上海市奉賢區(qū)高考物理三年（2021-2023）模擬題（一模）匯編-03實驗題、解答題

上海市奉賢區(qū)高考物理三年（2021-2023）模擬題（一模）按

題型分類匯編-03實驗題、解答題

一、實驗題

1.（2020?上海奉賢?統(tǒng)考一模）在“用DIS測定電源的電動勢和內(nèi)阻”實驗中，器材如下:

待測干電池組（兩節(jié)完全相同干電池組成），電壓傳感器（量程-20V~+20V）,電流傳感

額定電流IA）,開關(guān)及若干導(dǎo)線。

（1）連接的實物電路圖如圖，檢查發(fā)現(xiàn)電路中有一條導(dǎo)線連接不當(dāng)，這條導(dǎo)線的編號是

,理由是。

（2）改正這條導(dǎo)線的連接后開始實驗，閉合開關(guān)前，滑動變阻器的滑片「應(yīng)置于滑動變

阻器的端（選填"a”或"b”）。

（3）實驗中調(diào)節(jié)滑動變阻器時，電流傳感器示數(shù)變化明顯但電壓傳感器示數(shù)變化不明顯。

為了解決這個問題，在電池組負極和開關(guān)之間串聯(lián)一個阻值為5。的電阻，之后實驗得

到幾組電壓和電流讀數(shù)，并作出S/圖像，如圖。根據(jù)圖像可知，每節(jié)干電池的電動勢

2.（2022?上海奉賢?統(tǒng)考一模）如圖是“用油膜法估測分子大小”實驗，待油膜盡可能擴

展，水面穩(wěn)定后，成_______油膜，在玻璃板上畫出油膜的輪廓如圖中曲線。已知方格

紙邊長為1cm,則油膜的面積約為Cm2。

3.（2022.上海奉賢.統(tǒng)考一模）在“用單擺測量重力加速度”的實驗中，

40cm

70cm

98cmQ

鐵球鐵球木球

甲乙丙

（1）提供如圖所示的甲、乙、丙三個裝置，你認為應(yīng)選用圖_____（選填“甲”、“乙”或

“丙”）來做實驗較好，理由是O

（2）實驗過程中，如圖所示的A和B兩種方式懸掛小球，A是擺線纏繞懸掛，B是擺

線被夾住懸掛。你認為（選填"A”或“8”）懸掛方式較好，理由是。

（3）甲組同學(xué)現(xiàn)用擺長為90.0Cm的單擺做實驗，為使單擺做簡諧振動，則開始時將擺

球拉離平衡位置的距離應(yīng)不超過cm。在實驗數(shù)據(jù)交流時，乙組同學(xué)發(fā)現(xiàn)他們

測得的48次擺動時間與甲組測得的50次擺動時間相等，實驗操作都正確，可知乙組擺

長為Crrio

4.（2022?上海奉賢?統(tǒng)考一模）如圖，是“用單擺測定重力加速度''實驗裝置圖。

（1）擺線的質(zhì)量應(yīng)___________擺球質(zhì)量，某同學(xué)測得擺線懸點到球最上端的長度為

0.985m,已知擺球的直徑為2.0cm,則該單擺的擺長為m。

（2）實驗中擺角不超過5,主要是為了保證單擺在擺角小的情況下。

A.擺球做簡諧振動

B,線的懸點不易松動

試卷第2頁，共6頁

C.擺球能在豎直平面內(nèi)擺動

D.記錄3050次振動時間不要太長

(3)4、B兩位同學(xué)分別實驗，把實驗數(shù)據(jù)繪制在同一個坐標(biāo)系上，畫出如圖所示的V-L

圖像。若A測得的重力加速度為&(g∣為己知量)，根據(jù)圖像可知8測得的重力加速度

約為1.

