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- 2021-05-13 发布
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2014上海各区高考物理二模实验汇编
徐汇、松江、金山
27.(6分)某同学想了解自己乘坐热气球在不同时刻离地大致的高度,他查阅资料得知低空中某个位置的大气压p随高度H的近似关系是p=p0(1-0.12H),其中p0为地面大气压,单位为cmHg,H的单位为km。他利用直尺、少许水银和一端开口的均匀玻璃管,设计了实验。
(1)请补全实验步骤:
①将水银注入玻璃管后,使玻璃管内形成封闭气柱。将玻璃管水平方向放置,待稳定后,在水银的初始位置做上标记,并测出:__________________;
②将整个装置移入热气球中,待热气球在空中某个位置稳定时,记下水银柱相对于初始位置移动的距离Δx;
③假设整个过程温度保持不变,;
④代入相应数字,即可得出气球离地的高度H。
(2)若Δx=2cm时,对应的高度H=0.758km,那么Δx=1cm时,对应的高度H′______0.379km(填“<”、“>”或“=”)
28.(7分)如图是某同学用来探究“小车的加速度与外力关系”的实验装置,轨道上的B点固定一光电门,将连接小车的细线跨过滑轮系住小钩码,在A点释放小车,测出小车上挡光片通过光电门的时间为Δt。
(1)若挡光片的宽度为d,挡光片前端距光电门的距离为L,则小车的加速度a=__________。
钩码
光电门
挡光片
A
B
L
(2)(多选题)在该实验中,下列操作步骤中必须做到的是( )
(A)要用天平称量小车质量
(B)每次改变钩码,需要测量其质量(或重力)
(C)钩码的质量应该小些
(D)每次测量要保持小车从同一点静止出发
(E)不论轨道光滑与否,轨道一定要保持水平
(3)若实验中使用的挡光片宽度较宽,其他条件不变,则测出的小车加速度比真实值_________。
0.25
-0.5
a
b
×
×
×
×
×
/A-1
R/Ω
O
图2
图1
计算机
电流
传感器
数据
采集器
R0
R1
E r
S
29.(7分)某同学利用定值电阻R0、电阻箱R1、DIS等实验器材,测量电池a的电动势和内阻,实验装置如图1所示。实验时改变电阻箱的阻值,记录外电路的总电阻阻值R,用电流传感器测得对应的电流值I。多次测量后得到如图2所示的1/I–R关系图线a,重复上述实验方法测量电池b的电动势和内阻,得到图2中的图线b。
(1)由图线a可知电池a的电动势Ea=________V,内阻ra=_______Ω。
(2)若用同一个电阻R分别与电池a、电池b组成回路,则两电池的总功率Pa____Pb(填
“大于”、“等于”或“小于”),两电池的效率ηa_____ηb(填“大于”、“等于”或“小于”)。
(3)若该同学在处理实验数据时,误将R1作为外电路的总电阻阻值R,漏算了R0,则最终得到的电动势和内阻的值与真实值相比:电动势__________,内阻__________。
杨浦、静安、宝山、青浦
27.(5分)(1)(多选)用油膜法测分子直径的实验中做了哪些科学的近似
(A)把在水面上尽可能扩散开的油膜视为单分子油膜
(B)把形成油膜的分子看做紧密排列的球形分子
(C)将油膜视为单分子油膜,但需要考虑分子间隙[来源:学科网ZXXK]
(D)将油酸分子视为立方体模型
(2)某同学在实验过程中,距水面约2 cm的位置将一滴油酸酒精溶液滴入水面形成油膜,实验时观察到,油膜的面积会先扩张后又收缩了一些,
请简要说明油膜收缩的主要原因: ________________________________________________________________________.
