题型小卷36　“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36　“2实验+3计算” (时间:50分钟　总分:54分)
1.(6分)[2025·重庆模拟调研] 某同学利用电学知识,测量实验室中一通电螺线管(如图甲所示)上铜线圈的匝数.
(1)用多用电表“×1”电阻挡粗略测量所有铜线圈的总电阻R,结果如图乙所示,读数为R=　　　　Ω.
(2)用卷尺测量单个铜线圈的周长L,并用螺旋测微器测量裸露的铜线头直径d,结果如图丙所示,则d=　　　　mm.
(3)用伏安法精确测量所有铜线圈的总电阻R,并查阅资料得知,该铜线的电阻率为ρ,则该通电螺线管上铜线圈的匝数N=　　　　(用ρ、L、d、R表示).
2.(9分)[2025·陕西宝鸡一模] 某实验小组的同学利用如图甲所示的装置验证机械能守恒定律, 实验时,该小组的同学完成了如下操作:
a.测量滑块和遮光条的总质量M以及所挂钩码的质量m;
b.用游标卡尺测量遮光条的宽度d;
c.调整气垫导轨水平, 将光电门固定在气垫导轨的左端, 并组装实验装置;
d.在细绳的左端挂上钩码, 将滑块从气垫导轨的右端合适的位置由静止释放, 测量释放点到光电门的距离L;
e.记录滑块经过光电门时遮光条的挡光时间Δt;
f.改变释放点到光电门的距离L,重复步骤d、e、f,记录多组实验数据L和Δt.
(1)操作b中, 游标卡尺的读数如图乙所示, 则遮光条的宽度d=　　　　 cm;
(2)通过以上操作可测得滑块经过光电门时的瞬间速度, 此测量值　　　　(选填“大于”“小于”或“等于”)滑块此时速度的真实值; 实验时, 应选用　　　　 (选填“较宽”或“较窄”)的遮光条.
(3)利用记录的多组实验数据, 当满足L=　　　 时, 则系统的机械能守恒.(用题目中所给字母表示)
3.(10分)[2025·江西赣州一模] 如图所示,内壁光滑的导热汽缸竖直放置在水平桌面上,汽缸内封闭一定质量的理想气体,活塞质量m=5 kg,活塞横截面积S=10 cm2.活塞初始状态位于离汽缸底部高度为h1=6 cm处.假设外界空气温度恒为T1=300 K,大气压强p0=1×105 Pa,重力加速度g取10 m/s2,求:
(1)若用外力F将活塞缓慢提升3 cm,此时汽缸内气体的压强;
(2)若对汽缸内气体缓慢加热,当温度升到T2=360 K时,气体吸收了15 J的热量,此过程中气体内能的增加量.
4.(13分)[2025·四川绵阳二诊] 如图所示,重物静止在斜坡底端,电动机通过缆绳绕过定滑轮与重物连接,缆绳与斜坡保持平行.t1=0时,电动机开始工作,缆绳拉动重物开始沿斜坡向上运动;t2=2 s时,重物速度达到最大值,并以最大速度做匀速直线运动;t3=12 s时,关闭发动机,重物到达斜坡顶端时速度刚好为零.已知电动机工作时输出的功率始终为4 kW,斜坡倾角α=37°,重物质量为500 kg,重物与斜坡间动摩擦因数μ=0.25,不计缆绳质量以及其他摩擦损耗,重力加速度g取10 m/s2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8.求:
(1)重物做匀速直线运动时速度的大小;
(2)斜坡的长度.
5.(16分)[2025·贵州贵阳联考] 如图甲所示为某游乐园的“U”形过山车,一兴趣小组为了研究该过山车的电磁制动过程,搭建了如图乙所示的装置进行研究.该装置由间距L=1 m的固定水平长直平行轨道和左右两边的弧形平行轨道平滑连接组成,在水平轨道中部间距为d=0.45 m的两虚线之间有B=0.4 T、方向竖直向上的匀强磁场.用质量m=0.24 kg的“”形导体框模拟过山车,导体框与轨道间绝缘,其ab、cd、ef边的长度均为L=1 m,电阻阻值均为R=0.1 Ω,它们之间相邻间距均为0.5 m,导体框其余部分电阻不计.现将导体框从左侧弧形轨道上由静止释放,释放时导体框重心到水平轨道的高度h=1.25 m.已知重力加速度大小g取10 m/s2,不计导体框与轨道间的摩擦和空气阻力,导体框运动过程中始终未脱离轨道.求:
(1)ab边即将进入磁场时导体框的速度大小;
(2)ab边即将离开磁场时导体框的速度大小;
(3)导体框运动全过程中,cd边产生的热量.
题型小卷36　“2实验+3计算”
1.(1)6.0　(2)2.095(2.094~2.096均可)　(3)
[解析] (1)由题图乙可知,铜线圈的总电阻为R=6.0×1 Ω=6.0 Ω.