(4)某次實驗測出的重力加速度偏大，可能原因是

A.擺動過程中擺線懸點松動

B.開始計時時秒表過早按下

C.從懸點量到球的最上端作為擺長

D.每經(jīng)過平衡位置振動次數(shù)記1次

二、解答題

5.(2020?上海奉賢?統(tǒng)考一模)如圖所示，傾角為族37。的斜面ABC固定在水平地面上,

AB部分斜面粗糙，長心is=3m,BC部分斜面光滑。一個質(zhì)量機=Ikg的小物塊(可視為

質(zhì)點)以初動能&o=32J從斜面底端沖上斜面。已知物塊與斜面間的動摩擦因數(shù)為

/∕=0.25,g取IOm/S?,sin37°=0.6,cos37o=0.8,以水平地面為零勢能面，不計空

氣阻力。求：

(1)畫出物塊沿AB部分斜面向上運動時受力示意圖，并求出其加速度；

(2)物塊運動到B處時的速度大??；

(3)為使物塊不至于滑出斜面，BC部分的最小長度；

(4)請判斷物塊的動能和重力勢能相等的位置在A8段還是BC段，簡要說明理由。

6.(2020.上海奉賢.統(tǒng)考一模)如圖所示，足夠長的不計電阻的平行光滑金屬導(dǎo)軌C。、

EF固定在水平面內(nèi)，導(dǎo)軌間距為3一端連接阻值為R的電阻，導(dǎo)軌所在空間存在豎

直向下的勻強磁場。質(zhì)量為加、電阻為r的導(dǎo)體棒MN放在導(dǎo)軌上，其長度恰好等于導(dǎo)

軌間距，與導(dǎo)軌接觸良好，不計空氣阻力。UO時刻，MN棒與OE的距離為"，磁感應(yīng)

強度為8,問：

(1)若保持磁感應(yīng)強度不變，給MN棒一初速度W向右運動，求其最大加速度；

(2)若保持磁感應(yīng)強度不變，施加一個向右的水平拉力，MN棒以恒定速度V向右運動。

試從能量轉(zhuǎn)化和守恒的角度推導(dǎo)MN棒中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢E的大??；

(3)若不施加拉力等其他外力的情況下，從/=0時開始改變磁感應(yīng)強度，要使導(dǎo)體棒MN

保持恒定速度V向右運動，試問磁感應(yīng)強度B隨時間r變化的情況。

上，框兩側(cè)接有電阻R/和整個裝置處于磁感應(yīng)強度8=0?lT的勻強磁場中?，F(xiàn)讓

棒ab在框上由靜止開始向右做勻加速直線運動。已知棒ab長L=0.5m,棒ab與框接

觸始終良好。棒ab的電阻為r=0.5Q,電阻R/和&的阻值分別為6C和3C,運動r=

2s時測得流過的的電流為0.02Ao貝IJ

(1)棒ab中的感應(yīng)電流方向；

(2)f=2s時感應(yīng)電動勢的大?。?/p>

(3)棒ab的加速度的大??；

(4)f=2s時外力做功的功率。

8.(2022?上海奉賢?統(tǒng)考一模)如圖，一段有50個減速帶(圖中黑點表示，未全部畫出)

