北京高三一模物理分类汇编实验.docx
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北京高三一模物理分类汇编实验
2020年北京高三一模分类汇编
--------实验
电学实验
2020朝阳一模
15.(8分)在“测量电源的电动势和内阻”的实验中,已知待测电池的电动势约1.5V,内阻约1.0Ω。
某同学利用图甲所示的电路进行测量,已知实验室除待测电池、开关、导线外,还有下列器材可供选用:
电流表A1:
量程0~0.6A,内阻约0.125Ω
电流表A2:
量程0~3A,内阻约0.025Ω
电压表V:
量程0~3V,内阻约3kΩ
滑动变阻器R1:
0~20Ω,额定电流2A
滑动变阻器R2:
0~100Ω,额定电流1A
(1)为了调节方便,测量结果尽量准确,实验中电流表应选用,滑动变阻器应选用(填写仪器的字母代号)。
(2)经过多次测量并记录对应的电流表示数I和电压表示数U,利用这些数据在图乙中画出了U-I图线。
由此得出电源的电动势
E=V;内阻r=Ω。
(3)该同学实验中发现,在保证所有器材安全的情况下,调节滑动变阻器的滑片时电压表的示数取不到1.0V以下,出现这一现象的原因可能是;改进的方法为。
2020东城一模
16.(12分)
同学们想测量由两节干电池串联而成的电池组的电动势E和内阻r。
⑴第一小组的同学用电压表、电阻箱、开关、若干导线和待测电池组连成电路,如图甲所示。
电路中用到的器材均完好无损。
①检查电路时,他们发现在开关闭合前电压表示数不为零,这是由于导线_____(填写表示导线的字母)连接错误造成的。
改正错误连接后再次闭合开关,他们发现电压表有示数,但改变电阻箱连入电路的阻值时,电压表示数保持不变,原因可能是(写出一条即可)___________________________________________。
图乙
a2
b1
a1
O
V
a
b
c
d
e
图甲
②排除故障后,他顺利完成实验,并根据测得的数据画出图乙所示的
-
图线,其中U为电压表示数,R为电阻箱连入电路的阻值。
由图知:
电池组的电动势E=,内阻r=。
图乙
r
E
G
⑵第二小组的同学用一块检查完好的灵敏电流计(满偏电流Ig已知,内阻Rg未知)、电阻箱、开关、若干导线和待测电池组连成电路,如图丙所示。
闭合开关后,调节电阻箱阻值为R1时灵敏电流计指针达到满偏,调节电阻箱阻值为R2时灵敏电流计指针达到半偏。
请你通过推导说明,在这种测量方法中由于灵敏电流计的内阻Rg未知是否会对电动势和内阻的测量造成系统误差。
2020房山一模
16.(10分)用一段长约为80cm的金属丝做“测定金属的电阻率”的实验。
(1)为选择合适电路,先用多用电表粗测金属丝电阻Rx。
将选择开关“K”旋转到欧姆档“×10”位置,正确操作后,将两表笔与待测电阻Rx相接,发现指针偏转角度过大,为得到比较准确的测量结果,应将选择开关“K”旋转到电阻档(填“×1”或“×100”)位置。
更换欧姆档重新调零并测量,指针如下图甲所示,其读数为Ω。
(2)用螺旋测微器测量金属丝的直径,某次测量结果如上图乙所示,读数为mm。
(3)在用电压表和电流表测金属丝的电阻时,提供下列供选择的器材:
A.直流电源(电动势约为3.0V,内阻很小)
B.电压表(量程0~3V,内阻约3k
)
C.电流表(量程0~0.6A,内阻约0.15
)
D.电流表(量程0~3A,内阻约0.025
)
E.滑动变阻器(阻值范围0~15
,最大允许电流1A)
F.滑动变阻器(阻值范围0~200
,最大允许电流2A)
G.开关、导线。
为了有较高的测量精度,并能测得多组数据,在供选择的器材中,电流表应选择,滑动变阻器应选择。
(填字母代号)
