山东省各地区2023年高考物理模拟（二模）题按题型分类汇编-02实验题2

山东省各地区2023年高考物理模拟（二模）题按题型分类汇编-02实验题2

一、实验题

1．（山东省日照市2021-2022学年高二（下）期末物理试题）某同学设计了如图甲所示的装置来探究“气体温度不变时压强随体积变化规律”的实验，注射器导热性能良好，用橡皮帽和活塞在注射器内封闭一定质量的理想气体。质量不计的细绳跨过滑轮，一端系到活塞上，调节滑轮的高度，使左侧细绳拉直时能保持水平，另一端可以挂钩码。实验时，在细绳的下端依次挂上质量相同的钩码1，2，3，……，稳定后通过注射器的标度读出对应空气柱的体积V，并能求出对应气体的压强p。已知注射器的最大体积为，刻度全长为L，大气压为，每个钩码的质量为m，重力加速度为g。

（1）关于本实验的操作，下列说法正确的是(        )

A．为减小误差，每挂上一个钩码后，应平衡后再读出体积。

B．挂钩码时，为了防止注射器脱落，应用手紧紧握住注射器。

C．实验前，应将活塞上涂有润滑油，并来回拉动几次。

D．实验时必须测出封闭气体的温度。

（2）若在某次实验中细绳上所挂钩码个数为n，则平衡后对应气体的压强为__________（用题目中已知量表示）

（3）该同学根据测得气体的体积和对应的压强，做出了图像，如图乙所示，图线不过原点，则纵坐标b代表__________；体积增大到一定值后，图线开始偏离直线，可能是由于气体温度__________（填“升高”或“降低”）；也可能是由于装置气密性导致气体质量__________（填“增大”或“减小”）。

2．（2023届山东省济宁市高三下学期二模物理试题）某兴趣小组测定一长为L的金属丝（电阻约为20Ω）的电阻率，实验室提供的器材如下：

A．游标卡尺

B．电流表A1（量程为30mA，内阻为r1=10Ω）

C．电流表A2（量程为1mA，内阻为r2=100Ω）

D．电压表V（量程为5V，内阻约为3kΩ）

E.定值电阻R1（阻值为10Ω）

F.定值电阻R2（阻值为1400Ω）

G.滑动变阻器R（阻值为10Ω）

H.一节新的干电池

I.开关及导线若干

（1）该兴趣小组利用游标卡尺测量金属丝不同部位的直径，如下图可知其中一次测量的结果d=______mm；

（2）该兴趣小组利用上述器材，设计了一系列的实验电路图测量金属丝电阻R，其中最合理的电路图为______；

A． B． C． D．

（3）利用所选的最合理的电路图得到此金属丝的电阻为R=______（用题中所给的物理量符号表示，电压表示数为U，电流表A1、A2的示数分别为I1、I2，内阻分别为r1、r2，定值电阻R1、R2），进一步可求出金属丝的电阻率；

