浙江省宁波市2021届-2023届高考物理三年模拟（二模）按题型分类汇编-03实验题
一、实验题
1．（2021·浙江宁波·统考二模）（1）“探究求合力的方法”实验中，在使用弹簧测力计之前，需要将两个已调零的弹簧测力计A、B互相校准，如图1所示两种方案中，______。
A．只有方案甲可行 B．只有方案乙可行
C．两种方案都可行 D．两种方案都不可行
（2）如图2所示，装置甲用来“探究小车速度随时间变化的规律”；装置乙用来“探究功与速度变化关系”。
①用甲、乙两装置进行对应实验时，只需选用其中一条纸带即可完成实验数据测量的是______（填“甲”、“乙”）装置。
②用甲、乙两装置进行对应实验时，牵引小车的细线、橡皮筋都必须与木板平行。这样做可以______（多选）。
A．使小车运动时所受摩擦力大小恒定 B．使打点计时器在纸带上打出的点迹清晰
C．保证小车做匀变速直线运动 D．使小车所受的拉力方向恒定
③某同学对装置甲进行了改进，改为“探究加速度与力、质量的关系”的实验装置，实验时某一条纸带照片如图3所示，该纸带的左端与小车连接，选取计数点并准确测得各计数点的间的距离如图4所示，则根据该打纸带可以分析出其存在的问题______。
A．未平衡摩擦力
B．实验时没有先接通电源后释放小车
C．实验时没有在靠近打点计时器位置处释放小车
D．实验时没有满足悬挂的重物质量远小于小车质量的要求
E.所悬挂的重物距离地面太近，导致小车运动的后阶段重物已落地
2．（2021·浙江宁波·统考二模）（1）小明想要用实验室中的器材描绘小电动机（电路符号M）的伏安特性曲线，所用的器材有：
A．小电动机M（额定电压3V） B．干电池2节（每节电动势1.5V，内阻未知）
C．滑动变阻器（总阻值5Ω） D．电压表（量程3V，内阻约1000Ω）
E.电流表（量程0.6A，内阻约0.2Ω） F.开关导线若干
①小明将上述器材连接成如图1所示的实物接线图。请答题纸上画出小明的实验电路图_______。
②小明正确操作后，用所测的数据，在图2所示的图中标记了数据点，请答题纸上描绘出该小电动机0~0.50V间的伏安特性曲线_______。
③电动机转动时，小明触摸电动机，电动机没有明显发热。实验测得当电压表示数为2.00V时，电流表的示数为0.15A，则此时电动机的机械功率为______W。（保留2位有效数字）
（2）“用双缝干涉测量光的波长”实验中，甲、乙两同学通过目镜，分别看到图3所示的甲、乙两种情形。由于条纹清晰，他们就没有再进一步进行调节，而是直接进行测量，并根据公式算出波长。则下列说法正确的是______
A．图甲的测量得到的波长准确 B．图甲的测量得到的波长偏大
C．图乙的测量得到的波长准确 D．图乙的测量得到的波长偏大
3．（2022·浙江宁波·统考二模）图为某次“探究加速度与力、质量的关系”实验装置图。
（1）利用图装置探究小车的加速度与力的关系，在实验之前，需要思考如何测“力”。为了简化“力”的测量，下列说法正确的是________（选填选项前的字母）。
A．使小车沿倾角合适的斜面运动，小车受力可等效为只受绳的拉力
B．若斜面倾角过大，小车所受合力将小于绳的拉力
C．无论小车运动的加速度多大，砝码和盘的总重力都等于绳的拉力
D．只有小车质量远大于砝码和盘总质量，砝码和盘的总重力才近似等于绳的拉力
（2）如图是某次实验中得到的一条纸带，已知打点计时器使用的交流电频率为50Hz，，，，，小车运动的加速度大小为________（保留2位有效数字）。
4．（2022·浙江宁波·统考二模）如图所示，用碰撞实验器可以研究两个刚性小球在水平轨道碰撞前后的动量关系。实验时先让质量为的小球1从斜槽上某一固定位置Q由静止开始释放，从轨道末端水平抛出，落到位于水平地面的P点。再把质量为的小球2放在水平轨道末端，让小球1仍从位置Q由静止释放，两小球碰撞后从轨道末端水平抛出，小球2落到位于水平地面的N点，小球1落到位于水平地面的M点。则碰撞前的动量可表示为，碰后的动量可表示为。
（1）本实验中刚性小球1的质量与刚性小球2的质量大小应满足的关系________；
（2）若实验中换用不同材质的小球，其他条件不变，可以改变小球的落点位置。下面三幅图中，可能正确的落点分布是________。
A．
B．
C．
5．（2022·浙江宁波·统考二模）某实验小组为了测定自来水的电阻率，把粗细均匀的圆柱形玻璃管中注满自来水，玻璃管两端用橡皮塞住管口，用铁钉引出进行测量，进行如下实验：