(4)在实验中,某同学按照图甲所示电路图进行连线,连成图乙所示的电路进行实验,请将图中接线错误之处改正过来。
(多余的导线上画×表示删除,添加的导线用笔在图中画出)。
(5)用上问图甲所示电路进行测量金属丝的电阻,测量结果比真实值(填“偏大”或“偏小”),造成这样误差的原因。
2020丰台一模
15.(6分)
某同学采用伏安法测量阻值约为5的铅笔芯的电阻值。
(1)现有的实验器材如下:
A.电压表V1(量程0~3V,内阻约3k)
B.电压表V2(量程0~15V,内阻约15k)
C.电流表A1(量程0~3A,内阻约0.01)
D.电流表A2(量程0~0.6A,内阻约0.1)
E.滑动变阻器R1(0~20)
F.滑动变阻器R2(0~500)
0
1.0
2.0
I/A
0.2
0.4
U/V
3.0
0.6
G.电源E(电动势为3.0V)及开关和导线若干
该同学从以上器材中选择合适的器材连接好电路进行测量,则电压表应选择,电流表应选择,滑动变阻器应选择,(选填各器材前的字母)。
(2)某同学根据测量数据在U-I坐标系中描点,如图所示,请画出U-I图线。
(3)由图线可计算出铅笔芯的电阻为_____Ω(保留两位有效数字)。
2020密云一模
15、(8分)在“观察电容的充、放电现象”实验中,电路如图9(甲)所示。
(1)将开关接通1,电容器的_________(填“上”或“下”)极板带正电,再将S接通2,通过电流表的电流方向向__________(填“左”或“右”)。
(2)若电源电动势为10V,实验中所使用的电容器如图9(乙)所示,充满电后电容器正极板带电量为___________C(结果保留两位有效数字)。
(3)下列关于电容器充电时,电流i与时间t的关系;所带电荷量q与两极板间的电压U的关系正确的是____________________。
2020石景山一模
16.(10分)在“测电池的电动势和内电阻”的实验中,具有如下器材:
待测干电池E一节,电压表
,电流表
,滑动变阻器
,滑动变阻器
,开关
,导线若干。
(结果均保留2位小数)
(1)为方便实验调节且能较准确地进行测量,滑动变阻器应选用(填
或
)。
(2)实验所用电路如图甲所示,请用笔画线代替导线在图乙中完成实物连接图,要求保证开关在闭合前滑动变阻器的滑片处于正确的位置。
(3)该同学由实验数据得到图丙中的图像
,根据图像
求得电源电动势
,内电阻
。
(4)丙图中
图线是某电阻
的伏安特性曲线,则两条图线
的交点的横、纵坐标分别表示,该同学将该电阻
与本实验中的所用的电池连成一闭合电路,此时电阻
消耗的电功率是_______
。
(5)假如本实验中所使用的电压表的内阻很大(可视为理想电压表),而电流表是具有一定的内阻(不可忽略),则根据本实验原理图所测得的电源电动势值将,内电阻值将。
(选填“偏大”、“偏小”、“不变”)
2020顺义一模
15.(6分)
某同学用图12中所给器材进行与安培力有关的实验。
两根金属导轨ab和
固定在同一水平面内且相互平行,足够大的电磁铁(未画出)的N极位于两导轨的正上方,S极位于两导轨的正下方,一金属棒置于导轨上且与两导轨垂直。
(不计金属导轨的电阻和摩擦)
(1)在开关闭合后,金属棒向(选填“左侧”或“右侧”)移动。
(2)为使金属棒在离开导轨时具有更大的速度,有人提出以下建议:
A.适当增加两导轨间的距离
B.保持两个导轨间距不变,换一根更长的金属棒
C.将滑动变阻器滑片向左移动
D.把磁铁换成磁性更强的足够大的钕铁硼磁铁
其中正确的是(填入正确选择前的字母)。
(3)如果将电路中电流方向反向,磁场也反向,金属棒将会向(选填“左侧”或“右侧”)移动
2020顺义一模
16.(12分)
(1)同学们通过查阅资料知道,将锌、铜两电极插入水果中,电动势大约会有1V多一点。
