（2022-2024年）3年高考2年模擬匯編專題一創(chuàng)新實驗-解析卷

（2022-2024年）3年高考2年模擬匯編專題一創(chuàng)新實驗3年真題1．（2024·貴州·高考真題）某實驗小組根據(jù)熱敏電阻的阻值隨溫度變化的規(guī)律，探測溫度控制室內(nèi)的溫度。選用的器材有：熱敏電阻；電流表G（內(nèi)阻為，滿偏電流為）；定值電阻R（阻值為）；電阻箱（阻值）；電源E（電動勢恒定，內(nèi)阻不計）；單刀雙擲開關(guān)、單刀單擲開關(guān)；導線若干。請完成下列步驟：(1)該小組設(shè)計了如圖（a）所示的電路圖。根據(jù)圖（a），在答題卡上完成圖（b）中的實物圖連線。(2)開關(guān)斷開，將電阻箱的阻值調(diào)到（填“最大”或“最小”）。開關(guān)接1，調(diào)節(jié)電阻箱，當電阻箱讀數(shù)為時，電流表示數(shù)為。再將改接2，電流表示數(shù)為，斷開。得到此時熱敏電阻的阻值為Ω。(3)該熱敏電阻阻值隨溫度t變化的曲線如圖（c）所示，結(jié)合（2）中的結(jié)果得到溫度控制室內(nèi)此時的溫度約為℃。（結(jié)果取整數(shù)）(4)開關(guān)接1，閉合，調(diào)節(jié)電阻箱，使電流表示數(shù)為。再將改接2，如果電流表示數(shù)為，則此時熱敏電阻（用k表示），根據(jù)圖（c）即可得到此時溫度控制室內(nèi)的溫度。【答案】(1)(2)最大(3)9(4)【解析】（1）由圖（a）所示的電路圖，圖（b）中的實物圖連線如圖所示。（2）[1]由圖（a）可知，電阻箱起到保護電路的作用，因此開關(guān)閉合前，將電阻箱的阻值調(diào)到最大。[2]開關(guān)接1時，由歐姆定律可得接2時，則有聯(lián)立解得（3）由圖（c）可知，時，對應的溫度約為9℃。（4）開關(guān)接1，閉合，調(diào)節(jié)電阻箱，使電流表示數(shù)為。由并聯(lián)電路的分流作用，結(jié)合，可得干路電流為，則有并聯(lián)部分的電阻由歐姆定律可得結(jié)合解得接2時，電流表示數(shù)為，同理可得干路電流可為，由歐姆定律可得結(jié)合其中解得2．（2024·廣東·高考真題）某科技小組模仿太陽能發(fā)電中的太陽光自動跟蹤系統(tǒng)，制作光源跟蹤演示裝置，實現(xiàn)太陽能電池板方向的調(diào)整，使電池板正對光源。圖甲是光照方向檢測電路。所用器材有：電源E（電動勢3V）、電壓表（V1）和（V2）（量程均有3V和15V，內(nèi)阻均可視為無窮大）：滑動變阻器R：兩個相同的光敏電阻和；開關(guān)S：手電筒：導線若干。圖乙是實物圖。圖中電池板上垂直安裝有半透明隔板，隔板兩側(cè)裝有光敏電阻，電池板固定在電動機轉(zhuǎn)軸上?？刂茊卧c檢測電路的連接未畫出?？刂茊卧獙庹辗较驒z測電路無影響。請完成下列實驗操作和判斷。(1)電路連接。圖乙中已正確連接了部分電路，請完成虛線框中滑動變阻器R、電源E、開關(guān)S和電壓表（V）間的實物圖連線。(2)光敏電阻阻值與光照強度關(guān)系測試。①將圖甲中R的滑片置于端。用手電筒的光斜照射到和，使表面的光照強度比表面的小。②閉合S，將R的滑片緩慢滑到某一位置。（V）的示數(shù)如圖丙所示，讀數(shù)為V，U2的示數(shù)為1.17V。由此可知，表面光照強度較小的光敏電阻的阻值（填“較大”或“較小”）。③斷開S。(3)光源跟蹤測試。①將手電筒的光從電池板上方斜照射到和。②閉合S。并啟動控制單元?？刂茊卧獧z測并比較兩光敏電阻的電壓，控制電動機轉(zhuǎn)動。此時兩電壓表的示數(shù)，圖乙中的電動機帶動電池板（填“逆時針”或“順時針”）轉(zhuǎn)動，直至時停止轉(zhuǎn)動，電池板正對手電筒發(fā)出的光【答案】(1)(2)b1.60較大(3)逆時針U1=U2【解析】（1）電路連線如圖（2）①[1]為了保證電路的安全，實驗開始前要使光敏電阻兩端電壓盡可能小，則R的滑片需置于b端。②[2][3]電壓表量程為3V，最小刻度為0.1V，則讀數(shù)為1.60V；電壓表U1比電壓表U2的示數(shù)大，說明RG1＞RG2，由此可知表面光照強度較小的光敏電阻的阻值較大。（3）[1][2]電壓表的示數(shù)U1＜U2，說明RG1表面的光照強度比RG2表面的大，因此電動機帶動電池板逆時針轉(zhuǎn)動，直至U1=U2，時停止轉(zhuǎn)動，電池板正對手電筒發(fā)出的光。3．（2024·寧夏四川·高考真題）電阻型氧氣傳感器的阻值會隨所處環(huán)境中的氧氣含量發(fā)生變化。在保持流過傳感器的電流（即工作電流）恒定的條件下，通過測量不同氧氣含量下傳感器兩端的電壓，建立電壓與氧氣含量之間的對應關(guān)系，這一過程稱為定標。