(20)创新实验-【衡水金卷·先享题】2026年高考物理一轮复习单元检测卷（U）

高三一轮复习U ·物理· 高三一轮复习单元检测卷/物理（二十）》 命题要素一贤表 注： 1.能力要求： I.理解能力 Ⅱ，推理能力Ⅲ，分析综合能力Ⅳ.应用数学处理物理问题的能力V,实验能力 2.学科素养： ①物理观念 ②科学思维③科学探究( 科学态度与责任 分 知识点 能力要求 学科素养 预估难度 题号 题型 值 (主题内容) ① ② ③ ④ 档次 系数 1 非选择题 测弹簧的劲度系数 中 0.75 测量小球与固定桌面碰撞的恢 非选择题 9 中 0.65 复系数 3 非选择题 12 牛顿运动定律的应用 中 0.65 4 非选择题 9 探究平抛运动的规律 中 0.65 5 非选择题 12 测量电池组的电动势和内阻 中 0.60 探究不同电压下红光和蓝光发 6 非选择题 10 中 0.65 光元件的电阻变化规律 非选择题 12 测量电源的电动势和内阻 中 0.65 探究影响平行板电容器电容的 非选择题 12 0.65 因素 9 非选择题 15 探究气体等温变化的规律 中 0.65 香考答案及解析 1.(1)F(3分) 7-0 簧的劲度系数，由题图丙得=0.07-0N/m (2)2.00(3分) =100N/m。 (3)100(3分) 【解析】(1)由题图甲知，y轴与弹簧拉伸方向一致，且 2.1)婴3分) 原点选在了弹簧原长处，则y轴代表弹簧的伸长量，x (2)0.875(3分) 轴代表弹簧的弹力大小F。 (2)由题图乙知，2号弹簧末端指针位置对应的刻度 @器8分 为98.00cm,则弹簧伸长量△y2=100cm-98.00cm 【解析】(1)第一次碰撞后竖直上抛，到最高点后再做 =2.00cm。 自由落体运动，由对称性可知下落的时间为号，可得 (3)根据胡克定律F=kx知，图丙斜率的倒数代表弹 第二次碰撞前的瞬时速度必前=2g。 ·91· ·物理· 参考答案及解析 (2)同理第二次碰撞后的瞬时速度后=之，则恢 4.(1)B(3分) 复系数为逅=色=0.56 2)4(3分) =0.875」 t U2前 t10.64 (3)A(3分) (3)第一次碰撞后的速度等于第二次碰撞前的速度， 【解析】(1)通过光电门记录时间，就可以测量小球抛 即：=子，已知恢复系数为兰，则第一次碰撞前 出时的速度为，因此斜槽不需要光滑，不需要测量 t 1 小球的质量，对是否具有初速度没有要求，A、C、D项 的速度前= 后 28 gti ,根据自由落体运动 错误；为了使小球离开斜槽做平抛运动，斜槽末端必 t2 2t2 须水平，B项正确。 (gi)2 (2)小球抛出时的速度为4。 t o 关系式可得i前=2gh,解得h= gti 8t号。 /2H ,保持斜槽的高 3.(2)①AB(3分) (3)根据上述关系得x=兰×√图 mMg一(3分) ②M+6n一mm 度不变，与x成正比，A项正确，B.CD项错误。 ③0.82(3分) 5.(1)7.5(2分)5.0(2分) ④0.2775(3分) (2)1(2分) EA(3分) E(3分) 【解析】(2)①先接通电源，后释放小车，小车应从靠 近打点计时器处释放，A项正确；小车下滑时，为保证 【解析】(1)由图甲根据闭合电路欧姆定律有E= I1(R。十RG)十(I1十I2)r,整理变形得I1= 实验的准确性，应使细线始终与轨道平行，B项正确； E 由于该实验每个槽码的质量已知，故不需要使槽码的 R+R。十，XL,+R。十R。十，结合I~L图像的 质量远小于小车的质量，C项错误；该实验只需要初 斜率k=7-5)X10-3 始平衡，实验过程是利用牛顿第二定律来测量小车的 0.1-0.5 R。+R。十，截距b=7.5 质量，该过程中摩擦力不变化，结合坐标图线可知，不 E 需要补偿阻力，D项错误。 X10mA=R。十Re十，联立解得r≈5.00，E ②对于小车，匀速时有Mgsin日-6mg-∫=0；减少n ≈7.5V。 个槽码后，对小车和槽码分别有Mgsin9-T-f= (2)由图丙分析可知，单刀双掷开关S2接1或2时， Ma,T-(6-n)mg=(6-n)ma,小车受到的合力F车 只是电流表的内接与外接差别。