高考物理二轮复习专题训练电学实验

专题训练21 电学实验
1.(2020浙江选考10月,18)小明同学在做测定一节干电池的电动势和内阻的实验时,为防止电流过大而损坏器材,电路中加了一个保护电阻R0。

根据如图1所示电路图进行实验时,
图1
(1)电流表量程应选择(选填“0.6 A”或“3 A”),保护电阻应选用(选填“A”或“B”)。

A.定值电阻(阻值10.0 Ω,额定功率10 W)
B.定值电阻(阻值2.0 Ω,额定功率5 W)
(2)在一次测量中电压表的指针位置如图2所示,则此时的电压为 V。

图2
(3)根据实验测得的5组数据所画出的U-I图线如图3所示。

则干电池的电动势E= V,内阻r= Ω(小数点后保留两位)。

图3
2.(1)小明同学在描绘小灯泡的伏安特性曲线实验中,为了更准确选取电压表和电流表的合适量程,决定先用多用电表测量小灯泡的阻值。

小明同学按正确步骤测量,发现两表笔接触小灯泡的测量端的开始一段时间,指针读数不断增大。

你认为可能的原因是。

欧姆挡置于“×1”, 稳定后指针指在如图位置,则此时小灯泡阻值的测量值为Ω。

(2)下列实验电路图中,不可以用来测量干电池电动势和内阻的是( )
可以得到多个数据点(一般5个以上),用图象法处理数据的实验电路图是( )
(3)A、B二端接入电路,向右移动滑片可以增大电路中电流的接法是( )
3.某兴趣小组同学打算自制滑动变阻器,购买了一卷镍铬合金丝,已知该镍铬合金丝的常温电阻率
ρ=1.0×10-6Ω·m,金属丝的直径为0.300 mm,兴趣小组的同学设计了一个实验来测算合金丝的长度。

他们选择了多用电表、电流表、电压表、开关、滑动变阻器、螺旋测微器、导线和学生电源等。

(1)他们使用多用电表粗测合金丝的电阻,操作过程分以下三个步骤:
①将红黑表笔分别插入多用电表的“+”“-”插孔,选择电阻挡“×10”;
②有以下几种做法,其中正确的是( )
A.将红黑两表笔短接,然后调整“指针定位螺丝”进行机械调零
B.将红黑两表笔短接,然后调整“欧姆调零旋钮”进行欧姆调零
C.不需要两表笔短接,直接调整“指针定位螺丝”进行机械调零
D.不需要两表笔短接,直接调整“欧姆调零旋钮”进行欧姆调零
③把红黑表笔分别与镍铬合金丝的两端相接,多用表的示数如图1所示,该合金丝的电阻约为
Ω。

(2)根据多用电表示数,为了减少实验误差,并在实验中获得较大的电压调节范围,应从图2的A、B、C、D 四个电路中选择电路来测量金属丝电阻(已知所用电压表电阻约为3 kΩ,电流表电阻约为0.05 Ω)。

(3)根据多用电表测得的金属丝电阻值,可估算出绕制这个螺线管所用金属丝的长度约为m。

(结果保留两位有效数字)
4.(2020浙江温州苍南县巨人中学模拟)某同学要测绘标有“2.5 V0.3 A”字样小灯泡的伏安特性曲线。

他从实验室找来相关器材连成如图甲所示的电路进行实验。

其中电压表量程选用0~3 V。

该同学一边实验一边思考,提出疑问,请你帮他解决:
(1)开关闭合前变阻器的滑片应置于(选填“左”或“右”)端。

(2)测得小灯泡两端电压为0.10 V时电流为0.10 A,电压为0.50 V时电流为0.18 A,那么当电压表的指针如图乙所示时,电压值为V,试分析此时电流(选填“一定等于”“一定大于”“可能大于”或“可能小于”)0.14 A。

