2018北京各区高考一模物理试题中的实验习题二

2018北京各区高考一模物理试题中的实验习题二

‎2018北京各区高考一模物理试题中的实验习题(二)‎ ‎1，（平谷区）21．（18分）‎ ‎（1）在做“用油膜法测分子的大小”实验时，利用油酸分子的特性，易在水面上形成_______（选填“单层”或“多层”）分子油膜，在某次实验中，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，则由此可估测出油酸分子的直径为_______。‎ ‎ 图甲 ‎（2）“研究平抛物体的运动”实验的装置如图甲所示．钢球从斜槽上滚下，经过水平槽飞出后做平抛运动．每次都使钢球从斜槽上同一位置由静止滚下，在小球运动轨迹的某处用带孔的卡片迎接小球，使球恰好从孔中央通过而不碰到边缘，然后对准孔中央在白纸上记下一点。通过多次实验，在竖直白纸上记录钢球所经过的多个位置，用平滑曲线连起来就得到钢球做平抛运动的轨迹．‎ ‎ ①实验所需的器材有：白纸、图钉、平板、铅笔、弧形斜槽、小球、重锤线、有孔的卡片，除此之外还需要的一项器材是______‎ A．天平 B．秒表 C．刻度尺 ‎ ②在此实验中，小球与斜槽间有摩擦______（选填“会”或“不会”）使实验的误差增大；如果斜槽末端点到小球落地点的高度相同，小球每次从斜槽滚下的初始位置不同，那么小球每次在空中运动的时间______（选填“相同”或“不同”）‎ ‎ ③在实验中，在白纸上建立直角坐标系的方法是：使斜槽末端的切线水平，小球在槽口时，在白纸上记录球的重心在竖直木板上的水平投影点O，作为小球做平抛运动的起点和所建坐标系的原点，接下来应该选择的步骤是______‎ ‎ A．利用悬挂在槽口的重锤线画出过O点向下的竖直线为y轴．取下白纸，在纸上画出过O点，与y轴垂直、方向向右的直线为x轴．‎ 图乙 ‎ B．从O点向右作出水平线为x轴．取下白纸，在纸上画出过O点，与x轴垂直、方向向下的直线为y轴．‎ ‎ ④如图乙所示是在实验中记录的一段轨迹。已知小球是从原点O水平抛出的，经测量A点的坐标为（40cm，20cm），g取 ‎10m/s2，则小球平抛的初速度v0=_________m/s，若B点的横坐标为xB=60cm，则B点纵坐标为yB=_________m。‎ ‎ ⑤一同学在实验中采用了如下方法：如图丙所示，斜槽末端的正下方为O点．用一块平木板附上复写纸和白纸，竖直立于正对槽口前的O1处，使小球从斜槽上某一位置由静止滚下，小球撞在木板上留下痕迹A．将木板向后平移至O2处，再使小球从斜槽上同一位置由静止滚下，小球撞在木板上留下痕迹B．O、O1间的距离为x1，O、O2间的距离为x2，A、B间的高度差为y．则小球抛出时的初速度v0为________‎ ‎ 图丙 ‎ ‎ A． B． C． D．‎ ‎2，（门头沟区）21. （18分）‎ ‎（1）研究平抛物体的运动的实验装置如图甲所示。‎ ‎①除了木板、小球、斜槽、铅笔、重垂线、图钉之外，下列器材中还需要的是______．‎ A．游标卡尺 B．刻度尺 C．天平 D．秒表 ‎②关于该实验，下列说法正确的是________‎ A. 将斜槽的末端调成水平 B. 保持斜槽轨道光滑 C. 应使小球每次从斜槽上相同的位置由静止滑下 D. 固定在挡板上的坐标纸可以不在竖直平面内 ‎（2）在常温下“测定金属电阻率”的实验中，所用测量仪器均已校准。‎ ‎①用米尺测量金属丝的长度，如图乙所示，测量值为 _______cm；用螺旋测微器测金属丝的直径，如图丙所示，测量值为________mm。‎ ‎ ‎ ‎②用图丁所示电路测量电阻丝的电阻Rx时，以下滑动变阻器应选择_______（用滑动变阻器前面的字母表示）‎ A. 滑动变阻器R1（0～200Ω，额定电流2A） B. 