北京市通州区2020届-2022届高考物理三年模拟（一模）试题汇编-实验题
1．（2020·北京通州·统考一模）某同学利用如图1所示传感器装置做“探究气体等温变化的规律”实验中，按如下操作步骤进行实验：
a．将注射器活塞移动到体积适中的V0位置，接上软管和压强传感器，通过DIS系统记录下此时的体积V0与压强p0；
b．用手握住注射器前端，开始缓慢推拉活塞改变气体体积；
c．读出注射器刻度表示的气体体积V，通过DIS系统记录下此时的V与压强p；
d．重复b、c两步操作，记录6组数据，作p-V图。
结合上述步骤，请你完成下列问题：
(1)该同学对器材操作的错误是___________，因为该操作通常会影响气体的___________（选填“温度”“压强”或“体积”）。
(2)我们在探究一定质量气体压强跟体积关系的实验中，一定质量气体等温变化的p-V图线如图2所示，图线的形状为双曲线。一定质量的气体，不同温度下的等温线是不同的，如图3所示。请判断图3中的两条等温线的温度T1________T2（选填“>”“<”“=”）。
2．（2020·北京通州·一模）某同学探究加速度与物体受力、物体质量的关系。
(1)为达到实验目的，下列说法正确的是___。（选填选项前的字母）
A．可以用天平测物体的质量
B．必须用弹簧秤测物体受力
C．同时研究某个物理量与另外两个物理量的关系，可采用控制变量的方法
(2)为了测量（或比较）出物体运动的加速度a，同学们还提出了以下三种方案，其中可行的是____（选填选项前的字母）。
A．小车做初速度为0的匀加速直线运动，用刻度尺测量其移动的位移x，用秒表测出发生这段位移所用的时间t，由计算出加速度
B．将打点计时器的纸带连在小车上，通过纸带上打出的点来测量加速度a
C．让两辆相同的小车同时做初速度为零且加速度不同的匀加速直线运动，并同时停下，那么它们的位移之比就等于加速度之比，测量（或比较）加速度就转换为测量（或比较）位移了
(3)实验中用图1所示的装置，补偿打点计时器对小车的阻力和其他阻力的具体做祛是：将小车放在木板上，后面固定一条纸带，纸带穿过打点计时器。把木板一端垫高，调节木板的倾斜度，使小车在不受绳的拉力时能拖动纸带滑木板做直线运动_____（选填“匀速”或“匀加速”）。
(4)该实验中“细线作用于小车的拉力F等于砂和桶所受的总重力mg”是有“条件”的。已知小车和车上砝码的总质量为M、砂和桶的质量为m，不计摩擦阻力与空气的阻力，请将小车和车上砝码的加速度aM与砂和桶的加速度am的大小关系、拉力F的表达式以及该“条件”的内容填在表格相应的位置中。
aM与am的大小关系 拉力F的表达式 “条件”
______ ______ ________
(5)在研究a与M的关系时，已经补偿了打点计时器对小车的阻力及其他阻力。理论上也可以以小车加速度的倒数为纵轴、小车和车上砝码的总质量M为横轴，可作出图像。请在图2所示的坐标系中画出图像的示意图并在图中标出截距数值________。
3．（2021·北京通州·一模）用图甲所示实验装置做“用单摆测定重力加速度”的实验。
（1）组装单摆时，应在下列器材中选用_______________（选填字母代号）
A．长度为1m左右的细线
B．长度为30cm左右的细线
C.直径为2cm左右的塑料球
D．直径为2cm左右的铁球
（2）为减小实验误差，可以多次改变单摆摆长L，测量多组对应的单摆周期T，利用图像求出当地重力加速度值。相关测量数据如下表：
组数 1 2 3 4 5
0.800 0.900 1.000 1.100 1.200
1.79 1.90 2.01 2.11 2.20
3.22 3.61 4.04 4.45 4.84
图乙中已标出第1、2、3、5组实验数据对应的坐标，请你在该图中用符号“+”标出与第4组实验数据对应的坐标点，并画出关系图线( )。根据绘制出的图像可求得g的测量值为_____________（已知，计算结果保留3位有效数字）。
（3）如果实验中摆球的质量分布不均匀，利用图像处理数据，是否会对重力加速度g的测量值造成影响？请说明理由_____ 。
4．（2021·北京通州·一模）在“测定金属丝电阻率”的实验中，先用刻度尺测得金属丝的长度为L，用螺旋测微器测得金属丝直径为D，再测出金属丝的电阻，然后计算出该金属材料的电阻率。
（1）在测量金属丝的电阻（约5Ω）时，实验室有电池组（3V，内阻约1Ω）、电压表（0~3V，内阻约3kΩ），开关和导线若干，以及下列可供选择的仪器：