C
A
B
28.(8分)某实验小组利用力传感器和光电门传感器探究“动能定理”。将力传感器固定在小车上,用不可伸长的细线通过一个定滑轮与重物G相连,力传感器记录小车受到拉力的大小。在水平轨道上A、B两点各固定一个光电门传感器,用于测量小车的速度v1和v2,如图所示。在小车上放置砝码来改变小车质量,用不同的重物G来改变拉力的大小,摩擦力不计。
(1)实验主要步骤如下:
①测量小车和拉力传感器的总质量M1,把细线的一端固定在力传感器上,另一端通过定滑轮与重物G相连,正确连接所需电路;
②将小车停在点C,由静止开始释放小车,小车在细线拉动下运动,除了光电门传感器测量速度和力传感器测量拉力的数据以外,还应该记录的物理量为_________;
③改变小车的质量或重物的质量,重复②的操作。
次数
M/kg
|v22-v12|/m2s-2
△E/J
F/N
W/J
1
0.500
0.760
0.190
0.400
0.200
2
0.500
1.65
0.413
0.840
0.420
3
0.500
2.40
△E3
1.22
W3
4
1.00
2.40
1.20
2.42
1.21
5
1.00
2.84
1.42
2.86
1.43
(2)下面表格中M是M1与小车中砝码质量之和,(△E为动能变化量,F是拉力传感器的拉力,W是F在A、B间所做的功。表中的△E3=________,W3=_______(精确到小数点后二位)。[来源:学*科*网Z*X*X*K]
(3)根据表中的数据,请在坐标上作出△E—W图线。
R
V2
V1
A2
A1
P
R2
R1
R3
E
r
a
b
29.(7分)某学习小组在学完《闭合电路欧姆定律》后,利用如图所示的电路来探究电路中各部分的电压、电流随滑动变阻器R阻值变化的关系。电路中R1、R2、R3为三个定值电阻,四个电表均视为理想电表,当滑动变阻器R
的滑片P分别置于a、b两个位置时,读出四个电表的两组数据如下:
P的位置
A1的
示数
A2的
示数
V1的
示数
V2的
示数
a
0.42
0.26
3.20
2.00
b
0.48
0.34
2.80
1.70
学习小组的同学们通过对上述两组数据的分析,发现其中某个电表的读数存在偏差,经过仔细检查,发现是有个电表的内部接线出现松动,致使其读出的数值不准确。
(1)有故障的电表是:
(2)利用另外三个无故障电表的读数值,能求出R1、R2、R3这三个定值电阻中哪些电阻的的阻值,答: ;阻值多大?答: ;
(3)能否求出所用电源的电动势E和内阻r的大小?答: ;如能,求出其数值。答: 。
闸北
紫外线灯
锌板
验电器
26.(4分)(多选题)如图,一验电器与锌板用导线相连,现用一紫外线灯照射锌板。停止照射后,验电器指针保持一定的偏角。进一步实验,下列现象可能发生的是 ( )
(A)将一带正电的金属小球与锌板接触,验电器指针偏角增大
(B)将一带负电的金属小球与锌板接触,验电器指针偏角保持不变
(C)改用强度更大的紫外线灯照射锌板,验电器指针偏角增大
(D)改用频率更大的紫外线灯照射锌板,验电器指针偏角减小
28.(6分)有人设计了如图的装置来验证机械能守恒定律。其构想是:在光滑倾斜导轨的A处放置一光电门,让载有轻质挡光片(宽度为Ds)的小车从P点静止下滑,用光电门来测量小车运动到A点的瞬时速度vA。
序号
1
2
3
4
(m/s)
0.542
0.545
0.548
0.551
Dt(s)
0.064
0.075
0.086
0.097
(1)实验中还需要测量的物理量有:___________________,当满足关系式:__________________,可以验证机械能守恒定律(已知重力加速度为g);
(2)在实验中只能通过=(Ds为挡光片的宽度,Dt为挡光片经过光电门A所经历的时间)的实验方法来近似表征物体的瞬时速度。这是因为在实验中无法实现Dt或Ds趋近零。接下来,改用不同宽度的挡光片重复上述实验,最后用公式=计算出不同宽度的挡光片从A点开始在各自Ds区域内的A,所得数据如右表所示。根据数据判断序号_________对应的挡光片宽度Ds最大;
(3)根据A—Dt的数据对应关系,求得挡光片的最前端经过A点时的瞬时速度大小约为_________m/s(保留两位小数)。
29.(8分)如图(a)为某磁敏电阻在室温下的电阻—磁感应强度特性曲线,其中RB表示有磁场时磁敏电阻的阻值,R0表示无磁场时磁敏电阻的阻值。不考虑磁场对电路其它部分的影响。
图(1)
