北京市西城區(qū)2020屆-2022屆高考物理三年模擬（二模）試題匯編-實驗題

北京市西城區(qū)2020屆-2022屆高考物理三年模擬（二模）試

題匯編-實驗題

1.（2022?北京西城.二模）某同學用傳感器做“觀察電容器的充放電”實驗，采用的實驗

電路如圖1所示。

⑴將開關先與T端閉合，電容器進行（選填“充電”或“放電”），稍后再將開

關與“2”端閉合。

在下列四個圖像中，表示以上過程中，通過傳感器的電流隨時間變化的圖像為,

電容器兩極板間的電壓隨時間變化的圖像為。（填選項對應的字母）

（2）該同學用同一電路分別給兩個不同的電容器充電，電容器的電容G<G，充電時

通過傳感器的電流隨時間變化的圖像如圖2中①②所示,其中對應電容為Cl的電容器充

電過程/T圖像的是（選填①或②）。請說明你的判斷依據(jù)。

2.（2022?北京西城?二模）某同學做“探究平拋運動的特點”實驗。

（1）該同學先用圖1所示的器材進行實驗。他用小錘打擊彈性金屬片，A球就水平飛

出，同時B球被松開，做自由落體運動，改變小球距地面的高度和打擊小球的力度，多

次重復實驗,均可以觀察到A、B兩球同時落地。關于本實驗,下列說法正確的是（）

A.實驗現(xiàn)象可以說明平拋運動在水平方向上是勻速直線運動

B.實驗現(xiàn)象可以說明平拋運動在豎直方向上是自由落體運動

C.實驗現(xiàn)象可以同時說明平拋運動在兩個方向上的運動規(guī)律

（2）為了在（1）實驗結論的基礎上進一步研究平拋運動的規(guī)律，該同學用圖2所示的

器材繼續(xù)進行實驗，描繪出小球做平拋運動的軌跡。如圖3所示，以小球的拋出點O

為原點，水平方向為X軸，豎直方向為），軸建立坐標系。該同學在軌跡上測量出A、8、

C三點的坐標分別為（公,北）、（々，/）和（七，%）。如果坐標滿足關系，說

明小球拋出后在。、A、8、C相鄰兩點間運動經(jīng)歷了相等的時間間隔。同時，如果坐標

還滿足關系，那么證明小球的水平分運動是勻速直線運動。

（3）某同學設計了一個探究平拋運動的家庭實驗裝置。如圖4所示，在一個較高的塑

料筒側壁靠近底部的位置鉆一個小孔，在小孔處沿水平方向固定一小段吸管作為出水

口。將塑料筒放在距地面一定高度的水平桌面上，在筒中裝入一定高度的水，水由出水

口射出，落向地面，測量出水口到地面的高度），和水柱的水平射程X。在實驗測量的過

程中，該同學發(fā)現(xiàn)測量水柱的水平射程X時.，若測量讀數(shù)太慢，X的數(shù)值會變化。

試卷第2頁，共8頁

y

//////////////z/zzzzzzzzzzzzzzzzzzzz

H------X----H

圖4

“?請分析水平射程X的數(shù)值變化的原因。（）

A為了減小實驗誤差，應選用直徑較大的容器，還是直徑較小的容器？請說明判斷依據(jù)。

（）

3.（2021?北京?統(tǒng)考二模）用圖1所示的裝置做“用單擺測重力加速度”的實驗。

圖1

（1）組裝單擺時，應該選用。（用器材前的字母表示）

A.長度為Im左右的細線

B.長度為30Cm左右的細線

C.直徑約為1.8Cm的塑料球

D.直徑約為1.8Cm的鋼球

（2）如圖2所示，用游標卡尺測量擺球直徑。擺球直徑d=cm。

圖2

