2025年高三物理高考物理探究活動(dòng)模擬試題一、力學(xué)實(shí)驗(yàn)題（20分）實(shí)驗(yàn)題目：基于彈簧振子的簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)規(guī)律探究與應(yīng)用（一）基礎(chǔ)探究階段（10分）某實(shí)驗(yàn)小組利用如圖1所示裝置研究彈簧振子的振動(dòng)特性，器材包括：勁度系數(shù)分別為k?=20N/m和k?=30N/m的兩根輕彈簧、質(zhì)量為50g的金屬小球、鐵架臺(tái)、毫米刻度尺、光電門傳感器（精度0.001s）、數(shù)據(jù)采集器等。實(shí)驗(yàn)原理與操作（1）將小球懸掛于彈簧下端，靜止時(shí)測(cè)得彈簧伸長(zhǎng)量為4.90cm，由此可計(jì)算當(dāng)?shù)刂亓铀俣萭=m/s2（保留三位有效數(shù)字）。若考慮彈簧自身質(zhì)量，測(cè)得的g值將（填“偏大”“偏小”或“不變”）。（2）安裝光電門傳感器記錄小球通過(guò)最低點(diǎn)的時(shí)間，得到5次測(cè)量數(shù)據(jù)（單位：ms）：8.23、8.25、8.21、8.24、8.22。則小球通過(guò)最低點(diǎn)的平均速度v=______m/s（已知擋光片寬度d=1.00cm，結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）。數(shù)據(jù)處理與誤差分析（3）改變振子振幅A，測(cè)得周期T如下表所示：|振幅A/cm|3.0|4.0|5.0|6.0||----------|-----|-----|-----|-----||周期T/s|0.45|0.45|0.46|0.45|由數(shù)據(jù)可得出結(jié)論：在誤差允許范圍內(nèi)，彈簧振子的周期與振幅______（填“有關(guān)”或“無(wú)關(guān)”）。若某次實(shí)驗(yàn)中彈簧出現(xiàn)明顯形變，測(cè)得的周期將______（填“變大”“變小”或“不變”）。（二）創(chuàng)新拓展階段（10分）雙彈簧系統(tǒng)設(shè)計(jì)將兩根彈簧并聯(lián)（如圖2），測(cè)得系統(tǒng)勁度系數(shù)k?=N/m（用k?、k?表示）。若將小球拉至偏離平衡位置5.00cm后釋放，其振動(dòng)方程可表示為x=（寫出表達(dá)式，含單位）。阻尼振動(dòng)探究在小球下方粘貼半徑為1.0cm的薄塑料片以增大空氣阻力，測(cè)得振幅隨時(shí)間衰減數(shù)據(jù)如下：|時(shí)間t/s|0|1.0|2.0|3.0|4.0||---------|---|-----|-----|-----|-----||振幅A/cm|5.0|3.5|2.5|1.8|1.3|（1）在坐標(biāo)紙上繪制A-t圖像，判斷振幅衰減是否符合指數(shù)規(guī)律：（填“是”或“否”）。（2）若用該裝置模擬汽車減震系統(tǒng)，當(dāng)路面顛簸周期為0.5s時(shí)，建議選用的彈簧勁度系數(shù)應(yīng)（填“增大”或“減小”），理由是______。二、電學(xué)實(shí)驗(yàn)題（20分）實(shí)驗(yàn)題目：太陽(yáng)能電池板的伏安特性研究與最大功率測(cè)量（一）實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與器材選擇（8分）某同學(xué)用以下器材測(cè)量某型號(hào)太陽(yáng)能電池板的輸出特性：太陽(yáng)能電池板（電動(dòng)勢(shì)約3V，內(nèi)阻約5Ω）數(shù)字電壓表（量程0~5V，內(nèi)阻10MΩ）數(shù)字電流表（量程0~100mA，內(nèi)阻0.5Ω）滑動(dòng)變阻器（規(guī)格A：10Ω2A；規(guī)格B：100Ω1A）定值電阻R?（5Ω、10Ω各1個(gè)）、開關(guān)、導(dǎo)線若干電路設(shè)計(jì)（1）為使電壓測(cè)量范圍盡可能大，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用______（填“A”或“B”），電流表應(yīng)采用______（填“內(nèi)接”或“外接”）法。（2）在圖3虛線框中畫出實(shí)驗(yàn)電路圖，要求能測(cè)量電池板在不同負(fù)載下的輸出電壓和電流。（二）數(shù)據(jù)處理與圖像分析（12分）測(cè)量數(shù)據(jù)與圖像繪制某次實(shí)驗(yàn)在標(biāo)準(zhǔn)光照強(qiáng)度下獲得數(shù)據(jù)如下表：|電壓U/V|0.5|1.0|1.5|2.0|2.5|2.8||---------|-----|-----|-----|-----|-----|-----||電流I/mA|80|75|68|58|42|18|（1）根據(jù)數(shù)據(jù)在坐標(biāo)紙上繪制U-I圖像，求出電池板的電動(dòng)勢(shì)E=______V（保留兩位小數(shù)），短路電流I?=______mA（保留整數(shù)）。