(共52张PPT)
周末滚动融合卷(六) 专题六 实验与探究
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一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1．(2025·江苏卷)用图示可拆变压器进行探究实验，当变压器左侧的输入电压为2 V时，若右侧接线柱选取“0”和“4”，右侧获得4 V输出电压。则左侧接线柱选取的是( )
A．“0”和“2” B．“2”和“8”
C．“2”和“14” D．“8”和“14”
√
A [根据可拆式变压器电压比与匝数比关系有＝，即＝，解得n1＝2，故原线圈接入的匝数是2匝，即左侧接线柱线圈选取的是“0”和“2”。故选A。]
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2．[滚动考查原子核的衰变](2025·1月八省联考河南卷)核电池是利用放射性同位素衰变释放能量发电的装置，并应用在“嫦娥四号”的着陆器和月球车上。某种核电池原料为钚)的氧化物，核反应方程为U＋X。则X为( )
A． B．
C． D．
√
D [设X为，根据质量数守恒和核电荷数守恒可知238＝234＋A，94＝92＋Z，解得A＝4，Z＝2，故X为。故选D。]
3．(2025·1月八省联考陕晋青宁卷)某学习小组在暗室中利用多用电表验证“硫化镉光敏电阻的阻值随光照强度增大而减小”的特性，实验电路如图甲所示。保持电阻箱R的阻值不变，则( )
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A．直接测量R的电压时，按图乙接入多用电表
B．直接测量R的电流时，按图丙接入多用电表
C．正确测量R的电压时，多用电表示数随光照强度增大而增大
D．正确测量R的电流时，多用电表示数随光照强度增大而减小
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C [直接测量R的电压时，电表应该与电阻箱并联，选项A错误；直接测量R的电流时，电表应该与电阻箱串联，选项B错误；正确测量R的电压时，多用电表与电阻箱并联，则光照强度增大时，光敏电阻阻值减小，则总电阻减小，总电流变大，则电阻R两端电压变大，即多用电表读数变大，即多用电表示数随光照强度增大而增大，选项C正确；正确测量R的电流时，多用电表与电阻箱串联，当光照强度增大时，光敏电阻阻值减小，则总电阻减小，总电流变大，即多用电表示数随光照强度增大而增大，选项D错误。故选C。]
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4．(人教版必修一P73实验拓展变式)在实验中，F1、F2表示两个互成角度的力，F表示利用平行四边形定则作出的F1与F2的合力；F′表示用一个弹簧测力计拉橡皮筋时的力，则下图中符合实验事实的是( )
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A B C D
√
C [根据二力平衡条件，F′一定与橡皮筋在同一直线上，故A、D错误；F是根据平行四边形定则得到的合力，F一定沿平行四边形的对角线方向，故B错误，C正确。]
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5．(2025·北京市昌平区高三下学期二模)图1为某声敏电阻的阻值R随声音强度L(单位：dB)变化关系的图像，某同学利用该声敏电阻制作了声音强度检测装置，其简化电路如图2所示。电源电动势E＝8 V，内阻r＝2 Ω，电阻R1、R2中的一个是定值电阻，另一个是声敏电阻。已知定值电阻的阻值为10 Ω，电压表的量程为0～3 V，声音强度越大，电压表的示数也越大。下列说法正确的是( )
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A．电压表的示数为2.5 V时，声音强度为20 dB
B．该电路能测量的最大声音强度为120 dB
C．该电路中声敏电阻的最大功率可达8 W
D．若换用阻值更小的定值电阻，则电路能测量的最大声音强度将变大
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D [根据题图1可知声音强度越大，声敏电阻的阻值越小，且电压表的示数也越大，结合串联电路电阻越大分压越大可知R1是声敏电阻，R2是定值电阻，电压表的示数为2.5 V时，流过电路的电流I＝ A＝0.25 A，声敏电阻的阻值R1＝，代入数据可得R1＝
20 Ω，结合题图1可知声音强度为80 dB，故A错误；电压表的量程为0～3 V，则电路中的最大电流Imax＝ A＝0.3 A，声敏电阻的最小阻值R1 min＝，代入数据可得R1 min≈14.7 Ω，结合题图1可知声音强度不等于120 dB，故B错误；将R2等效为电源内阻，R1
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的功率P＝R1，整理可得P＝，当R1阻值越接近R2＋r时，R1功率越大，根据以上分析可知当电压表示数为3 V时，R1的功率最大为Pmax＝＋r)，代入数据可得Pmax＝1.32 W，故C错误；电压表的示数U＝·R2＝，电压表量程不变，若换用阻值更小的定值电阻，则光敏电阻的最小值变小，结合题图1可知声音强度变大，即电路能测量的最大声音强度将变大，故D正确。故选D。]
