2022届高考物理二轮专练 专题26 创新实验

这是一份2022届高考物理二轮专练 专题26 创新实验，文件包含2022届高考物理二轮专练专题26创新实验解析版doc、2022届高考物理二轮专练专题26创新实验原卷版doc等2份试卷配套教学资源，其中试卷共10页， 欢迎下载使用。
专题26  创新实验1.（6分）(2021新高考福建)某实验小组利用图（a）所示的实验装置探究空气阻力与速度的关系，实验过程如下：（1）首先将未安装薄板的小车置于带有定滑轮的木板上，然后将纸带穿过打点计时器与小车相连.（2）用垫块将木板一端垫高，调整垫块位置，平衡小车所受摩擦力及其他阻力.若某次调整过程中打出的纸带如图（b）所示（纸带上的点由左至右依次打出），则垫块应该__________（填“往左移”“往右移”或“固定不动”）.（3）在细绳一端挂上钩码，另一端通过定滑轮系在小车前端.（4）把小车靠近打点计时器，接通电源，将小车由静止释放小车拖动纸带下滑，打出的纸带一部分如图（c）所示.已知打点计时器所用交流电的频率为，纸带上标出的每两个相邻计数点之间还有4个打出的点未画出.打出F点时小车的速度大小为__________（结果保留2位小数）（5）保持小车和钩码的质量不变，在小车上安装一薄板.实验近似得到的某时刻起小车图像如图（d）所示，由图像可知小车加速度大小__________（填“逐渐变大”“逐渐变小”或“保持不变”）.据此可以得到的实验结论是__________.【参考答案】.（2）往右移（4）0.15（5）逐渐变小   空气阻力随速度增大而增大
关键能力：实验探究能力。【解题思路】 （2）由于纸带上打出的点间距越来越大，说明小车做加速运动，平衡摩擦力过度，垫块应该往右移。（4）纸带上标出的每两个相邻计数点之间还有4个打出的点未画出，则两个相邻计数点之间的时间间隔为T=5×1/50s=0.10s。由做匀变速直线运动的质点在一段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度，可得打出F点时小车的速度大小为vF=×10-2m/s=0.15m/s。（5）根据v——t图像的斜率等于加速度可知，小车加速度大小逐渐减小，据此可以得到的实验结论是空气阻力随速度增大而增大。2．（6分）（2021高考新课程I卷山东卷）某乒乓球爱好者，利用手机研究乒乓球与球台碰撞过程中能量损失的情况。实验步骤如下：①固定好手机，打开录音功能；②从一定高度由静止释放乒乓球；③手机记录下乒乓球与台面碰撞的声音，其随时间（单位：s）的变化图像如图所示。根据声音图像记录的碰撞次序及相应碰撞时刻，如下表所示。碰撞次序1234567碰撞时刻（s）1.121.582.002.402.783.143.47根据实验数据，回答下列问题：（1）利用碰撞时间间隔，计算出第3次碰撞后乒乓球的弹起高度为________m（保留2位有效数字，当地重力加速度）。（2）设碰撞后弹起瞬间与该次碰撞前瞬间速度大小的比值为k，则每次碰撞损失的动能为碰撞前动能的______倍（用k表示），第3次碰撞过程中________（保留2位有效数字）。（3）由于存在空气阻力，第（1）问中计算的弹起高度________（填“高于”或“低于”）实际弹起高度。【参考答案】．（1）0.20      （2），0.95      （3）高于
【名师解析】（1）由表中数据可知，第3次碰撞与第4次碰撞的时间间隔为△t=2.40s-2.00s=0.40s，第3次碰撞后乒乓球的弹起高度为h=g（）2=0.20m。（2）设碰撞前瞬间速度大小为v，碰撞后弹起瞬间的速度大小为kv，则每次碰撞损失的动能与碰撞前动能的比值为=，即每次碰撞损失的动能为碰撞前动能的倍。第2次碰撞与第3次碰撞的时间间隔为△t23=2.00s-1.58s=0.42s，第3次碰撞前的速度v3=g=2.1m/s，第3次碰撞后的速度v3’=g=2.0m/s，第3次碰撞过程中=0.95.（3）由于存在空气阻力，第（1）问中计算的弹起高度高于实际弹起高度。3．（15分）（2021高考江苏物理卷）小明利用如题11-1图所示的实验装置验证动量定理．将遮光条安装在滑块上，用天平测出遮光条和滑块的总质量，槽码和挂钩的总质量．实验时，将滑块系在绕过定滑轮悬挂有槽码的细线上．滑块由静止释放，数字计时器记录下遮光条通过光电门1和2的遮光时间和，以及这两次开始遮光的时间间隔，用游标卡尺测出遮光条宽度，计算出滑块经过两光电门速度的交化量．      （1）游标卡尺测量遮光条宽度如题11-2图所示，其宽度______；（2）打开气泵，带气流稳定后调节气垫导轨，直至看到导轨上的滑块能在短时间内保持静止，其目的是__________________；（3）多次改变光电门2的位置进行测量，得到和的数据如下表请根据表中数据，在方格纸上作出图线．
