陕西省各地区2023年高考物理模拟（二模）题按题型分类汇编-02实验题
一、实验题
1．（2023届陕西省汉中市高三下学期教学质量第二次检测理综物理试题）在做“研究平抛运动”的实验中，为了确定小球在不同时刻所通过的位置，实验时用如图1所示的装置。实验操作的主要步骤如下：
A．在一块平木板上钉上复写纸和白纸，然后将其竖直立于斜槽轨道末端槽口前，木板与槽口之间有一段距离，并保持板面与轨道末端的水平段垂直
B．使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止滚下，小球撞到木板在白纸上留下痕迹A
C．将木板沿水平方向向右平移一段距离x，再使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止滚下，小球撞到木板在白纸上留下痕迹B
D．再将木板水平向右平移同样距离x，让小球仍从斜槽上紧靠挡板处由静止滚下，在白纸上得到痕迹C
若测得，A、B间距离，B、C间距离，已知当地的重力加速度g取
（1）根据上述直接测量的量和已知的物理量可以计算出小球平抛的初速度______；
（2）关于该实验，下列说法中不正确的是______
A．斜槽轨道不一定光滑
B．每次释放小球的位置必须相同
C．每次小球均需由静止释放
D．小球的初速度可通过测量小球的释放点与抛出点之间的高度h，再由机械能守恒求出
（3）另外一位同学根据测量出的不同x情况下的和，令，并描绘出了如图2所示的图像，若已知图线的斜率为k，则小球平抛的初速度大小与k的关系式为__________。
2．（2023届陕西省汉中市高三下学期教学质量第二次检测理综物理试题）某实验小组用如图甲所示的电路测量一电池的电动势和内阻，该电池的电动势E约为、内阻r约为、允许通过的最大电流为。现有量程为、内阻为的电压表，电阻箱和保护电阻，电键S，导线若干。请回答以下问题：
（1）将电压表和电阻箱改装成量程为的新电压表，电阻箱的阻值应调节为_______。
（2）该小组将改装好的新电压表（虚线框内）正确接在A、C之间，如图甲所示，其中是的保护电阻，以确保电路的安全。正确连接电路后，闭合开关S，调节电阻箱，测出多组的阻值和原电压表的示数，根据实验数据，用描点法绘出图像，如图乙所示。依据图像，可得电源的电动势_______V，内阻_______。（不考虑电压表的分流）
（3）该同学将上述电源及（2）中选用的保护电阻和一个伏安特性已知（图丙）的小灯泡串联形成回路，则灯泡消耗的实际功率为_______W（结果保留两位有效数字）。
3．（2023一线高考（新教材）二轮物理（山东专版）第21课时 力学实验与创新限时规范训练（二十一））利用气垫导轨“验证机械能守恒定律”，实验装置如图甲所示，水平桌面上固定一倾斜的气垫导轨，导轨上A点处有一带长方形遮光片的滑块，其总质量为M，左端由跨过轻质光滑定滑轮的细绳与一质量为m的小球相连；遮光片两条长边与导轨垂直，导轨上B点有一光电门，可以测量遮光片经过光电门时的挡光时间t，用d表示A点到光电门B处的距离，b表示遮光片的宽度，将遮光片通过光电门的平均速度看作滑块通过B点时的瞬时速度v，实验时滑块在A处由静止开始运动。
（1）某次实验测得倾角，重力加速度用g表示，滑块从A处到达B处时，m和M组成的系统动能增加量可表示为________________，系统的重力势能减少量可表示为________，在误差允许的范围内，若，则可认为系统的机械能守恒。(用题中所给字母表示)
（2）按上述实验方法，某同学改变A、B间的距离，得到滑块到B点时对应的速度，作出图像如图乙所示，并测得，则重力加速度________m/s2。
4．（湖北省部分重点中学2022-2023学年高三上学期第二次联考（期末）物理试题）如图1所示为一个多用电表欧姆挡内部电路示意图。电流表满偏电流1mA、内阻10Ω；电池电动势1.5V、内阻1Ω；
（1）图1中表笔a为_______色（选填“红”或“黑”）。调零电阻R0可能是下面两个滑动变阻器中的_______（填选项序号）。
A．电阻范围0～200Ω B．电阻范围0～2000Ω
（2）在进行欧姆调零后，正确使用该多用电表测量某电阻的阻值，电表读数如图2所示，被测电阻的阻值为_______Ω；
（3）若该欧姆表换了一个电动势为1.5V、内阻为10Ω的电池，调零后测量某电阻的阻值，其测量结果________。（选填“偏大”“偏小”或“准确”）
（4）如图3所示，某同学利用定值电阻R1给欧姆表增加一挡位“×10”，则定值电阻R1=_______Ω。（结果保留1位小数）
5．（2023届陕西省宝鸡市高三下学期模拟检测理综物理试题（二））某物理实验小组的同学采用如图1所示的装置测量当地的重力加速度，他将两个质量相等的重物A和B用轻绳连接后，跨过光滑的轻质滑轮使其处于静止状态。在左侧的重物A上加小物块C，使系统做初速度为零的匀加速直线运动，并测出系统的加速度。完成一次实验后，换用不同质量的小物块，重复实验，测出小物块C的质量m以及小物块C质量不同时系统的加速度a。
（1）按照以上的实验方案，需要测量小物块C质量不同时系统的加速度，请你设计一个测量系统加速度a的方法，简要加以说明___________。
