专题10利用智能手机进行的实验-2023届高考物理实验模拟题专项集训

高考物理实验专题最新模拟题精练 专题10.利用智能手机做的实验 1. （2023湖南顶级名校质检）某同学利用图甲所示的实验装置验证机械能守恒定律，所用器材包括：安装phyphox APP的智能手机、铁球、刻度尺、钢尺等。实验过程如下： （1）一钢尺伸出水平桌面少许，将质量为m的铁球放在钢尺末端，用刻度尺测出钢尺上表面与地板间的高度差； （2）运行智能手机中的声音“振幅”（声音传感器）项目； （3）迅速敲击钢尺侧面，铁球自由下落。传感器记录下声音振幅随时间变化曲线如图10乙所示，第一、第二个尖峰的横坐标分别对应铁球开始下落和落地时刻。测得这两个尖峰的时间间隔为。 （4）若铁球下落过程中机械能守恒，则应满足等式：___________（请用物理量符号m、g、h、t表示）。 （5）若已知铁球质量为50g，，则下落过程中减小的重力势能，增加的动能___________J（结果保留3位小数）。相对误差___________，据此可以得到的实验结论：在误差允许的范围内，铁球在自由下落过程中机械能守恒。 （6）敲击钢尺侧面时若铁球获得一个较小的水平速度，对实验测量结果___________（填“有”或“没有”）影响。 2. （2022山东临沂二模）很多智能手机都有加速度传感器。安装能显示加速度情况的应用程序，会有三条加速度图像，它们分别记录手机沿图甲所示坐标轴方向的加速度随时间变化的情况。 某同学将手机水平拿到距离缓冲垫上方一定高度处，打开加速度传感器，然后松手释放，让手机自由下落，最终手机跌到缓冲垫上。观察手机屏幕上的加速度传感器的图线如图乙所示。 请观察图像回答以下问题：（本题结果均保留2位有效数字） （1）由图乙可读出当地的重力加速度大小约为______m/s2； （2）手机自由下落的高度约为______m； （3）若手机的质量为187g，缓冲垫对手机竖直方向上的最大作用力约为______N。 3. （2022山东青岛二模）某同学利用智能手机和无人机测量当地重力加速度值。经查阅资料发现在地面附近高度变化较小时，可以近似将大气作为等密度、等温气体，实验地空气密度约为。实验步骤如下： （1）将手机固定在无人机上，打开其内置压力传感器和高度传感器的记录功能； （2）操控无人机从地面上升，手机传感器将记录压强、上升高度随时间变化的情况，完成实验后降落无人机； 无人机上升过程中起步阶段可以看作匀加速直线运动，上升高度与其对应时刻如下表所示： 上升高度/ 0 13.64 53.82 121.91 217.44 时刻/ 0 0.30 0.60 0.90 1.20 根据上表信息，无人机在时的速度大小为________，在加速过程中的加速度大小为________；（结果均保留2位小数） （3）导出手机传感器记录的数据，得到不同高度的大气压值，选取传感器的部分数据，作出图像如图所示。根据图像可得到当地重力加速度值为__________（结果保留2位有效数字）。 4. （2022·山东滨州二模）某研究性学习小组设计实验粗测小球在水平瓷砖上滚动时所受的阻力与重力的比值。给小球一个初速度，用手机给运动小球录像。为了比较准确的测量时间，播放时选择倍速“0.25”，表示播放时间是实际时间的四倍。图甲是小球经某一瓷砖边缘第一次播放暂停时的时间显示，其中“00：11”是时间扩大为4倍后，录像播放了11s，“01：07”是时间扩大为4倍后总的播放时间。从图甲小球暂停位置到小球停止，小球共垂直瓷砖边缘沿直线运动了12块整瓷砖和第13块瓷砖部分长度，图乙是小球刚停下时的播放时间，图丙是小球停下时的位置，刻度尺0刻度与第12、13块瓷砖边缘对齐。每块瓷砖长度为60cm，图丁是图丙部分放大，小球的运动可视做匀变速直线运动。 根据以上信息 （1）第一次暂停时刻对应的小球实际速度为________m/s（结果保留两位有效数字）； （2）小球在水平瓷砖上滚动时所受的阻力与重力的比值为_________（用重力加速度g，小球滚动的距离L，小球滚动的时间t三个字母表示）； （3）下列说法正确的是_________ A.小球直径越大，测量位移时读数误差越小 B.视频第一次暂停时刻不是小球刚开始运动的时刻，造成了实验测量比值偏小 C.多录几次视频，选择小球接近做直线运动的进行测量 D.为了减小实验误差，应多测几次，求平均值 5. .(2022山东聊城一模) 利用智能手机自带的各种传感器可以完成很多物理实验。某同学利用如图所示的实验装置，结合手机的传感器功能测定当地的重力加速度，实验步骤如下： Ⅰ．实验前用游标卡尺测出小球的直径d＝10.00mm Ⅱ．实验装置中固定轨道AB的末端水平，在轨道末端的安装一光电门，光电门通过数据采集器与计算机相连，测量小球离开轨道