2023年届高考物理一轮复习知识点精讲与2023年高考题模考题训练专题54源于实际情景实验

2023高考一轮学问点精讲和最高考题模拟题同步训练第十章力学创试验53源于实际情景试验第一局部学问点精讲【热点解读】我们探究的对象，也可以成为高考试验命题的素材。6510651044分，神舟十四号飞船搭载航天员陈冬、刘洋和蔡旭哲，成功系列科学试验，可能成为高考命题素材。【命题角度】系列科学试验，可能成为高考命题素材。【命题角度】够得出什么结论？同一电动车撑遮阳伞和不撑遮阳伞的最大速度一样吗？为什么？等器材测量物体质量等。等器材测量物体质量等。．1〔2023山东物理〕在天宫课堂中、我国航天员演示了利用牛顿其次定律测量物体质量的试验。受此启发。某同学利用气垫导轨、力传感器、无线加速度传感器、轻弹簧和待测物体等器材设计了测量物体质量的试验，如图甲所示。主要步骤如下：①将力传感器固定在气垫导轨左端支架上，加速度传感器固定在滑块上；②接通气源。放上滑块。调平气垫导轨；O点。A点到O5.00cmA点，由静止释放并开头计时；答复以下问题〔结果均保留两位有效数字〕：④计算机采集猎取数据，得到滑块所受弹力Fat答复以下问题〔结果均保留两位有效数字〕：弹簧的劲度系数为 N/m。该同学从图乙中提取某些时刻F与a的数据，画出a—F图像如图丙中I所示，由此可得滑块与加速度传感器的总质量为 kg。该同学在滑块上增加待测物体重复上述试验步骤在图丙中画出的a—F图像Ⅱ，则待测物体的质量为 kg。【名师解析】由题知，弹簧处于原长时滑块左端位于O点，AO5.00cm。拉动滑块AF—t图有x=5.00cm，F=0.610NF=kxk≈12N/mF=maa—F图像的斜率等于滑块与加速度传感器的总质量的倒数，依据图丙中I，则有130m0.6

kg-1

5kg-1m=0.20kg滑块上增加待测物体，同理，依据图丙中II，则有1 1.50m

0.5

kg-1

3kg-1解得滑块、待测物体与加速度传感器的总质量为m′=0.33kgm′=m+△m得待测物体的质量为m=m′-m=0.33kg-0.20kg=0.13kg【参考答案】 ①.12 ②.0.20 ③.0.13【名师点评】此题涉及到的学问点主要有：胡克定律、牛顿其次定律【名师点评】此题涉及到的学问点主要有：胡克定律、牛顿其次定律要有：气垫导轨，力传感器测量力，加速度传感器测量加速度，计算机采集猎取数据，图像法处理试验数据等。法处理试验数据等。〔1〕让小球从某电门正上方释放后，在下落和反弹过程中均可通过光电门。2.〔2023·高考广东物理〕某试验小组为测量小球从某一高度释放，与某种橡胶材料碰撞导〔1〕让小球从某电门正上方释放后，在下落和反弹过程中均可通过光电门。用螺旋测微器测量小球的直径示数如图10〔b〕所示小球直径d mm。测量时应 〔选填“A”或“B”，其中A为“先释放小球后接通数字计时器”，B为“先接通数字计时器，后释放小球”〕。记录小球第一次和其次次通过光电门的遮光时间和t t和1 2。计算小球通过光电门的速度，己知小球的质量为m，可得小球与橡胶材料碰撞导致的机械能损失E 〔用字母m、d t t 表示〕。1和2假设适当调高光电门的高度，将会 〔选填“增大”或“减小”〕因空气阻力引起的测量误差。md21 1【参考答案】〔2〕7.885mm 〔3〕B 〔4〕

增大【名师解析】

2 t2 t21 2(2)依据螺旋测微器读数规章，小球直径d=7.5mm+0.385mm=7.885mm1 2 1次通过光电门的速度v1=d/t2次通过光电门的速度v=d/t1 2 1 1 md211材料碰撞导致的机械能损失△E= mv2- mv2= 。2 1 2 2 2 t2 t21 2假设适当调高光电门高度，将会增大因空气阻力引起的测量误差。误差分析等。【名师点评】此题涉及到的学问点主要有：自由落体运动、竖直上抛运动、动能、速度、碰撞损失的机械能。涉及到的试验学问主要有：光电门和数字计数器，螺旋测微器读数规章，误差分析等。3．〔2023高考课程I卷山东卷〕某乒乓球爱好者，利用手机争论乒乓球与球台碰撞过程中能量损失的状况。试验步骤如下：①固定好手机，翻开录音功能；②从确定高度由静止释放乒乓球；依据声音图像记录的碰撞次序及相应碰撞时刻，如下表所示。③手机记录下乒乓球与台面碰撞的声音，其随时间〔单位：s〕的变化图像如以下图。依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依据试验数据，答复以下问题：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〔保存2位有效数字，当地重力加速度g=9.80m/s2〕。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 〔用k表示第3次碰撞过程中k= 〔保存2位有效数字。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〕1-k2，0.95 〔3〕高于【名师解析】〔1〕34次碰撞的时间间隔为△t=2.40s-2.00s=0.40s3次碰撞后乒乓球的弹起高度为h=

