2025年下學(xué)期高中物理實(shí)踐性試卷一、力學(xué)實(shí)驗(yàn)：探究斜面上物體運(yùn)動(dòng)的加速度與斜面傾角的關(guān)系實(shí)驗(yàn)?zāi)康耐ㄟ^(guò)測(cè)量不同傾角斜面上物體下滑的加速度，驗(yàn)證牛頓第二定律在斜面上的應(yīng)用，分析摩擦力對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響。實(shí)驗(yàn)器材傾斜軌道（可調(diào)節(jié)傾角）、小車(chē)（質(zhì)量500g）、光電門(mén)傳感器（精度0.001s）、米尺（量程1m，分度值1mm）、電子天平（精度0.1g）、墊塊（高度可調(diào)）、游標(biāo)卡尺（精度0.02mm）。實(shí)驗(yàn)步驟儀器校準(zhǔn)：用游標(biāo)卡尺測(cè)量小車(chē)輪直徑，計(jì)算輪周長(zhǎng)；調(diào)節(jié)光電門(mén)傳感器，確保遮光片通過(guò)時(shí)能準(zhǔn)確記錄時(shí)間。傾角調(diào)節(jié)：將墊塊高度設(shè)為5cm，使斜面傾角θ=15°（用三角函數(shù)計(jì)算：sinθ=墊塊高度/軌道長(zhǎng)度），固定軌道。數(shù)據(jù)采集將小車(chē)從軌道頂端靜止釋放，記錄遮光片通過(guò)兩個(gè)光電門(mén)的時(shí)間間隔Δt1、Δt2及兩光電門(mén)間距L。重復(fù)實(shí)驗(yàn)3次，計(jì)算加速度平均值：a=2L/(Δt22-Δt12)。變量控制：改變墊塊高度，使傾角分別為20°、25°、30°，重復(fù)步驟3，記錄數(shù)據(jù)。誤差分析：用電子天平測(cè)量小車(chē)質(zhì)量，計(jì)算理論加速度a理=gsinθ-μgcosθ（μ為摩擦系數(shù)，需提前用水平軌道測(cè)量）。數(shù)據(jù)記錄與處理|斜面傾角θ|墊塊高度h/cm|實(shí)驗(yàn)加速度a實(shí)/(m·s?2)|理論加速度a理/(m·s?2)|相對(duì)誤差δ=(a實(shí)-a理)/a理×100%||-----------|--------------|-----------------------|-----------------------|------------------------------||15°|5.0|||||20°|6.8|||||25°|8.5|||||30°|10.0||||問(wèn)題與討論若軌道存在微小彎曲，會(huì)導(dǎo)致測(cè)量的加速度偏大還是偏??？請(qǐng)說(shuō)明理由。當(dāng)傾角θ增大到90°時(shí)，實(shí)驗(yàn)加速度是否等于重力加速度？為什么？二、電磁學(xué)實(shí)驗(yàn)：設(shè)計(jì)簡(jiǎn)易太陽(yáng)能充電寶的充電電路實(shí)驗(yàn)?zāi)康睦霉夥?、蓄電池和穩(wěn)壓模塊設(shè)計(jì)充電電路，測(cè)量輸出電壓穩(wěn)定性，分析光照強(qiáng)度對(duì)充電效率的影響。實(shí)驗(yàn)器材單晶硅光伏板（輸出電壓5V，最大功率10W）、鋰電池（3.7V/2000mAh）、LM1117-5.0穩(wěn)壓芯片、萬(wàn)用表（精度0.01V）、滑動(dòng)變阻器（0-10Ω）、光強(qiáng)傳感器（量程0-1000lux）、示波器（帶寬100MHz）。實(shí)驗(yàn)步驟電路設(shè)計(jì)繪制充電電路圖：光伏板正極→穩(wěn)壓芯片輸入端→鋰電池正極，負(fù)極串聯(lián)滑動(dòng)變阻器后接地，接入萬(wàn)用表測(cè)量輸出電壓。用示波器觀察穩(wěn)壓芯片輸出端的電壓紋波（頻率范圍10Hz-1MHz）。光照強(qiáng)度控制在暗室中用可調(diào)光源模擬不同光照條件，光強(qiáng)傳感器置于光伏板正前方10cm處，記錄光強(qiáng)值E（單位：lux）。數(shù)據(jù)采集調(diào)節(jié)光源強(qiáng)度，使E=200lux、400lux、600lux、800lux，分別測(cè)量鋰電池兩端電壓U和充電電流I（I=U/R，R為滑動(dòng)變阻器接入電阻）。計(jì)算充電功率P=UI及效率η=P/(E×光伏板面積)。電路故障排查若萬(wàn)用表顯示電壓為0V，可能的故障原因有哪些？