广东省惠州市高考物理2021-2022模拟题知识点分类汇编-04物理实验

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广东省惠州市高考物理2021-2022模拟题知识点分类汇编-04物理实验 一、实验题1．（2021·广东惠州·统考模拟预测）某同学用如图所示的实验装置来验证“力的平行四边形定则”，弹簧测力计A挂于固定点P，下端用细线挂一重物M。弹簧测力计B的一端用细线系于O点，手持另一端向左拉，使结点O静止在某位置，分别读出弹簧测力计A和B的示数，并在贴于竖直木板的白纸上记录O点的位置和拉线的方向。（1）本实验用的弹簧测力计示数的单位为N，图中A的示数为________N；（2）下列必要的实验要求是_________；（请填写选项前对应的字母）A．应测量重物M所受的重力B．拉线方向应与木板平面平行C．改变拉力，进行多次实验，每次都要使O点静止在同一位置（3）某次实验中，该同学发现弹簧测力计A的指针稍稍超出量程，可以在保持OB方向不变的情况下______（填“增大”或“减小”）水平拉力FB。2．（2021·广东惠州·统考模拟预测）用如图甲实验装置验证m1、m2组成的系统机械能守恒。m2从高处由静止开始下落，m1上拖着的纸带打出一系列的点，对纸带上的点迹进行测量，即可验证机械能守恒。图乙给出的是实验中获取的一条纸带：0是打下的第一个点，每相邻两计数点间还有4个点（图中未标出）。计数点间的距离如图乙所示，已知电源频率为50Hz，m1=50g、m2=150g，g取9.8m/s2，则（1）在纸带上打下计数点5时的速度v=__________m/s；（计算结果保留两位有效数字）（2）在打点0~5过程中系统动能的增加量__________J，系统势能的减少量__________J.根据实验结果，可得出在误差允许的范围内，系统机械能守恒；（计算结果保留两位有效数字）（3）若某同学根据实验数据作出图象如图丙所示，v为m2下落高度为h时的速度，则根据图像可求出当地的实际重力加速度g=________m/s2。（计算结果保留两位有效数字）3．（2021·广东惠州·统考模拟预测）（1）图一中螺旋测微器读数为___________mm。图二中游标卡尺（游标尺上有50个等分刻度）读数为___________cm。（2）某同学用如图所示的装置测定重力加速度：①电火花计时器频率为=50Hz，工作电压为___________。②打出的纸带如图所示，实验时纸带的___________端应和重物相连接。（选填“甲”或“乙”）③纸带上1至9各点为计时点，若测得相邻两点间的距离分别为、、、、、、、其中为第1、2两点间距离，依次到为第8、9两点间距离。请写出计算加速度的公式：___________（结果用和、等表示）4．（2021·广东惠州·统考模拟预测）某同学根据机械能守恒定律，设计实验探究弹簧的弹性势能与压缩量的关系．(1)如图（a），将轻质弹簧下端固定于铁架台，在上端的托盘中依次增加砝码，测得相应的弹簧长度，部分数据如下表，有数据算得劲度系数___．取砝码质量50100150弹簧长度8.637.646.62(2)取下弹簧，将其一端固定于气垫导轨左侧，如图（b）所示；调整导轨，使滑块自由滑动时，通过两个光电门的速度大小___．(3)用滑块压缩弹簧，记录弹簧的压缩量；释放滑块，记录滑块脱离弹簧后的速度，释放滑块过程中，弹簧的弹性势能转化为___．(4)重复(3)中的操作，得到与的关系如图（c）．有图可知，与成___关系，由上述实验可得结论：对同一根弹簧，弹性势能与弹簧的___成正比．5．（2022·广东惠州·统考一模）某同学想利用多用电表欧姆挡测量电压表内阻，所选用电压表有3V和15V两个量程。