2025年高考物理“物理信息提取”綜合試題一、單項(xiàng)選擇題（每題4分，共28分）誤差分析題在“測量金屬電阻率”實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)記錄的螺旋測微器示數(shù)如圖1所示（固定刻度0-5mm，可動(dòng)刻度61.5格，精度0.01mm）。該金屬絲直徑的正確讀數(shù)是（）A.5.610mmB.5.615mmC.5.620mmD.5.625mm解析：螺旋測微器讀數(shù)=固定刻度+可動(dòng)刻度×精度。固定刻度為5mm，可動(dòng)刻度61.5×0.01mm=0.615mm，總讀數(shù)5.615mm，選B。實(shí)驗(yàn)原理題用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，打出的紙帶相鄰兩點(diǎn)時(shí)間間隔為（）A.0.02sB.0.1sC.0.05sD.0.2s解析：電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用4-6V交流電，頻率50Hz，周期0.02s，選A?？刂谱兞糠☉?yīng)用在“探究加速度與力、質(zhì)量關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中，平衡摩擦力的目的是（）A.使小車受到的合力等于繩子的拉力B.使小車受到的摩擦力為零C.讓小車運(yùn)動(dòng)更順暢D.便于測量加速度解析：平衡摩擦力后，小車重力沿斜面分力與摩擦力抵消，合力等于繩子拉力，選A。數(shù)據(jù)處理方法為減小隨機(jī)誤差，實(shí)驗(yàn)中采取的有效措施是（）A.校準(zhǔn)儀器B.增加測量次數(shù)取平均值C.改進(jìn)實(shí)驗(yàn)方法D.控制環(huán)境溫度解析：隨機(jī)誤差可通過多次測量取平均減小，系統(tǒng)誤差需校準(zhǔn)儀器或改進(jìn)方法，選B。儀器選擇題測量電源電動(dòng)勢和內(nèi)阻時(shí)，若電源內(nèi)阻較小，應(yīng)采用的電路是（）A.電流表內(nèi)接B.電流表外接C.滑動(dòng)變阻器分壓式D.滑動(dòng)變阻器限流式解析：電源內(nèi)阻小時(shí)，電流表外接可減小誤差，選B。誤差來源分析用單擺測重力加速度時(shí)，若擺長測量值偏大，測得的g值將（）A.偏大B.偏小C.不變D.無法確定解析：由公式(g=\frac{4\pi^2L}{T^2})，L偏大則g偏大，選A。安全操作規(guī)范下列實(shí)驗(yàn)操作正確的是（）A.用手直接拿取砝碼B.實(shí)驗(yàn)時(shí)未關(guān)閉電源更換電路元件C.記錄數(shù)據(jù)時(shí)忽略異常值D.嚴(yán)格按步驟操作并佩戴護(hù)目鏡解析：A、B、C均違反操作規(guī)范，D正確。二、多項(xiàng)選擇題（每題5分，共15分）實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)要素在“測量物體密度”實(shí)驗(yàn)中，需測量的物理量及合理器材組合是（）A.質(zhì)量—天平B.體積—量筒C.質(zhì)量—彈簧測力計(jì)D.體積—排水法解析：測密度需質(zhì)量和體積，質(zhì)量可用天平或彈簧測力計(jì)（稱重法），體積可用量筒排水法，選ABD。誤差分類判斷下列屬于系統(tǒng)誤差的有（）A.儀器未校準(zhǔn)B.環(huán)境溫度變化C.測量者讀數(shù)習(xí)慣D.隨機(jī)擾動(dòng)解析：系統(tǒng)誤差包括儀器誤差、環(huán)境誤差、方法誤差，A、B屬于系統(tǒng)誤差；C、D為偶然誤差，選AB。創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)遷移某同學(xué)用智能手機(jī)測量重力加速度，利用傳感器記錄自由下落過程的加速度，下列措施能提高精度的是（）A.增大手機(jī)質(zhì)量B.從更高處釋放C.多次測量取平均D.選擇無空氣阻力環(huán)境解析：增大質(zhì)量或高度對(duì)結(jié)果無影響，多次測量和減小空氣阻力可提高精度，選CD。三、非選擇題（共57分）（一）實(shí)驗(yàn)題（18分）力學(xué)實(shí)驗(yàn)：探究平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律實(shí)驗(yàn)裝置：斜槽、小球、坐標(biāo)紙、頻閃相機(jī)（頻率50Hz）。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)：某次實(shí)驗(yàn)中，頻閃照片記錄小球位置如圖2，水平方向相鄰兩點(diǎn)距離均為20cm，豎直方向依次為5cm、15cm、25cm。（1）小球水平方向做________運(yùn)動(dòng)，依據(jù)是________________。（4分）（2）計(jì)算小球初速度(v_0)（寫出公式及結(jié)果，g取10m/s2）。（6分）（3）若斜槽末端不水平，會(huì)導(dǎo)致測量的初速度________（偏大/偏小/無法確定）。（2分）（4）某同學(xué)將坐標(biāo)紙?jiān)c(diǎn)選為斜槽末端，測得的重力加速度值將________（偏大/偏小/不變）。（2分）（5）為減小空氣阻力影響，應(yīng)選擇________（輕質(zhì)小球/重質(zhì)小球）。（4分）解析：（1）勻速直線運(yùn)動(dòng)；水平方向相鄰兩點(diǎn)距離相等，且頻閃周期相等。（2）水平方向：(x=v_0t)，(t=0.02s)，(v_0=\frac{0.2m}{0.02s}=10m/s)。