一同學用圖（a）所示電路對他制作的一個氧氣傳感器定標。實驗器材有：裝在氣室內(nèi)的氧氣傳感器（工作電流）、毫安表（內(nèi)阻可忽略）、電壓表、電源、滑動變阻器、開關(guān)、導線若干、5個氣瓶（氧氣含量分別為、、、、）。（1）將圖（a）中的實驗器材間的連線補充完整，使其能對傳感器定標；（2）連接好實驗器材，把氧氣含量為1%的氣瓶接到氣體入口；（3）把滑動變阻器的滑片滑到端（填“a”或“b”），閉合開關(guān)；（4）緩慢調(diào)整滑動變阻器的滑片位置，使毫安表的示數(shù)為，記錄電壓表的示數(shù)U；（5）斷開開關(guān)，更換氣瓶，重復步驟（3）和（4）；（6）獲得的氧氣含量分別為、、和的數(shù)據(jù)已標在圖（b）中；氧氣含量為時電壓表的示數(shù)如圖（c），該示數(shù)為V（結(jié)果保留2位小數(shù)）?，F(xiàn)測量一瓶待測氧氣含量的氣體，將氣瓶接到氣體入口，調(diào)整滑動變阻器滑片位置使毫安表的示數(shù)為，此時電壓表的示數(shù)為1.50V，則此瓶氣體的氧氣含量為（結(jié)果保留整數(shù)）。【答案】1.4017【解析】（1）[1]為了保持流過傳感器的電流恒定，電阻型氧氣傳感器兩端的電壓調(diào)節(jié)范圍較大，所以滑動變阻器采用分壓式接法，由于毫安表內(nèi)阻可忽略，所以電流表采用內(nèi)接法，實物連接圖如圖所示（3）[2]為了保護電路，閉合開關(guān)前，需要電阻型氧氣傳感器兩端的電壓為零，故滑動變阻器的滑片滑到端口；（6）[3]由圖可知，電壓表的分度值為0.1V，需要估讀到分度值下一位，其讀數(shù)為1.40V；[4]當瓶氣體的氧氣含量為時，電壓為1.40V，在圖（b）中描出該點，用平滑的曲線將各點連接起來，如圖所示可知電壓表的示數(shù)為1.50V時，此瓶氣體的氧氣含量為。4．（2024·湖北·高考真題）某同學設(shè)計了一個測量重力加速度大小g的實驗方案，所用器材有：2g砝碼若干、托盤1個、輕質(zhì)彈簧1根、米尺1把、光電門1個、數(shù)字計時器1臺等。具體步驟如下：①將彈簧豎直懸掛在固定支架上，彈簧下面掛上裝有遮光片的托盤，在托盤內(nèi)放入一個砝碼，如圖（a）所示。②用米尺測量平衡時彈簧的長度l，并安裝光電門。③將彈簧在彈性限度內(nèi)拉伸一定長度后釋放，使其在豎直方向振動。④用數(shù)字計時器記錄30次全振動所用時間t。⑤逐次增加托盤內(nèi)砝碼的數(shù)量，重復②③④的操作。該同學將振動系統(tǒng)理想化為彈簧振子。已知彈簧振子的振動周期，其中k為彈簧的勁度系數(shù)，M為振子的質(zhì)量。(1)由步驟④，可知振動周期。(2)設(shè)彈簧的原長為，則l與g、、T的關(guān)系式為。(3)由實驗數(shù)據(jù)作出的圖線如圖（b）所示，可得（保留三位有效數(shù)字，取9.87）。(4)本實驗的誤差來源包括_____（雙選，填標號）。A．空氣阻力B．彈簧質(zhì)量不為零C．光電門的位置稍微偏離托盤的平衡位置【答案】(1)(2)(3)(4)AB【解析】（1）30次全振動所用時間t，則振動周期（2）彈簧振子的振動周期可得振子的質(zhì)量振子平衡時，根據(jù)平衡條件可得則l與g、、T的關(guān)系式為（3）根據(jù)整理可得則圖像斜率解得（4）A．空氣阻力的存在會影響彈簧振子的振動周期，是實驗的誤差來源之一，故A正確；B．根據(jù)彈簧振子周期公式可知，振子的質(zhì)量影響振子的周期，通過光電門測量出的周期為振子考慮彈簧質(zhì)量的真實周期，而根據(jù)（3）問求出的的關(guān)系是不考慮彈簧質(zhì)量的關(guān)系式子，二者的中的是不相等的，所以彈簧質(zhì)量不為零是誤差來源之一，故B正確；C．利用光電門與數(shù)字計時器的組合測量周期的原理：根據(jù)簡諧運動的規(guī)律可知，只要從開始計時起，振子的速度第二次與開始計時的速度相等即為一個周期，與是否在平衡位置無關(guān)，故C錯誤。故選AB。5．（2024·湖北·高考真題）某同學利用激光測量半圓柱體玻璃磚的折射率，具體步驟如下：①平鋪白紙，用鉛筆畫兩條互相垂直的直線和，交點為O。將半圓柱體玻璃磚的平直邊緊貼，并使其圓心位于O點，畫出玻璃磚的半圓弧輪廓線，如圖（a）所示。②將一細激光束沿CO方向以某一入射角射入玻璃磚，記錄折射光線與半圓弧的交點M。③拿走玻璃磚，標記CO光線與半圓弧的交點P。④分別過M、P作BB'的垂線、，、是垂足，并用米尺分別測量、的長度x和y。⑤改變?nèi)肷浣?，重復步驟②③④，得到多組x和y的數(shù)據(jù)。根據(jù)這些數(shù)據(jù)作出圖像，如圖（b）所示。