1 1g〔△t〕2=0.20m。〔2〕v，2 2碰撞后弹起瞬间的速度大小为kv，每次碰撞损失的动能为△E=

1mv2- mkv2，碰撞前1k 2 211 2 E动能为E= mv，则每次碰撞损失的动能为碰撞前动能的比值为k 2

Ek=1-k2，即每次碰撞k3损失的动能为碰撞前动能的1-k2倍。第2次碰撞与第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次碰撞过程中k= 3 = =0.95.2 v 2.13〔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。地面后乒乓球的弹起高度，涉及到的学问点主要有：自由落体运动、竖直上抛运动、动能、速度、碰撞损失的机械能。涉及到的试验学问主要有：图像中获得数据、误差分析等。(2)争论小组的同学猜测:F可能与风速大小v和球半径r1，〔2023湖南名校联考〕某争论性试验小组为探究航天器球形返回舱穿过大气层时所受空气阻力(风力)的影响因素，进展了模拟试验争论。如图为测定风力的实验装置图。其中CD是一段水平放置的长为L的光滑均匀电阻丝电阻丝阻值较大;一质量和电阻均不计的瘦长裸金属丝一端固定于O点另一端悬挂小球P，无风时细金属丝竖直恰与电阻丝在C点接触，OC=H;有风时细金属丝将偏离竖直方向，与电阻丝相交于某一点(如图中虚线所示细金属丝与电阻丝始终保持良好的导电接触)。(1)电源电动势为E，内阻不计，抱负电压表两接线柱分别与O点和C点相连，球P的质量为m，重力加速度为g，由此可推得风力大小F(2)争论小组的同学猜测:F可能与风速大小v和球半径r【参考答案】〔1〕F=mgULEH〔2〕F=kvr这两个因数有关，于是他们进展了试验后获得了如下数据:(下表中风速v的单位为m/s，电压U的单位为V，球半径r的单位为m)依据表中数据可知，风力大小F与风速大小v和球半径r的关系是【参考答案】〔1〕F=mgULEH〔2〕F=kvr〔1〕对小球受力分析，F=mgtanθ，tanθ=x/H，设电阻丝单位长度电阻为r，mgULE=ILr，U=Ixr，联立解得：F=EHmgUL〔2〕F=