（4）不考虑偶然误差，该实验中电阻率的测量值______（填写“大于”、“小于”或者“等于”）电阻率的真实值。

3．（2023届山东省潍坊市高三下学期二模物理试题）某同学利用如图甲所示的实验装置探究合外力做功与物体动能改变量之间的关系．

实验步骤如下：

①用游标卡尺测量遮光条的宽度d，测得小车（含遮光条）的质量为M，用刻度尺测出两光电门中心间的距离为L．调节滑轮高度，让细线与木板始终平行．已知重力加速度为g；

②挂上沙桶，调节木板的倾角，使小车沿木板下滑时通过甲、乙两光电门的遮光时间相同；

③取下沙桶，测得沙和沙桶的总质量为m．将小车从木板上端由静止释放，分别记录小车通过两光电门甲、乙时的遮光时间、；

④改变沙桶总质量和木板倾角，重复步骤②③；

⑤进行数据处理．

回答下列问题：

（1）游标卡尺示数如图乙所示，则遮光条的宽度________；

（2）取下沙桶后，小车加速运动过程中受到的合外力大小为____________（用所给物理量符号表示）；

（3）若小车下滑过程中满足表达式___________________（用所给物理量符号表示），则说明合外力做的功等于动能的改变量．

4．（2023届山东省潍坊市高三下学期二模物理试题）某课外兴趣小组要精确测定一节圆筒状碳布鱼竿的电阻，可选择的实验仪器有：

A．电源（，内阻可以忽略

B．电压表V（，内阻约为）

C．电流表A（，内阻为）

D．定值电阻

E．定值电阻

F．滑动变阻器

G．开关、导线

H．多用电表

完成下列问题：

（1）小组用多用电表测得该节鱼竿的电阻约为，为了精确测量该节鱼竿的电阻，要求电压调节范围尽量大一些，根据提供的实验器材，请你选出最佳电路图______（选填“A”或“B”）；

（2）实验中应该选用的定值电阻是______（选填“”或“”）；

（3）根据选取的电路图，用笔画线代替导线，在答题卡上把实物图连接完整_____；

（4）移动滑动变阻器的滑片，将电流表和电压表的对应的示数填在上面的表格中，并在图像中描点作图如图所示，则该节鱼竿的电阻大小为______（结果保留3位有效数字）。

5．（2023届山东省烟台市高三下学期高考适应性测试（二模）物理试题）物理社团的同学利用实验室提供的传感器设计了如图甲所示的实验装置，用以探究加速度与力的关系，以及验证机械能守恒定律。他们将附有刻度尺的气垫导轨调整水平，在导轨左侧处固定一光电门，将轻绳一端固定在点，另一端与滑块相连，滑块上安装遮光条和加速度传感器，并且可以增加砝码以改变其质量，在轻绳上通过不计质量的动滑轮悬挂一个重物。打开气泵，将滑块从导轨右侧处由静止释放，记录加速度传感器的数值、遮光条通过光电门的时间以及和之间的距离。已知重物的质量为m，遮光条的宽度为d，重力加速度为g，滑块、遮光条、加速度传感器以及砝码的总质量用M表示，遮光条通过光电门的时间用t表示，加速度传感器的示数用a表示，和之间的距离用L表示。

（1）若某次实验中遮光条挡光时间为，则此时滑块的速度为_____，重物的速度为______；

（2）该社团同学首先保持L不变改变M进行了若干次实验，根据实验数据画出了如图乙所示的一条过坐标原点的直线，其纵轴为加速度a，经测量其斜率恰为重力加速度g，则该图线的横轴为________（用所给的字母表示）；

（3）接下来他们欲验证该过程中系统机械能守恒，使滑块总质量保持为不变，改变L进行若干次实验，根据实验数据画出的图线也是一条过原点的直线，若图线斜率为k，则需满足_________（用所给的字母表示）。

6．（2023届山东省烟台市高三下学期高考适应性测试（二模）物理试题）光伏电池是将太阳能转化为电能的装置，由于其能量来源于“取之不尽”的太阳能辐射，而且清洁、安全、无污染，目前已广泛应用于人们生活的各个方面。小明家里就安装了一套太阳能庭院灯，小明和科技小组的同学拆下了其中的光伏电池，欲测量其电动势和内阻。通过查阅铭牌，他们了解到电池规格为“12V6Ah”，高亮度LED照明灯的规格为“3W10V”。

（1）若通过分压电阻保证LED灯正常发光，则给光伏电池充满电后，理论上可使LED灯连续照明_____h；

（2）实验室可提供的器材如下：

①电流表A（量程0.6A，内阻约为）

②电压表V（量程15V，内阻约为）

③滑动变阻器（0〜）

④电阻箱（最大阻值，最小分度）

⑤电阻箱（最大阻值，最小分度）

⑥单刀单掷开关、单刀双掷开关及导线若干

为测量该电池的电动势和内阻，该小组设计了如图甲所示的电路，并按以下步骤进行操作：

①闭合开关，断开开关，调节滑动变阻器使电流表指针满偏；

②保持滑片P不动，把开关与1接通，调节电阻箱使电流表指针半偏，读出电阻箱的阻值，则可得电流表的内阻_____，该测量值_____真实值（选填“大于”“小于”或“等于”），其中电阻箱应选择_____（选填“”或“”）；

