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文檔簡介
北京市朝陽區(qū)2020屆-2022屆高考物理三年模擬(一模)試
題匯編-實驗題
1.(2021.北京朝陽.一模)某同學(xué)用如圖甲所示的裝置來探究彈簧彈力F和長度c的關(guān)
系,把彈簧上端固定在鐵架臺的橫桿上,記錄彈簧自由下垂時下端所到達(dá)的刻度位置。
然后,在彈簧下端懸掛不同質(zhì)量的鉤碼,記錄每一次懸掛鉤碼的質(zhì)量和彈簧下端的刻度
位置,實驗中彈簧始終未超過彈簧的彈性限度。通過分析數(shù)據(jù)得出實驗結(jié)論。
4
0
S
o
86.o
4o
ZO
O10.020.030.040.050.0〃cm
甲乙
(1)實驗時認(rèn)為可以用鉤碼所受重力的大小來代替彈簧彈力的大小,這樣做的依據(jù)是
(2)以彈簧受到的彈力尸為縱軸、彈簧的長度L為橫軸建立直角坐標(biāo)系,依據(jù)實驗數(shù)
據(jù)作出尸-Z,圖像,如圖乙所示。由圖像可知,彈簧自由下垂時的長度
4=cm,彈簧的勁度系數(shù)上=N/m;(結(jié)果均保留三位有效數(shù)
字)
(3)實驗中未考慮彈簧自身受到的重力,這對彈簧勁度系數(shù)的測量結(jié)果。
(填“有影響”或“無影響”)
2.(2021.北京朝陽?一模)(1)通過實驗測量某金屬絲的電阻率。
①用螺旋測微器測量金屬絲的直徑,測量示數(shù)如圖1所示,可得金屬絲直徑的測量值1
=mm。
②將該金屬絲繞在陶瓷管上,電阻值約為25。。除了開關(guān)、若干導(dǎo)線之外還提供了如表
1所示的器材:
表1
器材名稱規(guī)格
量程0~3V(內(nèi)阻約為3kC)
電壓表
0-15V(內(nèi)阻約為15kC)
量程0~0.6A(內(nèi)阻約為0.1。)
電流表
0-3A(內(nèi)阻約為0.02。)
滑動變阻器總電阻為10Q
直流電源電動勢6V和12V
自流電源
圖2
為較準(zhǔn)確測量該金屬絲的阻值,某同學(xué)用所給器材組成實驗電路,如圖2所示。圖中某
個器材的連接有不當(dāng)之處,該器材是,理由是。
③若測得金屬絲的長度為L,直徑為d,電阻為R,則金屬絲的電阻率p=o
(2)家庭裝修時需要根據(jù)用電功率的不同選擇相應(yīng)粗細(xì)的導(dǎo)線,表2是不同橫截面積
的銅導(dǎo)線常溫下允許的負(fù)載電流范圍。小明家正在裝修,配備電器如表3所示,請你幫
助他在安全、經(jīng)濟的原則下選擇粗細(xì)合適的總干路導(dǎo)線,其序號為,
試卷第2頁,共8頁
寫出選擇依據(jù):
表2
導(dǎo)線序號橫截面積(mm2)允許長期負(fù)載電流(A)
A1.06?8
B1.58?15
C2.516-25
D4.025-32
E6.032?40
F10.050?65
G16.070?90
表3
電功率電功率
電器名稱(W)電器名稱(W)
空調(diào)機2000-3000抽油煙機100
電冰箱50-150電熱水器2000
洗衣機400吸塵器800
電水壺1000電腦設(shè)備200
電飯煲800電視機100
微波爐1000其他常用600
3.(2020.北京朝陽?一模)在“測量電源的電動勢和內(nèi)阻”的實驗中,已知待測電池的電
動勢約1.5V,內(nèi)阻約1.0C。某同學(xué)利用圖甲所示的電路進行測量,已知實驗室除待測
電池、開關(guān)、導(dǎo)線外,還有下列器材可供選用:
電流表Ai:量程0~0.6A,內(nèi)阻約0.125C