（1）测量电压表3V量程的内阻①先对多用电表进行机械调零，再将选择开关旋至欧姆挡“”倍率处，短接两表笔，进行______；测量时，电压表的“―”极连接多用表的______（填“红表笔”或“黑表笔”）；②测量时欧姆表的指针如图，则电压表3V量程的内阻为______。（2）电压表15V量程和3V量程由同一个表头改装的，则可推算出15V量程的内阻等于______。（3）若该多用电表欧姆挡可选用电动势为“1.5V”或“9V”两个规格的干电池，根据欧姆表盘及电压表示数，可以推断选择“”倍率时所用干电池电动势为______V。6．（2022·广东惠州·统考一模）设计如图甲的实验装置探究平抛运动特点，末端切线水平的弧形轨道固定在靠近竖直墙的课桌上，在墙上的适当位置固定一张白纸，前面覆盖复写纸。让一小钢球从轨道顶端由静止释放，离开轨道后撞击复写纸在白纸上留下撞击痕迹点。开始时轨道末端距墙为x（未知） ，小球撞击的痕迹点记为1 ，此后依次将课桌远离墙移动 ，重复第一次实验操作，撞击的痕迹点依次记为2、3、4……。取下白纸，测得痕迹点2、3、4与1之间的距离分别为 、 、，如图乙，g取。（1）调整弧形轨道末端切线水平的目的是______；弧形轨道表面是粗糙的，是否会对探究结果带来影响？回答______（填“会”或“不会”）。（2）根据平抛运动的特点，在连续两次实验中，小球在做平抛运动的过程中所用时间之差为______，可计算出小球做平抛运动的初速度大小为______。（计算结果均保留2位有效数字）7．（2022·广东惠州·统考二模）在用伏安法测量金属丝的电阻（约为10Ω），并描绘出该金属丝伏安特性曲线的实验中，备有下列器材：A．量程为0 ~ 0.6A，内阻约为0.5Ω的电流表；B．量程为0 ~ 3A，内阻约为0.1Ω的电流表；C．量程为0 ~ 3V，内阻约为6kΩ的电压表；D．量程为0 ~ 15V，内阻约为30kΩ的电压表；E．阻值为0 ~ 1kΩ，额定电流约为0.5A的滑动变阻器；F．阻值为0 ~ 10Ω，额定电流约为2A的滑动变阻器；G．蓄电池电压5V；H．开关一个，导线若干。（1）为了尽可能提高测量精度，且要求测量多组实验数据，电流表应选用_______；电压表应选用_______；滑动变阻器应选用_______。（只填字母代号）（2）在答题卡的方框内画出符合要求的实验电路图。_______8．（2022·广东惠州·统考二模）在《验证机械能守恒定律》实验中，两实验小组同学分别采用了如图甲和乙所示的装置，采用两种不同的实验方案进行实验，设重力加速度为g。（1）在甲图中，下落物体应选择密度_______（选填“大”或“小”）的重物；在乙图中，两个重物的质量关系是_______（选填“>”、“＝”或“<”）；（2）采用图乙的方案进行实验，除图中的器材外，还需要的实验器材有交流电源、刻度尺和_______；（3）某次实验所打纸带如图所示，O为第一个点，A、B、C、D点到O点的距离已标出，打点时间间隔为0.02s，则记录C点时，重物的速度_______m/s；（结果保留三位有效数字）（4）从减少实验误差的角度看，比较两种实验方案，你认为_______更合理（选填“甲”或“乙”)。
参考答案：1．     3.80     AB     减小【详解】(1)[1]弹簧测力计读数，每1N被分成10格，则1格就等于0.1N，由图可知，读数为3.80N。(2)[2] A．实验通过作出三个力的图示，来验证“力的平行四边形定则”，因此重物的重力必须要知道；故A正确；B．拉线方向必须与木板平面平行，这样才确保力的大小准确性；故B正确；C．当结点O位置确定时，弹簧测力计A的示数也确定，由于重物的重力已确定，两力大小与方向均一定，因此弹簧测力计B的大小与方向也一定，所以不需要改变拉力多次实验。故C错误。故选AB。(3)[3]对结点分析可知，结点受到的B的拉力、A的拉力以及重物的拉力三力平衡，当弹簧测力计A超出其量程，则说明弹簧测力计B与重物这两根细线的力的合力已偏大。