2023年屆高考物理一輪復(fù)習知識點精講與2023年高考題?？碱}訓練專題54源于實際情景實驗

2023高考一輪學問點精講和最高考題模擬題同步訓練第十章力學創(chuàng)試驗53源于實際情景試驗第一局部學問點精講【熱點解讀】我們探究的對象，也可以成為高考試驗命題的素材。6510651044分，神舟十四號飛船搭載航天員陳冬、劉洋和蔡旭哲，成功系列科學試驗，可能成為高考命題素材?！久}角度】系列科學試驗，可能成為高考命題素材?！久}角度】夠得出什么結(jié)論？同一電動車撐遮陽傘和不撐遮陽傘的最大速度一樣嗎？為什么？等器材測量物體質(zhì)量等。等器材測量物體質(zhì)量等。．1〔2023山東物理〕在天宮課堂中、我國航天員演示了利用牛頓其次定律測量物體質(zhì)量的試驗。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)量的試驗，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；O點。A點到O5.00cmA點，由靜止釋放并開頭計時；答復(fù)以下問題〔結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字〕：④計算機采集獵取數(shù)據(jù)，得到滑塊所受彈力Fat答復(fù)以下問題〔結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字〕：彈簧的勁度系數(shù)為 N/m。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。該同學在滑塊上增加待測物體重復(fù)上述試驗步驟在圖丙中畫出的a—F圖像Ⅱ，則待測物體的質(zhì)量為 kg?！久麕熃馕觥坑深}知，彈簧處于原長時滑塊左端位于O點，AO5.00cm。拉動滑塊AF—t圖有x=5.00cm，F(xiàn)=0.610NF=kxk≈12N/mF=maa—F圖像的斜率等于滑塊與加速度傳感器的總質(zhì)量的倒數(shù)，依據(jù)圖丙中I，則有130m0.6

kg-1

5kg-1m=0.20kg滑塊上增加待測物體，同理，依據(jù)圖丙中II，則有1 1.50m

0.5

kg-1

3kg-1解得滑塊、待測物體與加速度傳感器的總質(zhì)量為m′=0.33kgm′=m+△m得待測物體的質(zhì)量為m=m′-m=0.33kg-0.20kg=0.13kg【參考答案】 ①.12 ②.0.20 ③.0.13【名師點評】此題涉及到的學問點主要有：胡克定律、牛頓其次定律【名師點評】此題涉及到的學問點主要有：胡克定律、牛頓其次定律要有：氣墊導軌，力傳感器測量力，加速度傳感器測量加速度，計算機采集獵取數(shù)據(jù)，圖像法處理試驗數(shù)據(jù)等。法處理試驗數(shù)據(jù)等。〔1〕讓小球從某電門正上方釋放后，在下落和反彈過程中均可通過光電門。2.〔2023·高考廣東物理〕某試驗小組為測量小球從某一高度釋放，與某種橡膠材料碰撞導〔1〕讓小球從某電門正上方釋放后，在下落和反彈過程中均可通過光電門。用螺旋測微器測量小球的直徑示數(shù)如圖10〔b〕所示小球直徑d mm。測量時應(yīng) 〔選填“A”或“B”，其中A為“先釋放小球后接通數(shù)字計時器”，B為“先接通數(shù)字計時器，后釋放小球”〕。記錄小球第一次和其次次通過光電門的遮光時間和t t和1 2。計算小球通過光電門的速度，己知小球的質(zhì)量為m，可得小球與橡膠材料碰撞導致的機械能損失E 〔用字母m、d t t 表示〕。1和2假設(shè)適當調(diào)高光電門的高度，將會 〔選填“增大”或“減小”〕因空氣阻力引起的測量誤差。md21 1【參考答案】〔2〕7.885mm 〔3〕B 〔4〕