小明同学找来了一个土豆做实验,如图13所示,当用量程为0~3V、内阻约50kΩ的伏特表测其两极电压时读数为0.96V,用欧姆表直接测“土豆电池”的两极,测得内阻r的读数为30Ω。
小丽同学用灵敏电流表直接接“土豆电池”的两极,测得电流为0.32mA,根据前面小明用伏特表测得的0.96V电压,由全电路欧姆定律得内阻r=3kΩ。
小明认为土豆的内阻为30Ω,小丽则认为其内阻为3kΩ。
以下关于两位同学实验过程的分析,正确的是
A.小明的方法不正确,因水果电池本身有电动势,故不能用欧姆表直接测其内阻
B.小明的方法正确,因水果电池本身也是一个导体,可以用欧姆表直接测其电阻
C.小丽的测量结果十分准确,除了读数方面的偶然误差外,系统误差很小
D.小丽的测量结果不准确,因为水果电池内阻很大,用伏特表测得的电动势误差很大,因此计算出的内阻误差也很大
(2)为尽可能准确地测定一个电动势和内阻未知的电源,实验室除了导线和开关外,还有以下一些器材可供选择:
A.电流表
(量程为0~0.6A,内阻约为1Ω)
B.灵敏电流表
(量程为0~0.6mA,内阻约为800Ω)
C.灵敏电流表
(量程为0~30μA,内阻未知)
D.滑动变阻器
(最大阻值约10Ω)
E.滑动变阻器
(最大阻值约2kΩ)
F.定值电阻(阻值为2kΩ)
G.电阻箱R(0~9999Ω)
①实验中应选择的器材是(填器材前的字母代号)。
②在方框中画出应采用的电路图。
③实验时,改变电阻箱R的阻值,记录下电流表的示数I,得到若干组R、I的数据,根据实验数据绘出如图14所示的
图线,由此得出其电源的电动势为V(保留两位有效数)。
按照此实验方法,请分析内电阻的测量值与真实值大小关系,并给出必要的说明:
。
2020西城一模
16.(10分)用如图1所示的电路图测量一节干电池的电动势和内阻。
(1)在下表中选出适当的实验器材进行实验。
器材(型号)
规格
电压表(V1)
0~3V,内阻约3kΩ
电压表(V2)
0~15V,内阻约15kΩ
电流表(A1)
0~0.6A,内阻约0.125Ω
电流表(A2)
0~3A,内阻约0.025Ω
滑动变阻器(R1)
总阻值约20Ω
滑动变阻器(R2)
总阻值约1000Ω
待测干电池
电动势约为1.5V
开关(S)
导线若干
实验中电流表应选用_____;电压表应选用_____;滑动变阻器应选用____(填器材代号)。
(2)完成图2中实物间的连线。
(3)甲同学在实验中记录了6组数据如下表所示,其中5组数据的对应点已经标在坐标纸上,请标出余下一组数据对应的坐标点,并画出U-I图线。
序号
1
2
3
4
5
6
U(V)
1.45
1.40
1.30
1.25
1.20
1.10
I(A)
0.06
0.12
0.24
0.26
0.36
0.48
根据所画图线,可得出干电池的电动势E=V。
(4)甲同学认为若不考虑电压表和电流表内阻对实验的影响,则电压表的读数U与对应的电流表的读数I的比值
就等于干电池的内阻;乙同学认为电压表的读数变化量
与相对应的电流表的读数变化量
的比值的绝对值
才等于电源的内阻。
请判断哪位同学的观点是正确的,并说明你的判断依据。
2020延庆一模
15.(8分)某同学在实验室进行探究变压器原、副线圈电压与匝数关系的实验。
他准备了可拆变压器、多用电表、开关和导线若干,
(1)实验需要以下哪种电源_________
A.低压直流电源B.高压直流电源
C.低压交流电源D.高压交流电源
(2)该同学认真检查电路无误后,先保证原线圈匝数不变,改变副线圈匝数:
再保证副线圈匝数不变,改变原线圈匝数。
分别测出相应的原、副线圈电压值。
由于交变电流电压是变化的,所以,我们实际上测量的是电压的___值(填“有效或“最大”)。
其中一次多用电表读数如图11所示,此时电压表读数为___________