5.小李同学欲选择图甲中实验器材进行实验研究:
(1)他先选用图中器材ABCFG完成“测定干电池的电动势和内阻”实验。

正确连接电路并操作后,结合实验数据画出如图所示的U-I图象, 则由图象可得干电池的电动势为V,内阻为(结果保留2位小数)。

(2)小明同学采用与题(1)不同的方案测定干电池的电动势和内阻,则除了器材AB外,还需要图中的
(填写器件下的字母编号即可)。

(3)若小李同学找来另一节完全相同的干电池并选择图中的ABCEFG完成描绘小灯泡的伏安特性曲线实验,请在图甲上帮他补充完成必需的导线连接。

答案：
1.答案 (1)0.6 A B (2)1.21±0.01(3)1.45±0.010.50±0.05
解析 (1)通过题干后面的U-I图象可知,电流表选择0.6 A即可。

一节干电池电动势一般约为1.5 V,内阻较小,为使滑动变阻器滑动时电表示数有明显变化,应使R0+R与电源内阻r尽可能接近,因此选择B比较合理。

(2)根据读数方法可知电压表读数为1.21 V。

(3)保护电阻可以看作电源内阻一部分,有E=I(r+R0)+U,所以通过题图可知E=1.45 V,r+R0=
Ω=2.5 Ω,所以内阻r=0.5 Ω。

2.答案 (1)小灯泡灯丝电阻随温度升高而增大28±1 (2)B AC (3)ACD
解析 (2)B选项图中虽然可以改变电阻,但不知道电阻的具体数据,故B不能测出。

选项A图中滑动滑动变阻器可以使电压表电流表示数变化,取多组数据;选项C图中电阻箱可以改变示数,测量多组数据。

3.答案 (1)②B ③140 Ω(2)B (3)9.9 m
解析 (1)②机械调零应在步骤①前进行,步骤①后要进行欧姆调零。

③题图指在“14”处,因选择电阻挡“×10”,故为140 Ω。

(2)金属丝电阻比较大,为了使电路中电流不会过小,同时金属丝两端电压可以从0开始增大,滑动变阻器采用分压接法;金属丝电阻较大,电流表采用内接法,故选B。

(3)由R=ρ可得l=≈9.9 m。

4.答案 (1)右(2)0.30 一定大于
解析 (1)为避免接错线路,造成电流过大,在连接电路时开关应处于断开状态,滑动变阻器的滑片应处于最大阻值处,即右端。

(2)由题图知,电压表选择的是0~3 V量程,对应的分度值为0.1 V,此时的示数为0.30 V。

如图可知,电压为0.30 V时电流一定大于0.14 A。

5.答案 (1)1.48 0.65~0.70 (2)DG或DF
(3)如图:
高考理综物理模拟试卷
注意事项：
1. 答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。

2．选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用0.5毫米黑色字迹的签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。

3．请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。

4．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。

一、单项选择题
1．瑞典皇家科学院2018年10月2日宣布，将2018年诺贝尔物理学奖授予美国科学家阿瑟•阿什金、法国科学家热拉尔•穆鲁以及加拿大科学家唐娜•斯特里克兰，以表彰他们在激光物理学领域的突破性贡献。

阿什金发明的光镊工具能够“夹”住微小如原子、病毒以及活细胞等物体。

穆鲁和斯特里克兰发明了“啁啾（zhōu jiū）脉冲放大”技术。

“啁啾”出自唐诗“到大啁啾解游飏，各自东西南北飞”，形容鸟的鸣叫。

“啁啾脉冲放大”技术其原理为：将一段短脉冲在时域上展宽，然后放大，再进行压缩。

此项技术已经成为高强度激光的标准，应用于众多领域。

则下列关于激光的说法合理的是
A．某激光器产生超短脉冲时长为2.0×10-13s，能量为1.0J，则此激光超短脉冲的功率为5.0×1013W B．短脉冲激光测速是对被测物体进行两次有特定时间间隔的激光测距，测得在该时间段内被测物体的移动距离，从而得到被测物体的移动速度。