（至少列舉2種并說(shuō)明檢測(cè)方法）如何用示波器判斷穩(wěn)壓芯片是否起作用？拓展任務(wù)設(shè)計(jì)一個(gè)過(guò)充保護(hù)電路，當(dāng)鋰電池電壓達(dá)到4.2V時(shí)自動(dòng)切斷充電回路，畫(huà)出電路圖并標(biāo)注元件參數(shù)。三、熱學(xué)實(shí)驗(yàn)：用智能手機(jī)測(cè)量不同液體的比熱容實(shí)驗(yàn)?zāi)康睦弥悄苁謾C(jī)溫度傳感器（精度0.1℃）和量熱器，比較水、酒精、甘油的比熱容，理解熱力學(xué)第一定律在熱傳遞中的應(yīng)用。實(shí)驗(yàn)器材智能手機(jī)（安裝溫度記錄APP）、量熱器（銅制內(nèi)筒，質(zhì)量100g）、電子加熱器（功率50W）、移液槍（量程10-100mL）、計(jì)時(shí)器（精度0.01s）、攪拌器。實(shí)驗(yàn)步驟量熱器校準(zhǔn)：將100mL室溫（T0=25℃）的水注入量熱器，記錄初始溫度；啟動(dòng)加熱器，加熱30s后關(guān)閉，攪拌均勻，記錄平衡溫度T1，計(jì)算量熱器熱容C=Q/(T1-T0)-m水c水（Q=Pt，P為加熱器功率）。液體測(cè)量用移液槍取50mL酒精注入量熱器，測(cè)量初始溫度T0'；加熱20s后記錄平衡溫度T2，計(jì)算酒精比熱容c酒精=(Pt-CΔT)/(m酒精ΔT)。重復(fù)實(shí)驗(yàn)，分別測(cè)量甘油和未知液體（實(shí)驗(yàn)室提供）的比熱容。數(shù)據(jù)處理要求繪制溫度-時(shí)間圖像，用切線法計(jì)算加熱過(guò)程中的平均升溫速率。若量熱器散熱不可忽略，需用牛頓冷卻定律修正：Q實(shí)=Q測(cè)+kt（k為散熱系數(shù)，通過(guò)空量熱器降溫實(shí)驗(yàn)測(cè)量）。四、光學(xué)與原子物理綜合實(shí)驗(yàn)：用光譜分析判斷物質(zhì)成分實(shí)驗(yàn)?zāi)康耐ㄟ^(guò)觀察氫原子光譜和未知樣品的發(fā)射光譜，利用光柵衍射規(guī)律計(jì)算特征譜線波長(zhǎng)，對(duì)比標(biāo)準(zhǔn)譜圖確定物質(zhì)成分。實(shí)驗(yàn)器材小型光譜儀（配有衍射光柵，光柵常數(shù)d=1.67×10??m）、氫燈、氦燈、未知樣品燈（鈉/汞混合光源）、電腦（安裝光譜分析軟件）、比色皿（石英材質(zhì)）。實(shí)驗(yàn)步驟光譜定標(biāo)：打開(kāi)氦燈，用光譜儀測(cè)量已知波長(zhǎng)的譜線（如氦的紅線λ=667.8nm），調(diào)節(jié)光柵角度，使軟件顯示波長(zhǎng)與理論值一致。氫光譜測(cè)量：切換氫燈，記錄巴耳末系三條特征譜線的衍射角θ，用公式λ=dsinθ計(jì)算波長(zhǎng)，與理論值（Hα=656.3nm，Hβ=486.1nm，Hγ=434.0nm）對(duì)比。未知樣品分析：測(cè)量未知樣品的發(fā)射光譜，標(biāo)記2-3條強(qiáng)譜線波長(zhǎng)，查閱標(biāo)準(zhǔn)譜圖（如鈉589.0nm、汞435.8nm），判斷樣品成分。誤差討論若光柵存在刻線不均勻，會(huì)導(dǎo)致同一譜線左右衍射角不對(duì)稱，如何通過(guò)實(shí)驗(yàn)方法消除這一系統(tǒng)誤差？五、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)：測(cè)量當(dāng)?shù)刂亓铀俣龋ㄈ芜x方案）備選方案單擺法：用1m長(zhǎng)擺線和金屬球，測(cè)量周期T與擺長(zhǎng)L的關(guān)系，作T2-L圖像求斜率k，計(jì)算g=4π2/k。自由落體法：用頻閃相機(jī)（幀率50Hz）拍攝小球下落過(guò)程，通過(guò)圖像處理軟件測(cè)量相鄰幀的位移差Δs，用Δs=gT2（T=0.02s）計(jì)算g。彈簧振子法：已知彈簧勁度系數(shù)k，測(cè)量振子周期T，用T=2π√(m/k)間接計(jì)算g（需結(jié)合平衡條件mg=kx）。實(shí)驗(yàn)要求選擇一種方案，寫(xiě)出詳細(xì)實(shí)驗(yàn)步驟，說(shuō)明如何減小空氣阻力影響。用圖像法處理數(shù)據(jù)（如T2-L圖、Δs-T2圖），計(jì)算g的不確定度u(g)=|g×(u(k)/k)|（k為圖像斜率）。對(duì)比當(dāng)?shù)貥?biāo)準(zhǔn)重力加速度（如北緯3