(1)根据图(a)可得,在0~0.4T范围内,磁敏电阻的阻值随磁感应强度 ,在0.6~1.2T范围内,磁敏电阻的阻值随磁感应强度 (两空均选填“均匀变化”或“非均匀变化”);
(2)为测量某磁场的磁感应强度B,将该磁敏电阻置入待测磁场中。请在图(b)中添加连线,将电源、磁敏电阻、滑动变阻器、电流表、电压表、电键及若干导线连接成电路,闭合电键后,电路能测得如下表所示的数据:
l
2
3
4
5
6
U(V)
0.00
0.45
0.91
1.50
1.79
2.71
I(mA)
0.00
0.30
0.60
1.00
1.20
1.80
图(3)
pdwulicyh
O
v/m•s-1
t/ s
2
4
5
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
(3)已知磁敏电阻无磁场时阻值R0=200Ω,滑动变阻器的总电阻约10Ω。根据上表可求出磁敏电阻的测量值RB=________Ω,结合图(a)可知待测磁场的磁感应强度B=_________T。
黄浦
A
B
(a)
2(1)如图(a),两个相同密闭盛水容器装有相同水位的水,现从它们顶部各插入一根两端开口的玻璃管,A容器中的玻璃管下端在水面上方, B容器中的玻璃管下端插入水中,打开容器底部的阀门后两容器均有水流出,在开始的一段时间内,水流流速很快减小的是容器______(选填“A”或“B”)。
K2
(b)
K1
接传感器
(2)为了进一步验证水流速度与水面上方空气的压强有关,某同学设计了如图(b)所示装置,由阀门K2控制、位于容器底部的出水小孔水平,利用阀门K1可以改变并控制密闭容器水面上方气体压强p,并通过传感器测得其数值;利用平抛运动的知识可以测得K2刚打开时水流的初速度v0。
在保持容器内水位深度为0.2m的情况下,用测出的p和对应v02的数据绘出的图像如图(c)所示。根据该图像,可以得到:在该实验中,水面上方气体压强p(Pa)和水流初速度v0 (m·s-1)在数值上满足的关系为p=____________,实验时外界大气压强为_______×105Pa(小数点后保留两位)。(已知水的密度为1.0×103kg/m3,重力加速度取10m/s2)
p/×105Pa
v02/m2·s-2
100
2.0
O
1.0
(c)
1. 现有一电池,电动势E约为9V,内阻r在35~55Ω范围内,允许通过的最大电流为50mA。为测定该电池的电动势和内阻,某同学利用如图(a)所示的电路进行实验。图中R为电阻箱,阻值范围为0~9999Ω;R0为保护电阻。
+
-
(b)
R0
O
(c)
R0
R
E
r
S
(a)
V
(1)(单选)可备选用的定值电阻R0有以下几种规格,本实验应选用( )
(A)20Ω,2.5W (B)50Ω,1.0W
(C)150Ω,1.0W (D)1500Ω,5.0W
(2)按照图(a)所示的电路图,将图(b)所示的实物连接成实验电路。
(3)接好电路,闭合电键后,调整电阻箱的阻值,记录阻值R和相应的电压表示数U,取得多组数据,然后通过做出有关物理量的线性关系图像,求得电源的电动势E和内阻r。
①请写出所作线性图像对应的函数表达式____________________;
②图(c)是作线性图像的坐标系,若纵轴表示的物理量是,请在坐标系中定性地画出线性图像。
27.(6分)图(甲)所示为使用DIS系统研究斜面上小车运动的装置图。
(1)图(甲)中的C为_________________。
(2)A发出红外线和超声波的波形如图(乙)所示,B接收到的红外线和超声波的波形如图(丙)所示。超声波是______________(选填“机械波”或“电磁波”)。若超声波速度为300m/s,则小车在t=1×10-3s时的速度约为______________m/s。
29.(8分)干电池用久后通常电动势会减小,内阻增大。某同学利用DIS系统、定值电阻R0、电阻箱R1等实验器材分别研究新、旧两节干电池的电动势和内阻,实验装置如图(甲)所示。实验时多次改变R1
的阻值,用电压传感器测得R1上的电压U1,在计算机上显示出如图(乙)所示的的关系图像。
(1)根据图像可以判断,图线___________对应的是新电池(选填“a”或“b”)。
(2)若定值电阻R0=2Ω,则图线a的电动势Ea=___________V,内阻ra=___________Ω。
(3)若将同一电阻R先后与电池a、电池b连接,则两电池的输出功率Pa___________Pb(选填“大于”、“等于”或“小于”)。
