2025年高一物理下學(xué)期小組合作探究試卷第一部分力學(xué)綜合探究（40分）實(shí)驗(yàn)一：斜面上的機(jī)械能守恒定律驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)?zāi)康模和ㄟ^測量小球在斜面上的運(yùn)動數(shù)據(jù)，探究機(jī)械能守恒條件及誤差來源器材清單：傾斜軌道（可調(diào)角度）、金屬小球（直徑5cm）、光電門傳感器（2個）、數(shù)字計時器、毫米刻度尺、電子天平（精度0.1g）、坐標(biāo)紙合作任務(wù)：分工要求（5分）第1組：負(fù)責(zé)調(diào)節(jié)軌道傾角（建議30°、45°、60°三組），確保軌道平滑無摩擦第2組：安裝光電門（分別固定在軌道起點(diǎn)下方10cm、30cm處），連接數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)第3組：測量小球質(zhì)量、直徑及光電門間距，記錄原始數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)采集（10分）|傾角θ|起點(diǎn)高度h?(cm)|終點(diǎn)高度h?(cm)|通過時間t?(s)|通過時間t?(s)|速度v?(m/s)|速度v?(m/s)||-------|---------------|---------------|--------------|--------------|-------------|-------------||30°||||||||45°||||||||60°|||||||分析論證（15分）計算各組實(shí)驗(yàn)的重力勢能變化量ΔE?=mgh和動能變化量ΔE?=?m(v?2-v?2)繪制ΔE?-ΔE?關(guān)系圖，解釋圖線斜率的物理意義討論誤差來源（至少列舉3項），提出改進(jìn)方案（如增加遮光片寬度、使用氣墊導(dǎo)軌等）拓展探究（10分）若在軌道中點(diǎn)添加小擋板（高度2cm），預(yù)測小球運(yùn)動狀態(tài)變化并設(shè)計驗(yàn)證方案用手機(jī)慢動作視頻（240fps）拍攝小球脫離軌道后的平拋運(yùn)動，計算落地速度實(shí)驗(yàn)二：碰撞過程中的動量守恒研究實(shí)驗(yàn)裝置：水平氣墊導(dǎo)軌、兩個滑塊（質(zhì)量m?=200g，m?=100g）、彈簧發(fā)射器、紅外測距儀關(guān)鍵步驟：用天平校準(zhǔn)滑塊質(zhì)量，安裝彈性碰撞片（完全彈性）和橡皮泥（完全非彈性）測量滑塊A以初速度v?撞擊靜止滑塊B后的共同速度，重復(fù)3次取平均值數(shù)據(jù)處理提示：完全彈性碰撞：m?v?=m?v?+m?v?完全非彈性碰撞：m?v?=(m?+m?)v共第二部分電磁學(xué)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)（35分）實(shí)驗(yàn)三：水果電池的電動勢測定背景資料：不同水果的酸性物質(zhì)含量差異可能影響電池性能實(shí)驗(yàn)要求：變量控制（8分）選擇3種水果（檸檬、蘋果、土豆），保持電極材料（銅片/鋅片）面積相同（2cm×3cm）控制電極間距（2cm）和插入深度（1.5cm），使用萬用表測量開路電壓數(shù)據(jù)記錄：|水果種類|初始電壓(V)|接入1kΩ電阻后電壓(V)|電流I(mA)|內(nèi)阻r(Ω)||----------|-------------|----------------------|-----------|----------||檸檬||||||蘋果||||||土豆|||||合作分析（12分）根據(jù)閉合電路歐姆定律E=U+Ir計算電動勢，比較不同水果的供電效率設(shè)計串聯(lián)/并聯(lián)組合電池組，測量其總電壓和最大輸出功率用pH試紙測定水果汁液酸性（pH值），繪制電動勢-pH關(guān)系曲線實(shí)驗(yàn)四：電磁感應(yīng)現(xiàn)象的探究器材：U形磁鐵（0.5T）、線圈（匝數(shù)500）、靈敏電流計、滑動變阻器、鐵架臺探究任務(wù)：驗(yàn)證楞次定律：改變磁鐵插入/拔出速度，記錄電流計指針偏轉(zhuǎn)方向定量分析：保持線圈面積不變，改變磁場強(qiáng)度B，測量感應(yīng)電流I的變化創(chuàng)新設(shè)計（10分）：用漆包線自制螺線管（直徑3cm，匝數(shù)200），設(shè)計"電磁秋千"裝置，使永磁體在線圈中往復(fù)運(yùn)動計算裝置的共振頻率，與理論值f=1/(2π√(L/C))對比（L為線圈自感系數(shù)，C為分布電容）第三部分熱學(xué)與光學(xué)綜合應(yīng)用（25分）實(shí)驗(yàn)五：用單擺測量重力加速度實(shí)驗(yàn)改進(jìn)：傳統(tǒng)單擺（擺長1m）改為"雙線擺"（擺線間距0.3m），測量周期T與擺角θ的關(guān)系使用光電門計時（精度0.001s），每個擺角測量10次周期取平均值數(shù)據(jù)處理：繪制T2-L關(guān)系圖，根據(jù)斜率k=4π2/g計算當(dāng)?shù)刂亓铀俣确治鰯[角θ>10°時周期的偏差原因（提示：考慮非線性回復(fù)力）實(shí)驗(yàn)六：透鏡焦距的測定提供器材：凸透鏡（未知焦距）、光屏、光具座、LED光源（帶網(wǎng)格）合作方案：第1組用"物距像距法"（u>2f）測量3組數(shù)據(jù)第2組用"共軛法"（L>4f）測量焦距，比較兩種方法的誤差用測得的凸透鏡組裝望遠(yuǎn)鏡，觀察遠(yuǎn)處景物并繪制光路圖第四部分團(tuán)隊協(xié)作評價（附加10分）實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計合理性（3分）數(shù)據(jù)記錄規(guī)范性（2分）誤差分析深度（3分）創(chuàng)新方案可行性（2分）注意事項：每