(1)關(guān)于該實驗，下列說法正確的是_____（單選，填標號）。A．入射角越小，誤差越小B．激光的平行度好，比用插針法測量更有利于減小誤差C．選擇圓心O點作為入射點，是因為此處的折射現(xiàn)象最明顯(2)根據(jù)圖像，可得玻璃磚的折射率為（保留三位有效數(shù)字）。(3)若描畫的半圓弧輪廓線半徑略大于玻璃磚的實際半徑，則折射率的測量結(jié)果（填“偏大”“偏小”或“不變”）?！敬鸢浮?1)B(2)1.57(3)不變【解析】（1）A．入射角適當即可，不能太小，入射角太小，導致折射角太小，測量的誤差會變大，故A錯誤；B．激光的平行度好，比用插針法測量更有利于減小誤差，故B正確；C．相同的材料在各點的折射效果都一樣，故C錯誤。故選B。（2）設(shè)半圓柱體玻璃磚的半徑為，根據(jù)幾何關(guān)系可得入射角的正弦值為折射角的正弦值為折射率可知圖像斜率大小等于折射率，即（3）根據(jù)（2）中數(shù)據(jù)處理方法可知若描畫的半圓弧輪廓線半徑略大于玻璃磚的實際半徑，則折射率的測量結(jié)果不變。6．（2024·遼寧·高考真題）圖（a）為一套半圓拱形七色彩虹積木示意圖，不同顏色的積木直徑不同。某同學通過實驗探究這套積木小幅擺動時周期T與外徑D之間的關(guān)系。(1)用刻度尺測量不同顏色積木的外徑D，其中對藍色積木的某次測量如圖（b）所示，從圖中讀出。(2)將一塊積木靜置于硬質(zhì)水平桌面上，設(shè)置積木左端平衡位置的參考點O，將積木的右端按下后釋放，如圖（c）所示。當積木左端某次與O點等高時記為第0次并開始計時，第20次時停止計時，這一過程中積木擺動了個周期。(3)換用其他積木重復上述操作，測得多組數(shù)據(jù)。為了探究T與D之間的函數(shù)關(guān)系，可用它們的自然對數(shù)作為橫、縱坐標繪制圖像進行研究，數(shù)據(jù)如下表所示：顏色紅橙黃綠青藍紫2.93922.78812.59532.48492.1971.792根據(jù)表中數(shù)據(jù)繪制出圖像如圖（d）所示，則T與D的近似關(guān)系為______。A． B． C． D．(4)請寫出一條提高該實驗精度的改進措施：?！敬鸢浮?1)7.54/7.55/7.56(2)10(3)A(4)見解析【解析】（1）刻度尺的分度值為0.1cm，需要估讀到分度值下一位，讀數(shù)為（2）積木左端兩次經(jīng)過參考點O為一個周期，當積木左端某次與O點等高時記為第0次并開始計時，之后每計數(shù)一次，經(jīng)歷半個周期，可知，第20次時停止計時，這一過程中積木擺動了10個周期。（3）由圖（d）可知，與成線性關(guān)系，根據(jù)圖像可知，直線經(jīng)過與，則有解得則有解得可知故選A。（4）為了減小實驗誤差，提高該實驗精度的改進措施：用游標卡尺測量外徑D、通過測量40次或60次左端與O點等高所用時間來求周期、適當減小擺動的幅度。7．（2023·遼寧·高考真題）導電漆是將金屬粉末添加于特定樹脂原料中制作而成的能導電的噴涂油漆?，F(xiàn)有一根用導電漆制成的截面為正方形的細長樣品（固態(tài)），某同學欲測量其電阻率，設(shè)計了如圖（a）所示的電路圖，實驗步驟如下：

a．測得樣品截面的邊長a=0.20cm；b．將平行排列的四根金屬探針甲、乙、丙、丁與樣品接觸，其中甲、乙、丁位置固定，丙可在乙、丁間左右移動；c．將丙調(diào)節(jié)至某位置，測量丙和某探針之間的距離L；d．閉合開關(guān)S，調(diào)節(jié)電阻箱R的阻值，使電流表示數(shù)I=0.40A，讀出相應的電壓表示數(shù)U，斷開開關(guān)S；e．改變丙的位置，重復步驟c、d，測量多組L和U，作出U—L圖像如圖（b）所示，得到直線的斜率k?；卮鹣铝袉栴}：（1）L是丙到（填“甲”“乙”或“丁”）的距離；（2）寫出電阻率的表達式ρ=（用k、a、I表示）；（3）根據(jù)圖像計算出該樣品的電阻率ρ=Ω?m（保留兩位有效數(shù)字）?！敬鸢浮恳?.5×10－5【解析】（1）[1]由于電壓表測量的是乙、丙之間的電壓，則L是丙到乙的距離。（2）[2]根據(jù)電阻定律有再根據(jù)歐姆定律有聯(lián)立有則（3）[3]根據(jù)圖像可知k=6.5V/m則根據(jù)（2）代入數(shù)據(jù)有ρ=6.5×10－5Ω?m8．（2023·江蘇·高考真題）小明通過實驗探究電壓表內(nèi)阻對測量結(jié)果的影響．所用器材有：干電池（電動勢約1.5V，內(nèi)阻不計）2節(jié)；兩量程電壓表（量程0~3V，內(nèi)阻約3kΩ；量程0~15V，內(nèi)阻約15kΩ）1個；滑動變阻器（最大阻值50Ω）1個；定值電阻（阻值50Ω）21個；開關(guān)1個及導線若干．實驗電路如題1圖所示．