（3）甲同學測量了6組數(shù)據(jù)，在坐標紙上描點作圖得到了如圖3所示的圖像，其中T

表示單擺的周期，L表示單擺的擺長。用g表示當?shù)氐闹亓铀俣?，圖線的數(shù)學表達式

可以寫為P=（用題目所給的字母表示）。由圖像可計算出當?shù)氐闹亓?/p>

速度g=m∕s2（萬取3.14,計算結果保留兩位有效數(shù)字）。

（4）乙同學在實驗中操作不當，使得擺球沒有在一個豎直平面內擺動。他認為這種情

況不會影響測量結果，所以他仍然利用所測得的運動周期根據(jù)單擺周期公式計算重力加

速度。若將小球的實際運動看作是在水平面內的圓周運動，請通過推導，分析乙同學計

算出的重力加速度與真實值相比是偏大還是偏小。

4.（2021?北京?統(tǒng)考二模）在“用傳感器觀察電容器的充放電過程''實驗中，按圖1所示

連接電路。電源電動勢為8.0V,內阻可以忽略。單刀雙擲開關S先跟2相接，某時刻

開關改接1,一段時間后，把開關再改接2實驗中使用了電流傳感器來采集電流隨時間

的變化情況。

圖I

試卷第4頁，共8頁

圖2

(1)開關S改接2后，電容器進行的是(選填“充電”或“放電”)過程。此

過程得到的N圖像如圖2所示，圖中用陰影標記的狹長矩形的面積的物理意義是

o如果不改變電路其他參數(shù)，只減小電阻R的阻值，則此過程的4曲線與

坐標軸所圍成的面積將(選填“減小”、“不變”或“增大”)。

(2)若實驗中測得該電容器在整個放電過程中釋放的電荷量Q=3.44xl0-3c,則該電容

器的電容為μF°

(3)關于電容器在整個充、放電過程中的q-f圖像和UAB-f圖像的大致形狀，可能正確

的有S為電容器極板所帶的電荷量，UAB為肉、B兩板的電勢差)。

5.(2020?北京西城.二模)某同學練習使用多用電表。

(1)該同學使用多用電表測量某電阻時，選擇開關和指針位置如圖1所示，若他的操作是

正確的，則該電阻的測量值為Ωo

歐

姆

調

零

旋

選鈕

擇

開

關

圖1

誤差,

小測量

了減

。為

過小

角度

偏轉

指針

發(fā)現(xiàn)

阻，

一電

量另

位測

同擋

用相

繼續(xù)

同學

(2)該

按操

驟并

的步

合理

挑出

項中

列選

(從下

作是

的操

進行

應該

量前

行測

次進

他再

列)。

序排

作順

筆接觸

和黑表

紅表筆

A.將

置

00”位

到“XI

關旋轉

選擇開

B.把

”位置

到“XI

關旋轉

選擇開

C.把

點

歐姆零

針指向

鈕使表

調零旋

節(jié)歐姆

D.調

勻

線是均

的刻度

、電壓

電流

直流

的，而

均勻

是不

度線

的刻

電阻

用電表

意到多

同學注

(3)該

表的電

據(jù)歐姆

。請根

所示

如圖2

圖，

示意

電路

表的

歐姆

電表

多用

閱到

本上查

他在課

的。

___。

______

因___

勻的原

線不均

的刻度

析電阻

知識分

合所學

，結

意圖

路示

RX

圖2

體質

、物

受力

物體

度與

加速

研究

驗裝置

示的實

圖1所

模)用

考二

城.統(tǒng)

