题型小卷34　“2实验 3计算”（含解析）高中物理（通用版）2026届二轮复习题型小卷

题型小卷34　“2实验+3计算” (时间:50分钟　总分:54分)
1.(6分)[2025·陕西安康三模] 某实验小组用如图甲所示的实验装置测量木块运动的加速度,一端垫起的木板上有一木块,木块与穿过电火花计时器的纸带相连,电火花计时器接频率为50 Hz的交流电源,接通电源后,由静止释放木块,木块带动纸带打出如图乙所示的一条纸带,A、B、C、D、E是选取的计数点,每相邻两计数点间还有四个点未画出.
(1)图甲中电火花计时器所接电源的电压为　　　　(选填“8 V”或“220 V”).
(2)根据图乙中的数据可知,电火花计时器打D点时木块的速度大小vD=　　　　m/s,木块加速度大小a=　　　　m/s2.(结果均保留两位有效数字)
2.(9分)[2025·重庆第六次质检] 某实验小组准备设计核心元件为热敏电阻的温控报警系统,为实现温度升高至60 ℃时启动报警系统,该小组成员研究了60 ℃时某热敏电阻的伏安特性曲线.
(1)某成员将热敏电阻放置于60 ℃的恒温槽中,先利用多用电表电阻“×10”挡进行阻值粗测,示数如图甲所示,则该温度下热敏电阻阻值约为　　　　 Ω.
(2)小南同学设计了如图乙所示的电路研究60 ℃时该热敏电阻的伏安特性曲线.所用实验器材有:
A.直流电源E(5 V,内阻忽略不计);
B.电压表V(量程0~4 V,内阻约为3 kΩ);
C.电流表A1(量程0~0.6 A,内阻约为0.5 Ω);
D.电流表A2(量程0~50 mA,内阻约为1.0 Ω);
E.滑动变阻器R1(最大阻值为10 kΩ);
F.滑动变阻器R2(最大阻值为10 Ω);
待测热敏电阻(Rt),恒温槽,开关,导线等.
实验时闭合开关,逐次改变滑动变阻器的阻值,记录相应电流表示数I和电压表示数U.
实验中电流表应选取　　　　(填“A1”或“A2”);滑动变阻器应选取　　　　(填“R1”或“R2”);根据实验数据绘制待测热敏电阻的伏安特性曲线如图丙所示,60 ℃时待测热敏电阻的阻值Rt=　　　　 Ω(结果保留三位有效数字).
3.(10分)[2025·甘肃兰州一模] 两位同学参与游乐场中的“充气碰碰球”游戏.碰碰球用完全封闭的PVC薄膜充气膨胀成型,人钻入中空的洞中进行碰撞游戏.假设碰碰球内充入的气体为理想气体,某个碰碰球的内部体积为0.8 m3,初始内部气体压强p1=1.4×105 Pa,温度T1=280 K.随着碰撞和太阳照射,气体温度升高到T2=310 K,近似认为整个过程碰碰球体积不变.求:
(1)此时碰碰球内气体的压强p2;
(2)若要让碰碰球内气体压强恢复到p1,且保持温度T2不变,需要从充气口放出多少体积的气体.(假设放出的气体在p1状态下,结果保留两位有效数字)
4.(13分)[2025·重庆三调] 如图,在y≥0、0≤x≤L的Ⅰ区域存在竖直向上的匀强电场,在y≥0、x>L的Ⅱ区域存在垂直纸面向外的匀强磁场.置于坐标原点O的粒子发射源可沿x轴正方向发射初速度为v0、质量为m、带电荷量为+q的粒子,一段时间后与两区域边界成45°角斜向右上方进入Ⅱ区域,经磁场偏转后垂直击中x轴,不计重力.求:
(1)匀强电场的电场强度大小E;
(2)匀强磁场的磁感应强度大小B.
5.(16分)[2025·陕西宝鸡一模] 如图所示,长为l的轻绳一端固定在O点,另一端拴一质量为m的小球,O点下方固定有一个滑槽装置,由水平直轨道和竖直圆弧轨道组成.其中BC段为粗糙水平轨道,长度为d,CDE部分为光滑圆弧轨道,半径为R,B点在O点正下方距离为L处,D点为圆弧最高点,E点和圆心O'等高.现将球拉至最高点A,以v0=的速度向左水平抛出.当小球运动至最低点时,与静止在B点的一质量为m的滑块P发生弹性正碰.碰撞后滑块P沿BC滑向圆弧轨道CDE.滑块和小球均视为质点,重力加速度为g.