（1）電壓表量程應選用（選填“3V”或“15V”）．（2）題2圖為該實驗的實物電路（右側(cè)未拍全）．先將滑動變阻器的滑片置于如圖所示的位置，然后用導線將電池盒上接線柱A與滑動變阻器的接線柱（選填“B”“C”“D”）連接，再閉合開關(guān)，開始實驗．

（3）將滑動變阻器滑片移動到合適位置后保持不變，依次測量電路中O與1，2，…，21之間的電壓．某次測量時，電壓表指針位置如題3圖所示，其示數(shù)為V．根據(jù)測量數(shù)據(jù)作出電壓U與被測電阻值R的關(guān)系圖線，如題4圖中實線所示．

（4）在題1圖所示的電路中，若電源電動勢為E，電壓表視為理想電壓表，滑動變阻器接入的阻值為，定值電阻的總阻值為，當被測電阻為R時，其兩端的電壓（用E、、、R表示），據(jù)此作出理論圖線如題4圖中虛線所示．小明發(fā)現(xiàn)被測電阻較小或較大時，電壓的實測值與理論值相差較?。?）分析可知，當R較小時，U的實測值與理論值相差較小，是因為電壓表的分流小，電壓表內(nèi)阻對測量結(jié)果影響較?。∶髡J為，當R較大時，U的實測值與理論值相差較小，也是因為相同的原因．你是否同意他的觀點？請簡要說明理由．【答案】3VD1.50不同意，理由見解析【解析】（1）[1]所用電源為兩節(jié)干電池，電動勢為3V，則所用電表量程為3V；（2）[2]閉合電鍵之前，滑動變阻器阻值應該調(diào)到最大，則由圖可知，電池盒上的接線柱A應該與滑動變阻器的接線柱D連接；（3）[3]電壓表最小刻度為0.1V，則讀數(shù)為1.50V；（4）[4]由閉合電路歐姆定律可得當被測電阻阻值為R時電壓表讀數(shù)（5）[5]不同意；當R較大時，則電壓表內(nèi)阻不能忽略，則電路中的電流則電壓表讀數(shù)為當R較大時，R=R2時R最大，此時因RV>>R1，則電壓表讀數(shù)接近于9．（2022·河北·高考真題）某實驗小組利用鐵架臺、彈簧、鉤碼、打點計時器、刻度尺等器材驗證系統(tǒng)機械能守恒定律，實驗裝置如圖1所示。彈簧的勁度系數(shù)為k，原長為L0，鉤碼的質(zhì)量為m。已知彈簧的彈性勢能表達式為，其中k為彈簧的勁度系數(shù)，x為彈簧的形變量，當?shù)氐闹亓铀俣却笮間。（1）在彈性限度內(nèi)將鉤碼緩慢下拉至某一位置，測得此時彈簧的長度為L。接通打點計時器電源。從靜止釋放鉤碼，彈簧收縮，得到了一條點跡清晰的紙帶。鉤碼加速上升階段的部分紙帶如圖2所示，紙帶上相鄰兩點之間的時間間隔均為T（在誤差允許范圍內(nèi)，認為釋放鉤碼的同時打出A點）。從打出A點到打出F點時間內(nèi)，彈簧的彈性勢能減少量為，鉤碼的動能增加量為，鉤碼的重力勢能增加量為。（2）利用計算機軟件對實驗數(shù)據(jù)進行處理，得到彈簧彈性勢能減少量、鉤碼的機械能增加量分別與鉤碼上升高度h的關(guān)系，如圖3所示。由圖3可知，隨著h增加，兩條曲線在縱向的間隔逐漸變大，主要原因是。【答案】mgh5見解析【解析】（1）[1]從打出A點到打出F點時間內(nèi)，彈簧的彈性勢能減少量為整理有[2]打F點時鉤碼的速度為由于在誤差允許的范圍內(nèi)，認為釋放鉤碼的同時打出A點，則鉤碼動能的增加量為[3]鉤碼的重力勢能增加量為Ep重=mgh5（2）[4]鉤碼機械能的增加量，即鉤碼動能和重力勢能增加量的總和，若無阻力做功則彈簧彈性勢能的減少量等于鉤碼機械能的增加量。現(xiàn)在隨著h增加，兩條曲線在縱向的間隔逐漸變大，而兩條曲線在縱向的間隔即阻力做的功，則產(chǎn)生這個問題的主要原因是紙帶與限位孔的摩擦力做功變多導致兩曲線間隔變大。10．（2022·山東·高考真題）在天宮課堂中、我國航天員演示了利用牛頓第二定律測量物體質(zhì)量的實驗。受此啟發(fā)。某同學利用氣墊導軌、力傳感器、無線加速度傳感器、輕彈簧和待測物體等器材設(shè)計了測量物體質(zhì)量的實驗，如圖甲所示。主要步驟如下：①將力傳感器固定在氣墊導軌左端支架上，加速度傳感器固定在滑塊上；②接通氣源。放上滑塊。調(diào)平氣墊導軌；③將彈簧左端連接力傳感器，右端連接滑塊。彈簧處于原長時滑塊左端位于O點。A點到O點的距離為5.00cm，拉動滑塊使其左端處于A點，由靜止釋放并開始計時；④計算機采集獲取數(shù)據(jù)，得到滑塊所受彈力F、加速度a隨時間t變化的圖像，部分圖像如圖乙所示?；卮鹨韵聠栴}（結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字）：（1）彈簧的勁度系數(shù)為N/m。（2）該同學從圖乙中提取某些時刻F與a的數(shù)據(jù)，畫出a—F圖像如圖丙中I所示，由此可得滑塊與加速度傳感器的總質(zhì)量為kg。