可知，FU成正比。依据表格中数据分析可得Uv成正比。由EH图中数据可知，U与r2成反比，由于球质量与体积成正比，体积与半径的立方成正比，由mgULF= 可知，Fr成正比，所以风力大小FvrF=kvr。EH2.2.〔2023山东淄博质检某同学用频闪摄影的方式拍摄了把手指上的水滴甲，甲，A、BC01O以O为圆心做半径为rO2113以以O为圆心做半径为r的圆周运动，到接近B的最终时刻，指尖P以腕关节O为圆心做223半径为半径为r的圆周运动。〔1〕测得A、B26cm25Hz，3则指尖在则指尖在A、B间运动的平均速度v为m/s，粗略认为这就是甩手动作最终阶段指尖作圆周运动的线速度。作圆周运动的线速度。〔2〕指尖通过B点时的向心加速度大小为a=〔结果保存三位有效数字〕。〔3〕用这种方式可以使指尖的水滴产生巨大的向心加速度，其缘由是：。【参考答案】〔1〕6.5〔2〕264〔3〕可获得较大的线速度且半径很小。【名师解析】〔1〕f=25Hz【参考答案】〔1〕6.5〔2〕264〔3〕可获得较大的线速度且半径很小。之间运动的平均速度大小v=s/T=6.5m/s。指尖通过Ba=v2/r3=264m/s2。2.〔2023陕西西安名校联考2.〔2023陕西西安名校联考〕由于空间站处于完全失重状态，不能利用天公正仪器测量质量，为此某同学为空间站设计了如以下图〔a〕的试验装置，用来测量小球质量。图中弹簧B处装有光电门，可以测量出小球经过光电门的时间。该同学设计的主要试验步骤如下：〔ⅰ〕d〔ⅱ〕将弹簧固定在档板上〔ⅲ〕小球与弹簧接触并压缩弹簧，记录弹簧的压缩量x〔ⅳ〕由静止释放小球，测量小球离开弹簧后经过光电门的时间t，计算出小球离开弹簧的v〔ⅴ〕转变弹簧的压缩量，重复步骤〔ⅲ〕、〔ⅳ〕屡次〔ⅵ〕分析数据，得出小球的质量该同学在地面上进展了上述试验，请答复以下问题步骤〔ⅰ〕中游标卡尺示数状况如图〔b〕所示，小球的直径d= cm；某一次步骤〔ⅲ〕中测得弹簧的压缩量为1cm，对应步骤〔ⅳ〕中测得小球通过光电门的时间为7.50ms，则此次小球离开弹簧的速度v= m/s；依据试验得到的弹簧的形变xv在图〔c〕中描出了对应的点，请将〔2〕v-x图象。P〔4〕试验所用弹簧的弹性势能E与弹簧形变量x2之间的关系如图〔d〕所示，试验测得小球的质量为 kg。P【参考答案】〔1〕1.50；〔2〕2；〔3〕图象如以下图；〔4〕0.05。【名师解析】由图〔b〕所示游标卡尺可知，其示数为：15mm+0×0.1mm=15.0mm=1.50cm由图〔b〕所示游标卡尺可知，其示数为：15mm+0×0.1mm=15.0mm=1.50cm。小球离开弹簧后做匀速直线运动，小球离开弹簧时的速度：v= ==2m/s；〔3〕依据坐标系内描出的点作出图象如以下图：〔4〕由图示图象可知：x=1cm时，即：x2=1×10-4m2时，EP=0.1J，由题意可知，x=1cm时，v=2m/s，由能量守恒定律可知：EP=代入数据解得：m=0.05kg；，小球的直径与小球经过光电门时的时间，应用速度公式可以求出小球的速度。依据坐标系内描出的点作出图象。依据能量守恒定律求出小球的质量。合弹性势能的表达式进展求解。3.在争论球形固体颗粒在水中竖直匀速下沉的速度与哪些因素有关的试验中数据记录在下面的表格中〔水的密度为ρ0=1.0×103kg/m3〕次序固体颗粒的半径固体颗粒的密度匀速下沉的速度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依据以上1、2、3组试验数据，可知球形固体颗粒在水中匀速下沉的速度v与固体颗粒的半径r的关系：v与 〔填“r”或“r2”〕成正比。依据以上1、4、6组试验数据，可知球形固体颗粒在水中匀速下沉的速度v与水的密度ρ0、固体的密度ρ的关系：v与 〔填“ρ”或“ρ-ρ0”〕成正比。综合以上试验数据，推导球形固体颗粒在水中匀速下沉的速度与水的密度、固体的密度、固体颗粒的半径的关系表达式v= ，比例系数可用k表示【参考答案〔1〕r2；〔2〕〔ρ-ρ〕；〔3〕kr2〔ρ-ρ〕。0 0【名师解析】〔1〕1、2、3的半径rv设球形固体颗粒的半径为r，密度为ρ，在水中匀速下降的速度为v。由把握变量法简洁得出：当ρ，v∝r2。1、4、6可知，当r确定时，在每个ρ值后都减去水的密度ρ0的数值与vv∝〔ρ-ρ〕0则：v∝r2〔ρ-ρ〕。0依据以上的分析可知：v∝r2，v∝r2〔ρ-ρ〕，所以有：v=kr2〔ρ-ρ〕。0 04.〔2023AmO处，杆由水平位置静止A经过该位置时的瞬时速度v，并登记该Oh。A〔1〕该同学用20分度的游标卡尺测得长直杆的横截面的直径如图为 mm。A〔2〕调整hv，数据如下表。为vAh的关系，请选择适当的纵坐标并画出图象。A组次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 当地重力加速度g取10m/s2，不计一切摩擦。请依据能量守恒规律并结合你找出的函数关系式，写出此杆转动时动能的表达式E= 〔请用数字、质量m、速度vK 为了减小空气阻力对试验的影响，请提出一条可行性措施 。【参考答案】〔1〕7.25；〔2〕如图；〔3〕 ；〔4〕选择密度较大的直杆〔或选择直径较小的直杆〕【名师解析】游标卡尺的主尺读数为7mm，游标尺上第5条刻度线和主尺上某一刻度线对齐，所以5×0.05mm=0.25mm，所以最终读数为：7mm+0.25mm=7.25mm。用描点法做出杆的速度的平方与下降的高度之间的图象如图；设杆长L，杆转动的角速度为：ω= ；在杆上取△x长度微元，设其离O点间距为x，其动能为：• •〔•x〕2；积分得到：EK= • •〔•x〕2= ；为了减小空气阻力对试验的影响，选择密度较大的直杆或选择直径较小的直杆。5.(6分