的斜坡，假設(shè)斜坡光滑，傾角為仇相鄰減速帶間的距離均為d,減速帶的寬度遠小于

/一質(zhì)量為機的無動力小車(可視為質(zhì)點)從距離第1個減速帶L處由靜止釋放。已

知小車通過減速帶損失的機械能與到達減速帶時的速度有關(guān)。觀察發(fā)現(xiàn)，小車通過第

30個減速帶后，在相鄰減速帶間的平均速度相同。小車通過第50個減速帶后立刻進入

試卷第4頁，共6頁

水平地面（連接處能量不損失），繼續(xù)滑行距離S后停下。已知小車與水平地面間的動

摩擦因數(shù)為〃，重力加速度大小為g。求：

（1）小車到達第1個減速帶時速度的大??；

（2）小車通過第50個減速帶時速度的大??；

（3）小車通過第30個減速帶后，經(jīng)過每一個減速帶時損失的機械能；

（4）小車在前30個減速帶上平均每一個損失的機械能大于之后每一個減速帶上損失的

機械能，則心應(yīng)滿足什么條件？

（無動力）小車

減速帶

9.（2022.上海奉賢.統(tǒng)考一模）如圖一個類似自動雨傘柄的裝置，桿豎直放置于水平桌

面上，套有一個滑塊，初始時它們都處于靜止?fàn)顟B(tài)。當(dāng)滑塊從A處以初速度V尸IOm/s

向上滑動時，受到桿的摩擦力1N,滑塊滑到B處碰撞桿的上端，帶動桿離開桌面一起

豎直向上運動，它們向上運動的最大高度H=0.2m.已知滑塊的質(zhì)量根=0.2kg,桿的質(zhì)

量M=O.6kg,A、8間距L=1.2m,重力加速度g=10m∕s2,不計空氣阻力。問：

（1）初始滑塊靜止時桌面受到的壓力為多大？

（2）滑塊在A、B間滑動過程中，桌面對桿的支持力為多大？

（3）滑塊帶動桿一起向上運動的初速度為多大？

（4）滑塊和桿組成的系統(tǒng)在上述過程中機械能損失了多少？

πτ5

滑塊

10.（2022?上海奉賢?統(tǒng)考一模）如圖所示，兩平行導(dǎo)軌在同一水平面內(nèi)，間距L=Im。

一根質(zhì)量，"=0?2kg的導(dǎo)體棒垂直置于導(dǎo)軌上，整個裝置置于勻強磁場中，磁感應(yīng)強度大

小恒定為B=0.8T,方向與金屬棒垂直，與水平向右方向的夾角，可調(diào)。導(dǎo)體棒通以恒

定電流，電流∕=2A,有向右的初速度。當(dāng)磁場方向斜向上，且與水平向右方向的夾角

。=53。，棒沿導(dǎo)軌向右運動，5s內(nèi)速度V隨時間f的變化關(guān)系如圖所示。（取重力加速度

g=IOm∕s2,sin53o=0.8,cos53o=0.6)

(1)寫出棒中電流的方向：

（2）求棒與導(dǎo)軌間的動摩擦因素

（3）第5s末開始調(diào)節(jié)磁場方向，從敘53。逆時針持續(xù)不斷轉(zhuǎn)至G90。（即磁場方向豎

直向上），請說明此過程中棒的加速度是如何變化的，并在四圖上畫出速度V隨時間r

的變化關(guān)系的可能的示意圖。

試卷第6頁，共6頁

參考答案:

1.3開關(guān)沒有控制電壓傳感器a1.450.4

【詳解】(1)[1][2]連接不當(dāng)?shù)膶?dǎo)線的編號是3,理由是開關(guān)沒有控制電壓傳感器；

(2)[3]閉合開關(guān)前，滑動變阻器阻值應(yīng)該最大，即滑片P應(yīng)置于滑動變阻器的。端。

⑶⑷⑸根據(jù)圖像可知，兩節(jié)干電池的電動勢為2.9V,則每節(jié)干電池的電動勢為E=1.45V,

內(nèi)阻為

≡.