③闭合开关，把开关与2接通，调节滑动变阻器阻值，记下多组电流表的示数I和相应电压表的示数U；

④以U为纵坐标，I为横坐标，作出图线如图乙所示，图线斜率为k，纵截距为b，根据图线求得电动势_____，内阻_____；

（3）在不计电流表内阻测量误差的情况下，测量电动势和内阻时电流表和电压表_____（选填“会”或“不会”）引起系统误差。

7．（2023届山东省枣庄市高三下学期二模物理试题）某实验小组利用如图甲所示的装置验证机械能守恒定律，在动滑轮的下方悬挂重物A、定滑轮的下方悬挂重物B，重物B上固定一遮光条，遮光条的宽度为d，已知A、B的质量相等，悬挂滑轮的轻质细线始终保持竖直，滑轮的质量忽略不计。

（1）开始时，绳绷直，重物A、B处于静止状态。释放后，A、B开始运动，测出遮光条通过光电门的时间t，则重物B经过光电门时的速度为v=___________（用题中所给的字母表示）。

（2）用游标卡尺测得遮光条的宽度如图乙所示，则遮光条的宽度d=___________cm。

（3）调整B开始释放的位置到光电门之间的高度H，得到多组时间t。如果系统的机械能守恒，应满足的关系式为___________（已知当地重力加速度大小为g，用实验中所测得的物理量的字母表示）。

8．（2023届山东省枣庄市高三下学期二模物理试题）小明同学自制了一个四挡位（“×1”“×10”“×100”和“×1k”）的欧姆表，其原理图如图所示，R为欧姆调零电阻，R1、R2、R3、R4为定值电阻，电流计G的内阻为Rg。用此欧姆表测量一待测电阻的阻值，回答下列问题：

（1）短接m、n，将选择开关S与3接通，电流计G示数为I3；保持电阻R滑片位置不变，将选择开关S与2接通，电流计G示数变为I2，则I3___________I2（选填“大于”或“小于”）；

（2）将选择开关S与3接通，此时欧姆表的挡位为___________（选填“×1”“×10”“×100”和“×1k”）；

（3）从“×1k”挡位换成“×100”挡位后，进行欧姆调零时，调零电阻R的滑片应该___________滑动（填“向上”或“向下”）；

（4）选择“×100”挡位并欧姆调零后，在红、黑表笔间接入阻值为1kΩ的定值电阻R5，稳定后电流计G的指针偏转到满偏刻度的一半；取走R5，在红、黑表笔间接入待测电阻R，稳定后电流计G的指针偏转到满偏刻度的，则R=___________Ω。

9．（2023届山东省青岛市高三下学期第二次适应性检测（二模）物理试题）某同学以墙面为背景，使用手机频闪照相功能拍摄小球自由下落过程，通过对频闪照片的研究，粗略测定当地的重力加速度。请回答下列问题：

（1）该同学要从下列物体中选择做自由落体的小球，最为合理的是______；

A．小塑料球

B．小木球

C．小钢球

D．小泡沫球

（2）如图为该同学拍得的频闪照片的一部分，测得图中部分墙的高度，手机曝光时间间隔为0.07s，则当地重力加速度g=______，小球到达位置4时的速度大小为______m/s；（结果保留3位有效数字）

（3）照片中位置1______（选填“是”“不是”或“不确定”）小球自由下落的初始位置，由于空气阻力影响，测出的重力加速度值比实际值______（选填“偏大”或“偏小”）。