（3）該同學在滑塊上增加待測物體，重復上述實驗步驟，在圖丙中畫出新的a—F圖像Ⅱ，則待測物體的質(zhì)量為kg。【答案】120.200.13【解析】（1）[1]由題知，彈簧處于原長時滑塊左端位于O點，A點到O點的距離為5.00cm。拉動滑塊使其左端處于A點，由靜止釋放并開始計時。結(jié)合圖乙的F—t圖有Δx=5.00cm，F(xiàn)=0.610N根據(jù)胡克定律計算出k≈12N/m（2）[2]根據(jù)牛頓第二定律有F=ma則a—F圖像的斜率為滑塊與加速度傳感器的總質(zhì)量的倒數(shù)，根據(jù)圖丙中I，則有則滑塊與加速度傳感器的總質(zhì)量為m=0.20kg（3）[3]滑塊上增加待測物體，同理，根據(jù)圖丙中II，則有則滑塊、待測物體與加速度傳感器的總質(zhì)量為m′≈0.33kg則待測物體的質(zhì)量為Δm=m′-m=0.13kg2年模擬11．（2024·全國·模擬預測）線加速度計是一種測量物體加速度的裝置，其利用驅(qū)動電流產(chǎn)生的安培力帶動其自身配重物運動，然后根據(jù)物體加速度與其所受合外力的關(guān)系，得到物體的加速度和驅(qū)動電流的關(guān)系。某實驗小組為了得到某線加速度計的安培力比例系數(shù)，從而標定電流與加速度的對應關(guān)系，使用如圖甲所示裝置進行實驗。(1)實驗時小組成員認為無須通過傾斜木板平衡摩擦力也可以完成實驗，安裝好實驗裝置后，調(diào)整鉤碼質(zhì)量，釋放鉤碼，當時，可認為已經(jīng)平衡摩擦力。記錄此時線加速度計的驅(qū)動電流值。(2)實驗中，僅調(diào)節(jié)鉤碼質(zhì)量，釋放鉤碼，記錄線加速度計的驅(qū)動電流大小和對應紙帶數(shù)據(jù)，如圖乙所示為打點計時器某次打出的紙帶，計時器打點的時間間隔為，每隔4個計時點取1個計數(shù)點，依次得到了、A、、、幾個計數(shù)點；用刻度尺量得、、、，則打點時紙帶的速度大小為，紙帶運動的加速度大小為。（小數(shù)點后保留2位數(shù)字）(3)實驗中所使用重物的質(zhì)量為，當電流為時，測得重物的加速度為，線加速度計安培力比例系數(shù)可表示為，線加速度計的最大驅(qū)動電流為，其可測得的最大加速度值為。(4)實驗中若未滿足鉤碼質(zhì)量遠小于重物質(zhì)量，則會使得值（填“偏大”“偏小”或“無影響”）?！敬鸢浮?1)紙帶上打出均勻的點(2)0.180.40(3)(4)無影響【解析】（1）當紙帶上打出均勻的點時，重物做勻速直線運動，線加速度計的拉力等于摩擦力。（2）打點計時器打點的時間間隔為，每隔4個計時點取1個計數(shù)點，則打點時紙帶的速度大小由逐差法得加速度大?。?）根據(jù)題意可知，（1）過程中對重物受力分析有當電流為時，對重物受力分析有解得當電流最大時，對重物受力分析有解得（4）實驗中直接通過線加速度計的驅(qū)動電流表示繩子對重物的拉力，無須用鉤碼重力代替繩子對重物的拉力，因此未滿足鉤碼質(zhì)量遠小于重物質(zhì)量，對值的測量無影響。12．（2024·廣東韶關(guān)·模擬預測）某科技小組想通過實驗探究熱敏電阻的溫度特性。如圖甲所示，為滑動變阻器，為電阻箱，熱敏電阻處在虛線所示的溫控室中。(1)實驗前，開關(guān)、先斷開，將滑動變阻器的滑片移到（填“”或“”端；實驗時，記錄溫控室的溫度，將打到1，閉合，調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片，使電流表的示數(shù)為；然后保持滑動變阻器的滑片位置不變，再將打到2，調(diào)節(jié)電阻箱，使電流表的示數(shù)為，記錄此時電阻箱的示數(shù)，即為熱敏電阻的阻值；(2)多次改變溫控室的溫度，重復上述實驗過程，測得多組熱敏電阻在不同溫度下對應的電阻值，作出圖像，如圖乙所示，由圖像可知，該熱敏電阻的阻值隨溫度的升高而（填“增大”或“減小”）；(3)上述實驗過程中，若電流表內(nèi)阻不可忽略，則熱敏電阻的測量值（填“大于”、“等于”或“小于”）真實值；(4)現(xiàn)將此熱敏電阻接在電流恒定的電路中，當它產(chǎn)生的熱量與向周圍環(huán)境散熱達到平衡時，熱敏電阻的溫度穩(wěn)定在某一值，且滿足關(guān)系式，其中是散熱系數(shù)，是電阻的溫度，是周圍環(huán)境溫度，為電流。已知，，，結(jié)合乙圖可知該熱敏電阻的溫度穩(wěn)定在℃。（保留兩位有效數(shù)字）【答案】(1)b(2)減小(3)等于(4)50【解析】（1）[1]閉合電鍵前，應將滑動變阻器的滑片移動b端，使滑動變阻器接入電路的電阻最大。[2]電流表前后兩次一致，保證電路前后兩次等效，所以調(diào)整電阻箱，使電流表的示數(shù)也為。