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6．某同学自制电子秤的原理示意图如图所示。托盘与金属弹簧相连，滑动变阻器R的滑动端与弹簧上端连接。当托盘中没有放物体时，滑片恰好指在变阻器的最上端，此时电压表示数为0。设变阻器总电阻为R，总长度为l，电源电动势为E，内阻为r，限流电阻阻值为R0，弹簧劲度系数为k，重力加速度为g。忽略弹簧的电阻、托盘与弹簧的质量及一切阻力，电压表示数未超过量程。下列说法正确的是( )
A．该电子秤能够称量的物体最大质量为
B．电压表的示数能够达到的最大值为E
C．电压表示数为U时，物体的质量为
D．电压表示数为U时，物体的质量为
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C [当指针指到R的最下端时所称的质量最大，则mg＝kl，解得该电子秤能够称量的物体最大质量为m＝，选项A错误；当指针指到R的最下端时电压表的示数能够达到最大值，则Um＝，选项B错误；电压表示数为U时，指针到R上端电阻为R1，则R1＝＝＝，弹簧压缩量x＝l，则m′g＝kx，解得物体的质量为m′＝，选项C正确，D错误。]
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7．[滚动考查静电场的图像问题](2025·重庆模拟预测)在图甲的直角坐标系中，x轴上M、N处固定两等量的点电荷，距坐标原点O均为L，y轴上有P1、P2、P3三点，其纵坐标值分别为L、L、－L。y轴上各点电场强度E随y变化的关系如图乙所示，设沿y轴正方向为电场强度正方向，其中0～L和0～L的图像与y轴所围阴影部分面积大小分别为S1、S2。则( )
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A．点P2和P3处的电场强度相同
B．一带电量为－e的电子从P1运动到P3位置电势能减小量为e(S2－S1)
C．某试探电荷分别在P1、P2两点处的加速度大小之比为∶
D．在P2以合适的初速度释放一正电荷，该电荷可绕圆心O过P3做匀速圆周运动
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B [根据题意，由题图乙可知，P2和P3处的电场强度大小相等，但方向相反，故A错误；由公式U＝Ed可知，E-y图像与坐标轴围成的面积表示电势差，则由题图乙可知，P1和P3两点的电势差为U1＝－(S2－S1)，一带电量为－e的电子从P1运动到P3位置，电场力做功为W＝－eU1＝e(S2－S1)，则电势能减小量为e( S2－S1)，故B正确；设M、N两点电荷带电量为Q，根据牛顿第二定律可得2＝ma，所以带电粒子在P1、P2两点处的加速度大小之比不是∶，故C错误；由题图乙可知，M、N处为等量正电荷，则在P2以合适的初速度释放一负电荷，该电荷可在垂直纸面内方向绕圆心O过P3做匀速圆周运动，故D错误。故选B。]
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二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
8．(2025·河北省部分校高三下学期5月模拟冲刺卷)为精准掌握某
高温锅炉外壁温度变化，技术人员于锅炉外壁镶嵌底部水平、开口
向上的圆柱形导热汽缸。汽缸内有质量不计、横截面积为100 cm2
的活塞封闭理想气体，活塞上方警报器通过轻绳悬挂质量为10 kg的
重物。当缸内气体温度为240 K时，活塞与缸底相距12 cm；温度缓
慢升高，活塞上升8 cm时接触重物；轻绳拉力为零时警报器报警。
已知锅炉房内空气压强p0＝1.0×105 Pa，重力加速度g取10 m/s2，
不计活塞厚度及活塞与缸壁间的摩擦。下列说法正确的是( )
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A．从初始状态到活塞接触重物，气体对外做功为80 J
B．警报器报警时，锅炉外壁温度与初始温度比值为
C．活塞刚接触重物时，气体压强比初始值增大 1 000 Pa
D．报警后温度继续升高，气体体积变化量与温度变化量比值恒为 m3/K
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AB [气体对外做功W＝p0ΔV，ΔV＝8×100 cm3＝8×10-4 m3，则W＝1.0×105×8×10-4 J＝80 J，选项A正确；缸内气体温度开始缓慢升高到活塞刚好接触重物的过程中，缸内气体发生等压变化，V2＝(H＋h)S，V1＝HS，由盖-吕萨克定律有＝，代入数据解得T2＝400 K，活塞刚好接触重物到轻绳拉力刚好为零的过程中，缸内气体发生等容变化，由力的平衡条件有p＝p0＋，由查理定律有＝，代入数据解得T3＝440 K，温度比值＝，选项B正确；活塞接触重物前，气体压强始终等于p0，未增大，选项C错误；报警时V＝20×100×10-6 m3＝2×10-3 m3，T3＝440 K，报警后，气体进行等压变化，则＝，即比值为＝ m3/K＝m3/K，选项D错误。故选AB。]
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9．(2025·高三下四川雅安4月二模)控制体内脂肪积累可有效控制体重，图甲为脂肪测量仪，被测试者手握把手P、Q，通过测量流经双手的微弱电流来测量电阻，从而测定身体脂肪率，其简化原理如图乙所示。体型相近的测试者，脂肪率越高的，电阻越大。则两体型相近者参加测试时( )