当单刀双掷开关S =Ma,联立解得F车=M十6m一nm nmMg 接1时，电流表相对于电源内接，从图丁可以看出，当 电流表的示数为零时，即电源的外电路断开，而对电 ③电源的频率f=50H,故打点周期T=了 源来说断路电压就是电动势，根据实验原理可知图像 的纵截距b1=E;由于电流表内阻的影响，则短电流 0.02s,相邻计数点间有4个点未画出，故相邻两计 I短1<I短，即横截距（即短路电流）小于真实值。当单 数点间的时间间隔T。=5T=0.1s,根据逐差法计算 刀双掷开关S接2时，电流表相对于电源外接，同理 加速度a==0.82m/s。 9T8 可以看出，当电流表的示数为零时，但由于电压表与 ④由前一问解得小车的加速度a=M+6m-m nmg 电源仍构成通路，则此时路端电压小于电动势，根据 整 实验原理可知图像的纵截距b<E。由于电流表的 理可得上-6m+M.上-上，测得上上关系图线 测量值就是通过电源的电流，则I短2=I短，即图像的 mg n g 横截距是真实值。总结以上两点可知，U-I图像中 的斜率为2.5s/m,即6m+M=2.5,解得M= mg 图线B是单刀双掷开关S:接2时的数据所绘。图线 277.5g=0.2775kg。 A是单刀双掷开关S接1时的数据所绘，则电源电 ·92· 高三一轮复习U ·物理· 动势E=E,电源的内阻一是-会 8.(1)电势差(3分) (2)C(3分) 6.(1)D(2分) (3)CD(3分) (3)2.82(或2.83,2分)282（或283,2分） (4)C2(3分) (4)电阻随电压的增大而减小(2分) 【解析】(1)使用静电计的目的是观察电容器两极板 (5)如图所示(2分) 间的电势差的变化情况。 (2)将左极板向上移动一段距离，则两极板的正对面 积减小根据电容的大小公式C=品可知，电容器 的电容C减小，根据U-是，可知Q一定，则U变大， 即静电计指针的张角变大，A项错误；在两极板间插 入陶瓷片时，根据电容的大小公式C=8可知C 【解析】(1)实验电路中滑动变阻器采用分压式接法， 选择滑动变阻器D。 变大，根据U=是，可知Q一定，则U变小，静电计指 (3)电压表的量程为0~3V,分度值为0.1V,所以图 针的张角变小，B项错误；将左极板右移，根据电容的 乙所示电压表的示数为2.82V。根据欧姆定律可知 大小公式C一品可知C变大，龈据U=是，可知Q 发光元件的电阻R= =2.82 T10.0x100=2820。 一定，则U变小，静电计指针的张角变小，C项正确： (④)根据欧姆定律R=号可知，电流在1.0一18.0mA 把左极板拿走，相当于增大d,根据电容的大小公式 ES 范围内，两个发光元件的电阻随电压的增大而减小。 C可知C变小，根据U=是，可知U变大，所 (5)由图丙可知，电流为10.0mA时蓝光发光元件两 以静电计指针的张角变大，D项错误。 端的电压大于红光发光元件的，因此可将滑动变阻器 R,与红光发光元件串联后再与蓝光发光元件并联后 (3③)由平行板电容器的决定式C一品增大电容纸 接入电路，如答案图所示。 的厚度，d增大，故电容减小，A项错误；增大锡箔纸 7.(1)1.5(2分)0.83(2分) 的厚度，对电容无影响，B项错误；减小电容纸的厚 (2)UU十U,(2分)b(2分)-k(2分) 相等(2 度，d减小，故电容增大，C项正确；同时增大锡箔纸 分) 和电容纸的面积，S增大，故电容增大，D项正确。 【解析】(1)根据图甲所示电路图由闭合电路的欧姆 (4)用同一电路分别给两个不同的电容器充电，则充 定律可知U=E-Ir,根据图乙所示的图像可知，干电 电完成后，两电容器两端的电压相同，I-t图像所围 的面积表示电荷量，电容器C的电荷量大，根据Q= 池的电动势E=1.5V,内阻，=9=15-1.00≈ 0.6 CU可知，电容器的电容C<C。即两电容器中电容 0.83 较大的是C。 (2)由图丙所示的电路图可知，路端电压为U1十U2, 9.