《2026年学易优高考二轮总复习物理》

1.(2025·湖南长沙一模)兴趣小组利用如下装置验证“加速度与力和质量的关系”的实验。
第一小组：验证加速度与力的关系器材包含：导轨上有刻度尺的气垫导轨(含气泵)、光电门$ B $、数字计时器、带挡光片的滑块$ A $、钩码若干、力的传感器(质量不计)和天平。
实验步骤：固定好光电门$ B $，调整导轨水平，用刻度尺测出遮光条与光电门之间的距离$ L $及挡光片的宽度$ d $，并记录滑块的位置，测出滑块和挡光片的总质量为$ M $。滑块用平行于导轨的细线跨过动滑轮连接在传感器上。在传感器上悬挂一个钩码，由静止释放滑块，记录滑块经过光电门的时间为$ \Delta t $，读出传感器的示数$ F $，保持小车的质量不变，改变钩码的个数且从同一位置释放，进行多次实验，并作出图像。
根据实验步骤回答下列问题：

(1)不挂钩码和细线，接通气泵，在任意位置轻放滑块，观察到滑块静止，兴趣小组判断调整后的导轨已经水平；
(2)为了直观的由图像看出物体的加速度与合力$ F $的正比关系，小组应该绘制图像$ F-\frac{1}{(\Delta t)^{2}} $(填“$ F-\frac{1}{\Delta t} $”“$ F-\frac{1}{(\Delta t)^{2}} $”“$ F-\Delta t $”或“$ F-(\Delta t)^{2} $”)；
第二小组：验证加速度与质量的关系
兴趣小组与邻桌的同学一起做验证“加速度与质量关系”的实验。他们将两个气垫导轨对称地放置在一条水平直线上，保持两个导轨上的光电门固定在相同刻度处(即保持滑块的位移相同)，测出$ A $和$ B $两个滑块的质量为$ M_{1} $与$ M_{2} $，滑块上连接一条平行于桌面的细线，细线中间放置一个悬挂钩码的滑轮，并使细线与导轨平行且跨过气垫导轨上的滑轮。现同时从各自的气垫导轨上同一位置由静止释放，记录$ A $和$ B $两个滑块上遮光片(两遮光片宽度相同)分别通过光电门的时间为$ t_{1} $和$ t_{2} $；
(3)若测量结果满足$ \frac{M_{1}}{M_{2}} $$ \frac{t_{1}^{2}}{t_{2}^{2}} $(用上述字母表示)，即可得出物体加速度与质量的关系。

答案： 1.答案：
(1)静止
(2)F - $\frac{1}{(\Delta t)^2}$
(3)$\frac{t_1^2}{t_2^2}$
解析：
(1)本实验调节气垫导轨水平，由于滑块与气垫导轨间的摩擦可以忽略不计，故只需要使滑块不挂重物，打开气泵，释放滑块后静止即可。
(2)根据题目的数据，可得小车的加速度由牛顿第二定律得出$a = \frac{F}{M}$
再根据运动学公式可得$(\frac{d}{\Delta t})^2 = 2aL$
解出小车的加速度$a = \frac{d^2}{2(\Delta t)^2L}$
联立可得$F = \frac{Md^2}{2L} · \frac{1}{(\Delta t)^2}$
即可验证牛顿第二定律，若多次测量只需要绘制出$F - \frac{1}{(\Delta t)^2}$图像即可，其他物理量为常数，由图像可知斜率为$\frac{Md^2}{2L}$。
(3)第二组实验只需要定量探究物体的加速度与质量的关系，即$a = \frac{F}{M} = \frac{d^2}{2xt^2}$
由于两个滑块的运动情况只有时间不同，即$M \propto t^2$，只需要验证物块的质量与时间的平方成正比即可，故可知$\frac{M_1}{M_2} = \frac{t_1^2}{t_2^2}$。

2.（2025·山东泰安市二轮检测）某同学用如图所示的实验电路，测量一量程为$ 2 \, mA $电流计的内阻。

（1）按图中的实验电路图进行实物连接，将滑动变阻器的滑片置于$ B $端，$ R_{1} $为定值电阻，闭合开关$ S $，断开开关$ S_{1} $，调节滑动变阻器滑片的位置，使电压表的读数为$ U_{1} $（指针偏转超过量程的三分之一），电流计满偏；
（2）闭合开关$ S_{1} $，反复调节电阻箱和滑动变阻器的滑片位置使电压表的示数仍为$ U_{1} $，电流计的指针偏转到满偏量程的三分之二，读取此时电阻箱的阻值为$ R_{0} = 180 \, \Omega $；
(3)电流计的内阻$ R_{g} = $90$ \Omega $；
(4)该实验测得电流计的阻值=(填“$ ＞ $”“$ ＜ $”或“$ = $”)真实值(只考虑系统误差)；
（5）该实验中电阻$ R_{1} $的作用是确保干路中电流保持不变；
（6）同学要将该电流计改装为量程为$ 20 \, mA $的电流表，将阻值为$ R_{2} $的定值电阻与$ 2 \, mA $电流计连接，进行改装，然后利用一标准毫安表根据图甲所示电路对改装后的电表进行检测（虚线框内是改装后的电表）

①根据图甲将图乙中的实物连接；
②定值电阻$ R_{2} = $10$ \Omega $。

答案：
2.答案：
(3)90
(4)=
(5)确保干路中电流保持不变
(6)①见解析图 ②10
解析：
(3)由电流计的指针偏转到满偏量程的三分之二可知，$I_G = \frac{2}{3}I_g$，$I_{R_0} = \frac{1}{3}I_g$，则$R_g = \frac{1}{2}R_0 = \frac{1}{2} × 180 \Omega = 90 \Omega$。
(4)实验时反复调节电阻箱和滑动变阻器的滑片位置使电压表的示数仍为$U_1$，可知电路的总电流不变，通过电流表的电流是满偏电流的$\frac{2}{3}$，而通过$R_0$的电流等于电流表满偏电流的$\frac{1}{3}$，所以该实验测得电流计的阻值与真实值相等。
(5)$R_1$应该是大阻值电阻，使$S_1$不论断开还是闭合，电路中电阻不变，从而确保干路中电流保持不变。
(6)①连接电路图，如图

②由题意知$90 \Omega × 2 mA = R_2 × (20 - 2) mA$，解得$R_2 = 10 \Omega$。