增大【名師解析】

2 t2 t21 2(2)依據(jù)螺旋測微器讀數(shù)規(guī)章，小球直徑d=7.5mm+0.385mm=7.885mm1 2 1次通過光電門的速度v1=d/t2次通過光電門的速度v=d/t1 2 1 1 md211材料碰撞導致的機械能損失△E= mv2- mv2= 。2 1 2 2 2 t2 t21 2假設(shè)適當調(diào)高光電門高度，將會增大因空氣阻力引起的測量誤差。誤差分析等?！久麕燑c評】此題涉及到的學問點主要有：自由落體運動、豎直上拋運動、動能、速度、碰撞損失的機械能。涉及到的試驗學問主要有：光電門和數(shù)字計數(shù)器，螺旋測微器讀數(shù)規(guī)章，誤差分析等。3．〔2023高考課程I卷山東卷〕某乒乓球愛好者，利用手機爭論乒乓球與球臺碰撞過程中能量損失的狀況。試驗步驟如下：①固定好手機，翻開錄音功能；②從確定高度由靜止釋放乒乓球；依據(jù)聲音圖像記錄的碰撞次序及相應(yīng)碰撞時刻，如下表所示。③手機記錄下乒乓球與臺面碰撞的聲音，其隨時間〔單位：s〕的變化圖像如以下圖。依據(jù)聲音圖像記錄的碰撞次序及相應(yīng)碰撞時刻，如下表所示。碰撞次序1234567碰撞時刻〔s〕1.121.582.002.402.783.143.47依據(jù)試驗數(shù)據(jù)，答復(fù)以下問題：利用碰撞時間間隔，計算出第3次碰撞后乒乓球的彈起高度為 m〔保存2位有效數(shù)字，當?shù)刂亓铀俣萭=9.80m/s2〕。設(shè)碰撞后彈起瞬間與該次碰撞前瞬間速度大小的比值為k，則每次碰撞損失的動能為碰撞前動能的 〔用k表示第3次碰撞過程中k= 〔保存2位有效數(shù)字。由于存在空氣阻力，第〔1〕問中計算的彈起高度 〔填“高于”或“低于”〕實際彈起高度?！緟⒖即鸢浮浚?〕0.20 〔2〕1-k2，0.95 〔3〕高于【名師解析】〔1〕34次碰撞的時間間隔為△t=2.40s-2.00s=0.40s3次碰撞后乒乓球的彈起高度為h=

1 1g〔△t〕2=0.20m。〔2〕v，2 2碰撞后彈起瞬間的速度大小為kv，每次碰撞損失的動能為△E=

1mv2- mkv2，碰撞前1k 2 211 2 E動能為E= mv，則每次碰撞損失的動能為碰撞前動能的比值為k 2

Ek=1-k2，即每次碰撞k3損失的動能為碰撞前動能的1-k2倍。第2次碰撞與第3△t23=t-312s1.58s=0.423次碰撞前的速度〔2△233次碰撞后的速度3’=g1 v” 2.0〔△t〕=2.0m/s，第3次碰撞過程中k= 3 = =0.95.2 v 2.13〔3〕由于存在空氣阻力，第〔1〕問中計算的彈起高度高于實際彈起高度。地面后乒乓球的彈起高度，涉及到的學問點主要有：自由落體運動、豎直上拋運動、動能、速度、碰撞損失的機械能。涉及到的試驗學問主要有：圖像中獲得數(shù)據(jù)、誤差分析等。(2)爭論小組的同學猜測:F可能與風速大小v和球半徑r1，〔2023湖南名校聯(lián)考〕某爭論性試驗小組為探究航天器球形返回艙穿過大氣層時所受空氣阻力(風力)的影響因素，進展了模擬試驗爭論。如圖為測定風力的實驗裝置圖。其中CD是一段水平放置的長為L的光滑均勻電阻絲電阻絲阻值較大;一質(zhì)量和電阻均不計的瘦長裸金屬絲一端固定于O點另一端懸掛小球P，無風時細金屬絲豎直恰與電阻絲在C點接觸，OC=H;有風時細金屬絲將偏離豎直方向，與電阻絲相交于某一點(如圖中虛線所示細金屬絲與電阻絲始終保持良好的導電接觸)。(1)電源電動勢為E，內(nèi)阻不計，抱負電壓表兩接線柱分別與O點和C點相連，球P的質(zhì)量為m，重力加速度為g，由此可推得風力大小F(2)爭論小組的同學猜測:F可能與風速大小v和球半徑r【參考答案】〔1〕F=mgULEH〔2〕F=kvr這兩個因數(shù)有關(guān)，于是他們進展了試驗后獲得了如下數(shù)據(jù):(下表中風速v的單位為m/s，電壓U的單位為V，球半徑r的單位為m)依據(jù)表中數(shù)據(jù)可知，風力大小F與風速大小v和球半徑r的關(guān)系是【參考答案】〔1〕F=mgULEH〔2〕F=kvr〔1〕對小球受力分析，F(xiàn)=mgtanθ，tanθ=x/H，設(shè)電阻絲單位長度電阻為r，mgULE=ILr，U=Ixr，聯(lián)立解得：F=EHmgUL〔2〕F=