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A．脂肪率高者测试时，R1消耗功率较大
B．脂肪率高者测试时，电源效率较高
C．脂肪率高者测试时，电压表示数和电流表示数比值较小
D．电压表示数变化量和电流表示数变化量比值的绝对值恒定
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BD [脂肪率高者测试时，电阻较大，回路中电流较小，所以R1消耗功率较小，故A错误；电源的效率为η＝×100%＝×100%＝×100%，由此可知，外电阻较大，电源效率较高，故B正确；脂肪率高者测试时，电阻较大，则电压表示数和电流表示数比值较大，故C错误；根据闭合电路欧姆定律可得U＝E－I(r＋R1＋R2)，所以＝r＋R1＋R2，即电压表示数变化量和电流表示数变化量比值的绝对值恒定，故D正确。故选BD。]
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10．[滚动考查电能的输送](2025·山东青岛市高三下学期第三次适应性检测)白鹤滩水电站是我国实施“西电东送”的重大工程，其输电原理如图所示。设输电功率为P，输电电压为U，输电线总电阻为r，仅考虑输电线的功率损耗。下列说法错误的是( )
A．输电线上的电流I＝
B．输电线上损耗的功率P损＝
C．P一定时，输电电压变为，输电线损耗的功率变为原来的4倍
D．U一定时，输电功率变为2P，用户得到的功率变为原来的2倍
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√
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ABD [输电线上的电流为I＝，故A错误；输电线上损耗的功率P损＝I2r＝r，由此可知，P一定时，输电电压变为，输电线损耗的功率变为原来的4倍，故B错误，C正确；用户得到的功率P′＝P－P损＝P－r，由此可知，U一定时，输电功率变为2P，输电线损失的功率变为原来的4倍，用户得到的功率不是变为原来的2倍，故D错误。故本题选ABD。]
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三、非选择题：本题共5小题，共54分。
11．(6分)某实验小组通过实验探究加速度与力、质量的关系。
(1)利用图甲装置进行实验，要平衡小车受到的阻力。平衡阻力的方法是：调整轨道的倾斜度，使小车_________(选填正确答案标号)。
a．能在轨道上保持静止
b．受牵引时，能拖动纸带沿轨道做匀速运动
c．不受牵引时，能拖动纸带沿轨道做匀速运动
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c
(2)利用图乙装置进行实验，箱体的水平底板上安装有力传感器和加速度传感器，将物体置于力传感器上，箱体沿竖直方向运动，利用传感器测得物体受到的支持力FN和物体的加速度a，并将数据实时传送到计算机。
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①图丙是根据某次实验采集的数据生成的FN和a随时间t变化的散点图，以竖直向上为正方向。t＝4 s时，物体处于________(选填“超重”或“失重”)状态；以FN为横轴、a为纵轴，根据实验数据拟合得到的a-FN图像为图丁中的图线a。
②若将物体质量增大一倍，重新进行实验，其a-FN图像为图丁中的图线_____。(选填“b”
“c”或“d”)
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d
失重
[解析] (1)平衡阻力的原理是调整轨道的倾斜度，使小车重力沿斜面向下的分力来平衡小车运动时打点计时器对小车(含纸带)的阻力及其他阻力，故平衡阻力的方法应是调整轨道的倾斜度，使小车在不受牵引时能拖动纸带沿轨道匀速运动，c正确。
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(2)①由题图丙的a-t图像可知t＝4 s时，物体的加速度取负值，又竖直向上为正方向，则t＝4 s时物体的加速度竖直向下，则物体处于失重状态。②以竖直向上为正方向，对物体受力分析，由牛顿第二定律可得FN－mg＝ma，变形得a＝FN－g，则a-FN图像的斜率为，纵截距为－g，若将物体的质量增大一倍，重新进行实验，则a-FN图像的斜率变为原来的，纵截距不变，又原来的a-FN图像为题图丁中的图线a，则对比题图丁中的其他图线可知重新进行实验后的a-FN图像为题图丁中的图线d。
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12．(6分)某小组用如图甲所示的双缝干涉装置来测量红光的波长。所用器材有：光具座、毛玻璃屏、双缝、白光光源、单缝、红光滤光片等光学元件。
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(1)实验过程如下：
①取下遮光筒左侧的元件，打开光源，调节光源高度和角度，使它发出的光束能直接沿着遮光筒的轴线把屏照亮；
②按合理顺序在光具座上放置各光学元件，使各元件的中心位于遮光筒的轴线上，调节单、双缝间距并使之相互平行。要使白光通过器材A后获得单一颜色的红光，则图中器材A的名称是________(选填“滤光片”或“单缝”)；
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滤光片
