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(shí)驗(yàn)題1．（2022·北京西城·二模）某同學(xué)用傳感器做“觀察電容器的充放電”實(shí)驗(yàn)，采用的實(shí)驗(yàn)電路如圖1所示。（1）將開(kāi)關(guān)先與“1”端閉合，電容器進(jìn)行_______（選填“充電”或“放電”），稍后再將開(kāi)關(guān)與“2”端閉合。在下列四個(gè)圖像中，表示以上過(guò)程中，通過(guò)傳感器的電流隨時(shí)間變化的圖像為________，電容器兩極板間的電壓隨時(shí)間變化的圖像為__________。（填選項(xiàng)對(duì)應(yīng)的字母）A．     B．     C．     D．（2）該同學(xué)用同一電路分別給兩個(gè)不同的電容器充電，電容器的電容，充電時(shí)通過(guò)傳感器的電流隨時(shí)間變化的圖像如圖2中①②所示，其中對(duì)應(yīng)電容為的電容器充電過(guò)程圖像的是________（選填①或②）。請(qǐng)說(shuō)明你的判斷依據(jù)___________。2．（2022·北京西城·二模）某同學(xué)做“探究平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)”實(shí)驗(yàn)。（1）該同學(xué)先用圖1所示的器材進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。他用小錘打擊彈性金屬片，A球就水平飛出，同時(shí)B球被松開(kāi)，做自由落體運(yùn)動(dòng)，改變小球距地面的高度和打擊小球的力度，多次重復(fù)實(shí)驗(yàn)，均可以觀察到A、B兩球同時(shí)落地。關(guān)于本實(shí)驗(yàn)，下列說(shuō)法正確的是(      )A．實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可以說(shuō)明平拋運(yùn)動(dòng)在水平方向上是勻速直線運(yùn)動(dòng)B．實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可以說(shuō)明平拋運(yùn)動(dòng)在豎直方向上是自由落體運(yùn)動(dòng)C．實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可以同時(shí)說(shuō)明平拋運(yùn)動(dòng)在兩個(gè)方向上的運(yùn)動(dòng)規(guī)律（2）為了在（1）實(shí)驗(yàn)結(jié)論的基礎(chǔ)上進(jìn)一步研究平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，該同學(xué)用圖2所示的器材繼續(xù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，描繪出小球做平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡。如圖3所示，以小球的拋出點(diǎn)O為原點(diǎn)，水平方向?yàn)?/span>x軸，豎直方向?yàn)?/span>y軸建立坐標(biāo)系。該同學(xué)在軌跡上測(cè)量出A、B、C三點(diǎn)的坐標(biāo)分別為、和。如果坐標(biāo)滿足___________關(guān)系，說(shuō)明小球拋出后在O、A、B、C相鄰兩點(diǎn)間運(yùn)動(dòng)經(jīng)歷了相等的時(shí)間間隔。同時(shí)，如果坐標(biāo)還滿足___________關(guān)系，那么證明小球的水平分運(yùn)動(dòng)是勻速直線運(yùn)動(dòng)。（3）某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)探究平拋運(yùn)動(dòng)的家庭實(shí)驗(yàn)裝置。如圖4所示，在一個(gè)較高的塑料筒側(cè)壁靠近底部的位置鉆一個(gè)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(cè)量出水口到地面的高度y和水柱的水平射程x。在實(shí)驗(yàn)測(cè)量的過(guò)程中，該同學(xué)發(fā)現(xiàn)測(cè)量水柱的水平射程x時(shí)，若測(cè)量讀數(shù)太慢，x的數(shù)值會(huì)變化。a.請(qǐng)分析水平射程x的數(shù)值變化的原因。(       )b.為了減小實(shí)驗(yàn)誤差，應(yīng)選用直徑較大的容器，還是直徑較小的容器？