(3)理想变压器原、副线圈电压应与其匝数成____(填“正比”"或“反比”),实验中由于变压器的铜损和铁损)导致原线圈与副线圈的电压之比一般____(填“大于"“小于”或“等于")原线圈与副线圈的匝数之比
热学实验
2020朝阳一模
16.(10分)在“油膜法估测分子直径”的实验中,我们通过宏观量的测量间接计算微观量。
(1)本实验利用了油酸分子易在水面上形成(选填“单层”或“多层”)分子油膜的特性。
若将含有纯油酸体积为V的一滴油酸酒精溶液滴到水面上,形成面积为S的油酸薄膜,则由此可估测油酸分子的直径为。
(2)某同学实验中先取一定量的无水酒精和油酸,制成一定浓度的油酸酒精溶液,测量并
计算一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积后,接着又进行了下列操作:
A.将一滴油酸酒精溶液滴到水面上,在水面上自由地扩展为形状稳定的油酸薄膜
B.将画有油酸薄膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上计算油酸薄膜的面积
C.将玻璃板盖到浅水盘上,用彩笔将油酸薄膜的轮廓画在玻璃板上
D.向浅盘中倒入约2cm深的水,将痱子粉均匀地撒在水面上
以上操作的合理顺序是(填字母代号)。
(3)若实验时痱子粉撒的太厚,则所测的分子直径会(选填“偏大”或“偏小”)。
(4)本实验中油膜的形成是分子力的作用效果。
图甲为分子力F随分子间距r的变化图线,图乙为某同学参照图甲所做的分子势能Ep随分子间距r的变化图线。
请你对图乙的合理性做出分析,填在下面表格相应的位置中。
指出合理或不合理之处并简述理由
合理之处
不合理之处
2020西城一模
15.(6分)某同学用如图所示装置探究气体做等温变化的规律。
(1)在实验中,下列哪些操作不是必需的__________。
A.用橡胶塞密封注射器的下端
B.用游标卡尺测量柱塞的直径
C.读取压力表上显示的气压值
D.读取刻度尺上显示的空气柱长度
(2)实验装置用铁架台固定,而不是用手握住玻璃管(或注射器),并且在实验中要缓慢推动活塞,这些要求的目的是_____________________________________。
(3)下列图像中,最能直观反映气体做等温变化的规律的是__________。
力学实验
2020东城一模
15.(6分)
一位同学利用如图甲所示的装置进行验证动量守恒定律的实验。
他安装好实验装置,斜槽与水平槽之间平滑连接,且槽的末端水平。
在水平地面上依次铺上白纸、复写纸,记下铅垂线所指的位置O。
选择两个半径相同的小球开始实验,主要实验步骤如下:
a.不放球2,使球1从斜槽上某一固定位置由静止开始滚下,落到记录纸上留下落点痕迹。
多次重复上述操作。
b.把球2放在水平槽末端位置,让球1仍从原位置由静止开始滚下,与球2碰撞后,两球分别在记录纸上留下各自的落点痕迹。
多次重复上述操作。
c.在记录纸上确定M、P、N为三个落点的平均位置,并用刻度尺分别测量M、P、N离O点的距离,即线段OM、OP、ON的长度。
⑴下列说法正确的是____________。
A.球1的质量大于球2的质量
B.实验过程中记录纸可以随时移动
C.在同一组实验中,每次球1必须从同一位置由静止释放
D.在同一组实验中,球2的落点并不重合,说明操作中出现了错误
⑵已知球1的质量为m1,球2的质量为m2,落点的平均位置M、P、N几乎在同一条直线上。
如果m1·OM+m2·ON近似等于_________________,则可以认为验证了动量守恒定律。
⑶实验过程中要求槽末端水平,请你说明原因。
2020房山一模
15.(8分)在“验证机械能守恒定律”实验中,利用重物拖着纸带自由下落通过打点计时器并打出一系列的点,对纸带上点迹进行测量,经过数据处理即可验证机械能守恒定律。