激光测速选取的时间间隔越长，测得物体移动的瞬时速度越准确C．“啁啾”来源于鸟鸣，意即频率变化，“啁啾脉冲”技术中的短脉冲激光瞬时频率随时间的变化而变化
D．利用光学镊子捕获活体细菌时，红外激光光镊比绿色激光光镊更容易杀死活体细菌
2．如图，一个斜拉桥模型,均匀桥板重为G，可绕通过0点的水平闶适轴转动；9根与桥面均成300角的平行钢索拉住桥面，其中正中间的一根钢索系于桥的重心位置，其余成等距离分布在它的两侧。

若每根钢索所受拉力大小相等，则该拉力大小为（）
A．G/9
B．2G/9
C．G/3
D．G
3．在一斜面顶端，将甲乙两个小球分别以v和的速度沿同一方向水平抛出，两球都落在该斜面上。

甲球落至斜面时的速率是乙球落至斜面时速率的
A．2倍 B．4倍 C．6倍 D．8倍
4．空间存在水平向右的匀强电场，方向与x轴平行，一个质量为m，带负电的小球，电荷量为－q，从坐标原点以v0=10m/s的初速度斜向上抛出，且初速度v0与x轴正方向夹角θ=37°，如图所示。

经过一段时间后到达最高点，此时速度大小也是10m/s，该小球在最高点的位置坐标是(sin37°=0.6，cos37°=0.8，g取10m/s2)
A．0.6m，1.8m B．－0.6m，1.8m
C．5.4m，1.8m D．0.6m，1.08m
5．如图所示,一铁球用细线悬挂于天花板上,静止垂在桌子的边缘, 细线穿过一光盘的中间孔,手推光盘在桌面上平移, 光盘带动细线紧贴着桌子的边缘以水平速度匀速运动,当光盘由位置运动到图中虚线所
示的位置时 ,细线与竖直方向的夹角为,此时铁球
A．竖直方向速度大小为
B．竖直方向速度大小为
C．竖直方向速度大小为
D．相对于地面速度大小为
6．水平力F方向确定，大小随时间的变化如图所示；用力F拉静止在水平桌面上的小物块，在F从0开始逐渐增大的过程中，物块的加速度a随时间变化的图象如图所示。

重力加速度大小为10m/s2．问在0﹣4s时间内，合外力对小物块做的功为（）
A．24J B．12J C．8J D．6J
二、多项选择题
7．下列说法正确的是（____）
A．用油膜法可以估测分子的质量
B．晶体的熔点是确定的，几何形状是规则的
C．石英、云母、明矾、食盐等是晶体，玻璃、蜂蜡、松香、橡胶等是非晶体
D．从微观角度来看，气体压强的大小跟气体分子的平均动能以及分子的密集程度有关
E．英国物理学家焦耳通过实验测定了外界对系统做功和热传递对于系统状态的影响，以及功与热量的相互关系
8．如图所示，在墙角有一根质量为m的均匀绳，一端悬于天花板上的A点，另一端悬于竖直墙壁上的B 点，平衡后最低点为C点，测得AC=2BC，且绳在B端附近的切线与墙壁夹角为α，已知重力加速度为g，则绳在A处的张力是____________，在最低点C处的张力是_____________。