請(qǐng)說(shuō)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(cè)重力加速度”的實(shí)驗(yàn)。（1）組裝單擺時(shí)，應(yīng)該選用___________。（用器材前的字母表示）A．長(zhǎng)度為1m左右的細(xì)線B．長(zhǎng)度為30cm左右的細(xì)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(biāo)卡尺測(cè)量擺球直徑。擺球直徑d =___________cm。（3）甲同學(xué)測(cè)量了6組數(shù)據(jù)，在坐標(biāo)紙上描點(diǎn)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(zhǎng)。用g表示當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣?，圖線的數(shù)學(xué)表達(dá)式可以寫為T2 = ___________（用題目所給的字母表示）。由圖像可計(jì)算出當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣?/span>g = ___________m/s2（π取3.14，計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）。（4）乙同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中操作不當(dāng)，使得擺球沒(méi)有在一個(gè)豎直平面內(nèi)擺動(dòng)。他認(rèn)為這種情況不會(huì)影響測(cè)量結(jié)果，所以他仍然利用所測(cè)得的運(yùn)動(dòng)周期根據(jù)單擺周期公式計(jì)算重力加速度。若將小球的實(shí)際運(yùn)動(dòng)看作是在水平面內(nèi)的圓周運(yùn)動(dòng)，請(qǐng)通過(guò)推導(dǎo)，分析乙同學(xué)計(jì)算出的重力加速度與真實(shí)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(guò)程”實(shí)驗(yàn)中，按圖1所示連接電路。電源電動(dòng)勢(shì)為8.0V，內(nèi)阻可以忽略。單刀雙擲開(kāi)關(guān)S先跟2相接，某時(shí)刻開(kāi)關(guān)改接1，一段時(shí)間后，把開(kāi)關(guān)再改接2實(shí)驗(yàn)中使用了電流傳感器來(lái)采集電流隨時(shí)間的變化情況。（1）開(kāi)關(guān)S改接2后，電容器進(jìn)行的是___________（選填“充電”或“放電”）過(guò)程。此過(guò)程得到的I-t圖像如圖2所示，圖中用陰影標(biāo)記的狹長(zhǎng)矩形的面積的物理意義是___________。如果不改變電路其他參數(shù)，只減小電阻R的阻值，則此過(guò)程的I-t曲線與坐標(biāo)軸所圍成的面積將___________（選填“減小”、“不變”或“增大”）。（2）若實(shí)驗(yàn)中測(cè)得該電容器在整個(gè)放電過(guò)程中釋放的電荷量Q=3.44×10-3 C，則該電容器的電容為___________ μF。（3）關(guān)于電容器在整個(gè)充、放電過(guò)程中的q-t圖像和UAB-t圖像的大致形狀，可能正確的有___________（q為電容器極板所帶的電荷量，UAB為A、B兩板的電勢(shì)差）。5．（2020·北京西城·二模）某同學(xué)練習(xí)使用多用電表。(1)該同學(xué)使用多用電表測(cè)量某電阻時(shí)，選擇開(kāi)關(guān)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(cè)量值為_____?。(2)該同學(xué)繼續(xù)用相同擋位測(cè)量另一電阻，發(fā)現(xiàn)指針偏轉(zhuǎn)角度過(guò)小。為了減小測(cè)量誤差，他再次進(jìn)行測(cè)量前應(yīng)該進(jìn)行的操作是__________（從下列選項(xiàng)中挑出合理的步驟并按操作順序排列）。A．將紅表筆和黑表筆接觸B．把選擇開(kāi)關(guān)旋轉(zhuǎn)到“×100”位置C．把選擇開(kāi)關(guān)旋轉(zhuǎn)到“×1”位置D．調(diào)節(jié)歐姆調(diào)零旋鈕使表針指向歐姆零點(diǎn)(3)該同學(xué)注意到多用電表電阻的刻度線是不均勻的，而直流電流、電壓的刻度線是均勻的。他在課本上查閱到多用電表歐姆表的電路示意圖，如圖2所示。