（2）從圖像可以看出，該熱敏電阻的阻值隨溫度的升高而減小。（3）電流表內(nèi)阻即使不可忽略，只要保證開關(guān)打到1或2時電流表的讀數(shù)一致，則熱敏電阻的測量值等于真實值。（4）由題意可知，電阻的散熱功率表示為其中則可解得在圖像中做出如圖所示的圖線。據(jù)其與理論圖線的交點即可求得：該電阻的溫度大約穩(wěn)定在。13．（2024·廣東廣州·一模）某同學設(shè)計了一個測油漆噴槍噴射速度的實驗。裝置如圖甲所示，該油漆噴槍能夠向外噴射四種速度大小不同的油漆霧滴，一個直徑為的紙帶環(huán)安放在水平轉(zhuǎn)臺上，紙帶環(huán)上刻有一條狹縫A，在狹縫A的正對面畫一條標志線。轉(zhuǎn)臺穩(wěn)定轉(zhuǎn)動時，向側(cè)面同樣開有狹縫B的紙盒中沿水平方向噴射油漆霧滴，當狹縫A、B正對平行時，霧滴通過狹縫A在紙帶的內(nèi)側(cè)面留下油漆痕跡。改變噴射速度v0（）重復實驗，在紙帶上留下四個油漆痕跡a、b、c、d，將紙帶展開平放在刻度尺旁邊，如圖乙所示。(1)圖乙中，速度最大的霧滴所留的痕跡是點；(2)已知轉(zhuǎn)臺轉(zhuǎn)動的角速度，如果不計霧滴所受空氣阻力，則噴槍噴出霧滴速度的最大值為m/s（保留三位有效數(shù)字）?！敬鸢浮?1)d(2)20.0【解析】（1）轉(zhuǎn)盤的角速度一定，霧滴速度越大，運行時間越短，在霧滴運行的時間內(nèi)，轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)過的角度越小，則霧滴與標志線的距離越近，故d點對應霧滴的速度最大。（2）當霧滴運動時間與轉(zhuǎn)臺周期相同時有解得而，說明霧滴運動時間小于轉(zhuǎn)臺的周期。速度最大的是d點，距離標志線的距離是根據(jù)根據(jù)弧長半徑關(guān)系可得聯(lián)立可得噴槍噴出霧滴速度的最大值為14．（2024·湖北黃岡·一模）某同學利用手機連拍功能測量自由落體加速度，為拍出清晰的照片，他效仿伽利略利用斜面“沖淡”重力的方法，讓物塊沿帶標尺的斜面運動。具體操作步驟如下：①用支架固定好手機開始連拍，讓物塊從斜面底端滑上斜面直至物塊重新滑回底端；②在物塊上滑過程和下滑過程中各選取連續(xù)拍攝的3張照片如圖所示，手機每隔時間T拍攝一張照片：③物塊在上滑1、2、3和下滑1、2、3的位置對應的刻度值分別記為、、、、、；④改變斜面傾角，重復上述步驟，獲得多組實驗數(shù)據(jù)。(1)在步驟③中，物塊從上滑1到上滑2的位移。（用、表示）(2)若規(guī)定沿斜面向上為正方向，則物塊上滑過程加速度，下滑過程加速度。（用、…及T表示）(3)令，，多次實驗后，根據(jù)多組實驗數(shù)據(jù)，以m為縱坐標、n為橫坐標作出圖像，得到一條直線，若圖像斜率為k，縱軸截距為b，則自由落體加速度為；若最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，在重復實驗中，斜面傾角正切值應大于。（用k和b表示）【答案】(1)(2)(3)【解析】（1）物塊從上滑1到上滑2的位移為（2）[1]若規(guī)定沿斜面向上為正方向，則物塊上滑過程有可得物塊上滑過程加速度為物塊下滑過程有可得物塊下滑過程加速度為（3）[1]設(shè)物塊與斜面的動摩擦因數(shù)為，斜面傾角為；上滑時，根據(jù)牛頓第二定律可得下滑時，根據(jù)牛頓第二定律可得則有，則有可得則有，聯(lián)立解得自由落體加速度為[2]若最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，為了保證物塊能夠下滑，需要滿足可得15．（2024·陜西西安·三模）利用計算機系統(tǒng)和光電門傳感器測量自由落體運動的加速度，實驗裝置如圖1所示，主要器材有：①光電門；②工字型擋光片；③鐵架臺。tt1dhg10.01270.00830.021.57982.40960.15？(1)運用該實驗裝置測量自由落體運動加速度的實驗原理（用表中的物理量符號表示）。(2)若某次實驗使用的工字型擋光片尺寸如圖2所示，工字型擋光片的寬度d=0.02m，兩檔光片之間的距離h為0.15m。計算機系統(tǒng)采集的某一組實驗數(shù)據(jù)如表所示，則測得自由落體運動的加速度為（結(jié)果保留兩位小數(shù)）(3)除實驗中偶然誤差外，寫出一條可能產(chǎn)生實驗測量誤差的原因：?！敬鸢浮?1)(2)(3)該實驗中計算出的v1和vt對應的位置之間的距離大于圖中給定的距離h，而計算時采用的是圖中給定的距離。