京西

0.北

202

6.(

。

關系

間的

量之

頁

共8

頁，

第6

試卷

打點計時器

小手牛紙帶/

砂桶

Si

(1)研究加速度與物體質量之間的關系的主要實驗步驟如下：

a.用天平測出小車的質量m0t,

b.安裝好實驗器材，調整木板傾角平衡摩擦力和其他阻力。

c.在小桶內裝砂，用細繩懸掛小桶并繞過滑輪系在小車上，調整細繩方向與木板平行。

d.接通電源，放開小車，打點計時器在紙帶上打下一系列點；斷開電源，取下紙帶并在

紙帶上標上編號。

e.保持砂和桶的總質量不變，多次在小車上加放祛碼以改變小車的總質量相，并做好記

錄,重復步驟d。

f?求出每條紙帶對應的加速度并填入表中；在坐標紙上建立坐標系，描點作圖，以研究

加速度與質量的關系。

綜合上述實驗步驟，請你完成以下任務：

①實驗中，需要平衡摩擦力和其它阻力，在此過程中，下列說法正確的是。

A.小車后面不能拖紙帶

B.系在小車的細繩上不能懸掛小桶

C.打點計時器必須接通電源

②圖2所示為實驗中得到的一條紙帶，紙帶上相鄰兩計數(shù)點之間的時間間隔為r=o.ιθs,

由圖中數(shù)據(jù)可計算出小車的加速度”=m∕s2..(結果保留2位有效數(shù)字)

,BCDE;

?B.單位:cm

<--------------------18.60------------------->

<27.00---------------------------------------------->

圖2

③若實驗中砂和桶的總質量為加，則從理論分析可得砂和桶的總重力加g與細繩對小車

的拉力廠的大小關系為加gF(選填“略大于”、“等于”或“略小于”)。

(2)某同學在研究加速度與物體受力之間的關系時改進了實驗方案,他用無線力傳感器來

測量小車受到的拉力。如圖3所示，他將無線力傳感器和小車固定在一起，將系著砂桶

的細繩系在傳感器的掛鉤上，調整細繩方向與木板平行。

傳感器打占計時器

墊塊

砂F桶

圖3

請判斷在改進后的實驗中以下步驟是否還有必要（選填“有必要''或"沒必要”）。

步驟是否有必要

調整木板傾角平衡摩擦力和其他阻力—

控制砂和桶的總質量應遠小于小車和車內

—

祛碼的總質量

試卷第8頁，共8頁

參考答案:

1.充電AC①見解析

【詳解】(1)[1][2][3]將開關先與“1”端閉合，電容器與電源相連，進行充電。稍后再將開關

與“2”端閉合。電容器放電，充電電流與放電電流方向相反，且電流均逐漸變小，故傳感器

的電流隨時間變化的圖像為A。充電過程，電壓逐漸增大，且增大的越來越慢，放電過程電

壓逐漸變小，減小的越來越慢，故電壓隨時間變化的圖像為C。

(2)[4][5]用同一電路分別給兩個不同的電容器充電，電容器的電容G<Cz,則充電完成后,

兩電容器兩端電壓相同，根據(jù)Q=CU可知，電容器1帶電量小，而入圖像面積代表帶電

量，所以對應電容為Cl的電容器充電過程∕τ圖像的是①。

2.B%=3(%-X)X3+X1=2X2見解析用直徑較大的容器

【詳解】(1)[1]觀察到A、B兩球同時落地，說明兩球在豎直方向的運動完全相同，即可以

說明平拋運動在豎直方向上是自由落體運動；故選B。

(2)⑵⑶小球拋出后在0、A、B、C點若時間間隔相等，則需滿足

^y=gτ2

即滿足

(%-%)-(%-%)=(%-?l)-Ji

即

%=3(%-χ)

如果小球的水平分運動是勻速直線運動，則還滿足

X3-X2=X2-X1

即

x3+Λ1=2X2

(3)a.[4]若測量讀數(shù)太慢，則隨著水的不斷流出，則水從管口流出的速度會不斷減小，則

在豎直高度不變的情況下，水流的射程會減小，即X減小。

b.[5]為了減小實驗誤差，應選用直徑較大的容器；因用直徑較大的容器時，當管中流出同樣

多的水時，容器中液面下落的高度較小，則對管口水流的速度影響較小。

4兀2

3.AD1.85-----L9.9偏大

g

答案第1頁，共4頁

【詳解】⑴口］根據(jù)

7=

得

4π2L

F

知需要測量擺長，在實驗過程中擺球越重，空氣阻力對實驗的影響越小，擺長越長，周期越

長測量誤差越小。AD正確;

(2)［2］如圖所示，游標卡尺主尺