M
N
·
A
图(b)
图(a)
M
N
A
浦东
26.(5分)在用力矩盘做“研究有固定转动轴物体平衡条件”的实验中
(1)(多选题)力矩盘静止时,盘上有一污点A正好在转轴正下方,如图所示。轻轻转动力矩盘,每次都能转动较长时间,最终污点A都停在转轴正下方,这说明( )
A.力矩盘质量太大 B.力矩盘不在竖直平面内
C.力矩盘与转轴间的摩擦足够小 D.力矩盘的重心不在盘的中心
(2)某次实验力矩盘静止后,污点A位置如图所示,则该次实验测量结果,力矩M顺_____M逆。(选填“大于”、“等于”或“小于”)
28.(6分)在“用DIS研究感应电动势大小与磁通量变化快慢关系”的实验中
(1)(多选题)有关实验原理、过程和操作,下列说法正确的是( )
A.实验中控制磁通量的变化ΔΦ不变
B.实验中保持螺线管、光电门位置不变
C.实验中必须保持轨道倾角一定
D.小车每次必须由静止释放
(2)(多选题)一名同学某次实验得到的实验数据通过计算机拟合得到如图所示图线,其中有一数据点A明显偏离直线,那么造成其偏离的可能原因是该次操作中( )
A
E/V
/s-1
A.小车释放的位置移动了
B.光电门与螺线管间的距离变化了
C.给了小车一个初速度
D.小车上固定的磁铁相对小车移动了
29.(8分)(1)用DIS测电源电动势和内电阻电路如图(a)所示,R0为定值电阻。调节电阻箱R,记录电阻箱的阻值R和相应的电流值I,通过变换坐标,经计算机拟合得到如图(b)所示图线,则该图线选取了_______为纵坐标,由图线可得该电源电动势为________V。
R/Ω
O
图(b)
1
2
3
4.5
9.0
13.5
R
R0
电流传感器
S
图(a)
0.60
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
0.75
0.45
0.30
0.15
O
U/V
I/A
图(c)
B
C
A
S
E r
图(d)
(2)现有三个标有“2.5V,0.6A”相同规格的小灯泡,其I-U特性曲线如图(c)所示,将它们与图(a)中电源按图(d)所示电路相连,A灯恰好正常发光,则电源内阻r=____Ω,图(a)中定值电阻R0=____Ω。
(3)若将图(a)中定值电阻R0换成图(d)中小灯泡A,调节电阻箱R的阻值,使电阻箱R消耗的电功率是小灯泡A的两倍,则此时电阻箱阻值应调到_______Ω。调节电阻箱R的阻值,能否使小灯泡A、电阻箱R和电源内阻r上消耗的电功率相同?答____________(选填“能”、“不能”或“不能确定”)
奉贤
29.(8分) 为了测定电阻的阻值,实验室提供下列器材:待测电阻R (阻值约100Ω)、滑动变阻器R1(0~100Ω)、滑动变阻器R2(0~10Ω)、电阻箱R0(0~9999.9Ω)、理想电流表A(量程50mA)、直流电源E(3V,内阻忽略)、导线、电键若干。
(1)甲同学设计(a)所示的电路进行实验。
①请在图(b)中用笔画线代替导线,完成实物电路的连接。
②滑动变阻器应选 (填入字母)。
③实验操作时,先将滑动变阻器的滑动头移到 (选填“左”或“右”)端,再接通开关S;保持S2断开,闭合S1,调滑动变阻器使电流表指针偏转至某一位置,并记下电流I1。
④断开S1,保持滑动变阻器阻值不变,调整电阻箱R0阻值在100Ω左右,再闭合S2,调节R0阻值使得电流表读数为 时,R0的读数即为电阻的阻值。
(2)乙同学利用电路(c)进行实验,改变电阻箱R0值,读出电流表相应的电流I,由测得的数据作出1/I-R0图像如图(d)所示,图线纵轴截距为m,斜率为k,则电阻的阻值为 。
(3)若电源内阻是不可忽略的,则上述电路(a)和(c),哪种方案测电阻更好?为什么?
。
崇明图(乙)
29、(8分)卡文迪许设计扭秤实验测定了万有引力恒量,实验中通过万有引力使石英丝扭转的办法巧妙地测量了极小的万有引力.现有学生研究用某种材料做成的圆柱体在外力矩作用下发生扭转的规律,具体做法是:做成长为L、半径为R的圆柱体,使其下端面固定,在上端面施加一个扭转力矩M,使上端面半径转过一扭转角θ,现记录实验数据如下:
实验次数
度
1
1
5
5
5.1
2
2
5
5
10.0
3
2
10
5
19.9
4
2
10
10
5.0
5
3
10
5
30.2
6
3
15
5
44.9
7
4
20
15
8.9
L
θ
(1)利用上表实验数据,可以采取 法,分别研究扭转角θ与M、θ与L、θ与R的关系,进而得出θ与M、L、R的关系是 .