電流表A2:量程0~3A,內(nèi)阻約0.025C
電壓表V:量程0~3V,內(nèi)阻約3kC
滑動變阻器R/:0~20Q,額定電流2A
滑動變阻器?。?-100Q,額定電流1A
(1)為了調(diào)節(jié)方便,測量結(jié)果盡量準(zhǔn)確,實驗中電流表應(yīng)選用,滑動變阻器
應(yīng)選用(填寫儀器的字母代號)。
(2)經(jīng)過多次測量并記錄對應(yīng)的電流表示數(shù)/和電壓表示數(shù)U,利用這些數(shù)據(jù)在圖乙中畫
出了U—/圖線。由此得出電源的電動勢£=V;內(nèi)阻r=Qo
(3)該同學(xué)實驗中發(fā)現(xiàn),在保證所有器材安全的情況下,調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片時電壓表
的示數(shù)取不到1.0V以下,出現(xiàn)這一現(xiàn)象的原因可能是;改
進的方法為。
4.(2020.北京朝陽?一模)在“油膜法估測分子直徑”的實驗中,我們通過宏觀量的測量
間接計算微觀量。
(1)本實驗利用了油酸分子易在水面上形成(選填“單層”或哆層“)分子油
膜的特性。若將含有純油酸體積為V的一滴油酸酒精溶液滴到水面上,形成面積為S的
油酸薄膜,則由此可估測油酸分子的直徑為。
(2)某同學(xué)實驗中先取一定量的無水酒精和油酸,制成一定濃度的油酸酒精溶液,測量并
計算一滴油酸酒精溶液中純油酸的體積后,接著又進行了下列操作:
A.將一滴油酸酒精溶液滴到水面上,在水面上自由地擴展為形狀穩(wěn)定的油酸薄膜
B.將畫有油酸薄膜輪廓的玻璃板放在坐標(biāo)紙上計算油酸薄膜的面積
C.將玻璃板蓋到淺水盤上,用彩筆將油酸薄膜的輪廓畫在玻璃板上
D.向淺盤中倒入約2cm深的水,將琲子粉均勻地撒在水面上
以上操作的合理順序是(填字母代號)。
(3)若實驗時琲子粉撒的太厚,則所測的分子直徑會(選填“偏大”或"偏小”)。
試卷第4頁,共8頁
(4)本實驗中油膜的形成是分子力的作用效果。圖甲為分子力F隨分子間距r的變化圖線,
圖乙為某同學(xué)參照圖甲所做的分子勢能昂隨分子間距「的變化圖線。請你對圖乙的合理
性做出分析,填在下面表格相應(yīng)的位置中。
指出合理或不合理之處并簡述理由
合理之處
不合理之處
乙
5.(2022?北京朝陽.統(tǒng)考一模)為了驗證機械能守恒定律,某學(xué)習(xí)小組用如圖1所示的
氣墊導(dǎo)軌裝置(包括導(dǎo)軌、氣源、光電門、滑塊、遮光條)進行實驗。在導(dǎo)軌上選擇兩
個適當(dāng)?shù)奈恢肁、B安裝光電門I、II,并連接數(shù)字計時器;用刻度尺分別測量A、B
點到水平桌面的高度〃八〃2。
圖2
(1)用游標(biāo)卡尺測量遮光條的寬度”時,游標(biāo)卡尺的示數(shù)如圖2所示,則
d=mm。
(2)某次實驗中,測得滑塊通過光電門I的時間5=0.026s,則滑塊通過光電門I的瞬
時速度匕=m/s(保留兩位有效數(shù)字)。
(3)將滑塊從光電門I左側(cè)某處由靜止開始釋放,測出滑塊通過光電門I、II的時間
分別為△:和M?在誤差允許范圍內(nèi),若%-%=(用d、Ar,、頌以及重
力加速度g表示),則可認(rèn)為滑塊下滑過程中機械能守恒。
(4)另一小組的同學(xué)想用如圖3所示的裝置做此實驗。在實驗前通過墊塊平衡了小車
所受的阻力。該小組同學(xué)認(rèn)為,平衡阻力后小車和砂桶系統(tǒng)的機械能是守恒的,你是否
同意?并說明理由__________.