（2）計(jì)算當(dāng)輸出功率P=0.1W時(shí)的負(fù)載電阻R=Ω（保留一位小數(shù)），此時(shí)電源效率η=%（保留整數(shù)）。誤差分析與改進(jìn)（3）實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，當(dāng)電壓接近電動(dòng)勢(shì)時(shí)電流測(cè)量誤差顯著增大，原因是______。為減小誤差，可在電路中串聯(lián)定值電阻R?=Ω（選填“5”或“10”），理由是。拓展應(yīng)用（4）若將該電池板與阻值為15Ω的LED燈串聯(lián)，為使LED正常發(fā)光（額定電壓2.0V），需______（填“串聯(lián)”或“并聯(lián)”）一個(gè)阻值為______Ω的電阻（假設(shè)光照強(qiáng)度不變）。三、綜合探究題（15分）實(shí)驗(yàn)題目：電磁阻尼現(xiàn)象的定量研究某實(shí)驗(yàn)小組用如圖4所示裝置探究金屬板在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的阻尼特性：質(zhì)量為m的鋁板從傾斜導(dǎo)軌頂端靜止釋放，穿過(guò)垂直導(dǎo)軌平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域后落在水平地面上。已知磁場(chǎng)寬度d=0.2m，導(dǎo)軌末端距地面高度h=1.25m，當(dāng)?shù)刂亓铀俣萭=9.8m/s2。實(shí)驗(yàn)原理（1）鋁板進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)產(chǎn)生渦流，所受安培力的方向與運(yùn)動(dòng)方向______（填“相同”或“相反”），該過(guò)程中鋁板的______能轉(zhuǎn)化為電能。數(shù)據(jù)記錄與分析（2）改變磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度B，測(cè)得鋁板落地點(diǎn)到導(dǎo)軌末端的水平距離x如下表：|B/T|0|0.1|0.2|0.3|0.4||-----|---|-----|-----|-----|-----||x/m|2.5|2.1|1.7|1.3|0.9|若不考慮空氣阻力，鋁板離開磁場(chǎng)時(shí)的速度v=（用x、h表示）。根據(jù)表中數(shù)據(jù)，在坐標(biāo)紙上繪制v-B圖像，判斷v與B是否成線性關(guān)系：（填“是”或“否”）。誤差討論與方案改進(jìn)（3）實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，當(dāng)B=0時(shí)x仍小于理論值，可能的原因是______。為驗(yàn)證該猜想，可增加的實(shí)驗(yàn)步驟是______。（4）若用厚度相同的銅板替代鋁板，其他條件不變，落地點(diǎn)距離x將______（填“增大”“減小”或“不變”），原因是______（已知ρ銅<ρ鋁，σ銅>σ鋁）。四、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)題（15分）題目：利用單擺測(cè)量動(dòng)摩擦因數(shù)現(xiàn)有器材：帶小孔的小鐵球、長(zhǎng)約1m的細(xì)線、鐵架臺(tái)、量角器、秒表、刻度尺、粗糙水平桌面（可固定鐵架臺(tái)）。要求設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)，測(cè)量小鐵球與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ，寫出實(shí)驗(yàn)原理、步驟、數(shù)據(jù)處理表達(dá)式及誤差來(lái)源。實(shí)驗(yàn)原理（5分）實(shí)驗(yàn)步驟（6分）（1）____________________________________________________________________________（2）____________________________________________________________________________（3）____________________________________________________________________________數(shù)據(jù)處理與誤差分析（4分）（1）動(dòng)摩擦因數(shù)表達(dá)式：μ=（用測(cè)量量符號(hào)表示）。（2）主要誤差來(lái)源：________________________________________________________注意事項(xiàng)：所有答案均需寫在答題卡指定位置，作圖題可用鉛筆作答；實(shí)驗(yàn)題中未明確要求保留有效數(shù)字的，結(jié)果保留兩位小數(shù)；若需補(bǔ)充假設(shè)條件，需在答案中注明。（試題滿分為70分，考試時(shí)間45分鐘）命題說(shuō)明：本題以《2025