(1)在实验过程中,下列说法正确的是
A.实验时应先接通打点计时器的电源再释放纸带
B.实验时纸带与打点计时器的两个限位孔要在同一竖直线上
C.打点计时器、天平和刻度尺是本实验中必须使用的测量仪器
D.实验中重物的质量大小不影响实验误差
(2)正确进行实验操作,从打出的纸带中选出符合要求纸带,如图所示。
图中O点为打点起始点,且速度为零。
选取纸带上打出的连续点,标上A、B、C……测得其中E、F、G点距打点起始点O的距离分别为h1、h2、h3。
已知重物的质量为m,当地重力加速度为g,打点计时器的打点周期为T。
为验证此实验过程中机械能是否守恒,需要计算出从打下O点到打下F点的过程中,重物重力势能减少量△Ep=_________,动能增加量△Ek=_________。
(用题中所给字母表示)
(3)利用该装置还可以测量当地的重力加速度,某同学的做法是以各点到起始点的距离h为横坐标,以各点速度的平方v2为纵坐标,建立直角坐标系,用实验测得的数据绘制出v2-h图像,如图所示。
由v2-h图像求得的当地重力加速度g=_________m/s2。
(结果保留三位有效数字)
2020丰台一模
16.(12分)
现有两组同学在做“探究加速度与物体受力、物体质量的关系”实验。
(1)甲组同学利用如图1所示的装置,打点计时器使用的交流电的频率为50Hz。
打点计时器
纸带
小车
木板
图1
小吊盘
①他们用小木块将长木板无滑轮的一端垫高,目的是平衡摩擦力。
具体操作是:
把木板垫高后,装有纸带的?
小车放在木板上,在(选填“挂”或“不挂”)小桶并且计时器(选填“打点”或“不打点”)的情况下,轻推一下小车,若小车拖着纸带做匀速运动,表明已经消除了摩擦力的影响。
②图2是某次实验得到的纸带,两计数点间有四个点未画出,部分实验数据如图所示,则小车的加速度a=________m/s2。
(2)乙组同学的实验平面很光滑,摩擦力可以忽略不计。
他们通过测量质量相同的两辆小车在相同时间内通过的位移来比较它们的加速度,进而探究加速度与力的关系,实验装置如图3所示。
将轨道分上下双层排列,两小车尾部的刹车线由后面的刹车系统同时控制,能使小车同时立即停下来。
通过改变槽码盘中的槽码来改变拉力的大小。
1通过比较两小车的位移来比较两小车的加速度大小,你认为(选填“可行”或“不可行”),请说明理由。
实验次数
小车
拉力F/N
位移s/cm
1
甲
0.1
22.3
乙
0.2
43.5
2
甲
0.2
29.0
乙
0.3
43.0
3
甲
0.3
41.0
乙
0.4
55.4
1已知两小车质量均为500g,实验数据如表中所示。
分析表中数据,你能得到结论是:
。
一位同学通过比较实验中的数据,发现当乙车的拉力由0.2N增加到0.3N时,位移减小了0.5cm,力增大时加速度是不可能减小的,从而判定第一、二组实验数据至少有一组是有问题的,你(选填“同意”或“不同意”)他的观点,请说明理由。
2020海淀一模
16.(11分)用如图13所示装置验证机械能守恒定律。
(1)除带夹子的重物、纸带、铁架台(含夹子)、电磁打点计时器、导线及开关外,在下列器材中,还需要使用的一组器材是。
A.直流电源、天平(含砝码)
B.直流电源、刻度尺
C.交流电源、天平(含砝码)
D.交流电源、刻度尺
(2)实验中,先接通电源,再释放重物,得到如图14所示的一条纸带。
在纸带上选取连续打出的5个点A、B、C、D、E,测得C、D、E三个点到起始点O的距离分别为hC、hD、hE。
已知当地重力加速度为g,打点计时器打点的周期为T。
设重物的质量为m,则从打下O点到打下D点的过程中,重物的重力势能减少量为,动能增加量为。
(用上述测量量和已知量的符号表示)
(3)对于上述实验,有的同学提出研究的运动过程的起点必须选择在O点,你同意这种看法吗?
