2025年高一物理下學(xué)期科學(xué)探究能力評(píng)估題實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與問(wèn)題提出能力評(píng)估實(shí)驗(yàn)一：?jiǎn)螖[運(yùn)動(dòng)周期影響因素探究背景：某學(xué)習(xí)小組在研究單擺運(yùn)動(dòng)時(shí)發(fā)現(xiàn)，當(dāng)擺線長(zhǎng)度不同時(shí)，擺動(dòng)周期存在明顯差異。為進(jìn)一步驗(yàn)證單擺周期的影響因素，需設(shè)計(jì)對(duì)照實(shí)驗(yàn)。任務(wù)1：請(qǐng)補(bǔ)充完整實(shí)驗(yàn)方案（填寫①②③處內(nèi)容）|實(shí)驗(yàn)序號(hào)|擺球質(zhì)量（g）|擺線長(zhǎng)度（m）|振幅（°）|周期測(cè)量值（s）|變量類型||----------|---------------|---------------|-----------|-----------------|----------||1|50|1.0|5|2.01|對(duì)照組||2|①|(zhì)1.0|5|2.00|②||3|50|0.5|5|1.42|③|任務(wù)2：基于表中數(shù)據(jù)，若實(shí)驗(yàn)3的擺線長(zhǎng)度改為2.0m，預(yù)測(cè)周期測(cè)量值最接近______（選填：1.0s/2.8s/4.0s），并說(shuō)明依據(jù)：________________________。任務(wù)3：該實(shí)驗(yàn)中，若用秒表測(cè)量30次全振動(dòng)的總時(shí)間為60.5s，則周期測(cè)量值為______s，相對(duì)誤差為______%（保留1位小數(shù)）。實(shí)驗(yàn)二：平拋運(yùn)動(dòng)軌跡方程推導(dǎo)情境：某同學(xué)利用頻閃相機(jī)拍攝小球平拋運(yùn)動(dòng)，得到如圖1所示軌跡（每0.1s曝光一次，單位：cm）。任務(wù)4：在答題卡坐標(biāo)紙上建立直角坐標(biāo)系，寫出軌跡方程的表達(dá)式（需體現(xiàn)x與y的函數(shù)關(guān)系）：________________________。任務(wù)5：若實(shí)驗(yàn)中斜槽末端未調(diào)至水平，則軌跡方程的推導(dǎo)結(jié)果將______（選填：偏大/偏小/無(wú)法確定），原因是：________________________。數(shù)據(jù)處理與誤差分析能力評(píng)估實(shí)驗(yàn)三：驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律數(shù)據(jù)記錄：打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的紙帶如圖2所示（電源頻率50Hz，重物質(zhì)量0.5kg，g=9.8m/s2）。任務(wù)6：計(jì)算打B點(diǎn)時(shí)重物的瞬時(shí)速度vB=______m/s，從A到B過(guò)程中重力勢(shì)能減少量ΔEp=______J，動(dòng)能增加量ΔEk=______J（保留3位有效數(shù)字）。任務(wù)7：實(shí)驗(yàn)中ΔEp>ΔEk的原因可能是______（多選）A.打點(diǎn)計(jì)時(shí)器存在摩擦阻力B.空氣阻力對(duì)重物做功C.重錘質(zhì)量測(cè)量值偏大D.紙帶上某點(diǎn)讀數(shù)估讀誤差實(shí)驗(yàn)四：伏安法測(cè)電阻系統(tǒng)誤差分析電路選擇：某同學(xué)分別采用電流表內(nèi)接法和外接法測(cè)量未知電阻Rx（約5Ω），得到兩組數(shù)據(jù)：測(cè)量方法電壓表示數(shù)（V）電流表示數(shù)（A）計(jì)算電阻（Ω）內(nèi)接法3.00.585.17外接法2.80.604.67任務(wù)8：根據(jù)數(shù)據(jù)判斷Rx的真實(shí)值更接近______（選填：4.67Ω/5.17Ω），并通過(guò)計(jì)算說(shuō)明理由（已知電壓表內(nèi)阻10kΩ，電流表內(nèi)阻0.5Ω）：________________________。