(2)由题图丙可知,裸露的铜线头直径为d=2 mm+9.5×0.01 mm=2.095 mm.
(3)根据题意,由电阻定律有R=ρ,又有S=,联立解得N=.
2.(1)0.130　(2)小于　较窄　(3)
[解析] (1)20分度游标卡尺的精确度为0.05 mm,由题图乙可知遮光条的宽度为d=1 mm+6×0.05 mm=1.30 mm=0.130 cm.
(2)滑块经过光电门时的瞬间速度测量值为v=,此测量值为挡光过程的平均速度,滑块此时速度的真实值应为挡光过程位移中点的速度,由于滑块做加速运动,所以速度的测量值小于滑块速度的真实值;为了减小误差,实验时, 应选用较窄的遮光条,使得挡光时间短一些,让挡光过程的平均速度更接近瞬时速度.
(3)根据系统机械能守恒定律可得mgL=(M+m)v2,又v=.联立可得当满足L=·,则系统的机械能守恒.
3.(1)1.0×105 Pa　(2)13.2 J
[解析] (1)初始时,封闭气体的压强为p1=p0+=1×105 Pa+ Pa=1.5×105 Pa (1分)
活塞缓慢上升过程中,气体做等温变化,根据玻意耳定律可得p1Sh1=p2Sh2 (1分)
h2=h1+Δh=9 cm (1分)
代入数据解得p2=1.0×105 Pa (1分)
(2)对汽缸内气体缓慢加热,气体做等压变化,根据盖 吕萨克定律可得= (2分)
代入数据解得Δh'=1.2 cm (1分)
气体对外界做功为W=p1SΔh'=1.8 J (2分)
根据热力学第一定律可得ΔU=Q-W=13.2 J (1分)
4.(1)1 m/s　(2)12 m
[解析] (1)设电动机的输出功率为P,重物匀速时速度的大小为v,缆绳拉力为F,则P=Fv (1分)
根据受力平衡可得F=mgsin α+μmgcos α (2分)
联立解得v=1 m/s (1分)
(2)设重物加速阶段位移为x1,匀速阶段位移为x2,减速阶段加速度大小为a,位移为x3,斜坡长度为L
加速阶段根据动能定理可得
P-x1=mv2 (2分)
匀速阶段有x2=v (1分)
减速阶段根据牛顿第二定律可得
mgsin α+μmgcos α=ma (2分)
根据运动学公式可得x3= (2分)
则有L=x1+x2+x3 (1分)
联立解得L=12 m (1分)
5.(1)5 m/s　(2)3 m/s　(3)0.98 J
[解析] (1)设ab边刚进入磁场时的速度大小为v0,从静止释放到ab边即将进入磁场过程中由机械能守恒定律有
mgh=m (1分)
代入数据解得v0=5 m/s (1分)
(2)导体框ab边在磁场中运动时,由串并联关系可知导体框的总电阻为R总=R+=R (1分)
设ab边在磁场中的瞬时速度为v时,ab边产生的感应电动势为E=BLv
此时ab边中的电流为I= (1分)
ab受到的安培力为F=BIL
联立可得ab受到的安培力为F= (1分)
设ab边刚出磁场时的速度大小为v1,把ab边进磁场到出磁场的这段时间t看成由若干小段极短的时间Δt组成,在每一小段时间Δt内,可认为ab边受到的安培力F1、F2、…、Fn是不变的,根据动量定理,有-∑FnΔt=mΔv (1分)
联立有-=mv1-mv0 (1分)
代入数据得v1=3 m/s (1分)
(3)由(2)可得-=mΔv可知,线框每条边通过磁场区时,速度改变量
Δv=-=-2 m/s (1分)
由此可知,cd刚离开磁场区域时速度v2=1 m/s
故ef无法离开磁场区域,即导体框末速度为v3=0
设ab边在通过磁场区域时,导体框产生的热量为ΔQ1,根据能量守恒,有ΔQ1=m-m (1分)
此过程导体框的等效电路如图甲所示
设ab边中的瞬时电流为i,cd边产生的热量为Q1,有=
即Q1= (1分)
设cd边在通过磁场区域时,导体框产生的热量为ΔQ2,根据能量守恒,有ΔQ2=m-m (1分)
此过程导体框的等效电路如图乙所示
设cd边产生的热量为Q2,有=
即Q2= (1分)
设ef边在磁场中运动时,导体框产生的热量为ΔQ3,根据能量守恒,有ΔQ3=m-m (1分)
此过程导体框的等效电路如图丙所示
设cd边产生的热量为Q3,同理Q3= (1分)
联立解得导体框运动全过程中,cd边产生的热量为Q=Q1+Q2+Q3=0.98 J (1分)