物理模拟（二模）题按题型分类汇编-02实验题，共16页。试卷主要包含了实验题等内容，欢迎下载使用。

一、实验题
1．（重庆市2022-2023学年高三下学期教学质量检测物理试题）某实验小组在水平桌面左端固定一弹射装置，PQ为中轴线，OO＇与轴线垂直并作为参考线，用两个材料相同、质量不同的滑块A、B验证动量守恒定律。实验步骤如下：
a.压缩弹簧将滑块A从P处沿PQ弹射，滑块A停止后，测出其右端到OO＇的距离，如图甲所示；
b.将质量较小的滑块B静置于轴线上，并使其左端与OO＇相切，如图乙所示；
c.将弹簧压缩至图甲中相同位置，确保滑块A到达OO＇线时具有相同的动量，滑块A在OO＇处与滑块B相碰，两滑块停止后，分别测出滑块A右端和滑块B左端到OO＇的距离、，如图丙所示。
（1）要验证两滑块碰撞过程中动量守恒，还需要测量______________________。
（2）若测量数据、、近似满足关系式______________________，说明滑块A、B发生了弹性碰撞。
2．（重庆市2022-2023学年高三下学期教学质量检测物理试题）某实验小组为了测量某定值电阻的阻值（约1000Ω）。使用的实验器材如下：
A．两个完全相同的电压表、（量程为0~3V，内阻约为3000Ω）；
B．待测电阻；
C．电阻箱；
D．电源（电动势恒定，内阻不计）；
E．开关、导线若干。
实验步骤如下：
（1）按图甲连接好电路，调节电阻箱如图乙所示，则电阻箱的阻值___________Ω。
（2）闭合开关，将单刀双掷开关拨向接线柱1，电压表的示数如图丙所示；然后再将单刀双掷开关拨向接线柱2，电压表的示数如图丁所示，则电压表的示数_______V，电压表的示数___________V。
（3）若电压表可看作理想电表，则待测电阻___________Ω，上述测量值___________（填“大于”、“小于”或“等于”）真实值。
3．（2023届河南省新乡市高三下学期第二次模拟考试理综物理试题）小王用如图所示的装置探究物块的加速度与力的关系。小王将光电门固定在水平轨道上的B点，用不同质量的重物通过细线拉同一物块，每次都将物块从同一位置A由静止释放。重物的质量远小于物块（含遮光条）的质量。
（1）若将重物所受的重力视为与物块所受的合力大小相等，则______（填“需要”或“不需要”）平衡摩擦力。
（2）若物块释放后，遮光条（宽度为d）通过光电门的时间为t，则物块通过光电门时的速度大小为______。
（3）若测得A、B间的距离为s，则物块的加速度大小为______。
4．（2022届黑龙江省大庆市高三（上）第二次教学质量检测理综物理试题）某同学利用如图甲所示的电路测量电源的电动势和内阻，其中定值电阻R0的阻值为4Ω，电流表A为理想电表。实验中，改变电阻箱的阻值，测出多组电阻箱的阻值R以及对应的电流表示数I，作出关系图像如图乙所示。
（1）根据如图甲所示的电路，可得的函数关系式为=______；
（2）该电源的电动势E=____V、内阻r=_____Ω；（结果均保留两位有效数字）
（3）若电流表的内阻不可忽略，则因此造成电动势E的测量值_____（选填“大于”、“等于”或“小于”）真实值。
5．（2023届河南省安阳市高三下学期二模理综物理试题）某同学利用如图装置验证碰撞中的动量守恒定律，装置中桌面水平，一端固定了一弹簧枪，斜面紧贴桌面，且斜面的最高点恰好与桌面相平，该同学选了两个体积相同的钢质小球，实验步骤如下：
①用天平测出两小球的质量（分别为和）。
②先不放小球，把小球装入固定好的弹簧枪后释放，记下小球在斜面上的落点位置。
③将小球放在斜面最高点处，把小球装人固定好的弹簧枪后释放，使它们发生碰撞，分别记下小球和在斜面上的落点位置。
④用毫米刻度尺量出各个落点位置到斜面最高点的距离。图中A、B、C点是该同学记下小球在斜面上的落点位置，到斜面最高点的距离分别为