（3）無法確定；若斜槽末端上翹，初速度測量偏大，下傾則偏小。（4）不變；重力加速度測量與原點(diǎn)位置無關(guān)。（5）重質(zhì)小球；減小空氣阻力對(duì)運(yùn)動(dòng)軌跡的影響。（二）計(jì)算題（19分）電學(xué)實(shí)驗(yàn)：測量電源電動(dòng)勢和內(nèi)阻實(shí)驗(yàn)器材：待測電源（E約3V，r約1Ω）、電流表（0.6A，內(nèi)阻0.5Ω）、電壓表（3V，內(nèi)阻3kΩ）、滑動(dòng)變阻器（0-20Ω）、開關(guān)、導(dǎo)線若干。（1）畫出實(shí)驗(yàn)電路圖（要求誤差較?。＃?分）（2）根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪出U-I圖像，如圖3所示，圖像縱軸截距為2.8V，斜率絕對(duì)值為0.8Ω，求E和r的測量值（寫出公式及計(jì)算過程）。（8分）（3）若考慮電流表內(nèi)阻，真實(shí)內(nèi)阻r真與測量值r測的關(guān)系是________（r真=r測-rA/r真=r測+rA/r真=r測）。（6分）解析：（1）電路圖采用電流表外接法（因電源內(nèi)阻小，電壓表分流誤差?。?，滑動(dòng)變阻器限流式。（2）由閉合電路歐姆定律(U=E-Ir)，縱軸截距E=2.8V，斜率絕對(duì)值r=0.8Ω。（3）電流表內(nèi)阻分壓導(dǎo)致測量的內(nèi)阻為r真+rA，故r真=r測-rA。（三）設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)（20分）利用單擺測量動(dòng)摩擦因數(shù)現(xiàn)有器材：單擺（擺長可調(diào)）、秒表、刻度尺、粗糙水平面、滑塊（與水平面間有摩擦）。（1）寫出實(shí)驗(yàn)原理（用公式表示，需說明各物理量含義）。（6分）（2）設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)步驟（至少4步）。（8分）（3）若測得擺長L=1m，單擺周期T=2s，滑塊從靜止釋放后滑行距離x=0.5m，求動(dòng)摩擦因數(shù)μ（g取10m/s2）。（6分）解析：（1）原理：單擺周期(T=2\pi\sqrt{\frac{L}{g}})，滑塊滑行過程動(dòng)能定理(\mumgx=\frac{1}{2}mv^2)，其中v為滑塊初速度（由單擺最低點(diǎn)速度提供）。（2）步驟：①調(diào)節(jié)單擺擺長L，測量周期T，計(jì)算g（或直接用當(dāng)?shù)豨=10m/s2）；②將滑塊與單擺小球連接，拉至擺角θ（θ<5°），釋放后小球擺到最低點(diǎn)時(shí)與滑塊碰撞，使滑塊獲得速度v；③測量滑塊滑行距離x；④重復(fù)3次，取x平均值，代入公式計(jì)算μ。（3）單擺最低點(diǎn)速度(v=\sqrt{2gL(1-\cos\theta)})，因θ很小，(\cos\theta\approx1-\frac{\theta^2}{2})，(v\approx\theta\sqrt{gL})，又(T=2\pi\sqrt{\frac{L}{g}})得(g=\frac{4\pi^2L}{T^2}=10m/s2)（與已知g一致）。由動(dòng)能定理：(\mumgx=\frac{1}{2}mv^2)，(v=\frac{2\piL}{T})（近似），代入得(\mu=\frac{v^2}{2gx}=\frac{(2\pi\times1/2)^2}{2\times10\times0.5}=0.2)。四、信息遷移題（20分）新能源汽車電池性能測試某實(shí)驗(yàn)小組對(duì)某型號(hào)鋰電池進(jìn)行充放電實(shí)驗(yàn)，數(shù)據(jù)如下表：放電電流I/A放電時(shí)間t/h終止電壓U/V12.03.220.93.030.52.8（1）計(jì)算不同電流下的電池容量Q（Q=It），并分析容量變化原因。（8分）（2）若電池電動(dòng)勢E=3.7V，內(nèi)阻r=0.2Ω，當(dāng)放電電流為2A時(shí)，求輸出功率P出和效率η。（6分）（3）結(jié)合實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，為延長電池壽命，提出兩條使用建議。（6分）解析：（1）Q1=1×2=2Ah，Q2=2×0.9=1.8Ah，Q3=3×0.5=1.5Ah；容量隨電流增大而減小，因大電流放電時(shí)內(nèi)阻發(fā)熱導(dǎo)致能量損耗增加。（2）輸出電壓U=E-Ir=3.7-2×0.2=3.3V，P出=UI=3.3×2=6.6W，總功率P總=EI=7.4W，效率η=6.6/7.4≈89.2%。（3）建議：①避免大電流快充快放；②在20%-80%電量區(qū)間使用，減少滿充滿放。五、拓展探究題（15分）基于傳感器的熱學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)惩瑢W(xué)用溫度傳感器研究一定質(zhì)量理想氣體的等容變化，得到P-T圖像如圖4所示，圖線不過原點(diǎn)，延長線與T軸交點(diǎn)為-300℃。（1）解釋圖線不過原點(diǎn)的原因。（5分）（2）若實(shí)驗(yàn)中氣體體積V=0.5L，在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下（P0=1atm，T0=273K），求氣體摩爾數(shù)n（R=0.082L·atm/(mol·K)）。（6分）（3）提出一種改進(jìn)實(shí)驗(yàn)的方案，使圖線過原點(diǎn)。（4分）解析：（1）溫度傳感器零點(diǎn)校準(zhǔn)誤差，或容器熱脹冷縮導(dǎo)致體積變化。（2）由理想氣體狀態(tài)方程(P