請(qǐng)根據(jù)歐姆表的電路示意圖，結(jié)合所學(xué)知識(shí)分析電阻的刻度線不均勻的原因_____________。6．（2020·北京西城·統(tǒng)考二模）用圖1所示的實(shí)驗(yàn)裝置研究加速度與物體受力、物體質(zhì)量之間的關(guān)系。(1)研究加速度與物體質(zhì)量之間的關(guān)系的主要實(shí)驗(yàn)步驟如下：a.用天平測(cè)出小車的質(zhì)量m0。b.安裝好實(shí)驗(yàn)器材，調(diào)整木板傾角平衡摩擦力和其他阻力。c.在小桶內(nèi)裝砂，用細(xì)繩懸掛小桶并繞過(guò)滑輪系在小車上，調(diào)整細(xì)繩方向與木板平行。d.接通電源，放開(kāi)小車，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打下一系列點(diǎn)；斷開(kāi)電源，取下紙帶并在紙帶上標(biāo)上編號(hào)。e.保持砂和桶的總質(zhì)量不變，多次在小車上加放砝碼以改變小車的總質(zhì)量m，并做好記錄，重復(fù)步驟d。f.求出每條紙帶對(duì)應(yīng)的加速度并填入表中；在坐標(biāo)紙上建立坐標(biāo)系，描點(diǎn)作圖，以研究加速度與質(zhì)量的關(guān)系。綜合上述實(shí)驗(yàn)步驟，請(qǐng)你完成以下任務(wù)：①實(shí)驗(yàn)中，需要平衡摩擦力和其它阻力，在此過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是_____。A．小車后面不能拖紙帶B．系在小車的細(xì)繩上不能懸掛小桶C．打點(diǎn)計(jì)時(shí)器必須接通電源②圖2所示為實(shí)驗(yàn)中得到的一條紙帶，紙帶上相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的時(shí)間間隔為T=0.10s，由圖中數(shù)據(jù)可計(jì)算出小車的加速度a=_______m/s2。（結(jié)果保留2位有效數(shù)字）③若實(shí)驗(yàn)中砂和桶的總質(zhì)量為，則從理論分析可得砂和桶的總重力與細(xì)繩對(duì)小車的拉力F的大小關(guān)系為________F（選填“略大于”、“等于”或“略小于”）。(2)某同學(xué)在研究加速度與物體受力之間的關(guān)系時(shí)改進(jìn)了實(shí)驗(yàn)方案，他用無(wú)線力傳感器來(lái)測(cè)量小車受到的拉力。如圖3所示，他將無(wú)線力傳感器和小車固定在一起，將系著砂桶的細(xì)繩系在傳感器的掛鉤上，調(diào)整細(xì)繩方向與木板平行。請(qǐng)判斷在改進(jìn)后的實(shí)驗(yàn)中以下步驟是否還有必要（選填“有必要”或“沒(méi)必要”）。步驟是否有必要調(diào)整木板傾角平衡摩擦力和其他阻力___________控制砂和桶的總質(zhì)量應(yīng)遠(yuǎn)小于小車和車內(nèi)砝碼的總質(zhì)量___________  
參考答案：1．     充電     A     C     ①     見(jiàn)解析【詳解】（1）[1][2][3]將開(kāi)關(guān)先與“1”端閉合，電容器與電源相連，進(jìn)行充電。稍后再將開(kāi)關(guān)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(shí)間變化的圖像為A。充電過(guò)程，電壓逐漸增大，且增大的越來(lái)越慢，放電過(guò)程電壓逐漸變小，減小的越來(lái)越慢，故電壓隨時(shí)間變化的圖像為C。（2）[4][5]用同一電路分別給兩個(gè)不同的電容器充電，電容器的電容，則充電完成后，兩電容器兩端電壓相同，根據(jù) 可知，電容器1帶電量小，而I-t圖像面積代表帶電量，所以對(duì)應(yīng)電容為的電容器充電過(guò)程圖像的是①。2．     B               見(jiàn)解析     用直徑較大的容器【詳解】（1）[1]觀察到A、B兩球同時(shí)落地，說(shuō)明兩球在豎直方向的運(yùn)動(dòng)完全相同，即可以說(shuō)明平拋運(yùn)動(dòng)在豎直方向上是自由落體運(yùn)動(dòng)；故選B。（2）[2][3]小球拋出后在O、A、B、C點(diǎn)若時(shí)間間隔相等，則需滿足即滿足即 如果小球的水平分運(yùn)動(dòng)是勻速直線運(yùn)動(dòng)，則還滿足即（3）a. [4]若測(cè)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(huì)不斷減小，則在豎直高度不變的情況下，水流的射程會(huì)減小，即x減小。b.