圖3
6.(2022?北京朝陽?一模)某課外活動小組用銅片、鋁片和自來水制作了由多個自來水
電池構(gòu)成的電池組。為了測量電池組的電動勢E和內(nèi)阻〃他們選用數(shù)字電壓表(內(nèi)阻
大于10MC)、電阻箱(0~9999。)以及開關(guān)與該電池組連接成電路進行實驗。
(1)請在圖1的方框中畫出實驗電路原理圖___________。
試卷第6頁,共8頁
圖1
(2)按照設(shè)計的電路圖連接電路后,調(diào)節(jié)電阻箱接入電路的阻值R,并同時記錄數(shù)字
電壓表的讀數(shù)U。以J為縱軸、士為橫軸建立直角坐標(biāo)系,描出數(shù)據(jù)點,得到圖2所
示的圖線。已知圖線在縱軸上的截距為b,斜率為鼠由此可以求得電池組的電動勢
E=>內(nèi)阻r=o(用匕和k表示)
圖2
(3)該小組的同學(xué)想用上面數(shù)字電壓表和電阻箱探究某光伏電池的特性。他們通過查
閱資料知道,光伏電池在特定光照條件下的伏安特性曲線如圖3所示,則他們得到的
U-R圖像可能是圖4中的。
圖3
試卷第8頁,共8頁
參考答案:
1.根據(jù)平衡條件,鉤碼靜止時所受重力的大小等于彈簧彈力的大小10.040.0無
影響
【詳解】(1)[1]實驗時認(rèn)為可以用鉤碼所受重力的大小來代替彈簧彈力的大小,這樣做的
依據(jù)是根據(jù)平衡條件,鉤碼靜止時所受重力的大小等于彈簧彈力的大小。
(2)⑵⑶根據(jù)胡克定律有
F=k^x=k(L-
所以圖像的橫截距表示4,斜率表示勁度系數(shù),即
%=10.0cm
\F8.0
N/m=40.0N/m
△L-(30.0-10.0)x102
(3)[4]根據(jù)前面分析可知,彈簧自重體現(xiàn)在圖像會出現(xiàn)橫截距,但對圖像的斜率無影響,
所以對彈簧勁度系數(shù)的測量結(jié)果無影響。
TF依據(jù)
2.0.346-0.349滑動變阻器無法實現(xiàn)調(diào)節(jié)且易發(fā)生短路
/=捺及家庭電路電壓可得干路電流約為50A
【詳解】⑴①⑴金屬絲直徑的測量值0.01mmx34.7=0.347mm
②⑵⑶圖中滑動變阻器應(yīng)該采用分壓電路,圖中的接法無法實現(xiàn)調(diào)節(jié)且易發(fā)生短路;
③[4]若測得金屬絲的長度為L直徑為乩電阻為R,則根據(jù)
PL4L
金屬絲的電阻率
nRd2
p=-------
4L
(2)⑸⑹家電總功率為P=10kW左右,則干路電流
£=3A=45.4A
U220
接近50A,則應(yīng)該選用的導(dǎo)線是F;
3.AiRi1.50(1.491.50)0.83(0.810.85)電源內(nèi)阻太小可在電源旁邊串
聯(lián)一個較小阻值的定值電阻
【詳解】電源電動勢約為1.5V,流過電路的最大電流約為零點兒安培,電流表應(yīng)選擇
Ai;
答案第1頁,共4頁
0由于電源內(nèi)阻較小,為了調(diào)節(jié)方便,測量結(jié)果盡量準(zhǔn)確,則滑動變阻器應(yīng)選Q;