(2)用上述材料做成一个长为m,半径为m的圆柱体,在下端面固定,上端面受到的扭转力矩作用下,上端面将转过的角度是 .
(3)若定义扭转系数,则K与R、L的关系是 .
(4)根据上述结果,为提高实验的灵敏度,卡文迪许在选取石英丝时,应选用长度 (选填“长”或“短”)一点、截面 一点(选填“粗”或“细”)的石英丝.
各区知识点考察次数:
单分子油膜法估测分子大小:3
气体:5
光:3
平抛:1
力矩:2
斜面小车:2
动能定理:1
机械能守恒:2
电学:12
复摆:1
参考答案:
徐汇、松江、金山
26.(4分)
27.(6分)(1)封闭气柱的的长度l0(2分),(2分) (2)>(2分)
28.(7分)(1)(2分),(2)BCD(4分,部分答对得2分)
(3)偏大 (1分)
29.(7分)(1)2V(1分),0.5Ω(2分) (2)小于(1分) 大于(1分)
(3)电动势相同(1分),内阻偏大(1分)
杨浦、静安、宝山、青浦
26、 大于 等于 (各2分,填符号不给分)
27、(1)( AB ) (3分)(漏选得2分)
(2) 溶液中酒精挥发,使液面收缩 (2分) 28、(1)② 两光电门间的距离(或AB间距离)(2分)
(2) 0.60(0.600)(2分) 0.61(0.610) (2分)
(3)答案如右图(2分)
29、⑴ 电压表V2 ;(2分)
⑵ 电阻R3 ;(1分) R3=20Ω ;(1分)
⑶能求电动势E的大小,不能求内阻r的大小(各1分共2分);E=6V 。(1分)
闸北
题 号
答 案
26(4分)
AC(漏选给2分,错选不得分)
27(6分)
(1)体积和质量; (2分)
(2)温度传感器应插入封闭的锥形瓶中; (2分)
(3)0℃时气体的压强,-273.15℃(-273℃也给分)。(2分)
28(6分)
(1)P点到A点的竖直高度h,; (2分)
(2)4; (2分)
(3)0.53。 (2分)
黄浦
26.(4分)AC
27.(6分)(1)如图
1
2
3
4
A
4
1
B
2
3
(2)9.6
(3)0.72m/s
28.(6分)(1)B(2)1000v02+1.0×105Pa,1.02
29.(8分)(1)C
(2)如图
+
-
(b)
R0
(3)①= +,②如图(斜率为正、截距在纵轴上的倾斜直线)
O
(c)
虹口
浦东
26.(5分)(1)CD(3分)(漏选得1分) (2)小于(2分)
27.(5分)(1)压强,温度(每空1分) (2)C(3分)
28.(6分)(1)AB(3分)(漏选得1分) (2)BD(3分)(漏选得1分)
29.(8分)(1)(2分)1/I,4.5(每空1分) (2)(3分)2.5(2分),2(1分)
(3)(3分)4.60-4.90(2分),不能(1分)
奉贤
26.(4分)( A C ) (备注:漏选扣1分,错选不得分)
27.(6分) (1)(2分) 电压 (2) (2分) 1/△t1 (3) (2分) 增大
28.(6分)(1)(1分),(1分)
(2)(2分) 大
(3)(1分)不能 ,(1分) 摩擦力做功,没有满足只有重力做功,故机械能不守恒
29.(8分)
(1)①连线(2分)见图。(备注,部分对得1分)
②R2(1分) ③左 (1分) ④I1(1分)
(2)(1分)m/k
(3)(1分)电路(a)好。(1分) 因为电源内阻对用(a)测电阻没有影响,而导致用(c)测量电阻偏大,有测量误差。(备注:答题意思正确就可得分)
崇明
26、(4分) B
27、(6分)
(1)如右图所示。
(2)左侧
(3)中央
28、(6分) (1)向上 (2)A
29、(8分)
(1)控制变量,; (2)10° (3)
(4)长,细