[5]為了減小實(shí)驗(yàn)誤差，應(yīng)選用直徑較大的容器；因用直徑較大的容器時(shí)，當(dāng)管中流出同樣多的水時(shí)，容器中液面下落的高度較小，則對(duì)管口水流的速度影響較小。3．     AD     1.85          9.9     偏大【詳解】(1)[1]根據(jù)得知需要測(cè)量擺長(zhǎng)，在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中擺球越重，空氣阻力對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響越小，擺長(zhǎng)越長(zhǎng)，周期越長(zhǎng)測(cè)量誤差越小。AD正確；(2)[2]如圖所示，游標(biāo)卡尺主尺的示數(shù)為，游標(biāo)尺示數(shù)，則擺球的直徑為(3)[3]由題意可知得[4]由圖像可知圖像得斜率則根據(jù)圖像的斜率則[5] 對(duì)圓錐擺，根據(jù)牛頓第二定律有其中解得 根據(jù)偏小，所以偏大。4．     放電     0.2s內(nèi)電容器放出的電荷量     不變     430     AD【詳解】（1）[1] 將開(kāi)關(guān)S接通1，電容器與電源相連，所以電容器的充電；再將S接通2，電容器通過(guò)電阻R放電。[2] 圖中橫坐標(biāo)分成許多很小的時(shí)間間隔，在這些很小的時(shí)間間隔里，放電電流可以視為不變，則為這段時(shí)間內(nèi)的電荷量，所以 圖中用陰影標(biāo)記的狹長(zhǎng)矩形的面積的物理意義是電容器0.2s內(nèi)電容器放出的電荷量。[3]根據(jù)電荷量與電阻值R無(wú)關(guān)，如果不改變電路其他參考數(shù)，只減小電阻R的阻值，則此過(guò)程的I-t曲線與坐標(biāo)軸所圍成的面積將不變。（2）[4]根據(jù)（3）[5]AB．電容器在充電過(guò)程中，電流由最大逐漸減小，放電過(guò)程電流也是由最大逐漸減小，根據(jù)圖像的傾斜程度表示電流的大小，B錯(cuò)誤A正確；CD．電容器在充電過(guò)程中，電流由最大逐漸減小，放電過(guò)程電流也是由最大逐漸減小，根據(jù)電容器的電容不變， C錯(cuò)誤D正確。故選AD。5．          BAD     根據(jù)閉合電路歐姆定律可知通過(guò)表頭的電流，可見(jiàn)通過(guò)表頭的電流I與待測(cè)電阻Rx之間的關(guān)系為非線性關(guān)系，因此電阻的刻度線是不均勻的【詳解】(1)［1］由圖可知選擇的是“×10”擋位，所以被測(cè)電阻為Rx=15×10Ω=150Ω(2)［2］歐姆表指針偏轉(zhuǎn)角度過(guò)小，說(shuō)明所選擋位太小，應(yīng)換大擋進(jìn)行測(cè)量，應(yīng)將旋轉(zhuǎn)開(kāi)關(guān)K置于“×1k”，然后進(jìn)行歐姆調(diào)零，再測(cè)電阻，因此合理是實(shí)驗(yàn)步驟是：B、A、D。(3)［3］根據(jù)閉合電路歐姆定律可知通過(guò)表頭的電流可見(jiàn)通過(guò)表頭的電流I與待測(cè)電阻Rx之間的關(guān)系為非線性關(guān)系，電阻的刻度線是不均勻的，而是刻度值越大處刻度線越密。6．     BC     1.1     略大于     有必要     沒(méi)必要【詳解】(1)①[1]A．平衡摩擦力時(shí)研究對(duì)象是小車，是讓小車所受的滑動(dòng)摩擦力等于小車所受重力沿斜面的分量，故平衡摩擦力時(shí)，應(yīng)將紙帶連接在小車上并穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，以平衡由于紙帶與打點(diǎn)計(jì)時(shí)器之間的摩擦而產(chǎn)生的摩擦阻力，故A錯(cuò)誤；B．平衡摩擦?xí)r，小車不受外力作用下做勻速直線運(yùn)動(dòng)，所以不掛上小桶，故B正確；C．打點(diǎn)計(jì)時(shí)器必須接通電源，紙帶上打的點(diǎn)均勻，說(shuō)明小車做勻速運(yùn)動(dòng)，剛好平衡摩擦力，故C正確。故選BC。②[2]根據(jù)逐差法得小車的加速度③[3]因?yàn)樾⊥跋蛳伦黾铀龠\(yùn)動(dòng)，處于失重狀態(tài)，所以砂和桶的總重力略大于細(xì)繩對(duì)小車的拉力F。(2)[4][5]用無(wú)線力傳感器來(lái)測(cè)量小車受到的拉力時(shí)，力傳感器可以讀數(shù)繩的拉力，所以不需要滿足所掛鉤碼質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車質(zhì)量；但仍要平衡摩擦力。 

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