2025年高二物理對話問答模擬訓(xùn)練卷（附答案）考試時間：______分鐘總分：______分姓名：______一、小明和小華在討論伽利略的自由落體實驗思想：小明：“伽利略通過邏輯推理和實驗，推翻了‘重物下落快’的觀點，認(rèn)為所有物體下落時加速度相同?！毙∪A：“他對斜面進行了實驗，通過減小斜面傾角，‘沖淡’了重力，更容易測量小球通過某段路程的時間?！闭埦鸵韵聠栴}進行對話討論：1.小明認(rèn)為伽利略的結(jié)論是基于邏輯推理和實驗，你能具體說明他可能使用了哪些邏輯推理嗎？2.小華提到通過減小斜面傾角來測量時間，這樣做有什么好處？這種方法的局限性是什么？他們是如何克服這個局限性的？二、在研究平行板電容器電容變化的實驗中，小紅和小剛設(shè)計了如下對話：小紅：“我們改變電容器兩板間的距離d，發(fā)現(xiàn)板間距離越小，電容C越大?！毙偅骸笆堑?。我們還可以通過在兩板間插入介電常數(shù)為ε的介質(zhì)來增大電容?？磥?，電容C與介電常數(shù)ε和板間距離d有關(guān)?！闭埦鸵韵聠栴}進行對話討論：1.根據(jù)電容的決定式C=εS/(4πkd)，分析說明電容C為什么與介電常數(shù)ε成正比，與板間距離d成反比？2.如果保持電容器與電源連接，改變板間距離d或插入介質(zhì)，電容器的相關(guān)物理量（如電容C、板間電場強度E、板間電壓U、電容器帶電量Q）會怎樣變化？請選擇其中一種情況具體分析，并說明理由。三、小麗在學(xué)習(xí)電磁感應(yīng)現(xiàn)象時，對感應(yīng)電流的方向感到困惑，她向老師請教：小麗：“老師，根據(jù)楞次定律判斷感應(yīng)電流方向，‘阻礙’是什么意思？是阻礙原磁場的增強還是減弱？我總是搞不清楚?！崩蠋煟骸拔覀兛梢赃@樣理解：感應(yīng)電流的磁場總是要‘阻礙’引起感應(yīng)電流的磁通量的變化。如果原磁場磁通量在增加，感應(yīng)電流就會產(chǎn)生一個磁場來削弱這個增加；如果原磁場磁通量在減少，感應(yīng)電流就會產(chǎn)生一個磁場來增強這個減少?！闭埦鸵韵聠栴}進行對話討論：1.根據(jù)老師的解釋，分析當(dāng)條形磁鐵的N極插入豎直放置的螺線管時，螺線管中感應(yīng)電流的方向以及它產(chǎn)生的磁場方向。2.當(dāng)條形磁鐵的N極從豎直放置的螺線管中拔出時，螺線管中感應(yīng)電流的方向以及它產(chǎn)生的磁場方向又如何？請結(jié)合楞次定律解釋。四、小強在學(xué)習(xí)閉合電路歐姆定律時，對路端電壓與外電阻的關(guān)系產(chǎn)生了疑問，他與同學(xué)小文進行了如下討論：小強：“我查閱資料得知，閉合電路的路端電壓U=E-Ir，其中E是電源電動勢，r是電源內(nèi)阻，I是電路中的電流?？雌饋恚范穗妷篣好像與外電阻R有關(guān)?！毙∥模骸笆堑?。當(dāng)外電阻R增大時，電路中的電流I會減?。↖=E/(R+r)），那么路端電壓U應(yīng)該會增大?！闭埦鸵韵聠栴}進行對話討論：1.根據(jù)閉合電路歐姆定律和部分電路歐姆定律，推導(dǎo)出路端電壓U與外電阻R的關(guān)系式，并說明這個關(guān)系式是線性關(guān)系還是非線性關(guān)系？2.分析當(dāng)外電阻R從零逐漸增大到無窮大的過程中，路端電壓U的變化趨勢。這個變化趨勢對用電器的使用有什么啟示？五、在探究“功和物體速度變化關(guān)系”的實驗中，小芳用橡皮筋拉著小物塊在光滑水平面上運動，通過打點計時器得到紙帶，并測量了橡皮筋拉力做的功W以及小物塊獲得的速度v。小芳：“我改變橡皮筋的條數(shù)（次數(shù)），每次都讓橡皮筋形變量相同，重復(fù)實驗，得到了多組W和v的數(shù)據(jù)?！毙∪A：“你打算如何處理這些數(shù)據(jù)來驗證‘功是能量轉(zhuǎn)化的量度’？”請就以下問題進行對話討論：1.為了驗證W和v之間的關(guān)系，小芳可以采用什么方法處理數(shù)據(jù)？例如，可以繪制什么圖像？預(yù)期的圖像是什么形狀？2.如果實驗中存在橡皮筋拉力不均勻、紙帶與打點計時器間有摩擦等誤差，可能會對實驗結(jié)果產(chǎn)生什么影響？小芳可以采取哪些措施減小這些誤差？試卷答案一、1.伽利略可能使用的邏輯推理包括：*歸謬法：假設(shè)重物下落快，輕物下落慢。那么，如果將重物和輕物系在一起下落，根據(jù)亞里士多德的觀點，重物應(yīng)該拉著輕物，使其下落變慢；但另一方面，重物下落快，整體應(yīng)該比單獨下落更快。這種矛盾推導(dǎo)出亞里士多德的觀點是錯誤的。*理想實驗：設(shè)想在一個完全光滑的水平面上，沒有空氣阻力，物體下落時不受其他力的影響，只受重力作用，下落加速度應(yīng)該相同。2.減小斜面傾角的好處：*減小加速度：小球沿斜面下滑的加速度a=gsinθ，θ減小，a減小，運動過程變慢。*延長運動時間：在相同位移x下，t=√(2x/a)，a減小，t增大，更容易測量時間。