滑动变阻器R2（0～5Ω，额定电流2A）‎ ‎③实验测得电阻的阻值为2.4Ω，该测量值比实际值偏_____（填“大” 或“小”），由于图丁所示的安培表外接而导致的测量电阻的误差，属于_________（填“偶然误差” 或“系统误差”）‎ ‎④根据以上数据可知被测电阻是表1中的哪种材料_________‎ 表1：几种导体材料常温时的电阻率 材料 银 铜 钨 铁 镍铬合金 ρ（Ω∙m）‎ ‎1.6×10-8‎ ‎1.7×10-8‎ ‎5.3×10-8‎ ‎1.0×10-7‎ ‎1.0×10-6‎ ‎⑤若按图戊所示的电路进行测量，可以消除由于电表内阻造成的误差.利用该电路进行实验的主要操作过程是：‎ 第一步：先将R2的滑动触头调到最左端，单刀双拼开关S2向1闭合，闭合开关S1，调节滑动变阻器R1和R2，使电压表和电流表的示数尽量大些（不超过量程），读出此时电压表和电流表的示数U1、I1‎ 第二步：保持两滑动变阻器的滑动触头位置不变，将单刀双掷开关S2向2闭合，读出此时电压表和电流表的示数U2、I2请写出由以上记录数据计算被测电阻的表达式Rx=___________。‎ ‎3，（通州区）21．（18分）‎ ‎（1）某同学做“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验。‎ A V P ‎①如图所示是实验器材的实物图，部分电路已连接，请补充连接好剩余部分电路。‎ ‎②通过实验发现，随着小灯泡两端电压的增大，灯丝的阻值也增大，这是因为_________________________________。‎ ‎（2）用图1所示实验装置做“用单摆测定重力加速度”的实验。‎ ‎0‎ ‎0‎ ‎0‎ ‎1‎ ‎2‎ 主尺 cm 图2‎ ‎5‎ O 图1‎ ‎①组装好单摆后在摆球自然悬垂的情况下，用米尺测出摆线长为l，再用游标卡尺测量摆球直径，如图2所示，摆球的直径d为___________mm，则单摆摆长为___________（用字母l、d表示）。‎ ‎②为了提高实验精确度，下列说法正确的是___________（选填字母代号）。‎ A．用塑料球做摆球 B．当摆球经过平衡位置时开始计时 C．把摆球从平衡位置拉开一个很大的角度后释放 D．测量一次全振动的周期，根据公式计算重力加速度g 序号 摆长l/m T2/s2‎ ‎1‎ ‎0.750‎ ‎3.08‎ ‎2‎ ‎0.800‎ ‎3.29‎ ‎3‎ ‎0.850‎ ‎3.49‎ ‎4‎ ‎0.900‎ ‎3.68‎ ‎5‎ ‎0.950‎ ‎3.89‎ l/m T2/s2‎ ‎0.70‎ ‎0.75‎ ‎0.80‎ ‎0.85‎ ‎0.90‎ ‎0.95‎ ‎1.00‎ ‎2.8‎ ‎3.00‎ ‎3.2‎ ‎3.40‎ ‎3.60‎ ‎3.80‎ ‎4.00‎ 图3‎ ‎╋‎ ‎╋‎ ‎╋‎ ‎╋‎ 表1‎ ‎③表1是在不同摆长下进行实验，得到的一组摆长l与周期平方T2的数据。在图3中已经标出了测量数据对应的4个坐标点，请在图中标出第3次测量数据的坐标点，描绘T2-l图线，并简要说明如何根据画出的图线求得当地的重力加速度g：________________________________________________________。‎ ‎④若测量的重力加速度g值偏小，可能的原因是___________（选填字母代号）。‎ A．把悬点到摆球下端的长度记为摆长 B．当小球摆到最高点时开始计时 C．摆线上端未牢固地系于悬点，在振动过程中出现松动 D．实验中误将摆球经过平衡位置49次数为50次 ‎⑤某同学测重力加速度，他用长细线和小铁球做了一个单摆，手头却只有一根量程为30cm的刻度尺，于是他先用此单摆进行实验，测得单摆的周期为T1，然后将单摆摆长减小l（l小于刻度尺量程）再次实验，测得相应单摆的周期为T2，由此可得重力加速度g=___________（用字母l、T1、T2表示）。‎ ‎4，（密云区）（21．