（1）选择的水平桌面是否需要一定光滑__________（选填“是”或“否”），所选小球的质量关系是：要__________（选填“大于”“小于”或“等于”）；
（2）实验中若满足关系式____________________（用实验中已经测得的量表示），则说明该碰撞过程满足动量守恒定律。
6．（2023届河南省安阳市高三下学期二模理综物理试题）某实验小组打算测一未知电源的电动势和内阻，已知电动势约，内阻约，实验室提供了如下器材：
A．电压表（量程为，内阻）；
B．电压表（量程为，内阻）；
C．电流表（量程为，内阻）；
D．电流表（量程为，内阻）；
E．定值电阻（）；
F.定值电阻（）；
G.滑动变阻器（最大阻值为，允许通过的最大电流为）；
H.滑动变阻器（最大阻值为，允许通过的最大电流为）；
I.开关一个，导线若干。
（1）为尽量准确测量电源的电动势和内阻，电压表应选__________，电流表应选__________，滑动变阻器应选__________；（选填所选器材对应选项的字母）
（2）实验小组结合所给器材设计了测量电路，实验过程中通过改变滑动变阻器的阻值获得了多组数据，画出的图像如图1所示。请你结合图像数据在图2的方框中画出测量电路的原理图________；
（3）由所给的图像可知，则电源的电动势为__________V，内阻为_________。
7．（2023届河南省开封市高三下学期第二次模拟考试理综物理试题）某同学利用如图所示的装置验证动能定理。在气垫导轨上安装了两光电门1、2，滑块上固定一遮光条，滑块用细线绕过定滑轮和动滑轮与弹簧测力计相连。实验时，测出光电门1、2间的距离为L，遮光条的宽度为d，滑块和遮光条的总质量为M，钩码质量为m。
（1）用游标卡尺测量遮光条的宽度d时，游标卡尺的示数如图所示，则___________cm；
（2）完成下列实验步骤中的填空：
①安装好实验装置，其中与定滑轮及弹簧测力计相连的细线竖直；
②实验时要调整气垫导轨水平，不挂钩码和细线，接通气源，释放滑块，如果滑块能在气垫导轨上静止，则表示气垫导轨已调整至水平状态；
③挂上钩码后，接通气源，再放开滑块，记录滑块通过光电门1的时间和通过光电门2的时间，若弹簧测力计的示数为F，则滑块所受合外力做的功___________（用题目中出现的物理量表示），动能变化量，如果表达式成立，则动能定理即可得到验证；
④改变钩码的质量，重复步骤③，求得滑块在不同合力作用下的动能变化量。
（3）对于上述实验，下列说法正确的是___________
A．滑块的加速度大小是钩码加速度大小的2倍
B．弹簧测力计的读数为滑块所受合外力的大小且等于所挂钩码重力的一半
C．实验时两光电门之间的距离尽量大一些
D．钩码的总质量m应远小于滑块和遮光条的总质量M
（4）如果实验时，总有W的值略小于，造成的原因可能是___________
A．空气阻力
B．遮光条太窄
C．气垫导轨未调水平，需要将调节旋钮P上调，使气垫导轨左端稍微升高一些
D．气垫导轨未调水平，需要将调节旋钮Q上调，使气垫导轨右端稍微升高一些
8．（2023届河南省开封市高三下学期第二次模拟考试理综物理试题）在测量电源电动势E和内阻r时备有以下器材：待测电源（E、r）、电流表、电压表、定值电阻、电阻箱R、开关、导线若干。实验老师将某班同学分成甲乙丙丁四组，每组同学按各自设计的电路进行实验，并根据各自测量数据绘制出图像，其中甲乙两组，丙丁两组，图像A、B、C、D的斜率（、、、）及图中数据a、b、c均为已知量，试完成下列问题：
（1）变量___________；
（2）结合图像分析甲组同学的数据，可以得出待测电源电动势___________，内阻___________（用、、、及abc表示）；如果考虑到电流表内阻的存在，电动势___________，内阻___________（选填“、或”）；
（3）结合图像分析丙组实验，可以得出待测电源电动势___________，内阻___________（用、、、及abc表示）。