(1)小球抛出后,经过多长时间绳子被拉直
(2)设绳子被拉直瞬间,小球沿绳子方向的分速度突变为零,则小球第一次运动到B点的速度vB大小为多少
(3)要使滑块始终不脱离圆弧轨道,则水平轨道BC段的摩擦因数μ取值范围是多少
题型小卷34　“2实验+3计算”
1.(1)220 V　(2)1.3　3.0
[解析] (1)题图甲中电火花计时器所接电源的电压为220 V.
(2)每相邻两计数点间还有四个点未画出,则相邻计数点的时间间隔为T=5×0.02 s=0.1 s,根据匀变速直线运动中间时刻速度等于该段过程的平均速度,则电火花计时器打D点时木块的速度大小为vD== m/s≈1.3 m/s.根据逐差法可得木块加速度大小为a== m/s2≈3.0 m/s2.
2.(1)110　(2)A2　R2　107
[解析] (1)用多用电表电阻“×10”挡进行阻值粗测,则该温度下热敏电阻阻值约为11×10 Ω=110 Ω.
(2)电路中的最大电流Imax=≈0.036 A=36 mA,为了减小误差,则电流表应选取A2;根据题图乙可知,滑动变阻器采用分压式连接,为了方便调节,所以滑动变阻器选用最大阻值较小的R2;由题图丙可知,60 ℃时待测热敏电阻的阻值Rt= Ω≈107 Ω.
3.(1)1.55×105 Pa　(2)0.086 m3
[解析] (1)温度升高,球内气体发生等容变化,由查理定律可知= (1分)
得p2=1.55×105 Pa (2分)
(2)以碰碰球内原来的气体为研究对象,气体原来的体积为V=0.8 m3 (1分)
设压强恢复到p1时,气体总体积为V1,温度不变,气体发生等温变化,由玻意耳定律可知
p2V=p1V1 (2分)
得V1=0.886 m3 (2分)
那么需要放出的气体体积ΔV=V1-V=0.086 m3 (2分)
4.(1)　(2)
[解析] (1)粒子在电场中做类平抛运动,水平方向做匀速直线运动,则有L=v0t (1分)
解得粒子做类平抛运动的时间t=
结合题意可知,粒子进入磁场中速度与竖直方向的夹角为45°,则有vy=v0tan 45° (2分)
由于粒子在竖直方向做匀加速直线运动,根据牛顿第二定律则有qE=ma (1分)
结合匀变速直线运动规律有vy=at (1分)
联立解得E= (1分)
(2)根据上述分析可知,粒子在电场中,竖直方向的位移
h=at2=L (1分)
粒子进入磁场中的速度v=v0 (1分)
作出粒子在磁场中运动轨迹如图所示,根据题意可知,粒子圆周运动的轨道半径r=h=L (2分)
洛伦兹力提供粒子做圆周运动的向心力,则有Bqv= (2分)
联立解得B= (1分)
5.(1)　(2)2　(3)0<μ≤或μ≥
[解析] (1)由牛顿第二定律可得mg=m,v=
v0=< (1分)
故小球抛出后做平抛运动
设绳子恰好拉直时绳子与水平方向的夹角为θ,平抛运动的时间为t,则有
水平位移x=lcos θ = v0t (1分)
竖直位移y=l-lsin θ=gt2 (1分)
可求得θ = 0° (1分)
即当小球运动到绳子刚好处于水平位置时被拉直.
由以上式解得t= (1分)
(2)在绳子拉直瞬间,小球沿绳子方向的速度立即消失,只余竖直方向的速度
vy=gt= (1分)
此后小球做圆周运动,从拉直瞬间到运动到最低点B,由动能定理可得
mgl=m-m (1分)
解得vB=2 (1分)
(3)当小球与滑块发生弹性碰撞过程中,由小球和滑块组成的系统动量守恒、机械能守恒.设碰后小球速度为v1,滑块速度为v2,有
mvB=mv1+mv2
m=m+m (1分)
解得v2=2 (1分)
要使滑块不脱离轨道CDE,有两种情况:
①滑块能在圆弧轨道CDE做完整的圆周运动,则滑块从B点运动到圆轨道最高点D的过程中,由动能定理可得
-μmgd-mg·2R=m-m (1分)
在D点时有mg≤ (1分)
解得0<μ≤ (1分)
②滑块最高运动到与圆心O'等高处速度恰好为零,沿轨道返回,设滑块上升的最大高度为h,则有
-μmgd-mgh=0-m (1分)
h≤R
解得μ≥ (1分)
即当水平轨道BC段的摩擦因数μ满足0<μ≤或μ≥时,滑块始终不脱离圆轨道 (1分)