【解析】（1）用擋光片通過光電門時的平均速度代替中間時刻的瞬時速度，則擋光片下上依次通過光電門時做勻加速直線運動，根據(jù)運動學規(guī)律有解得（2）將表格中的相關(guān)數(shù)據(jù)代入上式，則解得（3）該實驗中計算出的v1和vt對應的位置之間的距離大于圖中給定的距離h，而計算時采用的是圖中給定的距離。16．（2024·四川成都·三模）某同學用如圖（a）所示的裝置驗證機械能守恒定律。不可伸長的輕繩繞過輕質(zhì)定滑輪，輕繩兩端分別連接物塊P與感光細鋼柱K，兩者質(zhì)鋼柱量均為，鋼柱K下端與質(zhì)量為的物塊Q相連。鐵架電動機臺下部固定一個電動機，電動機豎直轉(zhuǎn)軸上裝一支激光筆，電動機帶動激光筆繞轉(zhuǎn)軸在水平面內(nèi)勻速轉(zhuǎn)動，每轉(zhuǎn)一周激光照射在細鋼柱表面時就會使細鋼柱感光并留下痕跡。初始時P、K、Q系統(tǒng)在外力作用下保持靜止，輕繩與細鋼柱均豎直。重力加速度g取。(1)開啟電動機，待電動機以的角速度勻速轉(zhuǎn)動后。將P、K、Q系統(tǒng)由靜止釋放，Q落地前，激光器在細鋼柱K上留下感光痕跡。取下K，用刻度尺測出感光痕跡間的距離如圖（b）所示。則細鋼柱K上相鄰感光痕跡間的時間間隔T=s，激光束照射到E點時，細鋼柱速度大小為m/s。（此問2空的計算結(jié)果均保留1位有效數(shù)字）(2)經(jīng)判斷系統(tǒng)由靜止釋放時激光筆光束恰好經(jīng)過O點。參照圖（b），在OE段，系統(tǒng)動能的增加量，重力勢能的減少量；比較兩者關(guān)系可判斷系統(tǒng)機械能是否守恒。（計算結(jié)果均保留3位有效數(shù)字）(3)選取相同的另一感光細鋼柱K，若初始時激光筆對準K上某點，開啟電動機的同時系統(tǒng)由靜止釋放，電動機的角速度按如圖（c）所示的規(guī)律變化，圖像斜率為k，記錄下如圖（d）所示的感光痕跡，其中兩相鄰感光痕跡間距均為d。若驗證得到表達式k=即可證明系統(tǒng)在運動過程中機械能守恒（用含字母M、m、d、k、g、π的表達式表示）?！敬鸢浮?1)0.051(2)0.2400.245(3)【解析】（1）[1]根據(jù)角速度與周期的關(guān)系有[2]根據(jù)運動學公式有（2）[1]在OE段，系統(tǒng)動能的增加量為[2]重力勢能的減少量為（3）從初始時激光筆對準K上某點開始選取連續(xù)的n段，根據(jù)時間關(guān)系有`根據(jù)運動學公式有根據(jù)機械能守恒定律有解得則17．（2024·四川瀘州·三模）某個同學設(shè)計了一個電路，既能測量電池組的內(nèi)阻r，又能同時測量未知電阻的阻值。提供的器材如下：A．電池組（電動勢6V，內(nèi)阻未知）B．待測電阻（阻值約十歐）C．電壓表V（量程3V，內(nèi)阻很大）D．電流表（量程1mA，內(nèi)阻約20Ω）E．電流表（量程3mA，內(nèi)阻）F．電阻箱R（最大阻值999.9Ω）G．定值電阻、、各一只H．開關(guān)一只，導線若干實驗步驟如下：（1）實驗器材連接成如圖甲所示的電路，在將電流表A改裝成6V的電壓表時，應選電流表（選填“”或“”）與定值電阻（選填“”“”或“”）串聯(lián)。（2）閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)電阻箱的阻值，先讓電壓表V接近滿偏，逐漸增加電阻箱的阻值，并分別讀出電壓表示數(shù)U、電流表示數(shù)I和對應的電阻箱讀數(shù)R。（3）根據(jù)記錄的電壓表V的示數(shù)U和電流表A的示數(shù)I，以為縱坐標，以對應的電阻箱的阻值R為橫坐標，描點作圖得到如圖乙所示的圖像，則圖像與縱軸的交點數(shù)值為，待測電阻Ω。（4）若改變電阻箱的阻值R，測得R的最大功率是0.75W，不計電表內(nèi)阻對電路的影響，則電池組的內(nèi)阻Ω?！敬鸢浮縍20.5102【解析】（1）[1][2]由于電流表A2的內(nèi)阻一定，應選電流表，根據(jù)歐姆定律有故可以將電流表A2與定值電阻R2串聯(lián)，將其改裝成一個量程為6V的電壓表。（3）[3][4]根據(jù)電路圖得則圖像與縱軸的交點數(shù)值為圖像斜率待測電阻（4）[5]電阻箱的功率可見，當時，R功率最大，為E=6V解得18．（2024·江西·一模）某實驗室現(xiàn)有的電學器材如下：兩節(jié)干電池E（電動勢為3.0V，內(nèi)阻未知）電流表A（量程為10mA，內(nèi)阻為90Ω）定值電阻R0（阻值為400Ω）滑動變阻器R（最大阻值為200Ω）單刀雙擲開關(guān)S導線若干某同學利用現(xiàn)有器材，設(shè)計了一個測量未知定值電阻的實驗，測量電路圖如圖甲所示。