③用米尺测量双缝到屏的距离L；
④将测量头(其读数方法同螺旋测微器)的分划板中心刻线与某条亮条纹中心对齐，将该条亮纹定为第1条亮条纹。转动测量头，使分划板中心刻线与第6条亮条纹中心对齐，如图乙所示，此时示数为________ mm，再求得相邻亮条纹的间距Δx；
⑤已知双缝间距d，可求得所测红光的波长。
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13.870
(2)关于本实验，下列说法正确的是________。(填正确答案标号)
A．减小双缝间距，干涉条纹间距减小
B．增大双缝到屏的距离，干涉条纹间距增大
C．去掉器材A后，干涉现象消失
D．若挡住双缝中的一条缝，屏上也会有条纹
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BD
[解析] (1)②获取单色线光源，白色光源后面要有滤光片；④测量头固定刻度读数为13.5 mm，可动刻度读数为37.0×0.01 mm，示数为13.5 mm＋37.0×0.01 mm＝13.870 mm。
(2)由Δx＝λ可知，减小双缝间距d，干涉条纹间距将增大，A错误；增大双缝到屏的距离L，干涉条纹间距将增大，B正确；去掉滤光片后，干涉现象不会消失，会出现彩色的干涉条纹，C错误；发生干涉现象时，若挡住双缝中的一条缝，屏上也会有条纹，是衍射条纹，D正确。
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13．(10分)(2025·1月八省联考河南卷)学生实验小组利用单摆测量当地的重力加速度。实验器材有：铁架台、细线、摆球、秒表、卷尺等。完成下列问题：
(1)实验时，将细线的一端连接摆球，另一端固定在铁架
台上O点，如图1所示。然后将摆球拉离平衡位置，使细
线与竖直方向成夹角θ(θ<5°)，释放摆球，让单摆开始
摆动。为了减小计时误差，应该在摆球摆至________
(选填“最低点”或“最高点”)时开始计时。
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最低点
(2)选取摆线长度为100.0 cm时，测得摆球摆动30个完整周期的时间(t)为60.60 s。若将摆线长度视为摆长，求得重力加速度大小为______ m/s2。(取π2＝9.870，结果保留3位有效数字)
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9.68
(3)选取不同的摆线长度重复上述实验，相关数据汇总在下表中，在坐标纸上作出摆线长度(l)和单摆周期的二次方(T2)的关系曲线，如图2所示。
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l/m t/s T2/s2
0.800 54.17 3.26
0.900 57.54 3.68
1.000 60.60 4.08
1.100 63.55 4.49
1.200 66.34 4.89
设直线斜率为k，则重力加速度可表示为g＝________(用k表示)。由图2求得当地的重力加速度大小为________ m/s2(结果保留3位有效数字)。
题号
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4π2k
9.69
(4)用图像法得到的重力加速度数值要比(2)中得到的结果更精确，原因是___________________________________________。
题号
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见解析
[解析] (1)摆球经过最低点的位置时速度最大，在相等的距离误差上引起的时间误差最小，测的周期误差最小，所以为了减小测量周期的误差，摆球应选经过最低点的位置时开始计时。
(2)根据题意可知小球摆动的周期T＝＝2.02 s
根据单摆周期公式T＝2π
其中l＝100.0 cm＝1.000 m
代入数据可得g≈9.68 m/s2。
题号
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(3)根据单摆周期公式T＝2π
整理可得 l＝·T2
可知l-T2图线斜率 k＝
可得重力加速度可表示为 g＝4π2k
由题图2求得当地的重力加速度大小为
g＝4π2× m/s2≈9.69 m/s2。
题号
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(4)图像法得到的重力加速度数值要比(2)中得到的结果更精确，其原因是用图像法处理数据时，无论是否考虑摆球的半径，图像斜率均为，对g的测量没有影响。
题号
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14．(14分)[滚动考查光的折射与全反射](2025·江苏省苏锡常镇四市高三下学期二模)如图所示，阴影部分ABC为一透明材料做成的柱形光学元件的横截面，ABCO构成边长为R的正方形，AC为圆心在O点的圆弧。一光线从O点射出沿OE方向射入元件，光线恰好不能从AB面射出，∠AOE＝30°，真空中光速为c。求：
(1)该材料的折射率n；
(2)光线从O点射出到第一次射至AB面的时间t。
题号
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[解析] (1)设该光学元件全反射临界角为C，从点光源沿OE方向射入元件的光线恰好不能从AB面射出，则可知C＝30°