所以可以减小拉B的力。2．     2.4     0.58     0.59     9.7【详解】(1)[1]计数点间有4个点没有画出去，计数点间的时间间隔做匀变速直线运动的物体在某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度，打第5个点时的速度为(2)[2]物体的初速度为零，所以动能的增加量为[3]系统减少的重力势能(3)[4]由机械能守恒定律得则有所以图象的斜率解得3．     1.997     1.094     220V     乙     【详解】(1)[1]螺旋测微器读数为[2]游标卡尺（游标尺上有50个等分刻度）读数为(2)[3]电火花计时器频率为=50Hz，工作电压为220V。[4]该装置测定重力加速度，要求纸带从静止开始做加速运动，纸带上相邻点迹的间距从乙到甲依次增加，所以实验时纸带的乙端应和重物相连接。[5]根据逐差法，可得联立，可得a=4．     50     相等     滑块的动能     正比     压缩量的平方【详解】(1)[1]表格中，当时，弹簧长度为，当时，弹簧长度为，当时，弹簧长度为，根据胡克定律，设弹簧的劲度系数为，原长为，则列式联立解得。(2)[2]通过光电门来测量瞬时速度，从而获得释放压缩的弹簧的滑块速度，为使弹性势能完全转化为动能，则导轨必须水平，因此通过两个光电门的速度大小须相等。(3)[3]用滑块压缩弹簧，记录弹簧的压缩量；当释放滑块，记录滑块脱离弹簧后的速度，释放滑块过程中，弹簧的弹性势能转化为滑块的动能；(4)[4][5]根据与的关系图可知，图线经过原点，且是斜倾直线，则与成正比，由动能表达式，动能与速度的大小平方成正比，而速度的大小与弹簧的压缩量成正比，因此弹簧的弹性势能与弹簧的压缩量的平方成正比。5．     欧姆调零     红表笔     3000     15000     1.5【详解】（1）①[1]先对多用电表进行机械调零，再将选择开关旋至欧姆挡“”倍率处，短接两表笔，进行欧姆调零。[2]测量时，欧姆表的黑表笔接电源的正极，则电压表的“―”极连接多用表的红表笔。②[3]电压表3V量程的内阻为（2）[4]由串联分压15V量程的内阻等于（3）[5]选择“”倍率时所用干电池电动势为6．     保证小球飞出时初速度水平     不会          【详解】（1）[1]调整弧形轨道末端切线水平的目的是保证小球飞出时初速度水平。[2] 弧形轨道表面是粗糙的，小球离开轨道时速度减小，但不会影响小球做平抛运动。（2）[3]小球在竖直方向做自由落体运动，则解得在连续两次实验中，小球在做平抛运动的过程中所用时间之差为[4]小球做平抛运动的初速度大小为7．     A     C     F     【详解】（1）[1][2][3]电源电动势为5V，选0 ~ 15V量程的电压表读数误差较大，电压表应选C。通过电阻丝的最大电流约为电流表应选A；为方便实验操作，滑动变阻器应选F。（3）[4]电压从0开始测量，滑动变阻器应采用分压接法则电流表应采用外接法，实验电路图如图所示8．     大     >     天平     0.780     甲【详解】（1）[1][2]为了减小实验的误差，下落物体应选择密度大的物体，乙图是验证系统机械能是否守恒，向下运动，向上运动，所以（2）[3]验证系统机械能是否守恒，即验证系统动能的增加量和系统重力势能的减小量是否相等，动能的增加量为重力势能的减小量为可知需要测量两个重物的质量，所以实验器材还需要天平；（3）[4]根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，可以求出打纸带上C点时小车的瞬时速度大小，（4）[5] 甲方案更合理，因为在乙图中还受到细线与滑轮之间的阻力影响。