（18分）一个标有“3.8V，0.3A”字样的小灯泡，其灯丝的电阻会随温度的升高而变化，一探究性学习小组在实验室研究这一问题，现实验室备有以下实验器材：‎ 电池组E：电动势9V，内阻0.5Ω 电压表V1：量程0～5V，内阻2.0kΩ电压表V2：量程0～15V，内阻3.0kΩ 电流表A1：量程0～0.3A，内阻2.0Ω电流表A2：量程0～6A，内阻0.4Ω 滑动变阻器R1：0～10Ω，额定电流2A滑动变阻器R2：0～100Ω，额定电流0.5A ‎ 固定电阻R0：5Ω，额定电流5A开关S一个、欧姆表一只、导线若干 ‎① 实验开始，小组中的某位成员用欧姆表探测了该小灯泡的电阻，他所选择的倍率为“×1档”，并且进行了正确的操作步骤，你认为他的测量结果可能是 A．2Ω左右 B．12欧左右 C．20欧左右 D．200欧左右 ‎② 实验时要求测量范围尽可能大，且要求灯泡上的电压从0开始调节，测量结果尽可能准确。现在有图1示四个电路，其中可选用的电路有 ‎③ 在实验中，应选用的实验器材有电压表，电流表，滑动变阻器（填器材名称代号）。请根据所选的实验电路图在图2实物图上连线，并要求实验开始滑片位于左端 ‎④ 该小组某同学通过实验描绘出小灯泡的I﹣U图线，如图3所示，试根据图线中给出的数据，求出小灯泡在工作点B的电阻值为Ω ．‎ ‎⑤ 将该小灯泡与R=4Ω的定值电阻串联，接在电动势为4V、内阻r=1Ω的电源上，如图4所示。闭合开关S后，则电流表的示数为A，此时小灯泡的热功率为W。（电流表内阻忽略不计，结果保留2位有效数字）‎ ‎⑥实验中随着滑动变阻器滑片的移动，干电池的总功率P随着电源的路端电压U会发生变化，图5中的各示意图中正确反映P－U关系的是。‎ ‎）‎ ‎5，（昌平区）（18分）在练习使用多用电表的实验中，‎ ‎（1）某同学使用多用电表的欧姆档粗略测量一定值电阻的阻值Rx，先把选择开关旋到“×10”挡位，测量时指针偏转如图14所示。以下是接下来的测量过程：‎ a．将两表笔短接，调节欧姆档调零旋钮，使指针对准刻度盘上欧姆档的零刻度，然后断开两表笔 b．旋转选择开关至交流电压最大量程处（或“OFF”档），并拔出两表笔 c．将选择开关旋到“×1”挡 d．将选择开关旋到“×100”挡 e．将选择开关旋到“×1k ”挡 f．将两表笔分别连接到被测电阻的两端，读出阻值Rx，断开两表笔 以上实验步骤中的正确顺序是________（填写步骤前的字母）。‎ ‎（2）重新测量后，指针位于如图15所示位置，被测电阻的测量值为＿＿＿＿Ω。‎ E r Ig rg R 图16‎ ‎（3）如图16所示为欧姆表表头，已知电流计的量程为Ig=100μA，电池电动势为E=1.5V，则该欧姆表的内阻是＿＿＿＿kΩ，表盘上30μA刻度线对应的电阻值是＿＿＿＿kΩ。‎ ‎（4）为了较精确地测量另一定值电阻的阻值Ry，采用如图17所示的电路。电源电压U恒定，电阻箱接入电路的阻值可调且能直接读出。‎ ‎①用多用电表测电路中的电流，则与a点相连的是多用电表的＿＿＿＿（选填“红”或“黑”）表笔。‎ ‎②闭合电键，多次改变电阻箱阻值R，记录相应的R和多用电表读数I，得到R－的关系如图18所示。不计此时多用电表的内阻。则Ry＝＿＿＿Ω，电源电压U＝＿＿＿V。‎ ‎（5）一半导体电阻的伏安特性曲线如图19所示。用多用电表的欧姆挡测量其电阻时，用“×100”挡和用“×1k”挡，测量结果数值不同。用＿＿＿＿（选填“×100”或“×1k”）挡测得的电阻值较大，这是因为　　　　　　　　　　　　。‎ ‎6，（大兴区）21、（18分）‎ ‎（1）“测定玻璃的折射率”实验中，白纸上放好玻璃砖，在玻璃砖的一侧插上两枚大头针P1和P2，然后在另一侧透过玻璃砖观察，并依次插上大头针P3和P4。