（1）在注水前，用游标卡尺测玻璃管内径如图所示，则该玻璃管的内径为_______mm；
（2）用多用电表欧姆挡的“”倍率，对玻璃管中水的电阻进行测量，结果如图所示。
（3）为了较精确测量水柱的阻值，实验小组采用图所示的实验电路进行实验。
①请在答题纸中根据该实物图完成对应的电路图_______。
②在闭合开关之前，应把滑动变阻器的滑片P置于最_______端（填“左”或“右”）。
③实验时电流表采用的量程为，内阻约为的微安表：电压表选用0~3V挡，内阻约为，闭合开关后调节活动变阻器的滑动片，发现电压表的偏转角度很小，测得的数据如下：
0.08 0.20 0.30 0.40 0.50 0.55
25 78 117 145 185 195
④实验小组根据测得数据画出自来水柱的I-U图象，得到电阻值为，与多用电表测量值相差极大。试分析出现这种情况的主要原因：___________。
6．（2023·浙江宁波·统考二模）在“用单摆测量重力加速度的大小”的实验中。
（1）用游标卡尺测量小球的直径，测量情况如图所示，其读数为_____mm：
（2）在铁架台上固定单摆悬线的上端时，最佳方式是_____：
A． B． C．
（3）固定悬点后，测得悬点到摆球上端的细线长度为l，完成n次全振动的时间t，则重力加速度的表达式为_____；（用题中测得物理量的符号表示）
（4）某同学查阅资料得知，课本上所给的单摆周期是初始摆角很小时的近似值，实际上初始摆角对理论周期T有一定影响，与的关系图像如图所示。若实验时初使摆角达到20°，考虑初始摆角的影响，重力加速度的测量值会_____。（填写“偏大”、“不变”或“偏小”）
7．（2023·浙江宁波·统考二模）在“测定干电池的电动势和内阻”实验中
①如图甲所示，已经连接了一部分电路，请在答题纸上对应位置将电路连接完整；( )
②正确连线后，实验测得6组数据如表所示，在坐标系中描出各对应点，如图乙所示。请在答题纸对应位置的图中作出图像，并将纵坐标轴方框内主要刻度值补全；( )
1 2 3 4 5 6
1.23 1.13 0.92 0.96 0.83 0.71
0.12 0.17 0.23 0.28 0.35 0.43
③干电池的电动势_____V，内阻_____Ω。（小数点后保留两位）
8．（2023·浙江宁波·统考二模）在“探究影响感应电流方向的因素”的实验中，实验装置如图丙所示。
①下列操作正确且必要的是_____。
A．在实验开始前，查清线圈的绕制方向
B．用干电池与灵敏电流表试触，检测电流流向与指针偏转方向之间的关系
C．为使实验现象更加明显，缓慢地插入或拔出条形磁体的磁极
D．实验结束后，应佩戴绝缘手套拆除与线圈相连接的导线，防止由于自感现象导致的电击
②某次实验中，灵敏电流表的指针未发生偏转，可能是灵敏电流表内部断路了。某同学设计实验进行验证：保持灵敏电流表与线圈的连接，他用手晃动表壳使指针有较大的摆动幅度，观察指针的摆动情况：断开灵敏电流表与线圈的连接，再次以同样幅度晃动表壳，发现指针的摆动情况与之前基本相同。你认为上述实验能否验证灵敏电流表内部断路？_____。（填写“能”或“不能”）
参考答案：
1． B 甲 AD CE
【详解】（1）[1]方案甲中由于B自身存在重力，若A、B示数相等反而不能说明二者所受拉力大小相等，所以不能实现校准；方案乙中A、B均沿水平方向，当二者示数相等时说明所受拉力大小相等，所以能够实现校准。
故选B。
（2）[2]在“探究小车速度随时间变化的规律”实验中，只需选用其中一条纸带即可获得一系列速度数据，从而完成实验数据的测量，故选甲装置；在“探究功与速度变化关系”实验中，每增加一条橡皮筋都需要测量一次小车的速度，所以需要若干条纸带才能完成实验数据的测量。
[3]在“探究小车速度随时间变化的规律”实验中，牵引小车的细线必须与木板平行，这样做可以使小车所受的拉力方向始终沿小车的运动方向，从而使小车运动时所受摩擦力大小恒定，小车在恒力作用下可以做匀变速直线运动，进而可以通过测量平均速度来代替瞬时速度；在“探究功与速度变化关系”实验中，在小车被橡皮筋牵引之前已经平衡了摩擦力，所以必须保证小车被橡皮筋牵引时所受摩擦力大小不变，才能使小车在运动方向上的合外力等于橡皮筋的拉力，则小车所受橡皮筋的拉力方向必须恒定，这就要求橡皮筋必须与木板平行，而本实验中小车做的并不是匀变速直线运动。
故选AD。
[4]A．无论是否平衡摩擦力，小车都可以做匀变速运动，所以仅凭纸带数据无法判断实验是否平衡了摩擦力，需要根据实验所绘制的a-F图像进行分析，故A错误；