(1)A(3分) 由闭合电路欧姆定律得U1十U2=E-(I+I,)r,以 (2)胶管内气体的体积(3分)系统误差(3分) (I+I2)为横坐标，以(U1十U2)为纵坐标作图像，则 (3)B(3分) 图像的纵轴截距b=E,图像的斜率=一r,则电源电 (4)②(3分) 动势E=b,内阻，=一k;由图丙电路图可知，路端电 【解析】(1)实验中需要保持所研究气体的质量一定， 压为U1十U2,流过电源的电流为I:+2,该电路不存 为了保证封闭气体的气密性，实验时应在柱塞与注射 在系统误差，电动势的测量值等于真实值。 器壁间涂上润滑油，A项正确：实验中需要保持气体 ·93· ·物理· 参考答案及解析 的温度不变，则实验中在推拉柱塞时，不能够用手握 函数方程为V=C·-V,变形得p=v C 住注射器，避免人体温度引起气体温度的变化，B项 C ·立，可知当体积V减小时，力是图像的斜 1 错误；实验中需要保持气体的温度不变，因此在实验 时需要缓慢推拉柱塞，稳定后再读取数据，C项错误； 1+ 实验中通过注射器的刻度能够测量气体的体积，不需 率逐渐减小，第二个图像符合要求，A、C、D项错误，B 要测出柱塞的横截面积，D项错误。 项正确。 (2)图线不通过坐标原点，根据图像可知图像中当V （④)根据理想气体状态方程有'-C,则有p=CT· 等于0时，气体压强的倒数不等于0，体积测量值V 没有包含胶管内气体的体积，可知纵截距的绝对值代 了，可知若压缩气体过程中注射器漏气，则图像的斜 表胶管内气体的体积，这种误差属于系统误差 率减小，则作出的图线应为图中②。 (3)结合上述可知，A组同学作出V-二图线对应的 ·94·高三一轮复习单元检测卷/物理 (二十)创新实验 (考试时间75分钟，满分100分) 1.(9分)弹簧是生活中比较常见的物体。实验室中有五根一模一样的弹簧，某同学想测量这批弹簧 的劲度系数，将弹簧等间距悬挂在水平铁架台上，如图甲所示，1号弹簧不挂钩码，2号弹簧挂1个 钩码，3号弹簧挂2个钩码，依此类推。已知钩码的质量m=0.1kg,重力加速度g=10m/s2,固 定在弹簧下端的轻指针在图中未画出。 2345 0.101r1-r-r1 0.08 99 0.06 0.04 0.02 0246810x 甲 丙 (1)为了更直观地呈现出弹簧的弹力大小F与伸长量△x的关系，某同学以1号弹簧末端指针所 指的位置为原点，作出竖直的y轴及水平的x轴，其中x轴为 (填“F”或“△x”)。 (2)为测量弹簧的伸长量，某同学取来一把米尺，竖直固定在弹簧旁边，米尺的100cm刻度刚好与 1号弹簧末端指针在同一水平线上，测量2号弹簧末端指针位置时，示数如图乙所示，则此时弹簧 的伸长量为 cm。 (3)某同学依次测量3号、4号、5号弹簧的实验数据，根据测量的数据作出的图像如图丙所示，已 知图中数据的单位均取国际单位制单位，则这些弹簧的劲度系数均为 N/m(结果保留三 位有效数字)。 2.(9分)某同学用智能手机测量小球与固定桌面碰撞的恢复系数。如图甲所示，手机放置于水平桌 面上，小球从某一高度处由静止释放后在水平桌面上弹跳。小球撞击桌面时，桌面振动让手机也 产生轻微振动，利用手机内置的加速度传感器可以记录手机的加速度随时间的变化规律，采集到 的数据如图乙所示。小球与桌面第一次碰撞和第二次碰撞的时间间隔记为1，第二次碰撞和第三 次碰撞的时间间隔记为2。该实验中空气阻力忽略不计，重力加速度为g。 (1)小球与桌面第二次碰撞前瞬间的速度大 O小球 a 小为 (用g、t1表示)。 手机 (2)实验测得t1=0.64s、t2=0.56s。在碰撞 问题中，将两个物体碰撞后瞬间的相对速度 和碰撞前瞬间的相对速度大小之比定义为碰 撞的恢复系数，由此可计算出小球与桌面第 二次碰撞的恢复系数为 (3)若小球与桌面每次碰撞的恢复系数均相同，根据本实验测得的物理量推算小球释放时距桌面 的高度为 (用g、t1、t2表示)。 3.(12分)用下列器材测量小车的质量M,一端带有定滑轮的平直轨道、垫块、细线、打点计时器、纸 带、频率为50Hz的交流电源、刻度尺、6个槽码（每个槽码的质量均为m=15g)。 打点计时器 小车 纸 自 2 43.651.8460.068.2 76.4 84.6 单位：mm 甲 7 (1).