(2)[3]由圖示電源U—/圖像可知,電源電動勢
E=1.50V
由于誤差1.49V~1.50V均可。
[4]電源內(nèi)阻
由于誤差0.81。0.85C均可。
(3)[5]網(wǎng)根據(jù)串聯(lián)電路中電壓與電阻成正比,可知節(jié)滑動變阻器的滑片時電壓表的示數(shù)取不
到1.0V以下,說明電源內(nèi)阻太小,為了使電壓表示數(shù)更小,可在電源旁邊串聯(lián)一個較小阻
值的定值電阻。
V
4.單層d=-DACB偏大見解析見解析
【詳解】⑴[I]在“用油膜法估測分子的大小”實驗中,我們的實驗依據(jù)是:①油膜是呈單分
子分布的;②把油酸分子看成球形;③分子之間沒有空隙;由上可知,在水面上要形成單層
分子油膜;
⑵一滴油酸的體積為V,油酸分子的直徑為
S
(2)[3]本實驗首先要制備酒精油酸溶液,并明確一滴油酸酒精溶液中純油酸的體積,同時通
過量筒測出N滴油酸酒精溶液的體積;同時向淺盤中倒入約2cm深的水,將琲子粉均勻地
撒在水面上;然后將此溶液1滴在有琲子粉的淺盤里的水面上,等待形狀穩(wěn)定后,將玻璃板
放在淺盤上,用彩筆描繪出油酸膜的形狀,將畫有油酸薄膜輪廓的玻璃板放在坐標(biāo)紙上,按
不足半個舍去,多于半個的算一個,統(tǒng)計出油酸薄膜的面積。則用此溶液的體積除以其的面
積,恰好就是油酸分子的直徑。故正確的步驟為DACB。
(3)⑷實驗過程中,若油膜沒有完全散開,則油酸溶液在水面上形成的油膜面積偏小,由
d=(可知,實驗測量的油酸分子的直徑偏大。
(4)⑶合理之處:圖乙的大致變化情況合理,因為分子間距由足夠遠(yuǎn)減小到3的過程中分子
力體現(xiàn)為引力做正功,分子勢能減小,所以ro處的分子勢能最小,此后再靠近的過程中,
分子力體現(xiàn)為斥力做負(fù)功,所以分子勢能逐漸增大。
⑹①圖乙〃處分子勢能為0的點不合理,由于分子力做功等于分子勢能的變化,故分子間
答案第2頁,共4頁
距由足夠遠(yuǎn)減小到〃的過程中分子力做的總功應(yīng)當(dāng)為0,即甲圖中〃處以右F-廠圖線下的
總面積應(yīng)當(dāng)為0,圖中顯然不符合。
②圖乙在的范圍內(nèi)彎曲情況不合理,由于圖線的斜率即為分子力,該區(qū)間的
分子力是越來越大的,而圖中的斜率顯然越來越小。
5.5.20.209-冊不同意。小車和砂桶組成的系統(tǒng)機械能不守恒。掛
上砂桶后,小車在沿長木板下滑的過程中,所受的阻力對系統(tǒng)做功,使得小車和砂桶系統(tǒng)不
再滿足機械能守恒的條件,即''只有系統(tǒng)內(nèi)的重力和彈力做功因此小車和砂桶組成的系統(tǒng)
機械能不守恒。(通過“小車下滑過程中,阻力做功使小車和砂桶系統(tǒng)的一部分機械能轉(zhuǎn)化為
內(nèi)能,引起機械能減少”說明亦可。)
【詳解】[1]游標(biāo)卡尺的讀數(shù)為
d=5mm+2x().1mm=5.2mm
[2]滑塊通過光電門I的速度
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