10．（2023届山东省青岛市高三下学期第二次适应性检测（二模）物理试题）某实验兴趣小组要精确测量某电阻的阻值，请回答下面问题：

（1）该小组同学先后用图甲和图乙所示电路测量了待测电阻的阻值，则采用甲电路测得阻值______其真实值，采用乙电路测得阻值______其真实值；（选填“小于”或“大于”）

（2）该小组同学通过讨论发现，无论采用甲或乙电路，都无法精确测得该电阻的阻值。该小组同学为此进行了深入研究，设计了如图丙所示电路，以实现对该电阻的精确测量。

图丙中各实验器材规格如下：电源E（电动势为3V，内阻不计）、滑动变阻器（0~4700Ω）。滑动变阻器）、滑动变阻器（0~100Ω）、电流表A（量程5mA）、电压表V（量程3V）、灵敏电流计G（量程）。

该小组同学连接好实验电路后，实验操作如下；

①闭合开关S1，断开开关S2，调节的滑片位置，使电流表A的示数超过其量程；

②将的滑片滑至下端，闭合开关S2，调节滑片位置，使灵敏电流计G示数为零；

③断开开关S2，将滑片滑至上端，然后使S2断续接通，调节，使灵敏电流计G示数为零；

④记录电压表、电流表的读数U、I；

⑤改变的滑片位置，重复实验操作②③④，再测几组U、I值。

在步骤②中“将的滑片滑至下端”的原因是______；

（3）实验过程记录的数据如下表

根据实验数据，作出的U-I图像如图丁所示，根据图线可得=______Ω（计算结果保留三位有效数字）；

（4）与采用图甲或图乙电路测量电阻比较，采用图丙实验方案测得的电阻值误差更小，主要原因是______。

参考答案：

1．     AC/CA          橡皮帽内气体体积     升高     增大

【详解】（1）[1]A．每挂上一个钩码后，平衡后，待封闭气体的体积不再发生变化，再读出体积，可以减小误差，故A正确；

B．挂钩码时，不能用手紧紧握住注射器，因为手的温度会改变封闭气体的温度，使测量结果不准确，故B错误；

C．实验前，应将活塞上涂有润滑油，并来回拉动几次，可以增加密封性，也可以减小摩擦带来的误差，故C正确；

D．注射器不隔热，所以实验时封闭气体的温度与外界温度相同，气体做等温变化，不需要测量温度，故D错误。

故选AC。

（2）[2]由平衡关系可得

可得

（3）[3]实验操作规范，图线不过原点，则b代表注射器橡皮帽内气体的体积；

[4][5]由

可知

体积增大到一定值后，图线开始偏离直线，向上偏离，斜率变大，说明可能是温度升高；公式中的C与气体质量有关，斜率变大，也可能是由于装置气密性导致气体质量增大。

2．     5.30     C          等于

【详解】（1）[1] 游标卡尺测量金属丝的直径，其中一次测量的结果

（2）[2]电源是一节新的干电池，电动势约为1.5V，通过金属丝的最大电流约为

电流表量程太小，电流表A1与定值电阻R1并联改装电流表；电压表V量程太大，可用电流表A2与定值电阻R2串联改装电压表；为了测量更多数据，滑动变阻器采用分压式接法。故ABD错误，C正确。