按图甲安装好实验器材，跨过定滑轮的细线一端连接在小车上，另一端悬挂着6个槽码。改 变轨道的倾角，用手轻拨小车，直到打点计时器在纸带上打出一系列等间距的点，表明小车沿倾斜 轨道匀速下滑； b.保持轨道倾角不变，取下1个槽码（即细线下端悬挂5个槽码），让小车拖着纸带沿轨道下滑，根 据纸带上打的点迹测出加速度a; 物理第1页（共4页） 衡水金卷·先享题·高三 C.依次减少细线下端悬挂的槽码的数量，重复步骤b; d以取下桔码的总个数(1≤n≤6)的倒数升为横坐标，。为纵坐标，在坐标纸上作出合关系 图线。 (2)已知重力加速度g=9.80m/s2,完成下列填空： ①下列说法正确的是 。(填正确答案标号) A.接通电源后，再将小车从靠近打点计时器处释放 B.小车下滑时，位于定滑轮和小车之间的细线应始终与轨道保持平行 C.实验中必须保证细线下端悬挂槽码的质量远小于小车的质量 D.该实验进行之前必须适当抬高木板带有打点计时器一端的高度，补偿阻力 ②若取下槽码的总个数为n(1≤n≤6)，则小车在下滑过程中受到的合外力大小为 (用n、 m、M、g表示)。 ③某次实验获得的一条纸带如图乙所示，纸带上相邻计数点间均有4个点未画出，则小车下滑时 的加速度大小a= m/s2。 ④测得。升关系图线的斜率为258/m,则小车的质量M= kg。 4.(9分)如图甲所示，某物理学习小组在“探究平抛运动的规律”时，对实验装置做了如下设计：竖直 固定实验装置，把倾角为45°的斜槽置于某一高度，倾斜部分和水平部分用很短的平滑圆弧轨道连 接，斜槽末端固定有光电门，直径为d的小球从斜槽上某位置由静止释放，经过光电门所用的时间 为t,落地点与斜槽末端的水平距离记为x。 (1)关于该实验，下列说法正确的是 (填正确答案标号) 光电门 A.轨道必须光滑 B.斜槽末端必须水平 C.必须测量小球的质量 D.释放小球时一定不能有初速度 7777777777777 77777777777777 (2)小球经过光电门时的速度为 甲 (3)在斜槽高度保持H不变时，多次改变释放点的高度，如满足图乙中的 ,就可以证明平 抛运动在水平方向做匀速直线运动。 B 5.(12分)某校举行了一次物理实验操作技能比赛，其中一项比赛为选用合适的电学元件设计合理 的电路，并能较准确地测量同一电池组的电动势及其内阻，提供的器材如下： A.电流表G(满偏电流为10mA,内阻为102) B.电流表A(量程为0~0.6A~3A,内阻未知) C.电压表V(量程为0~5V~10V,内阻未知) D.滑动变阻器R(阻值范围为01002,1A) E.定值电阻R。(阻值为9902) F.开关、导线若干 U ↑I/mA E -T-- A S2 G 0.10.20.30.40.52A 甲 丙 (1)如图甲所示为小宇同学根据选用的仪器设计测量该电池组电动势和内阻的电路图。根据该实 验电路测出的数据绘制的I1-I2图线如图乙所示(I1为电流表G的示数，I2为电流表A的示数)， 则由图线可以得到被测电池组的电动势E= V,内阻r= Ω。（结果均保留两位有效 数字) 轮复习单元检测卷二十 物理第2页（共4页） 回 (2)另一位小张同学设计了图丙所示的实验电路对电池组进行测量，记录了单刀双掷开关S2分别 接1、2对应电压表的示数U和电流表的示数I:根据实验记录的数据绘制的U-I图线如图丁中 所示的A、B两条图线。可以判断图线A是利用单刀双掷开关S2接 (填“1”或“2”)的实 验数据描出的；分析A、B两条图线可知，此电池组的电动势E= ,内阻r= (用 图中EA、EB、IA、IB表示)。 6.(10分)某实验小组探究不同电压下红光和蓝光发光元件的电阻变化规律，并设计一款彩光电路， 所用器材有： A.红光和蓝光发光元件各一个 B.电压表（量程为0~3V) C.电流表（量程为030mA) D.滑动变阻器（最大阻值为202，额定电流为1A) E.滑动变阻器（最大阻值为30002，额定电流为0.1A) F.5号电池（电动势为1.5V)两节 G.