5Ω=0.4Ω

0.5

2.單分子層75

【詳解】[1]“用油膜法估測分子大小”實驗，待油膜盡可能擴展，水面穩(wěn)定后，成為一個單

分子層油膜；

[2]已知方格紙邊長為ICm,一個方格的面積為Iem2,約有75個方格，則油膜的面積約為

S=ICm2χ75=75cm2

3.乙鐵球的尺寸相比擺線長度小得多、擺線的質(zhì)量相比鐵球的質(zhì)量可忽略、鐵

球擺動過程中受空氣阻力的影響小得多B擺動過程中擺長可以保持不變7.8

97.7

【詳解】(1)[1][2]鐵球的尺寸相比擺線長度小得多、擺線的質(zhì)量相比鐵球的質(zhì)量可忽略、鐵

球擺動過程中受空氣阻力的影響小得多，擺長不能過小，一般取Im左右的細線，故選乙；

(2)[3][4]如果選A裝置，擺動過程中，擺長在不斷變化，無法準(zhǔn)確測量；B裝置擺動過程中

擺長可以保持不變，故選B裝置；

(3)[5]當(dāng)擺動的角度為5。時，擺球拉離平衡位置的距離最大，設(shè)為s,則根據(jù)題意得

故開始時擺球拉離平衡位置的距離應(yīng)不超過7.8cm；

L6J單擺的周期公式

T=2π

設(shè)甲單擺的周期為T,乙單擺的周期為7,根據(jù)題意知

25Γ=24Γ

答案第1頁，共10頁

可得

L1=L=×90.0cm=97.7cm

576576

134

4.遠小于0.995AD

12

【詳解】（I）［1］為減小實驗誤差，擺線的質(zhì)量應(yīng)遠小于擺球質(zhì)量。

⑵單擺的擺長

L=Ln+r=0.985m+=0.995m

（2）［3］單擺在擺角很小的情況下才做簡諧運動，單擺的擺角不能太大，一般不超過5,否

則單擺將不做簡諧運動，故選A。

（3）14］由單擺的周期公式

得

g

由圖

4π24TΓ2

——:——=13:12

g∣g

解得

一

（4）15JA.擺動過程中擺線懸點松動，使擺線長度增加了，即擺長力的測量值偏小，所以

重力加速度的測量值就偏小，A錯誤;

B.開始計時時秒表過早按下，周期測量偏大，重力加速度的測量值就偏小，B錯誤;

C.從懸點量到球的最上端作為擺長，即擺長L的測量值偏小，所以重力加速度的測量值就

偏小，C錯誤;

D.每經(jīng)過平衡位置振動次數(shù)記1次，全振動次數(shù)比實際值偏大，周期測量偏小，重力加速

度的測量值就偏大，D正確。

故選Do

答案第2頁，共10頁

C

4

5.(1)>8m∕s2;(2)4m∕s;(3)ym；(4)AB段，見解析

耳

【詳解】（1）物體在AB段受力分析如右圖，受到重力G、支持力FN、摩擦力Ff三力,斜面

傾角為仇根據(jù)牛頓第二定律得

mgSin6+μmgcosθ=ma

解得

a=8m∕s'

方向沿斜面向下

（2）根據(jù)動能的定義式

r?I2

得物體在A點的速度

v0=8m∕s

再根據(jù)運動學(xué)公式

VB'~vo^=-2aL

得

VB=4m∕s

（3）物體在BC段受力分析如右圖

答案第3頁，共10頁

根據(jù)

2

VB=2as

得

4

s=-m

3

(4)A5段，3處的動能為

%=；哂=8J

8處的重力勢能為

EPB=mgh=18J

小物塊從A到B的過程中，動能從32J減小到8J,重力勢能從O增加到18J,會在某處出現(xiàn)

動能和重力勢能相等的位置；由8到C的過程中，動能減少，重力勢能增加，不可能出現(xiàn)

動能和重力勢能相等的位置。

6.(1)BLv°~.(2)BZ,V;G)Bt=里~

m{R+r)d+vt

【詳解】(1)棒剛開始運動時受到的安培力最大，即Fm=B比，根據(jù)閉合電路歐姆定律，得電

流

R+r

電動勢E=B小°,根據(jù)牛頓第二定律得，最大加速度

Cl———------

mιn(R+r)

(2)根據(jù)能量轉(zhuǎn)化和守恒定律，拉力做功輸入能量全部轉(zhuǎn)化為電能，即拉力做功功率等于電

功率，拉力做功功率

Pi=Fv

電功率

P2=EI

因為勻速直線運動，所以拉力

F=F后BlL

則

BILv=EI

得到

答案第4頁，共10頁

E=BLv

(3)要導(dǎo)體棒MN保持恒定速度丫向右運動，則MN棒不受力，也即MN棒中無感應(yīng)電流產(chǎn)

