2026届高三物理（人教版2019）二轮复习课件：第4部分　题型专练　实验＋中档计算题增分练（一）（含解析）

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实验＋中档计算题增分练(一)
1．(2025·江苏南通模拟)某实验小组利用频闪仪探究平抛运动的规律。如图甲所示，分别在该实验装置的正上方A处和右侧正前方B处各安装一个照相机，在暗室中，照相机的快门处于常开状态，频闪仪每隔一定时间发出一次短暂的强烈闪光，照亮运动的小球，于是胶片上记录了小球在几个闪光时刻的位置。得到的频闪照片如图乙所示，O为抛出点小球球心的位置，请分析下列问题：
(1)下面关于实验器材的说法正确的是________。A．选择质量大，体积大的小球B．须选择光滑的斜槽轨道C．斜槽轨道末端切线须水平D．须选用秒表记录时间
(2)A处照相机所拍摄的频闪照片为乙图中的________(选填“a”或“b”)。(3)为确定频闪照片与实验中实际距离的比例，某同学先测量照片中球的直径为2.0 mm，再用游标卡尺测得钢球直径读数如图丙所示，钢球直径d＝________mm。(4)该同学再对频闪照片b进行测量，照片中小球两相邻位置的距离几乎均匀增大约为1 mm，则可估算出频闪的频率约为________。A．20 HzB．30 HzC．70 HzD．100 Hz
(5)某同学对两频闪照片a、b进行测量，记录小球的位置与O点的水平距离x，以及对应的与O点的竖直距离y，作出y－x2图像如图所示，则图像不过原点的可能原因是所标的O点在抛出点的小球圆心的________方。(选填“左”“右”“上”或“下”)
【答案】　(1)C　(2)a　(3)20.50　(4)B　(5)上
【解析】　(1)选择质量大，体积小的小球，可减小阻力的影响，选项A错误；斜槽轨道不一定要光滑，选项B错误；斜槽轨道末端须切线水平，保证小球能做平抛运动，选项C正确；无需用秒表记录时间，选项D错误。故选C。(2)A处照相机所拍摄的是小球水平方向的运动，因水平方向小球匀速运动，则频闪照片为乙图中的a。(3)钢球直径为d＝2 cm＋0.05 mm×10＝20.50 mm。
(4)照片中小球两相邻位置的距离几乎均匀增大约为1 mm，则实际增大
(5)由图像可知，当x＝0时y>0，可知图像不过原点的可能原因是所标的O点在抛出点的小球圆心的上方。
2．(2025·辽宁沈阳模拟)某同学利用所学知识探究热敏电阻的阻值随温度变化的关系。器材如下：热敏电阻Rt，电源(电动势为E，内阻不计)、电阻箱3个(R1、R2、R3)、灵敏电流计、数字电压表、温度计、加热装置、开关、导线若干。
(1)实验步骤如下：①按图(a)连接好电路，在A、B间接入灵敏电流计，将热敏电阻放入加热装置，并保持温度恒定，闭合开关；②调节电阻箱R1、R2、R3，使灵敏电流计示数为零，则此时A、B两点电势________(选填“相等”或“不相等”)，电桥处于平衡状态，记录此时电阻箱R1、R2、R3的阻值分别为R10、R20、R30，则热敏电阻的阻值Rt＝________(用R10，R20，R30表示)。
(2)该同学发现当热敏电阻的阻值发生变化时，需要重新调节电桥平衡，操作繁琐，故重新设计了实验：①将A、B间的灵敏电流计取下，改用数字电压表(可视为理想电表)测量A、B间电压UAB；②保持R10、R20、R30不变，开启加热装置，缓慢升高到一定温度并保持不变，当电压表示数稳定，记录此时温度计示数t＝52 ℃和电压表示数UAB＝0.40 V，若R10＝R30＝1 000 Ω、R20＝1 500 Ω、E＝6.0 V，则热敏电阻的阻值Rt＝________Ω(结果保留3位有效数字)；
③重复上述实验，缓慢升高温度，每隔一定时间记录一次温度计的示数t和电压表的示数UAB；④根据实验数据，算出热敏电阻的阻值Rt，绘制出热敏电阻阻值与温度的关系曲线如图(b)。
⑤当温度从52 ℃升高少许后，电压表的示数将________ (选填“增大”“减小”或“不变”)。
设电源负极的电势为零，A、B两点之间的电势差UAB＝I1R20－I2Rt
联立解得Rt＝1.14×103 Ω
温度从52 ℃升高少许后，根据图像所示，热敏电阻值变小。根据欧姆定律可知，热敏电阻支路的电流变大。电阻R3两端电压变大，B点电势降低。由于电动势不变，电阻R1、R2不变。A点电势不变，则AB两点之间的电势差增大，电压表示数将增大。
(1)若两个半圆形线状光源同时发光，控制线状光源从离水面较近的位置平行水面缓慢向下移动，发现水面发光区域形状不变，只是面积在扩大，直到距离水面的深度为h时，发光区域形状发生变化，深度h是多少；(2)当深度为(1)中的h且保持不变时，若只有一个半圆形线状光源发光，人们在水面上看到的发光区域面积是多大。
【解析】　(1)取线光源上某一点作为点光源，点光源发出的光在水面上有光射出的水面形状为圆形，设此圆形的半径为r，点光源发出的光线在水面恰好发生全反射的光路图如图所示
根据几何关系可得r＝htan C
一个点发出的光在水面上能看到半径r的圆，对于圆形线光源在水面上的发光区域，可看作是圆的圆心沿圆弧移动时圆扫过的区域，开始发光区域形状为环形，后来变为圆形，当形状发生变化的临界条件是r＝R
(2)当深度为h且保持不变时，且只有一个半圆形线状光源发光，在水面上看到的发光区域形状为心形，如图所示
4．(2025·甘肃庆阳期中)如图所示为某种缓冲装置的示意图，由abcd四部分组成，其中c在顶部，ab在两侧组成竖直导轨，下端连接两个相同的轻弹簧，弹簧下端与地面之间距离为h，abc三部分固定在一起(abc均绝缘)，总质量为m。底部d为一个由N匝线圈组成的导线框，d的总电阻为R，宽度为L，d与导轨始终接触良好，在abc的上半部分有由abc产生的相对abc位置不变的磁场，且d的上边界恰与abc间的磁场下边缘重合，磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向里。缓冲装置竖直撞击地面前瞬间的初速度为v0，d与地面接触后速度立刻减为零并与地面始终连接在一起，已知d与ab之间的最大静摩擦力均为2mg(滑动摩擦力与最大静摩擦力相等)，重力加速度为g，忽略空气阻力。
(1)求d与地面接触后瞬间abc的加速度；(2)若弹簧下端恰不与地面接触，求abc从d撞击地面至速度减为零所需要的时间；(3)若缓冲装置落地后，abc向下运动的最大位移为s(s>h)，且第一次反弹至弹簧下端与地面之间距离也为h处速度减为零，求整个运动过程中d产生的焦耳热。
【解析】　(1)d切割磁感线产生感应电动势，则有E＝NBLv0
d受到的安培力大小为FA＝NILB根据牛顿第三定律，abc受到的作用力与FA等大反向对abc受力分析，根据牛顿第二定律有FA＋4mg－mg＝ma
(2)设速度减为零所需时间设为t，该过程abc受到磁场力的冲量为IA＝NLBt
根据动量定理有－IA－4mgt＋mgt＝－mv0