可知，F(xiàn)U成正比。依據(jù)表格中數(shù)據(jù)分析可得Uv成正比。由EH圖中數(shù)據(jù)可知，U與r2成反比，由于球質(zhì)量與體積成正比，體積與半徑的立方成正比，由mgULF= 可知，F(xiàn)r成正比，所以風力大小FvrF=kvr。EH2.2.〔2023山東淄博質(zhì)檢某同學用頻閃攝影的方式拍攝了把手指上的水滴甲，甲，A、BC01O以O(shè)為圓心做半徑為rO2113以以O(shè)為圓心做半徑為r的圓周運動，到接近B的最終時刻，指尖P以腕關(guān)節(jié)O為圓心做223半徑為半徑為r的圓周運動?！?〕測得A、B26cm25Hz，3則指尖在則指尖在A、B間運動的平均速度v為m/s，粗略認為這就是甩手動作最終階段指尖作圓周運動的線速度。作圓周運動的線速度?！?〕指尖通過B點時的向心加速度大小為a=〔結(jié)果保存三位有效數(shù)字〕?！?〕用這種方式可以使指尖的水滴產(chǎn)生巨大的向心加速度，其緣由是：?！緟⒖即鸢浮俊?〕6.5〔2〕264〔3〕可獲得較大的線速度且半徑很小?！久麕熃馕觥俊?〕f=25Hz【參考答案】〔1〕6.5〔2〕264〔3〕可獲得較大的線速度且半徑很小。之間運動的平均速度大小v=s/T=6.5m/s。指尖通過Ba=v2/r3=264m/s2。2.〔2023陜西西安名校聯(lián)考2.〔2023陜西西安名校聯(lián)考〕由于空間站處于完全失重狀態(tài)，不能利用天公正儀器測量質(zhì)量，為此某同學為空間站設(shè)計了如以下圖〔a〕的試驗裝置，用來測量小球質(zhì)量。圖中彈簧B處裝有光電門，可以測量出小球經(jīng)過光電門的時間。該同學設(shè)計的主要試驗步驟如下：〔ⅰ〕d〔ⅱ〕將彈簧固定在檔板上〔?！承∏蚺c彈簧接觸并壓縮彈簧，記錄彈簧的壓縮量x〔ⅳ〕由靜止釋放小球，測量小球離開彈簧后經(jīng)過光電門的時間t，計算出小球離開彈簧的v〔ⅴ〕轉(zhuǎn)變彈簧的壓縮量，重復(fù)步驟〔?！?、〔ⅳ〕屢次〔ⅵ〕分析數(shù)據(jù)，得出小球的質(zhì)量該同學在地面上進展了上述試驗，請答復(fù)以下問題步驟〔ⅰ〕中游標卡尺示數(shù)狀況如圖〔b〕所示，小球的直徑d= cm；某一次步驟〔?！持袦y得彈簧的壓縮量為1cm，對應(yīng)步驟〔ⅳ〕中測得小球通過光電門的時間為7.50ms，則此次小球離開彈簧的速度v= m/s；依據(jù)試驗得到的彈簧的形變xv在圖〔c〕中描出了對應(yīng)的點，請將〔2〕v-x圖象。P〔4〕試驗所用彈簧的彈性勢能E與彈簧形變量x2之間的關(guān)系如圖〔d〕所示，試驗測得小球的質(zhì)量為 kg。P【參考答案】〔1〕1.50；〔2〕2；〔3〕圖象如以下圖；〔4〕0.05?！久麕熃馕觥坑蓤D〔b〕所示游標卡尺可知，其示數(shù)為：15mm+0×0.1mm=15.0mm=1.50cm由圖〔b〕所示游標卡尺可知，其示數(shù)為：15mm+0×0.1mm=15.0mm=1.50cm。小球離開彈簧后做勻速直線運動，小球離開彈簧時的速度：v= ==2m/s；〔3〕依據(jù)坐標系內(nèi)描出的點作出圖象如以下圖：〔4〕由圖示圖象可知：x=1cm時，即：x2=1×10-4m2時，EP=0.1J，由題意可知，x=1cm時，v=2m/s，由能量守恒定律可知：EP=代入數(shù)據(jù)解得：m=0.05kg；，小球的直徑與小球經(jīng)過光電門時的時間，應(yīng)用速度公式可以求出小球的速度。