生，則穿過MNEQ回路的磁通量不變，則

Φι=BS=BLd

Φ2=BtS=BtL(d+vt)

且

Φι-Φι

即

BLd=BtL(d+vt)

得

Bd

Bdtzz-------

d+vt

2

7.(1)從人到“流過金屬棒；(2)0.15V；(3)1.5m∕si(4)0.054W

【詳解】(1)根據(jù)右手定則可知，感應(yīng)電流方向從b到a流過金屬棒。

(2)由并聯(lián)電路特點

ΛR,

得

l

∕2=^∕1=∣×0.02A=0.04A

總電流

/總=A+Λ=0.02A+0.04A=0.06A

并聯(lián)電阻

Ng6x3C

=ω

R#=Rl+R26+3=2C

總電阻

RXI=Rlf+r=2Ω+0.5Ω=2.5Ω

電動勢

E=/總Rii=0.06x2.5V=0.15V

(3)由

E=BLV

答案第5頁，共10頁

得

E,

v=——=3om∕s

BL

a=—=—m∕s2=1.5m∕s2

?r2

(4)安培力

F否BlL=0.1×0.06×0.5N=0.003N

F行F-Fma

得

F=F&+ma=0.003N+0.01Xl.5N=0.018N

功率

P=FV=0.018×3W=0.054W

8.(1)j2gLsinJ；(2)√W；(3)mgdsinθ；(4)L>d+-^-

Slne

【詳解】解：(1)小車由靜止起下滑L過程，只受重力做功，根據(jù)機械能守恒定律

NEk+AEp=0

v1=y∕2gh=y∣2gLsinθ

(2)在水平地面上，小車水平方向受到摩擦力即合外力，根據(jù)牛頓第二定律，得到

f=ma=μιng

得到加速度大小為

a=μg

由公式/-*=2αs,得

R50=Wgs

(3)由題意可知，通過第30個及后面的減速帶時小車的速度相同，所以經(jīng)過每個減速帶損

失的機械能即相鄰兩減速帶小車通過時重力勢能的減少量。

ΔEn=KEp=mgAh-nιgdsinθ

(4)小車從靜止起釋放到下滑經(jīng)過第30個減速帶過程，有％=頂^，小車重力勢

能減少的同時動能增加了，所以機械能損失的總量

答案第6頁，共K)頁

△E機損=AEp減一AEk煙=∕wg(L+29rf)sin-?/wv?θ=mg(￡+29J)sin—tnmgs

每一個減速帶上損失的機械能

后機根=皿號產(chǎn)絲鱉＞,WgdsinO

得

9.(1)8Ni(2)5Ni(3)2m∕s；(4)6J

【詳解】(I)以滑塊和桿整體作為研究對象，受力如圖，

八%

整體

''G總

根據(jù)物體的平衡條件，得到桌面對桿的支持力

Fw=Gs=(Λ∕+m)g=8N

根據(jù)牛頓第三定律，桌面受到的壓力等于桌面對桿的支持力為8N。

(2)以桿為研究對象，受力如圖，

八穌2

，書

桿

'Mg

根據(jù)物體的平衡條件，得到

Fm+耳=Mg

則

%=Mg-^=5N

(3)滑塊帶動桿一起向上做豎直上拋運動，以一起開始運動的位置為零勢能面，對整體,

根據(jù)機械能守恒定律

答案第7頁，共10頁

—(M÷"I)%'?+0=(M+m)gH+0

初速度

,

v0=y∣2gH=2m∕s

(4)系統(tǒng)一起豎直上拋過程機械能守恒，所以對整個過程機械能的損失

△E=E末一E初=E碰糠后瞬間-E機=AEp系+ΔEkj<=?fp?+Afpe+XE糅

即

,2

ΔE=mgL+0+g(M+w)vfl—?Mv^=-6J

機械能損失了6J

10.(1)a→b,(2)0.5；(3)加速度向左逐漸減到0,然后向右逐漸增大，圖見解析

【詳解】(1)根據(jù)回圖像，可得棒在