2022高考物理 刷題增分：實(shí)驗(yàn)題仿真2022Ⅰ卷高考模擬演練（含解析）

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1、 實(shí)驗(yàn)題仿真2021·Ⅰ卷高考模擬演練 22．在“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律〞的實(shí)驗(yàn)中，利用DIS實(shí)驗(yàn)技術(shù)可以對(duì)曲線運(yùn)動(dòng)中勢(shì)能與動(dòng)能的轉(zhuǎn)化進(jìn)行研究。實(shí)驗(yàn)原理如圖甲所示，實(shí)驗(yàn)裝置中的P為光電傳感器，接上數(shù)據(jù)采集器，可測(cè)定擺錘在某一位置(如圖甲中A、B、C、D點(diǎn))的瞬時(shí)速度，利用計(jì)算機(jī)分析，可得擺錘在該位置的動(dòng)能。 甲 乙 (1)要驗(yàn)證機(jī)械能守恒，還需要直接測(cè)量的物理量有______________。 (2)為了比照研究，實(shí)驗(yàn)中將擺錘換成泡沫小球，某次實(shí)驗(yàn)中根據(jù)實(shí)驗(yàn)記錄數(shù)據(jù)，用Excel分析得到的泡沫小球速度與高度關(guān)系的圖像如圖乙所示，泡沫小球從A點(diǎn)擺到D點(diǎn)的過(guò)程中，速度_______

2、_________，變化的原因是________________________________。 解析　(1)擺錘運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，重力勢(shì)能與動(dòng)能發(fā)生相互轉(zhuǎn)化，數(shù)據(jù)采集器測(cè)定擺錘瞬時(shí)速度，要確定擺錘的重力勢(shì)能，就必須測(cè)定擺錘在對(duì)應(yīng)點(diǎn)的高度。(2)由圖乙知，泡沫小球從A點(diǎn)由靜止出發(fā)，在擺到D點(diǎn)的過(guò)程中經(jīng)過(guò)某一位置時(shí)的速度最大，因此泡沫小球從A點(diǎn)擺到D點(diǎn)的過(guò)程中，速度先增大后減小；泡沫小球在擺動(dòng)過(guò)程中，由于質(zhì)量較小，其所受空氣阻力與重力相比不可忽略，故泡沫小球的運(yùn)動(dòng)速度先增大后減小。 答案　(1)A、B、C、D四點(diǎn)的高度　 (2)先增大后減小　泡沫小球受到的空氣阻力不可忽略 23．(2021·

3、河南開(kāi)封第三次模擬)某同學(xué)要把電壓表改裝成可直接測(cè)量壓力的儀表，設(shè)計(jì)的電路如圖甲所示。實(shí)驗(yàn)器材如下：待改裝電壓表(量程0～3 V，可視為理想電壓表)，定值電阻R0，壓敏電阻Rx，電源(4 V，內(nèi)阻不計(jì))，開(kāi)關(guān)S，導(dǎo)線。選用的壓敏電阻阻值Rx隨壓力F變化的規(guī)律如圖乙。 甲　　　　　　　　　　乙 (1)實(shí)驗(yàn)中隨著壓力F的增大，電壓表的示數(shù)____________。(填“變大〞“不變〞或“變小〞) (2)為使改裝后儀表的量程為0～160 N，且壓力160 N對(duì)應(yīng)電壓表3 V刻度，那么定值電阻阻值R0＝________ Ω，壓力0 N對(duì)應(yīng)電壓表________ V刻度。 (3)他發(fā)現(xiàn)這樣改

4、裝后的儀表壓力刻度分布不均勻，想進(jìn)一步把(2)中的壓力刻度改成均勻分布，應(yīng)選用另一壓敏電阻，其阻值Rx與壓力F變化關(guān)系式為_(kāi)_______。 解析　(1)根據(jù)閉合電路歐姆定律可知，電壓表的示數(shù)U＝E，由題圖乙可知，壓力越大Rx越小，U越大，故電壓表的示數(shù)變大。 (2)由題圖乙可知， 當(dāng)F1＝160 N時(shí)，Rx1＝80 Ω，此時(shí)電壓表的示數(shù)U1＝3 V，由U1＝E，得R0＝Rx1＝ Ω＝240 Ω；由題圖乙可知，當(dāng)F2＝0 N時(shí)，Rx2＝400 Ω，此時(shí)電壓表的示數(shù)為U2＝E＝ V＝1.5 V，可見(jiàn)壓力0 N對(duì)應(yīng)電壓表1.5 V刻度。(3)為了使壓力刻度分布均勻，另選用的壓敏電阻仍要滿足量程為0～160 N，F(xiàn)＝0 N標(biāo)在1.5 V刻度，F(xiàn)＝160 N標(biāo)在3 V刻度。由于電壓表的電壓刻度是均勻分布的，所以電壓和壓力一定要滿足線性關(guān)系，設(shè)U＝kF＋b，由F1＝0 N時(shí)、U1＝1.5 V，F(xiàn)2＝160 N時(shí)、U2＝3 V，可得b＝1.5，k＝，即U＝F＋1.5，又U＝E＝，解得Rx＝－240。 答案　(1)變大　(2)240　1.5 (3)Rx＝－240 3