根据sin C＝
可得n＝2。
题号
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(2)点光源发出的光沿OE方向射入元件的光线到达AB面如图所示
光从O射到E时间t1＝
光在介质中的传播速率为v＝
光从E射至AB边的F点时间为t2＝＝
点光源发出的光射至AB边的时间t＝t1＋t2＝。
题号
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[答案] (1)2 (2)
15．(18分)[滚动考查法拉第电磁感应定律的应用](2025·山东省实验中学高三下学期第二次模拟考试)如图所示，相距L＝1 m的两根足够长的光滑平行金属导轨倾斜放置，与水平面夹角θ＝37°，导轨电阻不计，导轨所在平面内有垂直于导轨平面斜向上的匀强磁场，磁感应强度为B＝2 T。质量m＝1 kg的导体棒ab垂直于导轨放置，接入电路电阻为r＝0.5 Ω，定值电阻阻值R＝1.5 Ω，电容器C的耐压值足够大，初始时不带电，电源的电动势E＝6 V，内阻r0＝0.5 Ω。将导体棒ab由静止释放，sin 37°＝0.6，取重力加速度g＝10 m/s2。
题号
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(1)仅闭合开关S1，当导体棒下滑的距离x＝5 m时，定值电阻R产生的焦耳热为21 J，求此时导体棒的速度大小v1；
(2)仅闭合开关S2，当导体棒下滑的时间t＝2 s时，电容器带电荷量为4 C，求此时导体棒的速度大小v2；
(3)仅闭合开关S3，求导体棒最终稳定时的速度大小v3。
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[解析] (1)仅闭合开关S1，当导体棒下滑的距离x＝5 m时，定值电阻R产生的焦耳热为21 J，则整个回路产生的总焦耳热为Q＝QR＝×21 J＝28 J
根据能量守恒可得mgx sin θ＝＋Q
解得此时导体棒的速度大小为v1＝2 m/s。
题号
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(2)仅闭合开关S2，当导体棒下滑的时间t＝2 s时，电容器带电荷量为4 C，对导体棒由动量定理可得mg sin θ·t－BL·t＝mv2－0
其中q＝t＝4 C
联立解得此时导体棒的速度大小为v2＝4 m/s。
(3)仅闭合开关S3，导体棒最终稳定时，有BIL＝mg sin θ
回路总电动势为E总＝E－BLv3
感应电流为I＝
联立解得v3＝1.5 m/s。
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[答案] (1)2 m/s (2)4 m/s (3)1.5 m/s
谢 谢！周末滚动融合卷(六)
1．A [根据可拆式变压器电压比与匝数比关系有，解得n1＝2，故原线圈接入的匝数是2匝，即左侧接线柱线圈选取的是“0”和“2”。故选A。]
2．D [设X为X，根据质量数守恒和核电荷数守恒可知238＝234＋A，94＝92＋Z，解得A＝4，Z＝2，故X为He。故选D。]
3．C [直接测量R的电压时，电表应该与电阻箱并联，选项A错误；直接测量R的电流时，电表应该与电阻箱串联，选项B错误；正确测量R的电压时，多用电表与电阻箱并联，则光照强度增大时，光敏电阻阻值减小，则总电阻减小，总电流变大，则电阻R两端电压变大，即多用电表读数变大，即多用电表示数随光照强度增大而增大，选项C正确；正确测量R的电流时，多用电表与电阻箱串联，当光照强度增大时，光敏电阻阻值减小，则总电阻减小，总电流变大，即多用电表示数随光照强度增大而增大，选项D错误。故选C。]
4．C [根据二力平衡条件，F'一定与橡皮筋在同一直线上，故A、D错误；F是根据平行四边形定则得到的合力，F一定沿平行四边形的对角线方向，故B错误，C正确。]
5．D [根据题图1可知声音强度越大，声敏电阻的阻值越小，且电压表的示数也越大，结合串联电路电阻越大分压越大可知R1是声敏电阻，R2是定值电阻，电压表的示数为2.5 V时，流过电路的电流I＝ A＝0.25 A，声敏电阻的阻值R1＝，代入数据可得R1＝20 Ω，结合题图1可知声音强度为80 dB，故A错误；电压表的量程为0~3 V，则电路中的最大电流Imax＝ A＝0.3 A，声敏电阻的最小阻值R1 min＝，代入数据可得R1 min≈14.7 Ω，结合题图1可知声音强度不等于120 dB，故B错误；将R2等效为电源内阻，R1的功率P＝R1，整理可得P＝，当R1阻值越接近R2＋r时，R1功率越大，根据以上分析可知当电压表示数为3 V时，R1的功率最大为Pmax＝EImax－(R2＋r)，代入数据可得Pmax＝1.32 W，故C错误；电压表的示数U＝·R2＝，电压表量程不变，若换用阻值更小的定值电阻，则光敏电阻的最小值变小，结合题图1可知声音强度变大，即电路能测量的最大声音强度将变大，故D正确。故选D。]
6．C [当指针指到R的最下端时所称的质量最大，则mg＝kl，解得该电子秤能够称量的物体最大质量为m＝，选项A错误；当指针指到R的最下端时电压表的示数能够达到最大值，则Um＝，选项B错误；电压表示数为U时，指针到R上端电阻为R1，则R1＝，弹簧压缩量x＝l，则m'g＝kx，解得物体的质量为m'＝，选项C正确，D错误。]