（2）经过多次重复实验，得到多组a、m数据，做出的图像，如图2所示，已知该图像斜率为k，纵轴截距为b，则可求出当地的重力加速度g=___________，并可求出重物A、B质量M=___________。
6．（2023届陕西省宝鸡市高三下学期模拟检测理综物理试题（二））一个物理兴趣小组的同学准备测定某电池的电动势和内阻，实验室可供选用的实验器材有：电流表A1、A2，滑动变阻器R，电阻箱R0，待测电源E，开关S，导线等。实验步骤如下：
（1）兴趣小组的同学设计了如图1所示的电路来测定电流表A1的内阻：将电阻箱的阻值调整到R0=50Ω，调节滑动变阻器的阻值，得到多组电流表A1、A2的读数I1、I2，并用描点法得到I2-I1图像为过原点的倾斜直线，如图2所示。若直线的斜率用k表示，电阻箱的阻值用R0表示，则电流表A1的内阻RA1的表达式为___________，结合图2的数据可得电流表A1的内阻RA1=___________Ω。
（2）接下来，甲、乙、丙三位同学利用原有实验器材设计了如图3所示的电路图来测定电池的电动势和内阻。实验中，他们改变R0的阻值，记录了多组数据（电阻箱阻值R0和电流表A1示数I）。
（3）甲同学以IR0为纵坐标U，以I为横坐标做图像处理数据；乙同学以I（R0+RA1）为纵坐标U，以I为横坐标处理数据。他们在同一张坐标纸上画出的图像如图4所示。由图4可知，甲同学绘制的是图线为___________（填“a”或“b”），电源电动势为___________V，内阻为___________Ω。
（4）丙同学以为纵坐标，以R0为横坐标做-R0图像处理数据，如图5所示。请根据（3）中计算结果在图5中做出对应的图像___________。
参考答案：
1． 2 D
【详解】（1）[1]小球在水平方向做匀速直线运动，在竖直方向做自由落体运动，所以
解得
小球平抛的初速度为
（2）[2]ABC．实验中需要小球每次做平抛运动的轨迹相同，即从斜槽末端抛出时的初速度相同，所以每次释放小球的位置必须相同，且每次小球均需由静止释放，而斜槽轨道并不一定要光滑，故ABC正确；
D．由于斜槽不可能完全光滑，且存在空气阻力，所以不能由机械能守恒求解小球的初速度，故D错误。
本题选错误的，故选D。
（3）[3]根据（1）题分析可知
整理得
所以
解得
2． 9 10 2.5 2.0
【详解】（1）[1]根据电压表改装原理有
解得
（2）[2]根据电路图可知两端的电压为
则干路中的电流为
根据闭合电路欧姆定律有
将电流I代入得
变形得
对比乙图可得
，
联立解得
，
（3）[4]该同学将上述电源及（2）中选用的保护电阻和一个伏安特性已知（图丙）的小灯泡串联形成回路，根据闭合电路欧姆定律有
变形得
代入数据可得
则在丙图中作出灯泡的U-I图像如图所示
图中两条线的交点即为灯泡两端的电压和流过灯泡的电流，则有U=5.0V，I=0.4A，则灯泡消耗的实际功率为
3． 9.6
【详解】（1）[1]根据题意可知，滑块到达B处时的速度
则系统动能的增加量
[2]系统重力势能的减小量为
（2）[3]根据系统机械能守恒有
整理得
结合图乙可得，图线得斜率为
又有
解得
4． 红 B 1600 准确 1.1
【详解】（1）[1]根据欧姆表的要求，黑表笔接内部电源的正极，可以判断a为红表笔；
[2]当电表满偏时，电表总内阻为
所以电阻应选择B；
（2）[3]可以先求欧姆表的中值电阻，当表针指在表盘的正中央时对应的电流为满偏电流的一半，对应的电阻为中值电阻
即表盘刻度为15时代表1500Ω，倍率为×100，所以被测电阻的阻值为1600Ω。
（3）[4]设电源电动势为E，干路电流为Ig，调零后电表内阻为R0，电表指针指到表盘某处时，电表的电流为I，对应的待测电阻为Rx，根据闭合电路欧姆定律
整理得
由于满偏电流相同，电动势相同，指针指相同的位置时电流相同，所以Rx相同，即读数准确。
（4）[5]倍率为×10时，中值电阻为150Ω，即内阻为150Ω，由此可知，满偏电流变为原来的10倍，即0.01A
5． 用打点计时器测量或者用光电门测量
【详解】（1）[1]测量物体的加速度可以用打点计时器或者用光电门进行测量，通过计算多个时间点的速度来计算系统的加速度a。
（2）[2][3]设绳子拉力为T，对A、C而言
对B而言
解得
则根据图像的斜率和截距可得
解得
6． 5 a 1.5 10 见解析
【详解】（1）[1][2]由图1得
得
根据
有
得
（3）[3][4][5]在闭合电路中，由闭合电路的欧姆定律有
E=I(R0+RA1+r)
整理得
IR0=E-I(RA1+r)
I(R0+RA1)=E-Ir
IR0-I图像的斜率绝对值大于I（R0+RA1）-I图像的斜率绝对值，由图示图像可知，甲绘制的图线是a，由图示图像可知
E-100×103×(5.0+r)=0
E-150×103×r=0
解得
E=1.5V
r=10Ω
（4）[6]在闭合电路中
E=I(R0+RA1+r)
则
-R0图像如图所示
试卷第1页，共3页
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