《2026年理想树试题攻略高中物理》

11. (8 分)为探究质量一定时加速度与力的关系,某同学设计了如图甲所示的实验装置,其中力传感器可实时测出细线上的拉力。

(1)平衡小车受到的阻力时不需要 挂砂桶,实验过程中不需要 满足砂和砂桶的总质量远小于小车的质量。(均填“需要”或“不需要”)
(2)正确操作后,得到如图乙所示的纸带,A、B、C、D、E 点为纸带上选取的相邻五个计数点,且相邻两个计数点之间还有四个计时点未画出。已知打点计时器的打点周期为 0.02 s,则纸带上打出 C 点时,小车的速度大小 $ v = $0.43 m/s,小车的加速度大小 $ a = $1.0 m/s²。(计算结果均保留两位有效数字)

答案： 11.
(1)不需要(2分)不需要(2分)
(2)0.43(2分) 1.0(2分)
经典试题探究质量一定时加速度与力的关系
【深度解析】
(1)平衡小车受到的阻力时,应当将木板右侧适当垫高,轻推小车后使小车匀速滑下,不需要挂砂桶;由于有力传感器,细线的拉力可以直接得到,故实验过程中不需要满足砂和砂桶的总质量远小于小车的质量。
(2)相邻两个计数点之间还有四个计时点未画出,则相邻两个计数点的时间间隔为T=5×0.02s=0.1s,纸带上打出C点时小车的速度大小$v=\frac{x_{BD}}{2T}=\frac{3.81+4.81}{2×0.1}×0.01m/s≈0.43m/s($点拨:匀变速直线运动的平均速度等于中间时刻的瞬时速度),根据逐差法可知加速度大小为$a=\frac{x_{CE}-x_{AC}}{4T^{2}}=\frac{4.81+5.82-3.81-2.82}{4×0.1^{2}}×0.01m/s^{2}=1.0m/s^{2}。$

12. (8 分)某研究小组在课堂上学习水果电池后,决定自制一个苹果电池并测量其内阻和电动势。他们根据资料教程将铜片和锌片插入苹果中,组成一个苹果电池。实验前,研究小组通过上网查阅相关资料了解到苹果电池的电动势一般在 1 V 左右,内阻在 300 Ω 左右。除了苹果电池外,实验室还提供了以下可选择的器材:
A. 电流表 $ A_1 $ (量程为 0.6 A,内阻约为 1 Ω)
B. 电流表 $ A_2 $ (量程为 1 mA,内阻约为 100 Ω)
C. 电压表 V(量程为 1.5 V,内阻为 2 kΩ)
D. 滑动变阻器 $ R_1 $ (阻值为 0~20 Ω)
E. 电阻箱 $ R_2 $ (阻值为 0~9 999.9 Ω)
F. 多用电表
G. 开关一个,导线若干
(1)实验前,实验小组想预先测一下苹果电池的内阻,他们用调好的多用电表电阻“×100”挡来进行测量,这么做是否合适?不合适。
(2)实验中电流表应选择B (填“A”或“B”),根据提供的实验器材,该小组设计了如图所示的四种电路方案,其中丙 (填“甲”“乙”“丙”或“丁”)图的方案最好。

(3)若所有电表的内阻均未知,则(2)问中选择的实验方案的误差来源是电压表分流 (填“电流表分压”或“电压表分流”)。

答案： 12.
(1)不合适(2分)
(2)B(2分)丙(2分)
(3)电压表分流(2分)
热门考点测电源电动势及内阻
【深度解析】
(1)苹果电池为电源,多用电表电阻挡本身也有电源,不能直接测量其内阻。
(2)若整个电路只有苹果电池,则短路电流约为$I=\frac{E}{r}=\frac{1}{300}A≈3.3mA,$则电流表应选择$A_{2},$故选B;由题意可知,苹果电池内阻较大,滑动变阻器的电阻最大值太小,则应选用电阻箱,电压表的内阻已知,电流表内阻未知,题图丁方案中电流表内阻分压未知,对电池内阻的测量影响较大,题图丙方案最符合要求。
(3)题图丙中电流表测量的是支路电流,根据U=E-Ir可知,误差来源于电压表分流。

13. (10 分)如图所示,长 $ l = 0.5\ m $ 的轻质细绳上端固定,下端连接一个可视为质点的带电小球,小球静止在水平向右的匀强电场中,绳与竖直方向的夹角 $ \theta = 37° $;已知小球的质量 $ m = 0.4\ kg $,所带电荷量 $ q = 1.0 × 10^{-5}\ C $,重力加速度 $ g = 10\ m/s^2 $,$ \sin 37° = 0.6 $,$ \cos 37° = 0.8 $。
(1)求匀强电场的场强大小 $ E $;
(2)将电场撤去,求小球回到最低点时对细绳的拉力大小。

答案：
$13.(1)3.0×10^{4}N/C(2)5.6N$
经典试题带电小球在电场中的平衡问题+竖直平面内的圆周运动绳模型
【深度解析】
(1)对小球进行受力分析,如图所示,

在竖直方向上有Tcosθ=mg
在水平方向上有Tsinθ=Eq
联立解得场强大小$E=\frac{mgtanθ}{q},$
代入题中数据得$E=3.0×10^{5}N/C(1$分)
(2)撤去电场后,小球从释放点到最低点的过程根据动能定理得$mgl(1-cosθ)=\frac{1}{2}mv^{2}-0(2$分)
解得$v=\sqrt{2gl(1-cosθ)},$
最低点对小球由牛顿第二定律可知$F_{T}-mg=m\frac{v^{2}}{l}(1$分)
根据牛顿第三定律可知,小球对绳的拉力大小$F'_{T}=F_{T}(1$分)
则小球对绳的拉力大小$F'_{T}=5.6N(1$分)