7．B [根据题意，由题图乙可知，P2和P3处的电场强度大小相等，但方向相反，故A错误；由公式U＝Ed可知，E-y图像与坐标轴围成的面积表示电势差，则由题图乙可知，P1和P3两点的电势差为U1＝－(S2－S1)，一带电量为－e的电子从P1运动到P3位置，电场力做功为W＝－eU1＝e(S2－S1)，则电势能减小量为e( S2－S1)，故B正确；设M、N两点电荷带电量为Q，根据牛顿第二定律可得2＝ma，所以带电粒子在P1、P2两点处的加速度大小之比不是∶，故C错误；由题图乙可知，M、N处为等量正电荷，则在P2以合适的初速度释放一负电荷，该电荷可在垂直纸面内方向绕圆心O过P3做匀速圆周运动，故D错误。故选B。]
8．AB [气体对外做功W＝p0ΔV，ΔV＝8×100 cm3＝8×10-4 m3，则W＝1.0×105×8×10-4 J＝80 J，选项A正确；缸内气体温度开始缓慢升高到活塞刚好接触重物的过程中，缸内气体发生等压变化，V2＝(H＋h)S，V1＝HS，由盖-吕萨克定律有，代入数据解得T2＝400 K，活塞刚好接触重物到轻绳拉力刚好为零的过程中，缸内气体发生等容变化，由力的平衡条件有p＝p0＋，代入数据解得T3＝440 K，温度比值，选项B正确；活塞接触重物前，气体压强始终等于p0，未增大，选项C错误；报警时V＝20×100×10-6 m3＝2×10-3 m3，T3＝440 K，报警后，气体进行等压变化，则 m3/K＝m3/K，选项D错误。故选AB。]
9．BD [脂肪率高者测试时，电阻较大，回路中电流较小，所以R1消耗功率较小，故A错误；电源的效率为η＝×100%＝×100%＝×100%，由此可知，外电阻较大，电源效率较高，故B正确；脂肪率高者测试时，电阻较大，则电压表示数和电流表示数比值较大，故C错误；根据闭合电路欧姆定律可得U＝E－I(r＋R1＋R2)，所以＝r＋R1＋R2，即电压表示数变化量和电流表示数变化量比值的绝对值恒定，故D正确。故选BD。]
10．ABD [输电线上的电流为I＝，故A错误；输电线上损耗的功率P损＝I2r＝r，由此可知，P一定时，输电电压变为，输电线损耗的功率变为原来的4倍，故B错误，C正确；用户得到的功率P'＝P－P损＝P－r，由此可知，U一定时，输电功率变为2P，输电线损失的功率变为原来的4倍，用户得到的功率不是变为原来的2倍，故D错误。故本题选ABD。]
11．解析：(1)平衡阻力的原理是调整轨道的倾斜度，使小车重力沿斜面向下的分力来平衡小车运动时打点计时器对小车(含纸带)的阻力及其他阻力，故平衡阻力的方法应是调整轨道的倾斜度，使小车在不受牵引时能拖动纸带沿轨道匀速运动，c正确。
(2)①由题图丙的a-t图像可知t＝4 s时，物体的加速度取负值，又竖直向上为正方向，则t＝4 s时物体的加速度竖直向下，则物体处于失重状态。②以竖直向上为正方向，对物体受力分析，由牛顿第二定律可得FN－mg＝ma，变形得a＝FN－g，则a-FN图像的斜率为，纵截距为－g，若将物体的质量增大一倍，重新进行实验，则a-FN图像的斜率变为原来的，纵截距不变，又原来的a-FN图像为题图丁中的图线a，则对比题图丁中的其他图线可知重新进行实验后的a-FN图像为题图丁中的图线d。
答案：(1)c (2)①失重 ②d
12．解析：(1)②获取单色线光源，白色光源后面要有滤光片；④测量头固定刻度读数为13.5 mm，可动刻度读数为37.0×0.01 mm，示数为13.5 mm＋37.0×0.01 mm＝13.870 mm。
(2)由Δx＝λ可知，减小双缝间距d，干涉条纹间距将增大，A错误；增大双缝到屏的距离L，干涉条纹间距将增大，B正确；去掉滤光片后，干涉现象不会消失，会出现彩色的干涉条纹，C错误；发生干涉现象时，若挡住双缝中的一条缝，屏上也会有条纹，是衍射条纹，D正确。
答案：(1)②滤光片 ④13.870 (2)BD
13．解析：(1)摆球经过最低点的位置时速度最大，在相等的距离误差上引起的时间误差最小，测的周期误差最小，所以为了减小测量周期的误差，摆球应选经过最低点的位置时开始计时。
(2)根据题意可知小球摆动的周期T＝＝2.02 s
根据单摆周期公式T＝2π
其中l＝100.0 cm＝1.000 m
代入数据可得g≈9.68 m/s2。
(3)根据单摆周期公式T＝2π
整理可得 l＝·T2
可知l-T2图线斜率 k＝
可得重力加速度可表示为 g＝4π2k
由题图2求得当地的重力加速度大小为
g＝4π2× m/s2≈9.69 m/s2。
(4)图像法得到的重力加速度数值要比(2)中得到的结果更精确，其原因是用图像法处理数据时，无论是否考虑摆球的半径，图像斜率均为，对g的测量没有影响。
答案：(1)最低点 (2)9.68 (3)4π2k 9.69 (4)见解析
14．解析：(1)设该光学元件全反射临界角为C，从点光源沿OE方向射入元件的光线恰好不能从AB面射出，则可知C＝30°
根据sin C＝
可得n＝2。
(2)点光源发出的光沿OE方向射入元件的光线到达AB面如图所示
光从O射到E时间t1＝
光在介质中的传播速率为v＝
光从E射至AB边的F点时间为t2＝
点光源发出的光射至AB边的时间
t＝t1＋t2＝。
答案：(1)2 (2)
15．解析：(1)仅闭合开关S1，当导体棒下滑的距离x＝5 m时，定值电阻R产生的焦耳热为21 J，则整个回路产生的总焦耳热为Q＝QR＝×21 J＝28 J
根据能量守恒可得mgxsin θ＝m＋Q
解得此时导体棒的速度大小为v1＝2 m/s。
(2)仅闭合开关S2，当导体棒下滑的时间t＝2 s时，电容器带电荷量为4 C，对导体棒由动量定理可得mgsin θ·t－BL·t＝mv2－0
其中q＝t＝4 C
联立解得此时导体棒的速度大小为v2＝4 m/s。