模型建構(gòu)與科學(xué)推理能力評(píng)估實(shí)驗(yàn)五：彈簧振子振動(dòng)方程探究動(dòng)態(tài)分析：一水平彈簧振子（勁度系數(shù)k=100N/m，振子質(zhì)量0.2kg）的振動(dòng)圖像如圖3所示。任務(wù)9：寫出振子的振動(dòng)方程x=______cm（用正弦函數(shù)表示，π取3.14），t=0.1s時(shí)振子的加速度大小為______m/s2。任務(wù)10：若在振子運(yùn)動(dòng)到最大位移處時(shí)，突然將彈簧勁度系數(shù)變?yōu)?00N/m，則新的振動(dòng)周期為______s，振幅為______cm。實(shí)驗(yàn)六：天體運(yùn)動(dòng)參量估算情境：2025年我國(guó)將發(fā)射“深空探測(cè)器”，計(jì)劃著陸火星衛(wèi)星Phobos（火衛(wèi)一）。已知Phobos繞火星做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，軌道半徑9.4×103km，周期7h39min。任務(wù)11：計(jì)算火星的質(zhì)量M=______kg（引力常量G=6.67×10?11N·m2/kg2，結(jié)果保留2位有效數(shù)字）。任務(wù)12：若探測(cè)器在著陸前需要在Phobos表面進(jìn)行環(huán)繞探測(cè)，已知Phobos半徑約11km，密度約2g/cm3，估算其第一宇宙速度v=______m/s（π取3）?？茖W(xué)論證與創(chuàng)新應(yīng)用能力評(píng)估實(shí)驗(yàn)七：設(shè)計(jì)測(cè)量動(dòng)摩擦因數(shù)的方案器材：長(zhǎng)木板、滑塊、彈簧測(cè)力計(jì)、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、光電門（可選器材）。任務(wù)13：請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)兩種不同原理的實(shí)驗(yàn)方案，要求：（1）方案一：基于牛頓第二定律，寫出實(shí)驗(yàn)步驟及表達(dá)式推導(dǎo)過(guò)程；（2）方案二：基于能量守恒定律，畫出實(shí)驗(yàn)裝置示意圖并標(biāo)注關(guān)鍵器材。任務(wù)14：評(píng)估方案一的系統(tǒng)誤差主要來(lái)源：，改進(jìn)措施：。實(shí)驗(yàn)八：物理現(xiàn)象解釋與預(yù)測(cè)情境：某同學(xué)將兩個(gè)完全相同的音叉A、B相隔1m放置，敲擊音叉A后，未敲擊的音叉B也發(fā)出聲音。任務(wù)15：該現(xiàn)象稱為______，產(chǎn)生條件是：。若在A、B之間放置泡沫板，觀察到B的振幅明顯減小，原因是：。任務(wù)16：若將音叉B的叉股用橡皮泥固定，則敲擊A后B______（選填：會(huì)/不會(huì)）發(fā)聲，理由是：________________________。拓展探究題（任選一題作答）選做題A：流體力學(xué)中的伯努利原理應(yīng)用：如圖3所示，水平管道中水流速度為v，截面1處直徑d?=20cm，壓強(qiáng)p?=1.5×10?Pa；截面2處直徑d?=10cm。（1）計(jì)算截面2處的流速v?=______m/s；（2）若不計(jì)摩擦阻力，截面2處的壓強(qiáng)p?=______Pa（ρ水=1.0×103kg/m3）。選做題B：電磁感應(yīng)中的能量轉(zhuǎn)化情境：矩形線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，產(chǎn)生的交變電流表達(dá)式為i=5sin(100πt)A。（1）寫出線圈磁通量Φ的瞬時(shí)值表達(dá)式：________________________；（2）計(jì)算0.01s內(nèi)通過(guò)線圈某截面的電荷量q=______C。參考答案及評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)（此處省略，實(shí)際考試中單獨(dú)附頁(yè)）設(shè)計(jì)說(shuō)明：本套評(píng)估題共8個(gè)實(shí)驗(yàn)情境，涵蓋力學(xué)（占比60