故选C。

（3）[3]金属丝的电阻为

（4）[4]由于考虑了电表的内阻，则该实验中电阻率的测量值等于电阻率的真实值。

3．     0.530     mg    

【详解】（1）[1]遮光条的宽度d=0.5cm+0.05mm×6=0.530cm；

（2）[2]挂上沙桶，调节木板的倾角，使小车沿木板下滑时通过甲、乙两光电门的遮光时间相同；遏制小车匀速下滑，此时

取下沙桶后，小车加速运动过程中受到的合外力大小为

（3）[3]若满足

即满足

则说明合外力做的功等于动能的改变量。

4．     A     R1          14.6

【详解】（1）[1]实验中获得较大的电压调节范围，则需要滑动变阻器选择分压式接法，故选A电路。

（2）[2]实验中定值电阻与电流表并联，起扩充量程作用，应选电阻较小的R1。

（3）[3]实验中实物图连接如图所示

（4）[4]因

R1=4RA

流过鱼竿的电流为5I，有

鱼竿的电阻大小为

5．                   

【详解】（1）[1]此时滑块的速度为

[2]重物的速度为

（2）[3]由牛顿第二定律可得

整理得

图乙所示的一条过坐标原点的直线，其纵轴为加速度a，经测量其斜率恰为重力加速度g，则该图线的横轴为。

（3）[4]由机械能守恒定律可得

整理可得

根据实验数据画出的图线也是一条过原点的直线，若图线斜率为k，则

6．     20          小于          b          不会

【详解】（1）[1]理论上可使LED灯连续照明

（2）[2]调节电阻箱使电流表指针半偏，读出电阻箱的阻值，则电流表的内阻约等于电阻箱的阻值。

[3]开关S2与1接通，电路中的总电阻减小，根据闭合回路欧姆定律可知，电路中的总电流增大，通过R1的电流大于满偏电流，通过电阻箱的电流大于电流表的电流，电阻箱的电阻小于电流表的电阻，则测得的电流表内阻小于真实值。

[4]由于电流表内阻较小，应选择分度值较小的R2。

[5][6]由

纵截距为b，则

斜率为k，则

（3）[7]在不计电流表内阻测量误差的情况下，由上述分析可知测量电动势和内阻时电流表和电压表不会引起系统误差。

7．          1.020    

【详解】（1）[1]由速度公式，重物B经过光电门时的速度为

（2）[2]遮光条的宽度为。

（3）[3]设A、B重物的质量为m，根据机械能守恒定律有

化简得

8．     大于     ×100     向下     2000

【详解】（1）[1]电流计G串联的电阻越多，并联的电阻越少，改装后电流表的总电阻越小，分得电压越小，则通过G的电流越小。即

I3>I2

（2）[2]电流计G串联的电阻越多，并联的电阻越少，改装后电流表的总电阻越小，根据可知，改装后电流表的量程越大。又根据可知，I越大，欧姆表内阻越小，即欧姆表倍率越小。则选择开关S与3接通，此时欧姆表的挡位为×100。

（3）[3]从“×1k”挡位换成“×100”挡位后，进行欧姆调零时，应减小欧姆表内阻，则调零电阻R的滑片应该向下滑动。

（4）[4]根据闭合电路欧姆定律得

联立解得

9．     C     9.80     3.78     不是     偏小

【详解】（1）[1]为减小空气阻力对实验造成的误差，需要选择密度较大的小钢球来做实验，质量相同的情况下体积相对较小。

故选C。

（2）[2]由题可得每块砖的厚度为

则

[3]小钢球到达位置3时的速度

小钢球到达位置4时的速度

（3）[4]4个小球间竖直距离之比为3︰4︰5，故照片中位置1不是小球自由下落的初始位置。

[5]由于空气阻力影响，小球加速度偏小，测出的重力加速度值比实际值偏小。

10．     大于     小于     保护灵敏电流计G     500     见解析

【详解】（1）[1][2]甲图接法：电压表的示数为R两端的电压和安培表两端的电压之和，即

U=U+UA

电流表的示数I是通过R的真实值，则

乙图接法：电流表的示数为通过电阻的电流和电压表的电流之和，即

I=I+IV

电压表的示数U是R两端电压的真实值，则

故选填大于、小于。

（2）[3]将的滑片滑至下端，R2阻值最大，保护灵敏电流计G。

（3）[4]由图丁可得R阻值为

（4）[5]采用图丙实验方案测得的电阻值误差更小，主要原因是电压表测量的电压始终等于待测电阻两端的电压，电压表不会分流，避免了电压表分流作用，消除了系统误差。