(3)仅闭合开关S3，导体棒最终稳定时，有BIL＝mgsin θ
回路总电动势为E总＝E－BLv3
感应电流为I＝
联立解得v3＝1.5 m/s。
答案：(1)2 m/s (2)4 m/s (3)1.5 m/s
5/5周末滚动融合卷(六) 专题六 实验与探究
一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1．(2025·江苏卷)用图示可拆变压器进行探究实验，当变压器左侧的输入电压为2 V时，若右侧接线柱选取“0”和“4”，右侧获得4 V输出电压。则左侧接线柱选取的是( )
A．“0”和“2” B．“2”和“8”
C．“2”和“14” D．“8”和“14”
2．[滚动考查原子核的衰变](2025·1月八省联考河南卷)核电池是利用放射性同位素衰变释放能量发电的装置，并应用在“嫦娥四号”的着陆器和月球车上。某种核电池原料为钚)的氧化物，核反应方程为U＋X。则X为( )
A． B．
C． D．
3．(2025·1月八省联考陕晋青宁卷)某学习小组在暗室中利用多用电表验证“硫化镉光敏电阻的阻值随光照强度增大而减小”的特性，实验电路如图甲所示。保持电阻箱R的阻值不变，则( )
A．直接测量R的电压时，按图乙接入多用电表
B．直接测量R的电流时，按图丙接入多用电表
C．正确测量R的电压时，多用电表示数随光照强度增大而增大
D．正确测量R的电流时，多用电表示数随光照强度增大而减小
4．(人教版必修一P73实验拓展变式)在实验中，F1、F2表示两个互成角度的力，F表示利用平行四边形定则作出的F1与F2的合力；F′表示用一个弹簧测力计拉橡皮筋时的力，则下图中符合实验事实的是( )
A B C D
5．(2025·北京市昌平区高三下学期二模)图1为某声敏电阻的阻值R随声音强度L(单位：dB)变化关系的图像，某同学利用该声敏电阻制作了声音强度检测装置，其简化电路如图2所示。电源电动势E＝8 V，内阻r＝2 Ω，电阻R1、R2中的一个是定值电阻，另一个是声敏电阻。已知定值电阻的阻值为10 Ω，电压表的量程为0～3 V，声音强度越大，电压表的示数也越大。下列说法正确的是( )
A．电压表的示数为2.5 V时，声音强度为20 dB
B．该电路能测量的最大声音强度为120 dB
C．该电路中声敏电阻的最大功率可达8 W
D．若换用阻值更小的定值电阻，则电路能测量的最大声音强度将变大
6．某同学自制电子秤的原理示意图如图所示。托盘与金属弹簧相连，滑动变阻器R的滑动端与弹簧上端连接。当托盘中没有放物体时，滑片恰好指在变阻器的最上端，此时电压表示数为0。设变阻器总电阻为R，总长度为l，电源电动势为E，内阻为r，限流电阻阻值为R0，弹簧劲度系数为k，重力加速度为g。忽略弹簧的电阻、托盘与弹簧的质量及一切阻力，电压表示数未超过量程。下列说法正确的是( )
A．该电子秤能够称量的物体最大质量为
B．电压表的示数能够达到的最大值为E
C．电压表示数为U时，物体的质量为
D．电压表示数为U时，物体的质量为
7．[滚动考查静电场的图像问题](2025·重庆模拟预测)在图甲的直角坐标系中，x轴上M、N处固定两等量的点电荷，距坐标原点O均为L，y轴上有P1、P2、P3三点，其纵坐标值分别为L、L、－L。y轴上各点电场强度E随y变化的关系如图乙所示，设沿y轴正方向为电场强度正方向，其中0～L和0～L的图像与y轴所围阴影部分面积大小分别为S1、S2。则( )
A．点P2和P3处的电场强度相同
B．一带电量为－e的电子从P1运动到P3位置电势能减小量为e(S2－S1)
C．某试探电荷分别在P1、P2两点处的加速度大小之比为∶
D．在P2以合适的初速度释放一正电荷，该电荷可绕圆心O过P3做匀速圆周运动
二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
8．(2025·河北省部分校高三下学期5月模拟冲刺卷)为精准掌握某高温锅炉外壁温度变化，技术人员于锅炉外壁镶嵌底部水平、开口向上的圆柱形导热汽缸。汽缸内有质量不计、横截面积为100 cm2的活塞封闭理想气体，活塞上方警报器通过轻绳悬挂质量为10 kg的重物。当缸内气体温度为240 K时，活塞与缸底相距12 cm；温度缓慢升高，活塞上升8 cm时接触重物；轻绳拉力为零时警报器报警。已知锅炉房内空气压强p0＝1.0×105 Pa，重力加速度g取10 m/s2，不计活塞厚度及活塞与缸壁间的摩擦。下列说法正确的是( )
A．从初始状态到活塞接触重物，气体对外做功为80 J
B．警报器报警时，锅炉外壁温度与初始温度比值为
C．活塞刚接触重物时，气体压强比初始值增大 1 000 Pa
D．报警后温度继续升高，气体体积变化量与温度变化量比值恒为 m3/K
9．(2025·高三下四川雅安4月二模)控制体内脂肪积累可有效控制体重，图甲为脂肪测量仪，被测试者手握把手P、Q，通过测量流经双手的微弱电流来测量电阻，从而测定身体脂肪率，其简化原理如图乙所示。体型相近的测试者，脂肪率越高的，电阻越大。则两体型相近者参加测试时( )
A．脂肪率高者测试时，R1消耗功率较大
B．脂肪率高者测试时，电源效率较高
C．脂肪率高者测试时，电压表示数和电流表示数比值较小
D．电压表示数变化量和电流表示数变化量比值的绝对值恒定
10．[滚动考查电能的输送](2025·山东青岛市高三下学期第三次适应性检测)白鹤滩水电站是我国实施“西电东送”的重大工程，其输电原理如图所示。设输电功率为P，输电电压为U，输电线总电阻为r，仅考虑输电线的功率损耗。下列说法错误的是( )
A．输电线上的电流I＝
B．输电线上损耗的功率P损＝