依據(jù)坐標系內(nèi)描出的點作出圖象。依據(jù)能量守恒定律求出小球的質(zhì)量。合彈性勢能的表達式進展求解。3.在爭論球形固體顆粒在水中豎直勻速下沉的速度與哪些因素有關(guān)的試驗中數(shù)據(jù)記錄在下面的表格中〔水的密度為ρ0=1.0×103kg/m3〕次序固體顆粒的半徑固體顆粒的密度勻速下沉的速度r/〔×10-3〕mρ/〔×103kg?m-3〕v/〔m?s-1〕10.502.00.5521.002.02.2031.502.04.9540.503.01.1051.003.04.4060.504.01.6571.004.06.60依據(jù)以上1、2、3組試驗數(shù)據(jù)，可知球形固體顆粒在水中勻速下沉的速度v與固體顆粒的半徑r的關(guān)系：v與 〔填“r”或“r2”〕成正比。依據(jù)以上1、4、6組試驗數(shù)據(jù)，可知球形固體顆粒在水中勻速下沉的速度v與水的密度ρ0、固體的密度ρ的關(guān)系：v與 〔填“ρ”或“ρ-ρ0”〕成正比。綜合以上試驗數(shù)據(jù)，推導球形固體顆粒在水中勻速下沉的速度與水的密度、固體的密度、固體顆粒的半徑的關(guān)系表達式v= ，比例系數(shù)可用k表示【參考答案〔1〕r2；〔2〕〔ρ-ρ〕；〔3〕kr2〔ρ-ρ〕。0 0【名師解析】〔1〕1、2、3的半徑rv設(shè)球形固體顆粒的半徑為r，密度為ρ，在水中勻速下降的速度為v。由把握變量法簡潔得出：當ρ，v∝r2。1、4、6可知，當r確定時，在每個ρ值后都減去水的密度ρ0的數(shù)值與vv∝〔ρ-ρ〕0則：v∝r2〔ρ-ρ〕。0依據(jù)以上的分析可知：v∝r2，v∝r2〔ρ-ρ〕，所以有：v=kr2〔ρ-ρ〕。0 04.〔2023AmO處，桿由水平位置靜止A經(jīng)過該位置時的瞬時速度v，并登記該Oh。A〔1〕該同學用20分度的游標卡尺測得長直桿的橫截面的直徑如圖為 mm。A〔2〕調(diào)整hv，數(shù)據(jù)如下表。為vAh的關(guān)系，請選擇適當?shù)目v坐標并畫出圖象。A組次123456h/m0.050.100.150.200.250.30/〔m?s〕vA -11.231.732.122.462.743.00Av-1/〔s?m-1〕0.81 0.58 0.47 0.41 0.36 0.33AAv2/〔m2?s-2〕1.50 3.00 4.50 6.05 7.51 9.00AK 當?shù)刂亓铀俣萭取10m/s2，不計一切摩擦。請依據(jù)能量守恒規(guī)律并結(jié)合你找出的函數(shù)關(guān)系式，寫出此桿轉(zhuǎn)動時動能的表達式E= 〔請用數(shù)字、質(zhì)量m、速度vK 為了減小空氣阻力對試驗的影響，請?zhí)岢鲆粭l可行性措施 ?！緟⒖即鸢浮俊?〕7.25；〔2〕如圖；〔3〕 ；〔4〕選擇密度較大的直桿〔或選擇直徑較小的直桿〕【名師解析】游標卡尺的主尺讀數(shù)為7mm，游標尺上第5條刻度線和主尺上某一刻度線對齊，所以5×0.05mm=0.25mm，所以最終讀數(shù)為：7mm+0.25mm=7.25mm。用描點法做出桿的速度的平方與下降的高度之間的圖象如圖；設(shè)桿長L，桿轉(zhuǎn)動的角速度為：ω= ；在桿上取△x長度微元，設(shè)其離O點間距為x，其動能為：? ?〔?x〕2；積分得到：EK= ? ?〔?x〕2= ；為了減小空氣阻力對試驗的影響，選擇密度較大的直桿或選擇直徑較小的直桿。5.(6分