B．从纸带上起始点附近的密集程度可知实验中是先接通的电源后释放的小车，若是先释放小车再接通电源，纸带上起始点附近的点应比题图中的疏松，故B错误；
C．由题图3可知，纸带左侧相当长的一部分没有点迹，所以实验时没有在靠近打点计时器位置处释放小车，故C正确；
D．仅凭一条纸带的数据无法判断实验中是否满足悬挂的重物质量远小于小车质量的要求，需要根据实验所绘制的a-F图像进行分析，故D错误；
E．由题图4可知，在点0到点4间相邻计数点间的距离之差近似相等，说明小车做匀加速运动，在点5到点7之间，相邻计数点间的距离相等，说明小车做匀速运动，说明小车先受到重物的牵引做匀加速运动，后来失去了牵引开始做匀速运动，由此可知实验中所悬挂的重物距离地面太近，导致小车运动的后阶段重物已落地，故E正确。
故选CE。
2． AD
【详解】（1）①[1]实验电路如图所示
②[2]该小电动机0~0.50V间的伏安特性曲线如图；
③[3]由②图可知，电动机线圈电阻为
实验测得当电压表示数为2.00V时，电流表的示数为0.15A，则此时电动机的机械功率为
（2）[4]AB．干涉条纹要与分划板中心刻线对齐，由图可知，图甲的测量得到的波长准确，故A正确，B错误；
CD．根据
可知
图乙测得的条纹间距偏大，则测量得到的波长偏大，C错误，D正确
故选AD。
3． AD/DA 0.79
【详解】（1）[1]A．使小车沿倾角合适的斜面运动，让小车所受重力的下滑分力等于小车所受的摩擦力，则小车受力可等效为只受绳的拉力，A正确；
B．若斜面倾角过大，小车所受合力将大于绳的拉力，B错误；
C．小车运动的加速度太大时，砂和桶的重力明显大于绳的拉力，C错误；
D．只有小车质量远大于砝码和盘总质量，砝码和盘的总重力才近似等于绳的拉力，D正确。
故选AD。
（2）[2]根据逐差法计算加速度有
4． B（A图动量不守恒，C图总动能增加了）
【详解】（1）[1]为了保证入射球碰后不反弹，则本实验中刚性小球1的质量与刚性小球2的质量大小应满足的关系；
（2）[2]该实验要验证的表达式为
将上述式子变形得
由于
m1＞m2
则
所以对图A
故A错误；
因为碰撞过程应该还满足
联立可得
对图B
大于1，且
故B正确；
对图C，比值为
但OP+OM=5+9=14，ON=21，由于OP+OM＜ON，不符合能量守恒定律，故C错误；
故选B。
5． 22.50
左 见解析
【详解】（1）[1]该游标卡尺为分度游标卡尺，图中读数为
即该玻璃管的内径为；
（3）① [2] 对应的电路图如图所示
② [3]在闭合开关之前，为了使电表读数从最小开始，应把滑动变阻器的滑片P置于最左端；
④ [4]电路图中电流表采用外接法，由于自来水柱的电阻比电压表内阻大得多，电压表的分流很大，使得电流表的读数比流过自来水柱的真实电流大得多，则有
6． 15.2 C 偏小
【详解】（1）[1]游标卡尺的最小分度值为0.1mm，读数为
d=15mm+2×0.1mm=15.2mm
（2）[2]单摆摆动过程中，摆长不能变化，所以细线的上端悬挂方式正确的是图C。
故选C。
（3）[3]单摆的周期
由单摆周期公式
可知，重力加速度
（4）[4]根据图像可知随着角度的增大，的比值变大，即周期变大，根据
可得重力加速度
由此可知考虑初始摆角的影响，重力加速度的测量值会偏小。
7． 见解析 见解析
【详解】①[1]“测定干电池的电动势和内阻”实验基本电路图连接即可，根据表中数据可知电压表应该选择小量程，电路图如图所示
②[2]由表中数据可分析出每一大格表示0.2V，将纵坐标轴方框内主要刻度值补全如图所示；由图中点迹可知，第三组数据错误，应该排除，连接图像所图所示
③[3][4]根据闭合电路欧姆定律
则图像表达式为
所以图像纵轴截距即为电源电动势
图像斜率绝对值即为电源内阻
8． AB/BA 不能
【详解】①[1]A．为了弄清感应电流方向与磁通量变化的关系，在实验开始前要查清线圈的绕制方向，选项A正确；
B．用干电池与灵敏电流表试触，检测电流流向与指针偏转方向之间的关系，选项B正确；
C．为使实验现象更加明显，要快速地插入或拔出条形磁体的磁极，选项C错误；
D．实验结束后，已移去磁铁，电路中无电流，手接触断开导线不会产生自感现象，选项D错误。
故选AB。
②[2]不能，摆动幅度都很大，说明都没有感应电流或感应电流很小，这只能说明电路有断路，但不一定是电表内部。
试卷第1页，共3页
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