上海市静安区三年（2020-2022）高考物理二模试题汇编：实验、解答题

上海市静安区2020届-2022届高考物理三年模拟（二模）试题汇编-实验、解答题 一、实验题 1．（2022·上海静安·上海市市西中学校考二模）某同学做“用单摆测重力加速度”的实验，供选择的摆线有： A．0.3m长的细线　　B．1m长的细线 C．1.2m长的粗线　　D．1.5m长的橡皮绳 （1）应选用的摆线是_________________（填写所选摆线前的字母）。 （2）单摆做简谐振动时，回复力是由摆球___________________的分力提供。实验时，测出摆长为l，某次摆动的周期为T，则重力加速度的表达式为_________________。 （3）该同学改变摆长，测出几组摆长l和对应的周期T的数据，作出l-T2图像，如图（a）所示。他在实验时不小心在小球下方粘了一个小物体，如图（b）所示，如果利用图（a）中A、B两点的坐标值计算重力加速度，是否能够消除因小球下方粘了小物体而造成的测量误差？_____________（选填“能”或“不能”），理由是：______________。 2．（2020·上海静安·二模）某同学要测量一节旧电池的电动势和内阻，实验器材有一个电流表、一个电阻箱R、一个1Ω的定值电阻R0，一个开关和导线若干，该同学按如图所示电路进行实验． 测得的数据如下表所示： 实验次数 1 2 3 4 5 R（Ω） 4.0 10.0 16.0 22.0 28.0 I（A） 1.00 0.50 0.34 0.25 0.20 （1）电路中定值电阻R0的作用是：__________________________________． （2）该同学为了用作图法来确定电池的电动势和内电阻，若将R作为直角坐标系的纵坐标，则应取____________作为横坐标． （3）利用实验数据在给出的直角坐标系上画出正确的图象______． （4）由图象可知，该电池的电动势E=_______V，内电阻r=____Ω． 3．（2021·上海静安·二模）硅光电池是一种可将光能转换为电能的器件。某同学用实验研究硅光电池的路端电压U与总电流I的关系，实验电路如图甲所示，图中R0为定值电阻。 （1）实验①：用一定强度的光照射硅光电池，调节滑动变阻器，通过测量得到该电池的U-I关系如图乙中的曲线a所示。由此可知该电池的电动势约为_____V，短路电流约为_____μA，该电池的内阻____（选填“是”或“不是”）常数。 （2）实验②：减小实验①中光的强度，重复实验，测量得到该电池的U-I关系如图乙中的曲线b所示。若用该硅光电池给阻值不变的用电器供电，为使电源效率更高，应选择用实验____（选填“①”或“②”）中的光强度照射硅光电池，理由是______。 二、解答题 4．（2021·上海静安·二模）如图，足够长的固定斜面AB和BC的底部B处平滑连接，两斜面与水平方向的夹角均为53°，AB光滑，BC粗糙。质量m=2 kg的小物块从AB斜面高为h=1.25m的P处由静止释放。已知小物块与BC斜面间的动摩擦因数为μ=，取sin53°=0.8，cos53°=0.6，g=10 m/s2。 （1）求小物块从P处释放到达B处的速度的大小vB； （2）求小物块沿斜面BC上滑的最大距离L及此过程中损失的机械能ΔE机； （3）请分析说明小物块最终静止在何处。 5．（2021·上海静安·二模）如图（a）所示，两根足够长的光滑平行金属导轨固定于同一水平面内，导轨电阻不计，其间距为L=1 m，左端通过导线连接一个R=1.5Ω的定值电阻。整个导轨处在磁感应强度大小B=0.4T、方向竖直向下的匀强磁场中。质量m=0.2 kg、电阻r=0.5 Ω、长度为1 m的匀质金属杆垂直导轨放置，且与导轨接触良好。在杆的中点施加一个垂直杆的水平拉力F，使杆由静止开始运动，拉力F的功率P=2W保持不变，当杆的速度v=5 m/s时撤去拉力F。 （1）求杆的速度为4 m/s时，电阻R上的电流的大小I； （2）求杆的速度为4 m/s时，杆的加速度的大小； （3）求从撤去拉力F到杆停下的整个过程中，杆上产生的热量Qr； （4）请分析说明，若不撤去拉力F，杆的速度是否可能大于5 m/s。若杆在t1时刻速度刚刚达到5 m/s，拉力F所做功的大小WF随时间t的变化关系如图（b）中的①所示，0~t1时间内电路中产生的总热量Q随时间t的变化关系如②所示，请在图（b）中补画出图线②t1时刻之后的图像。 6．（2020·上海静安·二模）如甲图所示，U形光滑金属导轨水平放置，导轨间距为L，左端电阻的阻值为R。质量为m的金属棒垂直于导轨放在导轨上，且与导轨良好接触，导轨及金属棒的电阻均不计，整个装置放在磁感强度为B的匀强磁场中，磁场方向垂直于导轨平面，现对金属棒施加一水平向右的拉