9．（2023届河南省平顶山市安阳市高三下学期二模理综物理试题）某学习小组用图甲装置测量当地重力加速度，实验装置如图所示。实验步骤如下：
①用游标卡尺测量小钢球的直径d；
②让钢球吸附器吸附小钢球，测出光电门与B点（球心等高点）之间的高度；
③将小钢球由静止释放，记录小钢球通过光电门所用的时间t；
④改变光电门的位置，重复步骤②和③，记录多组关于h、t的数据。
结合以上操作，回答下列问题。
（1）用游标卡尺测出小球的直径，如图乙所示，则___________mm；
（2）以h为纵坐标，以（n为整数）为横坐标，根据实验测得的数据在坐标纸上描点，拟合图线，得到的图像最合理的是___________；
A． B．
C． D．
（3）根据上述最合理的图像计算出图线的斜率k，则重力加速度的表达式为___________；
（4）若未考虑小球的半径，从图甲中的A点开始测量下落高度h，仍然用上述方法计算，则测出的重力加速度与第（3）问相比___________（选填“偏大”“偏小”或“不变”）。
10．（2023届河南省平顶山市安阳市高三下学期二模理综物理试题）实验室有一只电压表V，已知该电压表的满偏电压Ug=3V，内阻为几千欧，为了测出电压表内阻，小明设计了如图甲所示的电路。除电压表外，提供的器材有：
①滑动变阻器R1（0~20Ω，2A），滑动变阻器R2（0~2000Ω，0.5A）
②电阻箱R3（0~99.9Ω），电阻箱R4（0~9999.9Ω）
③电池组（电动势6V，内阻忽略不计）
④开关、导线若干
（1）为测出电压表内阻，滑动变阻器RL应选择___________，电阻箱R应选择___________。
（2）将图甲中的电阻箱R调至0，RL滑片移到最左端，闭合S，向右移动滑片，使电压表指针达到满偏；保持滑片位置不动，调节电阻箱R，电压表指针指在2.4V，此时电阻箱读数为1.2kΩ，则RV为___________。
（3）用图甲测量内阻时，考虑到系统误差，内阻RV测量值___________（选填“大于”“小于”或“等于”）真实值。
（4）若准确测得电压表内阻为4.5kΩ后，小明同学用所给电池组、电阻箱和电压表连接了图乙所示的电路，在电压表两端接上两个表笔，设计出一个简易的欧姆表，并将表盘的电压刻度转换为电阻刻度；将两表笔断开，闭合开关S，调节电阻箱，使电压表指针指在“3V”处，此处刻度应标阻值为∞，再保持电阻箱阻值不变，在两表笔间接不同已知阻值的电阻，找出对应的电压刻度，则“1V”处对应的电阻刻度为___________kΩ。
参考答案：
1． 两滑块的质量
【详解】（1）[1]根据动能定理有
得
碰撞前、后瞬间滑块的速度大小与成正比，若滑块碰撞过程中动量守恒，则满足
所以还需要测量两滑块的质量、；
（2）[2]根据能量守恒定律有
解得
即
2． 1885 1.40 2.60 1015 等于
【详解】（1）[1]由题图乙可知，电阻箱的阻值为
（2）[2]电压表的分度值为0.1V，读数时要估读到分度值的下一位，所以电压表的示数
[3]电压表的示数
（3）[4]根据串联电路中电压与电阻的关系有
解得
[5]若考虑电压表内阻的影响，当开关拨向接线柱1时，电压表和待测电阻并联的总电阻为
则
同理，当开关拨向接线柱2时有
可得
故测量值与真实值相等。
3． 需要
【详解】（1）[1]若将重物所受的重力视为与物块所受的合力大小相等，即认为重物所受的重力所受重力与细线拉力大小相等，可知，实验中需要使得细线拉力为物块所受外力的合力，则实验中必需要平衡摩擦力。
（2）[2]根据光电门测速原理，可知物块通过光电门时的速度大小为
（3）[3]根据
结合上述解得
4． 20 1.0 等于
【详解】（1）[1]由闭合电路欧姆定律得
所以
所以的关系式为
（2）[2]由乙图可知，图像的斜率为
解得
[3]当时，，所以
解得
（3）[4]若电流表内阻不可忽略，则的关系式应为