A．电流表（0~3A，内阻约0.025Ω）
C．滑动变阻器（0~20Ω，额定电流2A）
B．电流表（0~0.6A，内阻约0.125Ω）
D．滑动变阻器（0~200Ω，额定电流1.5A）
为了减小误差，在实验中电流表应选用__________，滑动变阻器应选用___________（选填字母代号）。
（2）图是小明同学测量的实验器材实物图，他想使金属丝两端电压变化范围尽量大，图中已经连接了部分导线，还有两根导线没有连接，请补充完成( )。在闭合开关前，滑动变阻器的滑片应当调到最____________（选填“左”或“右”）端。若通过金属丝的电流为Ⅰ，金属丝两端的电压为U，则该金属丝电阻率的表达式___________（用题目给出的物理量符号表示）。
（3）图是小红同学测量金属丝电阻的电路图。在不损坏电表的前提下，将滑动变阻器滑片从一端滑向另一端，随着滑片移动距离x的增加，电流表的示数也随之增加。图中正确反映电源的功率P随x变化趋势的是____________（选填字母代号）。
A．B． C． D．
5．（2022·北京通州·一模）某同学利用如图1、图2所示的实验装置“探究平抛运动的特点”。请回答以下问题：
（1）利用图1所示装置，探究平抛运动竖直分运动的规律。用小锤击打弹性金属片后，小钢球A沿水平方向抛出，做平抛运动；同时小钢球B被释放，做自由落体运动。分别改变小钢球距地面的高度和小锤击打的力度，多次重复这个实验，观察到A、B两球均同时落地，得到平抛运动在竖直方向的分运动是___________（选填“匀速直线”或者“自由落体”）运动。
（2）利用图2所示装置，能够得到小钢球做平抛运动的轨迹。
a.下列实验条件必须满足的有___________（选填选项前的字母）。
A．斜槽轨道光滑 B．斜槽轨道末段水平 C．每次从斜槽上相同的位置无初速度释放钢球
b.如果得到了准确的小钢球做平抛运动的轨迹，并已经确定小钢球在斜槽轨道末端的球心位置为抛出点O，如图2所示。根据实验（1）的结论和其平抛运动轨迹，请分析说明：如何确定水平分运动的规律。______________________
6．（2022·北京通州·统考一模）某组学生测电池组的电动势和内阻，选用的实验器材有：
电压表（量程，内阻约为）；
电流表（量程，内阻约为）；
滑动变阻器（，额定电流）；
待测电池组（电动势约为，内阻约为）；
开关、导线若干。
（1）该小组按照图1甲所示的原理图，连接实物电路，如图1乙所示，经仔细检查，发现电路中有一条导线连接不当，这条导线对应的编号是___________（选填导线编号），应该从电压表接到电流表的___________（选填“a”或者“b”）端。
（2）改正这条导线的连接后开始实验，某次测量时，其电流表示数如图2所示，电流表的量程为，则电流___________A。
（3）该组同学利用实验过程中所记录电压表和电流表的示数，在坐标纸上描点绘图，得到一条直线，如图3所示。根据该图线可知，该电池组的电动势_______V（结果保留小数点后两位），内阻________（结果保留小数点后两位）。
（4）该组同学想研究充电宝的电源特性。他们把某充电宝作为一个电源，让它对负载供电，测得其路端电压U和电流I的关系，得到图像，如图4所示。
①通过该图像，说明充电宝在对负载供电过程中，其电动势和内阻的特点。( )
②充电宝的铭牌通常标注的“”（毫安时）的数量，即它充满电后全部放电的电荷量。该充电宝铭牌上标注“”。关于该充电宝，下列说法正确的是_________（选填选项前的字母）。
A．是能量单位
B．理论上该充电宝充满电后全部放出的电荷量
C．理论上该充电宝充满电后全部放出的电荷量
D．该充电宝最多能储存能量约为
参考答案：
1． 用手握住注射器前端 温度 <
【详解】(1)[1][2]在进行该实验室要保持被封闭气体的温度不变化，所以试验中，不能用手握住注射器前端，否则会使气体的温度发生变化；
(2)[3]在图象中，根据可得
即离坐标原点越远的等温线温度越高，故
2． AC BC 匀速 相等
【详解】）(1)[1]A．由于本实验是探究小车的加速度与质量、力的关系，必须改变小车的质量，所以要用天平测量小车的质量，故A正确；
B．本实验中用砂桶的重力充当拉力，故不需要用弹簧秤测力的大小，故B错误；
C．同时研究某个物理量和另外两个物理量的关系，可采用控制变量的方法，故C正确；