开关、导线若 发光元件 I/mA 20.0 (mA ayb 15.0 R 10.0 甲 (mA 5 10 415 5.0 R 0 V 乙 0 0.501.001.502.002.50 3.00 UN (1)为准确研究规律，滑动变阻器选 (填写器材前的字母标号)。 (2)图甲为发光元件的电阻测量电路图，按图接好电路。 (3)某次电流表的示数为10.0mA时，电压表的示数如图乙所示，示数为 V,此时发光元 件的电阻为 2(结果保留三位有效数字)。 (4)测得红光和蓝光发光元件的I-U曲线如图丙中的I和Ⅱ所示。从曲线可知，电流在1.0~ 18.0mA范围内，两个发光元件的电阻随电压变化的关系均为 (5)根据所测I-U曲线，实验小组设计了一款电路，可使红光和蓝光发光元件同时在10.0A的 电流下工作。在图丁中补充两条导线完成电路设计。 7.(12分)在“测量电源的电动势和内阻”的实验中，某小组同学设计了两种方案。 U/V 1.6 R G E 10020304050607 丙 (1)方案一：利用电流表和电压表测定一节干电池的电动势和内阻，实验电路图如图甲所示。根据 记录的数据作出的U-I图像如图乙所示。通过图乙可求出干电池的电动势E= V,内 阻r= 2。(结果保留两位有效数字) (2)方案二：实验电路图如图丙所示。其中电流表A,和A2,电压表V1和V2均为非理想电表，且 电表内阻未知。闭合开关S,通过调节滑动变阻器R1和R2,使灵敏电流计G的示数为0，读出电 流表的示数I1和I2以及电压表的示数U1和U2,多次测量获得多组数据，绘制图像，以(I1+I2) 为横坐标，以 为纵坐标，得到的图像为直线，其纵轴截距为b,斜率为k,则电源电动势E ,电源内阻r 。 从设计思路看，该方案电动势的测量值与真实值相比 物理第3页（共4页） 衡水金卷·先享题·高三 (填“偏小”“偏大”或“相等”)。 8.(12分)如图甲所示的实验装置可用来探究影响平行板电容器电容的因素，使电容器带电后与电 源断开，将电容器左侧极板和静电计外壳均接地，电容器右侧极板与静电计金属球相连。 引线 电容纸 线 锡箔纸 丙 (1)使用静电计的目的是观察电容器两极板间的 (填“电容”“电势差”或“电荷量”)的变化 情况。 (2)在实验中观察到的现象是 (填正确答案标号)》 A.将左极板向上移动一段距离，静电计指针的张角变小 B.在两极板间插入陶瓷片时，静电计指针的张角变大 C.将左极板右移，静电计指针的张角变小 D.将左极板拿走，静电计指针的张角变为零 (3)某兴趣小组用两片锡箔纸做电极，用三张电容纸（某种绝缘介质）依次间隔夹着两层锡箔纸，一 起卷成圆柱形，然后接出引线，如图乙所示，最后密封在塑料瓶中，电容器便制成了。为增大该电 容器的电容，下列方法可行的是 (填正确答案标号) A.增大电容纸的厚度 B.增大锡箔纸的厚度 C.减小电容纸的厚度 D.同时增大锡箔纸和电容纸的面积 (4)同学们用同一电路分别给两个不同的电容器充电，充电时通过传感器的电流I随时间t变化 的图像如图丙中①、②所示，其中①对应电容器C的充电过程，②对应电容器C2的充电过程，则 两电容器中电容较大的是 (填“C1”或“C2”)。 9.(15分)用气体压强传感器做“探究气体等温变化的规律”的实验，实验装置如图甲所示。 V D 胶管 ① 乐强注射器 传感器 数据采集器 计算机 丙 (1)关于该实验，下列说法正确的是 (填正确答案标号) A.为保证封闭气体的气密性，应在柱塞与注射器壁间涂上润滑油 B.为方便推拉柱塞，应用手握住注射器 C.为节约时间，实验时应快速推拉柱塞和读取数据 D.本实验必须测出柱塞的横截面积 (2)A组同学在操作规范、不漏气的前提下，测得多组压强p和体积V的数据，并作出V-工图线， 发现图线不通过坐标原点，如图丙所示。图中纵截距的绝对值代表的物理含义是 ,实验 中出现的误差属于 (填“系统误差”或“偶然误差”)。 (3)若A组同学利用所得实验数据作出的p-图线，应该是 。 (填正确答案标号) (4)B组同学测得多组压强力和体积V的数据后，在p~了坐标平面上描点作图，因压缩气体过程 中注射器漏气，则作出的图线应为图丁中的 （填“①”或“②”)。 轮复习单元检测卷二十 物理第4页（共4页） 回