(1)用筆畫線代替導線，請在答題卡上按照電路圖甲，將實物圖乙連接成完整電路(2)實驗時，先斷開開關(guān)，連接好電路，將滑動變阻器R的滑片調(diào)到阻值最大一端；然后將單刀雙擲開關(guān)S擲到2，調(diào)節(jié)滑片到某位置，此時電流表指針如圖丙所示，讀數(shù)為mA再保持滑片的位置不變，將單刀雙擲開關(guān)S擲到1，此時電流表指針指在滿刻度處。若不考慮電池內(nèi)阻，則的測量值為Ω。(3)本實驗中若考慮電池內(nèi)阻，的測量值與不考慮電池內(nèi)阻時的測量值相比將__________.A．變大 B．變小 C．不變 D．無法比較【答案】(1)(2)5.0100(3)C【解析】（1）由電路圖連接實物，其實物圖如圖所示（2）[1]電流表的精確度為0.5mA，由題圖可知，其讀數(shù)為[2]若不考慮電源內(nèi)阻，則開關(guān)接2位置時，有當開關(guān)接到1位置時，有結(jié)合之前的分析，解得（3）若考慮電源內(nèi)阻，設(shè)內(nèi)阻為r，開關(guān)接2有開關(guān)接1有整理有有上述分析可知，待測電阻的測量不受影響。故選C。19．（2024·河南·二模）某實驗小組欲測定一圓柱形玻璃磚的折射率，其操作步驟如下：a.將白紙固定在水平桌面上，將圓柱形玻璃磚豎直放在白紙上，用鉛筆準確描出玻璃磚底面圓的輪廓；b.將底面圓圓周平分為60等份，并標上相應的數(shù)字，如圖甲所示，再將玻璃磚豎直放回圖甲中的底面圓輪廓上進行實驗；c.用激光筆發(fā)出細束綠色激光，沿平行于圓直徑OO＇的方向入射，分別準確記錄入射點P和出射點Q在圓周上對應的讀數(shù)；d.改變?nèi)肷潼c位置，重復步驟c。(1)根據(jù)圖甲中圓周上的讀數(shù)可得，入射角i＝，折射角γ＝.（均用弧度制表示）(2)若經(jīng)過多次測量，作出的圖像如圖乙所示，則玻璃磚的折射率為n＝（結(jié)果保留2位有效數(shù)字）。(3)該實驗中，若改用紅色激光筆照射，其他條件不變，當光線沿圖甲中光路入射時，則光斑出現(xiàn)在Q點的（填“上方”或“下方”）?！敬鸢浮?1)）(2)2.0(3)上方【解析】（1）[1][2]圓周上的刻度被分為60等份，則每個刻度代表的弧度為根據(jù)圓周上的讀數(shù)可得，入射角折射為（2）根據(jù)折射定律可知圖像的斜率表示玻璃磚的折射率，則有（3）在同一種介質(zhì)中，紅色激光的折射率小于綠光的折射率，該實驗中，若改用紅色激光筆照射，其他條件不變，則光斑出現(xiàn)在Q點的上方。20．（2024·福建廈門·三模）利用手機內(nèi)置加速度傳感器可實時顯示手機加速度的數(shù)值。小明通過智能手機探究加速度與合外力的關(guān)系，實驗裝置如圖甲所示，已知當?shù)刂亓铀俣葹間。（1）輕彈簧上端固定，下端與手機相連接，手機下端通過細繩懸掛小桶；（2）開始時，小桶裝有砝碼，整個實驗裝置處于靜止狀態(tài)；（3）突然剪斷細繩，通過手機軟件記錄豎直方向加速度a隨時間變化的圖像如圖乙所示，剪斷細繩瞬間手機的加速度對應圖中的（選填“A”“B”或“C”）點；（4）剪斷細繩瞬間手機受到的合力大小F等于；A．砝碼的重力大小

B．小桶和砝碼的重力大小C．手機的重力大小

D．彈簧對手機的拉力大?。?）改變小桶中砝碼質(zhì)量，重復步驟（3），獲得多組實驗數(shù)據(jù)并繪制圖像如圖丙所示，由圖可得結(jié)論：在誤差允許的范圍內(nèi)，；（6）如圖丁所示，某同學在處理數(shù)據(jù)時，以手機豎直方向的加速度a為縱坐標，砝碼質(zhì)量m為橫坐標，繪制圖像，獲得一條斜率為k，截距為b的直線，則可推算出手機的質(zhì)量為（選用k、b、g表示）。【答案】AB質(zhì)量一定時，手機加速度與合外力成正比【解析】（3）[1]前面的數(shù)據(jù)波動是保持平衡時的輕微擾動，后續(xù)的數(shù)據(jù)波動是因為手機在做（近似）簡諧運動，故第一個峰值即為我們要的繩子被剪斷時的瞬時加速度，故選“A”點；（4）[2]剪斷細繩瞬間，彈簧的彈力大小不變，手機受到的合力大小F小桶和砝碼的重力大小。故選B。（5）[3]由丙圖知，圖像為過原點的一條直線，根據(jù)圖像可以得到的結(jié)論，當手機的質(zhì)量一定時，手機的加速度與手機所受合外力成正比。（6）[4]繩子剪斷前，設(shè)彈力為，小桶質(zhì)量為，手機質(zhì)量為，對手機有平衡知繩子剪斷后，對手機由牛頓第二定律有綜上可得解得21．（2024·福建寧德·三模）某學習小組設(shè)計了圖甲所示裝置來探究物體質(zhì)量一定時加速度與合外力關(guān)系。主要實驗步驟如下：（1）如圖甲所示，裝置中光電門1、2之間的距離為h。開始時，左右兩側(cè)掛有兩個質(zhì)量都等于50g的小桶，兩小桶內(nèi)都裝有5個質(zhì)量都等于10g的鐵片；左側(cè)小