故选AC；
(2)[2]A．利用公式求解加速度，用刻度尺测量其移动的位移，由于存在打点计时器可以用其记录时间，不用秒表记录时间，秒表记录时间误差较大，故A不可行；
B．将打点计时器的纸带连在小车上，通过纸带上打出的点来测量位移和时间，再利用求解加速度，故B可行；
C．让两辆相同的小车同时做初速度为0且加速度不同的匀加速直线运动，并同时停下，那么根据可知它们的位移之比就等于加速度之比，测量加速度就转换为测量位移了，故C可行；
故选BC；
(3)[3]平衡摩擦力时，把木板一端垫高，调节木板的倾斜度，使小车在不受绳的拉力时能拖动纸带沿木板做匀速直线运动即可；
(4)[4]砂桶和小车用线连接，故二者沿连线方向上的加速度相等；
[5][6]对小车和车上砝码与砂和桶组成的整体，根据牛顿第二定律有
绳的拉力为
变形可得
由数学规律可知，在条件下，可以认为绳对小车的拉力近似等于沙和沙桶的总重力；
(5)[7]保持外力一定时，根据牛顿第二定律得
则有
则以为纵轴，以总质量为横轴，作出的图象为一倾斜直线，且纵坐标为，图象如图所示
3． AD 见解析 不会造成影响，原因见解析
【详解】（1）[1]组装单摆时，应选用较长的细线和质量较大、体积较小的摆球，故选AD；
（2）[2]标出的第4组实验数据对应的坐标点以及关系图线如下图所示：
（2）[3]由单摆周期公式
可得
设图像斜率为，则有
所以
（3）[4]不会造成影响。实验中测量单摆长度是从固定点到摆球的中心，即单摆长度等于摆线长度加上摆球的半径；如果摆球的质量分布不均匀，则质心不在摆球中心处，将造成单摆长度测量中产生偏大或偏小的系统误差，体现在图像上，就是图像比真实图像偏左或偏右，但是斜率是相同的，所以最终计算值时没有影响。
4． B C 见解析 左 A
【详解】（1）[1]被测电阻约为5Ω，电池组电动势为3V，所以电流表选择0~0.6A量程的即可；
（1）[2]为了使金属丝两端的电压容易改变，滑动变阻器应选用阻值较小的C；
（2）[3]为了使金属丝两端电压变化范围尽量大，应使用分压接法；电压表内阻与被测金属丝电阻之比远大于金属丝电阻和电流表内阻之比，所以电流表选用外接法，如图所示：
（2）[4]为保护仪表，在闭合开关前，滑动变阻器的滑片应当调到最左端；
（2）[5]由电阻定律可得
解得
（3）[6] 随着滑片移动距离x的增加，电流表的示数也随之增加，说明滑片从右向左滑动；设滑动变阻器长度为，则滑片滑动过程中变阻器的接入电阻为，根据欧姆定律得
则电源的功率为
由关系式可知与不是线性关系；当时，；由于，所以滑片刚开始滑动时，电路中的总电阻变化不大；当的接入电阻等于时，在滑片滑动相同距离的情况下，电路中的总电阻变化较大。所以电源的功率一开始变化率较小，随着的接入电阻的减小，其变化率逐渐增大。故选A。
5． 自由落体 BC 见解析
【详解】（1）[1]该实验现象说明平抛运动在竖直方向的分运动是自由落体运动。
（2）a. [2]A．斜槽轨道不一定要光滑，只要小球到达底端时速度相同即可，选项A错误；
B．斜槽轨道末段水平，从而保证小球能做平抛运动，选项B正确；
C．每次从斜槽上相同的位置无初速度释放钢球，以保证平抛运动的初速度相同，选项C正确；
故选BC。
b. [3]在x轴上取间隔相等的位移，画出相应的点，如下图所示：
由于小球在y方向的分运动是自由落体运动，根据匀变速直线运动，在连续相等时间内的位移之差是一恒量，如果
y2-2y1=(y3-y2)-(y2-y1)=y3+y1-2y2
则说明小球在x方向做匀速直线运动，即水平方向做匀速直线运动；
6． 5 b 0.50 3.00 2.00 见解析 D
【详解】（1）[1][2]由电路可知，编号是5的导线连接错误，应该从电压表接到电流表的b端。
（2）[3]电流表最小刻度为0.02A，则读数为0.50A
（3）[4][5]由图像可知，电池组的电动势
E=3.00V
内阻
（4）①[6]由图像可知，该充电宝在对负载供电过程中具有电池的特性，电动势和内阻都是恒定值。
②[7]A．是电量单位，选项A错误；
BC．理论上该充电宝充满电后全部放出的电荷量
选项BC错误；
D．该充电宝电动势约为E=5.08V，则最多能储存能量约为
选项D正确。
故选D。
试卷第1页，共3页
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