《2025年高考必刷小题高中物理人教版》

1. [广东东莞2025届月考]某同学做“探究弹簧弹力和弹簧形变量的关系”的实验.

(1)实验装置如图甲,下列操作规范的有______(填序号).
A. 实验前,必须先把弹簧水平放置测量其原长
B. 逐一增挂钩码,记下每增加一只钩码后指针所指的刻度尺刻度和对应的钩码总重
C. 随意增减钩码,记下增减钩码后指针所指的刻度尺刻度和对应的钩码总重
D. 实验结束后,不需要整理并复原实验器材
(2)该同学在实验过程中,每次都待弹簧处于静止状态时读出弹簧的长度,某次测量指针在刻度尺的位置如图乙所示,则该读数为______ cm.
(3)该同学根据记录的数据进行处理,描绘出弹簧的形变量$\Delta x$与弹力$F$相关的点如图丙所示.

(4)请你根据所学知识用线来拟合这些点,并根据拟合的线,回答以下问题:
①根据所测得的数据和关系曲线可以判断,弹簧形变长度在0~6 cm范围内弹力大小与弹簧形变量的关系满足胡克定律,这种规格的弹簧的劲度系数$k$=______ N/m(结果保留3位有效数字);
②图线中后半部分明显偏离直线,你认为造成这种现象的主要原因是____________________.

答案：
(1) B
(2) 39. 81
(4) ①100 ②超过弹簧的弹性限度           【解析】
(1) 实验前，为了防止因弹簧本身的重力造成的误差，则必须先把弹簧竖直放置测量其原长，A 错误；逐一增挂钩码，记下每增加一只钩码后指针所指的刻度尺刻度和对应的钩码总重，但不能随意增减钩码，B 正确，C 错误；实验结束后，应拆除实验装置，整理并复原实验器材，D 错误。
(2) 刻度尺的最小刻度为 1 mm，则刻度尺的读数为 39. 81 cm。
(4) ①根据所测得的数据和关系曲线可以判断，弹簧形变长度在 0 - 6 cm 范围内，图像为直线，即弹簧弹力大小与形变量的关系满足胡克定律，这种规格的弹簧的劲度系数$k = \frac{6}{0.06}N/m = 100 N/m$。 ②图线中后半部分明显偏离直线，造成这种现象的主要原因是超过弹簧的弹性限度。

2. 某同学探究弹簧弹力大小与弹簧形变量的关系的实验装置如图甲所示,两光滑定滑轮固定于$P$、$Q$两点,一条轻绳跨过定滑轮$P$、$Q$,左端挂上钩码,其中钩码的个数可加减,绳子右端与弹簧上端连接,弹簧竖直固定在水平地面上,且弹簧外面套有一足够光滑、直径稍比弹簧外径大一些的透明圆筒,旁边竖直固定的刻度尺可以方便地读出弹簧的形变量. 根据平衡时左边所挂钩码的质量就可以得到弹簧的弹力大小,或者将定滑轮上的轻绳撤走后,在圆筒内的弹簧上面放钩码,读出此时钩码的质量和弹簧的压缩量,根据平衡条件就可以简单方便地将力与形变量的关系在坐标图中作出来,如图乙所示.

(1)根据测量数据,该弹簧的劲度系数是______(保留三位有效数字);
(2)图线不过原点的原因是____________________;
(3)实验时该同学所用钩码有的已经被磨损,他测出来弹簧的劲度系数与实际值相比______(填“偏大”“相等”或“偏小”).

答案：
(1) 21. 4 N/m(21. 0 - 23. 0 N/m)
(2) 弹簧本身有质量,受弹簧重力的影响
(3) 偏大          2.
(1) 21. 4 N/m(21. 0 - 23. 0 N/m)
(2) 弹簧本身有质量，受弹簧重力的影响
(3) 偏大 **考查点**：探究弹簧弹力与形变量的关系 【解析】
(1) 由胡克定律可知图线的斜率的绝对值表示弹簧的劲度系数的倒数，所以有$\frac{1}{k} = \left|\frac{\Delta x}{\Delta F}\right|$，得到$k\approx21. 4 N/m$。
(2) 因为弹簧是竖直固定的，其本身有质量，受重力的影响，所以作出的图线不过原点。
(3) 所用钩码有磨损，其实际质量变小，故作出的图线的斜率的绝对值比实际值偏小，则测得弹簧的劲度系数偏大。