9．下列说法中正确的是____
A．布朗运动就是悬浮在液体中的固体颗粒的无规则运动
B．晶体和非晶体都有确定的熔点
C．热量不可能从低温物体传到高温物体
D．物体的体积增大，分子势能不一定增加
E. 一定质量的理想气体，如果压强不变，体积增大，那么它一定从外界吸热
10．如图所示，甲图为一列沿x轴传播的简谐横波在t=1s时刻的波动图象，乙图为参与波动的质点P的振动图象，则下列判断正确的是___________
A．该波的传播方向沿x轴正方向
B．该波的传播速率为4m/s
C．经过2s，质点P沿波的传播方向向前传播4m
D．该波在传播过程中若遇到直径为4m的球，能发生明显衍射现象
E. 在0~1s时间内，质点P的位移为零，路程为0.4m
三、实验题
11．如图所示，正方体木块漂浮在水平上，将其稍向下压后放手，试证明木块是否做简谐运动.
12．学过单摆的周期公式以后，物理兴趣小组的同学们对钟摆产生了兴趣，老师建议他们先研究用厚度和质量分布均匀的方木板（如一把米尺）做成的摆（这种摆被称为复摆），如图所示．让其在竖直平面内做小角度摆动，C点为重心，板长为L，周期用T表示．
甲同学猜想：复摆的摆长应该是悬点到重心的距离．
乙同学猜想：复摆的摆长应该大于．
为了研究以上猜想是否正确，同学们进行了下面的实验探究：用T0表示板长为L的复摆看成摆长为单摆的周期计算值（），用T表示板长为L复摆的实际周期测量值．计算与测量的数据如下表：
板长L/cm 25 50 80 100 120 150
周期计算
0.70 1.00 1.27 1.41 1.55 1.73
值T0/s
周期测量
0.81 1.16 1.47 1.64 1.80 2.01
值T/s
由上表可知，复摆的等效摆长_____（选填“大于”、“小于”或“等于”）．
同学们对数据进行处理，进一步定量研究可得复摆的等效摆长 L等＝_____L（结果保留二位有效数字）．四、解答题
13．如图，为某碰撞模拟实验简图。

在水平地面上固定倾角为的足够长的光滑斜面，中间带孔的槽固定在斜面上。

一轻直杆平行于斜面，一端与轻弹簧相连，另一端穿在槽中，直杆与槽间的最大静摩擦力为f=2 mgsinθ。

现将直杆用销钉固定。

一质量为m的滑块从距离弹簧上端L处由静止释放，其下滑过程中的最大速度v m=。

已知弹簧的劲度系数k=，弹簧的弹性势能与其形变量的平方成正比。

滑动摩擦力可认为等于最大静摩擦力，且弹簧始终不会碰到槽。

当地重力加速度为g。

(1)求滑块下滑速度为v m时弹簧的弹性势能E p；
(2)若取下销钉，使滑块仍从原位置由静止释放，求直杆下滑的最大距离s；并分析说明滑块此后是否能与弹簧分离，若能，请求出滑块与弹簧分离时的速度大小v；若不能，请说明理由。

(3)若取下销钉，使滑块从距离弹簧上端2L处由静止释放，请分析说明滑块此后是否能与弹簧分离，若能，请求出滑块与弹簧分离时的速度大小v′；若不能，请说明理由。

14．如图甲所示，两平行金属板接有如图乙所示随时间t变化的电压U，两板间电场可看作均匀的，且两金属板外无电场，两金属板长L＝0.2 m，两板间距离d＝0.2 m．在金属板右侧边界MN的区域有一足够大的匀强磁场，MN与两板中线OO′垂直，磁感应强度为B，方向垂直纸面向里．现有带正电的粒子流沿两
板中线OO′连续射入电场中，已知每个粒子速度v0＝105 m/s，比荷＝108 C/kg，重力忽略不计，在每
个粒子通过电场区域的极短时间内，电场可视作是恒定不变的．
(1)试求带电粒子射出电场时的最大速度；
(2)任意时刻从电场射出的带电粒子，进入磁场时在MN上的入射点和在MN上出射点的距离是一确定的值s，试通过计算写出s 的表达式（用字母m、v0、q、B表示）．
【参考答案】
一、单项选择题
题号 1 2 3 4 5 6
答案 C B A B B A
二、多项选择题
7．CDE
8．
9．ADE
10．ADE
三、实验题
11．是简谐运动，证明见解析
12．大于 0.67
四、解答题
13．（1）；（2）滑块不能与弹簧分离；（3）仍然不能分离；
14．（1）。

方向：斜向右上方或斜向右下方，与初速度方向成45°夹角；（2）s，距离s与粒子在磁场中运行速度的大小无关，s为定值。

高考理综物理模拟试卷
注意事项：
1. 答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。

2．选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用0.5毫米黑色字迹的签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。