‎ ‎①在插P3和P4时，正确的操作是 A、使P3只挡住P2的像 B、使P4只挡住P3的像 C、使P3能同时挡住P2和P1的像 D、使P4能同时挡住P3和P2和P1的像 ‎②如图，请将光路图补充完整，并在图中标出光线进入玻璃砖发生折射现象的入射角θ1和折射角θ2‎ ‎③对入射角θ1和折射角θ2进行测量，根据折射率n=______可计算得出玻璃的折射率 ‎（2）“研究平抛运动”实验中，A实验小组选用如图实验装置，她们让钢球从斜槽固定位置滚下从槽的末端飞出做平抛运动，用铅笔描出小球经过的位置，通过多次实验，在竖直白纸上记录钢球经过的多个位置，得到钢球平抛运动的轨迹，并利用轨迹求出钢球平抛运动的初速度。‎ ‎①除图中所给的实验器材外，完成本实验还需要的测量工具是 ‎ ‎②为保证钢球飞出后做平抛运动，斜槽末端必须水平。请简要说明，在实验操作中你是如何检测斜槽末端是否水平的。______________________________‎ ‎③如图所示，在实验中记下钢球的平抛初位置O点，用悬挂的重锤确定竖直线。取下白纸以O为原点，以竖直线为y轴建立坐标系，用平滑曲线画出平抛运动物体的轨迹。如果平抛运动的轨迹是一条抛物线，那么轨迹上任意一点的y坐标与x坐标理论上应满足y=ax2，若设初速度为v0，重力加速度为g，关系式中的a应等于：‎ ‎ A．g/v0 B．g/2v0 C．g/v02 D．g/2v02 ‎ ‎④B实验小组为了更方便研究平抛运动，他们在实验中用频闪光源代替钢球，频闪光源的频率为50Hz，抛出后经过画布时在上面留下了一串反映平抛运动轨迹的点迹(如右图)。将点迹拍照后用软件分析可得到各点的坐标。下图中M1、M2、M3是频闪光源平抛运动过程中在画布上留下的三个连续点迹，M1、M2、M3的坐标见表格，通过计算可得频闪光源平抛运动的初速度为________m/s,当地的重力加速度为________m/s2‎ M1‎ M2‎ M3‎ x/cm ‎1.0‎ ‎2.0‎ ‎3.0‎ y/cm ‎0.40‎ ‎1.19‎ ‎2.37‎ ‎⑤该组同学在老师的启发下想进一步探究做平抛运动的物体在竖直方向上的分运动，利用④中的实验装置完成实验并测量相关数据，通过计算机绘出如图所示的Vy-t图像，并拟合出表达式，图中Vy为频闪光源平抛运动竖直方向的分速度。他们通过分析图像和表达式可以得出的结论是 。‎ A．斜槽末端可能不水平 B．频闪光源与斜槽之间存在摩擦 C．频闪光源在水平方向上做匀速直线运动 D．频闪光源在竖直方向上做匀加速直线运动,‎ ‎7，（石景山区）21．（共18分）‎ ‎（1）某同学用如图1所示的装置探究“加速度与力和质量的关系”。‎ 砂桶 ‎ 纸带 ‎3.00‎ 垫块 ‎ 小车 打点计时器 ‎①该实验开始前需要平衡摩擦力，在平衡摩擦力的时候____________（填“需要”或“不需要”）挂砂桶,_____________ （填“需要”或“不需要”）安装纸带和打开打点计时器；每次改变小车的质量后______________（填“需要”或“不需要”）重新平衡摩擦力。‎ 甲 ‎②实验中打出的一条纸带的一部分如图2所示。纸带上标出了连续的3个计数点A、B、C，相邻计数点之间还有4个点没有标出。打点计时器接在频率为50Hz的交流电源上。则打点计时器打B点时，小车的速度vB=__________m/s。‎ 图3‎ a/(m·s-2)‎ ‎0.6‎ ‎0.5‎ ‎0.4‎ ‎0.3‎ ‎0.2‎ ‎0.1‎ F/N ‎0.1‎ ‎0.2‎ 图1‎ ‎0.4‎ ‎0.5‎ ‎0.6‎ ‎0‎ 图2‎ ‎3‎ cm ‎5‎ ‎6‎ ‎7‎ ‎8‎ ‎9‎ ‎10‎ ‎11‎ ‎12‎ ‎13‎ ‎14‎ ‎15‎ A B C ‎③该同学探究“小车的加速度与所受合力的关系”时，通过测量和处理实验数据，得到如图3所示的a–F图线，发现图线不过坐标原点，请分析其原因是： ；‎ 该图线斜率的物理意义是： 。‎ V A E r S Rx R 图4‎ A B C ‎（2）现要测量一电池的内阻r和一待测电阻的阻值Rx。已知电池的电动势约6V，电池内阻和待测电阻阻值都为数十欧。