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上海市金山区高考物理三年(2021-2023)模拟题(一模)按题型分类汇编-03实验题、解答题
一、实验题
1.(2021·上海金山·统考一模)在“用单分子油膜估测分子直径”的实验中,需要配制低浓度的油酸酒精溶液而不使用纯油酸滴入蒸发皿中的水面,原因是___________。注射器滴下的一滴溶液体积约0.005mL,分子直径约10-10m,则配制的溶液浓度相对合理的是___________(选填“10%”、“1%”或“0.1%”)。
2.(2021·上海金山·统考一模)“用DIS研究机械能守恒定律”实验装置如图所示。
(1)本实验用到的传感器是___________,为让标尺盘处于竖直平面内,标尺盘上的垂直线与自然下垂的摆线要___________(选填“平行”或“垂直”)。
(2)某同学以摆锤运动的最低点为零势能面,在离开最低点一定高度h处静止释放摆锤,测量摆锤到达最低点的瞬时速度,测得动能与重力势能的三组数据。由第1组数据可估算出摆锤下落高度h约为______m。
挡光时间(s)
最低点处动能(J)
释放点处重力势能(J)
1
0.004698
0.0109
0.0110
2
0.004659
0.0111
0.0110
3
0.004619
0.0113
0.0110
摆锤宽度:0.0080m
(3)该同学根据上述三组数据中动能与重力势能近似相等,得出:摆锤在释放后,摆动整个过程近似满足机械能守恒。这一推断证据___________(选填“充分”或“不充分”),理由是___________。
3.(2022·上海金山·统考一模)“用DIS研究在温度不变时,一定质量的气体压强与体积的关系”实验:
(1)封闭气体的压强p用________传感器测量,体积V由________读出。
(2)除了保持注射器内封闭气体的质量不变之外,还应该保持封闭气体的_________不变,采取的主要措施是缓慢推动活塞和________。
(3)图线a、b、c是三位同学根据实验数据分别得到的p-V图像。若a、b是不重合的两条双曲线,c与b相交,则( )
A.a、b不重合是由于b气体质量大
B.a、b不重合是由于b气体温度高
C.产生c图线可能是容器密闭性不好
D.产生c图线可能是推动活塞过于快速
4.(2022·上海金山·统考一模)在“研究共点力合成”的实验中,
(1)某同学在实验中出现了如图a所示的动作,该操作有什么错误之处?______。
(2)正确操作后,两个弹簧秤拉动得到如图b所示的两个力和,一个弹簧秤拉动得到如图b所示的力。用作图法求出和的合力(保留必要作图痕迹)______,=______N。
(3)该实验推理的逻辑如下,填出推理依据①______
二、解答题
5.(2021·上海金山·统考一模)如图,一个质量为m、带电量为﹣q的小球用长为L的绝缘细线静止悬挂在竖直方向A处。在水平方向突然增加一个匀强电场,小球开始向右摆动,起动瞬间加速度大小为a,在空气阻力的影响下,小球摆动一段时间后最终静止于B处。摆动过程中小球带电量不变,细线与竖直方向夹角不超过90°。求:
(1)匀强电场的电场强度;
(2)小球最终静止时细线与竖直方向的夹角;
(3)求小球从A第一次运动到B过程中电势能的改变量,并说明此过程中能量的转化情况。
6.(2021·上海金山·统考一模)质量m=1kg的小物块在沿光滑斜面向上的力F作用下,从长斜面底端以一定初速度沿斜面向上运动。经过0.4s沿斜面上滑了1.2m,以斜面底端为零势能面,其动能E和重力势能E随位移的变化关系如图线①和②所示。g取10m/s2。求:
(1)物块的初速度和斜面的倾角;
(2)力F的大小;
(3)试通过计算证明:机械能改变量等于除重力以外其他力做的功;
(4)若经过0.4s后撤去拉力F,在图中画出小物块沿斜面上滑过程中动能和重力势能随位移的变化图线。(标出关键点的坐标)
7.(2022·上海金山·统考一模)如图,竖直平面内有AB和BC两段长度均为L的直杆,两杆在B处平滑连接,AB杆水平、BC杆与水平方向夹角为θ,装置处于水平向右的匀强电场中。质量为m、带电量为+q的小球套在杆上,小球从杆A点开始由静止开始运动,经时间t到B点,在沿BC杆运动过程中小球未受摩擦力作用。小球与AB杆、BC杆间的动摩擦因数相同,重力加速度为g。求:
(1)小球在AB杆上运动的加速度大小;
(2)电场强度E的大小;
(3)若A处的电势为φA=0,则C处的电势φC为多少?
8.(2022·上海金山·统考一模)如图,过山车模型轨道由半径R=1.6m的圆弧AB、半径r=0.4m的半圆弧BCD与半径R=1.6m的半圆弧DEF组成。小车(视为质点)可在轨道上无摩擦滑行,取g=10