3．请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。

4．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。

一、单项选择题
1．如图所示，竖直平面内有A、B、C三点，三点连线构成一直角三角形，AB边竖直，BC边水平，D点为BC边中点。

一可视为质点的物体从A点水平抛出，轨迹经过D点，与AC交于E点。

若物体从A运动到E 的时间为t l，从E运动到D的时间为t2，则t l:t2为
A．1:1 B．1 : 2 C．2 : 3 D．1 : 3
2．如图所示为一理想变压器，原、副线圈的匝数比为，分别接有定值电阻和，且。

原线圈接正弦交流电。

电压表为理想交流电压表。

则
A．电阻和消耗功率之比为1：1
B．电压表和的示数之比为5：1
C．电压表和的示数之比为6：1
D．原副线圈磁通量变化率之比为5：1
3．2012年7月，一个国际研究小组借助于智利的甚大望远镜，观测到了一组双星系统，它们绕两者连线上的某点O做匀速圆周运动，如图所示．此双星系统中体积较小成员能“吸食”另一颗体积较大星体表面物质，达到质量转移的目的，假设在演变的过程中两者球心之间的距离保持不变，则在最初演变的过程中（）
A．它们做圆周运动的万有引力保持不变
B．它们做圆周运动的角速度不断变大
C．体积较大星体圆周运动轨迹半径变大，线速度也变大
D．体积较大星体圆周运动轨迹半径变大，线速度变小
4．2018年11月9日2时7分，我国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭，以“一箭双星”方式成功发射第四十二、四十三颗北斗号航卫星，这两颗卫星属于中圆地球轨道卫星，距离地球表面约10000km，低于地球同步轨道卫星，和地球同步轨道卫星比铰，中圆地球轨道卫星的
A．周期较大 B．质量较小 C．线速度较大D．角速度较小
5．“纵跳摸高”是一种很好的有助于青少年长高的运动．其动作要领是原地屈膝两脚快速用力蹬地，跳起腾空后充分伸展上肢摸到最高点．则人在进行纵跳摸高时，从他开始屈膝到摸到最高点的过程中( ) A．人始终处于超重状态
B．人始终处于失重状态
C．地面支持力对人的冲量与重力冲量的大小相等
D．地面支持力对人做的功等于重力势能的增量
6．匀强电场中的三点A、B、C是一个三角形的三个顶点，AB的长度为1 m，D为AB的中点，如图所示。

已知电场线的方向平行于△ABC所在平面，A、B、C三点的电势分别为14 V、6 V和2 V，设场强大小为E，一电量为1×C的正电荷从D点移到C点电场力所做的功为W,则
A．W=8×J E＞8 V/m
B．W=6×J E＞6 V/m
C．W=8×J E≤8 V/m
D．W=6×J E≤6 V/m
二、多项选择题
7．如图所示为某时刻的两列简谐横波在同一介质中沿相同方向传播的波形图，此时a波上某质点P的运动方向如图所示，则下列说法正确的是_______(填正确答案标号，选对1个得2分，选对2个4分，选对3个得5分。

每选错1个扣3分，最低得分为0分)
A．两列波具有相同的波速
B．此时b波上的质点Q正沿y轴正方向运动
C．a波和b波在空间相遇处会产生稳定的干涉图样
D．一个周期内，Q质点沿x轴前进的距离是P质点的1.5倍
E．在P质点完成30次全振动的时间内Q质点可完成20次全振动
8．如图1，轻绳一端固定于O点，另一端P连接一个力传感器（图中未画出），O、P端始终在同一水平线上。

现将一物块通过光滑挂钩悬挂在绳上，水平缓慢移动P端，测出O、P端距离d，通过力传感器测出
相应的绳的张力T，并作出图像如图2，已知图中a、b分别为纵截距、横截距，不计轻绳伸长。