C．P一定时，输电电压变为，输电线损耗的功率变为原来的4倍
D．U一定时，输电功率变为2P，用户得到的功率变为原来的2倍
三、非选择题：本题共5小题，共54分。
11．(6分)某实验小组通过实验探究加速度与力、质量的关系。
(1)利用图甲装置进行实验，要平衡小车受到的阻力。平衡阻力的方法是：调整轨道的倾斜度，使小车__________(选填正确答案标号)。
a．能在轨道上保持静止
b．受牵引时，能拖动纸带沿轨道做匀速运动
c．不受牵引时，能拖动纸带沿轨道做匀速运动
(2)利用图乙装置进行实验，箱体的水平底板上安装有力传感器和加速度传感器，将物体置于力传感器上，箱体沿竖直方向运动，利用传感器测得物体受到的支持力FN和物体的加速度a，并将数据实时传送到计算机。
①图丙是根据某次实验采集的数据生成的FN和a随时间t变化的散点图，以竖直向上为正方向。t＝4 s时，物体处于________(选填“超重”或“失重”)状态；以FN为横轴、a为纵轴，根据实验数据拟合得到的a FN图像为图丁中的图线a。
②若将物体质量增大一倍，重新进行实验，其a FN图像为图丁中的图线__________。(选填“b”“c”或“d”)
12．(6分)某小组用如图甲所示的双缝干涉装置来测量红光的波长。所用器材有：光具座、毛玻璃屏、双缝、白光光源、单缝、红光滤光片等光学元件。
(1)实验过程如下：
①取下遮光筒左侧的元件，打开光源，调节光源高度和角度，使它发出的光束能直接沿着遮光筒的轴线把屏照亮；
②按合理顺序在光具座上放置各光学元件，使各元件的中心位于遮光筒的轴线上，调节单、双缝间距并使之相互平行。要使白光通过器材A后获得单一颜色的红光，则图中器材A的名称是________(选填“滤光片”或“单缝”)；
③用米尺测量双缝到屏的距离L；
④将测量头(其读数方法同螺旋测微器)的分划板中心刻线与某条亮条纹中心对齐，将该条亮纹定为第1条亮条纹。转动测量头，使分划板中心刻线与第6条亮条纹中心对齐，如图乙所示，此时示数为________ mm，再求得相邻亮条纹的间距Δx；
⑤已知双缝间距d，可求得所测红光的波长。
(2)关于本实验，下列说法正确的是________。(填正确答案标号)
A．减小双缝间距，干涉条纹间距减小
B．增大双缝到屏的距离，干涉条纹间距增大
C．去掉器材A后，干涉现象消失
D．若挡住双缝中的一条缝，屏上也会有条纹13．(10分)(2025·1月八省联考河南卷)学生实验小组利用单摆测量当地的重力加速度。实验器材有：铁架台、细线、摆球、秒表、卷尺等。完成下列问题：
(1)实验时，将细线的一端连接摆球，另一端固定在铁架台上O点，如图1所示。然后将摆球拉离平衡位置，使细线与竖直方向成夹角θ(θ<5°)，释放摆球，让单摆开始摆动。为了减小计时误差，应该在摆球摆至________(选填“最低点”或“最高点”)时开始计时。
(2)选取摆线长度为100.0 cm时，测得摆球摆动30个完整周期的时间(t)为60.60 s。若将摆线长度视为摆长，求得重力加速度大小为________ m/s2。(取π2＝9.870，结果保留3位有效数字)
(3)选取不同的摆线长度重复上述实验，相关数据汇总在下表中，在坐标纸上作出摆线长度(l)和单摆周期的二次方(T2)的关系曲线，如图2所示。
l/m t/s T2/s2
0.800 54.17 3.26
0.900 57.54 3.68
1.000 60.60 4.08
1.100 63.55 4.49
1.200 66.34 4.89
设直线斜率为k，则重力加速度可表示为g＝________(用k表示)。由图2求得当地的重力加速度大小为________ m/s2(结果保留3位有效数字)。
(4)用图像法得到的重力加速度数值要比(2)中得到的结果更精确，原因是_____________________________________________________________________
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14．(14分)[滚动考查光的折射与全反射](2025·江苏省苏锡常镇四市高三下学期二模)如图所示，阴影部分ABC为一透明材料做成的柱形光学元件的横截面，ABCO构成边长为R的正方形，AC为圆心在O点的圆弧。一光线从O点射出沿OE方向射入元件，光线恰好不能从AB面射出，∠AOE＝30°，真空中光速为c。求：
(1)该材料的折射率n；
(2)光线从O点射出到第一次射至AB面的时间t。
15．(18分)[滚动考查法拉第电磁感应定律的应用](2025·山东省实验中学高三下学期第二次模拟考试)如图所示，相距L＝1 m的两根足够长的光滑平行金属导轨倾斜放置，与水平面夹角θ＝37°，导轨电阻不计，导轨所在平面内有垂直于导轨平面斜向上的匀强磁场，磁感应强度为B＝2 T。质量m＝1 kg的导体棒ab垂直于导轨放置，接入电路电阻为r＝0.5 Ω，定值电阻阻值R＝1.5 Ω，电容器C的耐压值足够大，初始时不带电，电源的电动势E＝6 V，内阻r0＝0.5 Ω。将导体棒ab由静止释放，sin 37°＝0.6，取重力加速度g＝10 m/s2。
(1)仅闭合开关S1，当导体棒下滑的距离x＝5 m时，定值电阻R产生的焦耳热为21 J，求此时导体棒的速度大小v1；
(2)仅闭合开关S2，当导体棒下滑的时间t＝2 s时，电容器带电荷量为4 C，求此时导体棒的速度大小v2；
(3)仅闭合开关S3，求导体棒最终稳定时的速度大小v3。
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