如果同意请你说明理由;如果不同意,请你给出当起点不在O点时,实验中验证机械能守恒的方法。
(4)机械能包括动能、重力势能和弹性势能,为了在三种能量相互转化的情况下再次验证机械能守恒定律,实验小组设计了如图15所示的实验装置。
力传感器一端固定在铁架台的横梁上,另一端与轻弹簧相连,轻弹簧下端悬挂着下表面水平的重物,在重物正下方放置着上表面水平的运动传感器,两个传感器再通过数据采集器和电脑相连(图未画出)。
实验过程中保持铁架台固定,弹簧始终在弹性限度内,重物只在竖直方向上下运动,没有转动。
他们首先用天平测得重物的质量为m,然后:
用运动传感器实时记录重物的速度继而得到重物的动能Ek;
选择运动传感器的上表面所在位置为重力势能零点,用运动传感器实时记录重物下表面与运动传感器上表面的距离,继而得到重物的重力势能Ep;
将弹簧原长时重物下表面到运动传感器上表面间的距离,与物体运动过程中这两个表面间的实时距离之差作为弹簧形变量,结合力传感器测得的弹力大小F,通过计算得到了弹簧在每个时刻的弹性势能E弹。
分析上述三种能量之和E随时间的变化情况,如果在误差允许的范围内,E随时间保持不变,则可认为重物(包括地球)和弹簧组成的系统机械能守恒。
已知实验得到的F-t图象如图16所示,则如图17所示的图象中可能正确的是。
图17
E弹
0
t
B
T
2T
3T
Ep
0
t
A
T
2T
3T
E
0
t
D
T
2T
3T
Ek
0
t
C
T
2T
3T
2020海淀一模反馈
16.用如图13所示装置验证机械能守恒定律。
(1)除带夹子的重物、纸带、铁架台(含夹子)、电磁打点计时器、导线及开关外,在下列器材中,还需要使用的器材是。
A.直流电源B.刻度尺
C.天平(含砝码)D.交流电源
(2)实验中,先接通电源,再释放重物,得到如图14所示的一条纸带。
在纸带上选取连续打出的5个点A、B、C、D、E,测得A、B、C、D、E五个点到起始点O的距离分别为hA、hB、hC、hD、hE。
已知当地重力加速度为g,打点计时器打点的周期为T。
设重物的质量为m,则从打下B点到打下D点的过程中,重物的重力势能减少量为,动能增加量为。
(用上述测量量和已知量的符号表示)
(3)在确定研究的运动过程时,若以O点为研究的起点,为了更便捷地计算重物动能的增加量,研究的终点可以是。
A.A点B.B点C.C点D.D点E.E点
(4)若以O点为研究的起点,为了尽可能减小测量所造成的误差,研究的终点应该选择 点。
A.A点B.B点C.C点D.D点E.E点
(5)机械能包括动能、重力势能和弹性势能,为了在三种能量相互转化的情况下再次验证机械能守恒定律,实验小组设计了如图15所示的实验装置。
力传感器一端固定在铁架台的横梁上,另一端与轻弹簧相连,轻弹簧下端悬挂着下表面水平的重物,在重物正下方放置着上表面水平的运动传感器,两个传感器再通过数据采集器和电脑相连(图未画出)。
实验过程中保持铁架台固定,弹簧始终在弹性限度内,重物只在竖直方向上下运动,没有转动。
他们首先用天平测得重物的质量为m,然后:
用运动传感器实时记录重物的速度继而得到重物的动能Ek;
F
0
t
图16
T
2T
3T
选择运动传感器的上表面所在位置为重力势能零点,用运动传感器实时记录重物下表面与运动传感器上表面的距离,继而得到重物的重力势能Ep;
将弹簧原长时重物下表面到运动传感器上表面间的距离,与物体运动过程中这两个表面间的实时距离之差作为弹簧形变量,结合力传感器测得的弹力大小F,通过计算得到了弹簧在每个时刻的弹性势能E弹
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