由图像可知：
（1）轻绳总长为__________；
（2）物块（含挂钩）的重力大小为__________。

9．如图所示，某物体自空间O点以水平初速度v0抛出，落在地面上的A点，其轨迹为一抛物线，现仿此抛物线制作一个光滑滑道并固定在与OA完全重合的位置上，然后将此物体从O点由静止释放，受微小扰动而沿此滑道滑下，在下滑过程中物体未脱离滑道，P为滑道上一点，OP连线与竖直方向成45°，角，则此物体（）
A．由O点运动到P点的时间为
B．物体经过P点时，速度的水平分量为
C．物体经过P点时，速度的竖直分量为
D．物体经过P点时的速度大小为
10．如图所示是某绳波形成过程的示意图，1、2、3、4….为绳上的一系列等距离的质点，相邻两质点间的距离均为10cm，绳处于水平方向；质点1在外力作用下沿竖直方向做简谐振动，带动2、3、4、….各个质点依次上下振动，把振动从绳的左端传到右端，t=0时质点1开始竖直向上运动，经过t=0.1s达到最大位移20cm处，这时质点3开始运动，以向上为正方向，下列说法正确的是（）
A．该波的波速一定是2m/s
B．该波的波长一定是0.8m
C．质点3振动后离开平衡位置的最大位移一定是20cm
D．质点3开始运动时运动方向一定向上
E. 质点3的振动方程一定是
三、实验题
11．将一个质量的光滑小球放在竖直墙壁和倾斜挡板之间，小球处于静止状态，竪竖直墙壁和挡板间夹角为，重カ加速度为，挡板对小球的支持カ为，墻壁对小球的支持カ为。

(1)请在图中作出小球的受力示意图
(2)求和的大小
12．为探究“恒力做功与物体动能改变的关系”，采用了如下图所示实验装置。

请回答下列问题：
（1）为了消除小车与水平木板之间摩擦力的影响应采取做法是___
A．将木板不带滑轮的一端适当垫高，使小车在钩码拉动下恰好做匀速运动
B．将木板不带滑轮的一端适当垫高，使小车在钩码拉动下恰好做匀加速运动
C．将木板不带滑轮的一端适当垫高，在不挂钩码的情况下使小车恰好做匀速运动
D．将木板不带滑轮的一端适当垫高，在不挂钩码的情况下使小车恰好做匀加速运动
（2）若实验中所用小车的质量为200g，为了使实验结果尽量精确，在实验室提供的以下四种规格托盘与砝码中，应该挑选的托盘与砝码是____．
A．10g B．20g C．30g D．50g
13．近年来，我国高速公路网发展迅速。

为了确保安全，高速公路上行驶的汽车之间应保持必要的距离，已知某高速公路的最高限速v＝24 m/s。

某司机驾车在该高速公路上以限定的最高速度行驶，突然前方约90 m处有一车辆因故已停挡住去路，司机从发现后便操作紧急刹车，到汽车开始匀减速所经历的时间(即反应时间)为t0＝0.50 s（注：在反应时间内汽车做匀速运动），刹车时汽车的加速度大小为4.0 m/s2（计算结果数值保留两位有效数字），问
(1)刹车减速后5.0s内的位移S1＝？ 7.0s末的速度v2＝？
(2)试通过计算说明是否会发生追尾事故？
(3)若司机是酒后驾车，反应时间延缓为t0′＝1.5 s，请你做出该车的v—t图像（注：不考虑路障，从司机发现前方车辆因故停止时开始计时。

只作规范图像，不需任何计算过程）
14．一定质量的理想气体从状态开始经状态、、又变化回状态，其状态变化过程的图象如图所示。

已知该气体在状态时的压强为，状态与状态温度相等。

已知热力学温度与摄氏温度间的关系为，求：
①气体在状态的压强；
②完成一个循环的过程中，气体与外界交换的热量。

【参考答案】
一、单项选择题
题号 1 2 3 4 5 6
答案 A C C C C A
二、多项选择题
7．ABE
8．
9．BD
10．ACD
11．（1）；（2），N2＝
12． C A
四、解答题
13．（1），（2）不会发生追尾事故（3）见解析14．①②100J。