局限性：當(dāng)θ非常小時，gsinθ非常小，小球加速度接近零，運動非常緩慢，難以精確測量時間?？朔椒ǎ菏褂么螯c計時器等計時工具，可以通過測量一段有限的、較小的位移所用的時間，來計算平均速度，進而推算瞬時速度或加速度。二、1.根據(jù)公式C=εS/(4πkd)：*C∝ε：介電常數(shù)ε增大，表示電介質(zhì)極化能力增強，在相同電壓下能容納更多電荷，電容增大。*C∝1/d：板間距離d增大，極板間的作用力減弱，在相同電壓下，極板上的電荷量減少，電容減小。2.以保持電容器與電源連接（電壓U恒定）為例：*改變板間距離d或插入介質(zhì)：*電容C：根據(jù)C=Q/U，U恒定，C變化，則Q與C成正比。所以，增大d或插入介電常數(shù)ε較小的介質(zhì)，C減??；減小d或插入介電常數(shù)ε較大的介質(zhì)，C增大。*板間場強E：根據(jù)E=U/d，U恒定，d變化，則E與d成反比。所以，增大d，E減??；減小d，E增大。（注意：如果插入介質(zhì)，還需要考慮介質(zhì)的相對介電常數(shù)εr，E=U/(εr*d)）。*板間電壓U：電源保持連接，電壓始終等于電源電動勢E，保持不變。*帶電量Q：根據(jù)Q=CU，U恒定，C變化，則Q與C成正比。所以，C增大，Q增大；C減小，Q減小。理由：電容器與電源連接，其兩板間的電壓U始終等于電源電動勢，由電容決定式Q=CU可知，電容C的變化將直接導(dǎo)致帶電量Q的變化。電場強度E由U/d決定（忽略邊緣效應(yīng)）。三、1.條形磁鐵N極插入螺線管：*引起感應(yīng)電流的磁通量變化：原磁場方向向上（穿過螺線管），磁通量增加。*感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場方向：根據(jù)楞次定律，感應(yīng)電流的磁場要阻礙原磁通量的增加，因此感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場方向應(yīng)向下。*感應(yīng)電流方向：根據(jù)安培定則（右手螺旋定則），用右手握住螺線管，讓四指指向感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場方向（向下），拇指所指的方向即為感應(yīng)電流的方向。在螺線管外部，拇指指向螺線管的下端，內(nèi)部指向螺線管的上端，所以感應(yīng)電流方向為順時針（從上往下看）。2.條形磁鐵N極從螺線管中拔出：*引起感應(yīng)電流的磁通量變化：原磁場方向向上（穿過螺線管），磁通量減少。*感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場方向：根據(jù)楞次定律，感應(yīng)電流的磁場要阻礙原磁通量的減少，因此感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場方向應(yīng)向上。*感應(yīng)電流方向：根據(jù)安培定則，用右手握住螺線管，讓四指指向感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場方向（向上），拇指所指的方向即為感應(yīng)電流的方向。在螺線管外部，拇指指向螺線管的上端，內(nèi)部指向螺線管的上端，所以感應(yīng)電流方向為逆時針（從上往下看）。四、1.推導(dǎo)關(guān)系式：*閉合電路歐姆定律：I=E/(R+r)*路端電壓：U=IR*將I的表達(dá)式代入U的表達(dá)式：U=[E/(R+r)]*R=ER/(R+r)這個關(guān)系式是關(guān)于R的的分式函數(shù)，不是線性關(guān)系。2.路端電壓U隨外電阻R的變化趨勢：*當(dāng)R=0（短路）：U=0/(0+r)=0。*當(dāng)R→∞（斷路）：U=E/(∞+r)=E。*在0<R<∞范圍內(nèi)，U值在0和E之間。*利用數(shù)學(xué)方法分析：U=E*R/(R+r)=E*(1-r/R)/(1+r/R)。當(dāng)R增大時，r/R趨向于0，所以U趨向于E。*具體變化：U隨R的增大而增大。變化曲線是過(0,0)和(R,E)的漸近曲線。趨勢：路端電壓U隨外電阻R的增大而增大，從0增大到電源電動勢E。啟示：當(dāng)電源有一定內(nèi)阻時，負(fù)載電阻越大，外電路獲得的電壓越高。對于需要穩(wěn)定電壓的用電器，應(yīng)盡可能連接較大的電阻（即遠(yuǎn)離電源短路狀態(tài)）。五、1.處理數(shù)據(jù)方法：*繪制W-v關(guān)系圖像。*預(yù)期圖像：如果做功W與物體獲得的速度v的平方v2成正比（即W∝v2），那么繪制W-v2圖像，應(yīng)該得到一條通過原點的線性關(guān)系圖線。2.誤差分析及減小措施：*橡皮筋拉力不均勻：不同次實驗橡皮筋提供的瞬時拉力可能不同，導(dǎo)致做功W測量不準(zhǔn)確。