可选用的实验器材有：‎ 电流表A1（量程0～30 mA）；‎ 电流表A2（量程0～100 mA)；‎ 电压表V（量程0～6 V）；‎ 滑动变阻器R1（阻值0～5 Ω)；‎ 滑动变阻器R2（阻值0～300 Ω)；‎ 开关S一个，导线若干。‎ 某同学的实验过程如下：‎ 图5‎ U/V ‎6.5‎ ‎6.0‎ ‎5.5‎ ‎5.0‎ ‎4.5‎ ‎4.0‎ I/mA ‎20‎ ‎40‎ ‎60‎ ‎80‎ ‎100‎ ‎120‎ ‎3.5‎ ‎0‎ Ⅰ．设计如图4所示的电路图，正确连接电路。‎ Ⅱ．将滑动变阻器R的阻值调到最大，闭合开关，逐次调小R的阻值，测出多组U和I的值，并记录。以U为纵轴，I为横轴，得到如图5所示的图线。‎ Ⅲ．断开开关，将Rx改接在B、C之间，A与B直接相连，其它部分保持不变。重复步骤Ⅱ，得到另一条U–I图线，图线与横轴I的交点坐标为（I0，0），与纵轴U的交点坐标为（0，U0）。‎ 回答下列问题：‎ ‎①电流表应选用__________，‎ ‎ 滑动变阻器应选用______；‎ ‎②由图5的图线，得电源内阻r =______Ω；‎ ‎③用I0、U0和r表示待测电阻的关系式Rx =______，代入数值可得Rx；‎ ‎④若电表为理想电表，Rx分别接在B、C之间与接在A、B之间，滑动变阻器滑片都从最大阻值位置调到某同一位置，两种情况相比，电流表示数变化范围_______，电压表示数变化范围_______。（选填“相同”或“不同”）‎ ‎2018北京各区高考一模物理试题中的实验习题(二)答案 ‎1， 21】（每空2分，共18分）‎ ‎（1）单层 ；‎ ‎（2）① C ② 不会；相同 ③ A ④ 2 ；0.45 ⑤ A ‎2，21、‎ ‎（1）①B ② AC ‎（2）① 49.99 0.495 ②B ③ 小 系统误差 ④镍铬合金 ⑤ ‎ ‎3，21．（1）‎ ‎① 如右图 （2分）‎ ‎② 随着温度升高，灯丝电阻率增大 （2分）‎ l/m T2/s2‎ ‎0.70‎ ‎0.75‎ ‎0.80‎ ‎0.85‎ ‎0.90‎ ‎0.95‎ ‎1.00‎ ‎2.8‎ ‎3.00‎ ‎3.2‎ ‎3.40‎ ‎3.60‎ ‎3.80‎ ‎4.00‎ ‎╂‎ ‎╂‎ ‎╂‎ ‎╂‎ ‎╂‎ ‎（2）‎ ‎① 11.8（2分）‎ ‎（2分）‎ ‎②B（2分）‎ ‎③ 如右图 （2分）‎ 求出图线的斜率k，根据求得重力加速度g。（2分）‎ ‎④C （2分）‎ ‎⑤ （2分）‎ ‎4，21（18分）‎ ‎①A….2分；②D….2分；③V1….1分，A1….1分，R1….1分，画图（略）….2分；④ 10Ω….2分⑤0.26A….2分，0.70W….2分⑥B….3分 ‎5，17．（18分）‎ ‎（1）dafb（2分）‎ ‎（2）2200（2分）‎ ‎（3）15kΩ（2分）　35kΩ（2分）‎ ‎（4）①红（2分）　　②200（2分）　8（2分）‎ ‎（5）×1k（2分）‎ U/V I/A O ‎×100‎ ‎×1k 欧姆表中挡位越高，内阻越大；由于表内电池的电动势不变，所以选用的挡位越高，测量电流越小；该半导体的电阻随电流的增大而减小，所以选用的档位越高，测得的电阻值越大。（2分）‎ ‎6，21.（18分）‎ ‎（1）① C D（2分） ② 如图（2分）‎ ‎③ n=sinθ1/sinθ2（2分）‎ ‎（2）① 刻度尺 （2分）‎ ‎② 使小球能静止在轨道边缘（使用水平仪）（2分）‎ ‎③ D（2分）‎ ‎④ 0.5（2分） 9.75（2分）‎ ‎⑤ AD（2分）‎ ‎7，21．（18分）‎ ‎ （1）（7分） ① 不需要（1分）；需要（1分）；不需要（1分）‎ ‎ ② 0.44（0.43-0.45）（2分） ‎ ‎ ③ 未平衡摩擦力或平衡摩擦力不足（斜面倾角过小）（1分）‎ ‎ 小车质量的倒数（1分）‎ ‎ （2）（11分） ①A2（2分），R2（2分）②25（2分）③（3分）‎ ‎④相同（1分）；不同（1分）‎