0.7210.7900.8540.9130.9681.381.521.641.751.86（4）查得当地的重力加速度，根据动量定理，图线斜率的理论值为_________；（5）实验结果发现，图线斜率的实验值总小于理论值，产生这一误差的两个可能原因时_______．A．选用的槽码质量偏小          B．细线与气垫导轨不完全平行C．每次释放滑块的位置不同      D．实验中的测量值偏大【参考答案】（1）10.20（2）将气垫导轨调至水平（3）如图。（4）1.96（5）BD【命题意图】本题考查验证动量定理实验及其相关知识点。
【解题思路】（1）根据游标卡尺读数规则，遮光条的宽度为10mm+4×0.05mm=10.20mm。（2）调节气垫导轨，直至看到滑块能保持静止，其目的是将气垫导轨调至水平。（3）将表中各组数据，利用描点法，先描出各个点，然后过尽可能多的点作出直线。（4）由动量定理，mg△t=（M+m）△v，变化为△v=△t，△v—△t图像斜率的理论值为k==1.96m/s2.(5)由此可知，选用的槽码质量m偏大，可使斜率实验值偏大，选项A错误；细线与气垫导轨不完全平行，则作用力小于mg，导致斜率实验值小于真实值，选项B正确；每次释放滑块的位置不同，不影响实验测量，选项C错误；实验中△t测量值偏大，将导致图线斜率减小，实验值小于理论值，选项D正确。 4.（6分）（2021新高考辽宁卷）某同学阅读教材中的“科学漫步”栏目，对“流体的阻力（f）跟物体相对于流体的速度（v）有关”这一说法产生了兴趣，通过查阅资料得知：对于球形物体，二者间存在定量关系f=kv，k为比例系数。该同学为探究这一关系利用如图（a）所示装置测量k。具体操作如下：在柱状玻璃容器中注入某透明液体，将小球在液面处由静止释放，当小球运动到0刻度线处开始计时，每下落10cm记录一次时间，得到多组下落高度h与时间t的数据，作出h—t图像如图（b）中实线所示。（1）由h—t图像可知，从计时开始小球近似做          运动。（2）已知液体密度ρ=8.0×102kg/m2，小球体积V=5.0×10-10m3，质量m=4.0×10-6kg，结合h—t图像可得k=      kg/s（浮力不能忽略，取重力加速度g=9.8m/s2）。
（3）若再用一个体积V相同，密度较大的球，重复上述实验，所得h—t图像也是一条直线，则该直线可能为图中的     虚线。 【参考答案】（1）匀速直线   （2）5.3×10-6   （3）①【解题思路】（1）由h—t图像可知，从计时开始小球近似做匀速直线运动。（2）由h—t图像的斜率等于速度可知，小球下落速度v==m/s=m/s。小球在重力mg，浮力F=ρgV，阻力f=kv作用下做匀速直线运动，由平衡条件，可知mg=F+f，解得k=，将题给数据代入得k=5.3×10-6kg/s。（3）由mg=F+f，解得v=。若再用一个体积V相同，密度较大的球，则其质量m增大，所受浮力F=ρgV不变，重复上述实验，由v=可知小球在液体中下落的速度v增大，h—t图像的斜率变大，该直线可能为图中的①虚线。 5.（5分）（2021高考全国甲卷）为测量小铜块与瓷砖表面间的动摩擦因数，一同学将贴有标尺的瓷砖的一端放在水平桌面上，形成一倾角为α的斜面（已知sinα=0.34，cosα=0.94），小铜块可在斜面上加速下滑，如图所示。该同学用手机拍摄小铜块的下滑过程，然后解析视频记录的图像，获得5个连续相等时间间隔（每个时间间隔△T＝0.20s）内小铜块沿斜面下滑的距离Si（i＝1，2，3，4，5），如下表所示。S1S 2S 3S 4S 55.87cn7.58cm9.31cm11.02cm12.74cm由表中数据可得，小铜块沿斜面下滑的加速度大小为_______m/s2，小铜块与瓷砖表面间的动摩擦因数为_________。（结果均保留2位有效数字，重力加速度大小取9.80m/s2）【参考答案】0.43    0.32【名师解析】由逐差法和△ x=aT2，解得小铜块沿斜面下滑的加速度大小为a==0.43m/s2，由牛顿第二定律，mgsinα-μmgcosα=ma，解得：小铜块与瓷砖表面间的动摩擦因数为μ=0.32.