图像的斜率仍为
所以电动势的测量值等于真实值。
5． 否 大于
【详解】（1）[1]本实验要求小球m1每次到水平桌面末端的速度大小相同即可，水平桌面粗糙对此不影响，所以不一定需要光滑。
[2]本实验要求小球m1碰后也要做平抛运动落在斜面上，不能反弹，所以要求。
（2）[3]由平抛运动规律
联立可得
m1碰前落在B点，m1碰后落在A点，m2碰后落在C点，故由动量守恒定律
代入可得
6． A D G 见解析 2.7 4
【详解】（1）[1]电源的电动势约，为尽量准确测量电源的电动势和内阻，电压表应选A；
[2]最大电流
电流表应选D；
[3]为保护电路且操作方便，滑动变阻器应选G；
（2）[4]伏安法测电源的电动势和内阻，电压表测路端电压，电流表测电路电流，如图
（3）[5][6]由所给的图像可知，则电源的电动势为
E=2.7V
内阻为
7． FL/LF AC/CA C
【详解】（1）[1]主尺刻度为0.1cm，有标尺为20分度，故最小分度为0.05mm，则可得
（2）[2]由实验装置可知，动滑轮两边绳子拉力大小相等，弹簧测力计的示数大小即为滑块所受合力大小，而滑块通过两个光电门之间的距离为L，故可得滑块所受合外力做的功
（3）[3]A．由此实验装置可知，钩码向下运动的位移，滑块就要运动的位移，因此可知滑块的加速度大小是钩码加速度大小的2倍，故A正确；
B．弹簧测力计的读数为滑块所受合外力的大小，设钩码和动滑轮得总质量为，加速度为，则根据牛顿第二定律有
可得弹簧测力计得读数为
故B错误；
C．实验时两光电门之间的距离尽量大一些，可以减小测量距离带来的误差，使实验结果更加准确，故C正确；
D．钩码的总质量m不需要远小于滑块和遮光条的总质量M，因为其合外力是直接通过弹簧测力计测得的，故D错误。
故选AC。
（4）[4]实验时，在气垫导轨调节水平的情况下，因为阻力的原因，总有W的值略大于，但若出现W的值略小于，则一定是气垫导轨未调节水平，且向着滑块运动方向的一端低，致使滑块在运动过程中自身的重力也在做正功，因此需要将调节旋钮P上调，使气垫导轨左端稍微升高一些。
故选C。
8． 1 =
【详解】（1）[1]甲图由闭合电路欧姆定律可知
解得
乙图由闭合电路欧姆定律可知
解得
所以
丙图由闭合电路欧姆定律可知
解得
丁图由闭合电路欧姆定律可知
解得
所以
则
（2）[2][3] 甲组实验对应的是B图像，可知
，
解得
，
[4][5]如果考虑到电流表内阻的存在，甲图由闭合电路欧姆定律可知
解得
可知
，
解得
，
所以
，
（3）[6][7]丙组实验对应的是D图像，可知
，
解得
，
9． 8.45
D 不变
【详解】（1）[1]20分度的游标卡尺的精确度为0.05mm，则小球的直径为
（2）[2]小钢球通过光电门的瞬时速度为
由自由落体运动的规律有
联立可得
则图像为过原点的倾斜直线。
故选D。
（3）[3] 根据图像可知，斜率的意义为
则重力加速度为
（4）[4]若未考虑小球的半径，从图甲中的A点开始测量下落高度h，速度与位移的关系为
则图像的斜率不变，因此由斜率所测得的重力加速度不变。
10． R1 R4 4.8 大于 1.125
【详解】（1）[1]图中滑动变阻器采用分压式接法，为了方便调节且使电表示数变化比较明显，所以滑动变阻器应选择阻值较小的R1；
[2]由于电压表的满偏电压为3V，其内阻为几千欧，而电源电动势为6V，所以与电压表串联的电阻箱的阻值较大，所以电阻箱应选择R4。
（2）[3]电压表和电阻箱的电流相等，即
解得
（3）[4]将图甲中的电阻箱R调至0，RL滑片移到最左端，闭合S，向右移动滑片，使电压表指针达到满偏；保持滑片位置不动，调节电阻箱R，测量电路的总电阻增大，则分压增大，所以电阻箱两端的实际电压大于0.6V，所以RV测量值为电阻箱读数的4倍，所以RV测量值偏大。
（4）[5]当指针指向3V时，电路中的电流为
此时滑动变阻器的阻值为
当电压表示数为1V时，有
解得