专题28力学创新实验-2026年高考物理分类解析(原卷版+解析版)

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专题28力学创新实验-2026年高考物理分类解析(原卷版+解析版)

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2026年高考物理真题分类解析
专题28 力学创新实验
1. (2026高考物理广东卷第8题)某科技小组设计了测量薄膜压缩时间的实验,图1(a)为装置示意图。
(1)实验原理。
某种薄膜受到小球冲击时会发光,通过测量发光光谱的相对光强峰值,可得最大冲击力,结合动量定理可估测薄膜压缩时间。
(2)实验操作及数据处理。
①称量小球质量,记录质量。
②断开电磁铁电源,使小球从薄膜正上方自由下落。拍摄小球下落过程的视频。
③图1(b)为利用视频处理软件得到的小球接触薄膜瞬间前连续3个时刻的位置图。分别测量图中的距离和,可得为_________cm,为6.66 cm。相邻两个位置的时间间隔为T,则小球在位置处的速度=__________(用、和T表示);与薄膜接触前瞬间,小球在位置处的速度=__________(用、和T表示)。
④用光谱仪测得薄膜受到冲击时发光光谱的为158a·u。图2为已知的F—关系图像,可读得F为__________N。
⑤m=30.0g,T=0.02s,由动量定理可估测薄膜压缩时间,将数据代入可得t=_______s(结果保留3位有效数字)。
2 (2026高考物理河北卷第12题)
问题探究
某学生兴趣小组通过查阅资料了解到,利用电磁阀控制压缩空气驱动活塞运动可实现公交车门开合,遂以“电控气动技术的原理探索与应用”为主题开展探究式学习。
(1)分析电控气动门工作原理
图1是电控气动系统开门过程的简化图。电磁阀中的固定铁芯与线圈组成电磁铁,当开关闭合时,衔铁在电磁铁的吸引下带动三个阀芯一起向左运动,复位弹簧被压缩,储气罐内压缩空气经气孔B进入汽缸右侧气室。推动汽缸内活塞向__________(填“左”或“右”)运动,车门打开。同时,汽缸左侧气室中的气体从气孔__________(填“S”或“R”)排出。当断开时,复位弹簧推动衔铁和阀芯向右运动,压缩空气推动活塞,车门关闭。
(2)探究复位弹簧的受力情况
①同学们测量了复位弹簧在弹性限度内受到的作用力 与形变量 的数据,并标在了坐标纸上,如图2所示:请在答题卡上绘制出该弹簧的 图像。________
②根据绘制的 图像,得到该弹簧的劲度系数 __________N/mm(保留两位有效数字)。
同学们据此估算出电磁阀中电磁铁对阀芯的作用力仅有几牛顿,而资料显示,公交车实现车门开合所需的作用力高达上千牛顿。系统利用电控气动技术实现了“四两拨千斤”的效果。
(3)电控气动技术的应用设计
受此启发,同学们设计了一款温室自动开窗器,电路如图3所示。控制电路板的程序能够实现温度高于 时自动闭合开关,温度低于 时自动断开。电磁阀线圈工作电压为 ,而控制电路板的工作电压(5V)和电流较小,需配置电磁继电器作为控制开关。请在答题卡相应图上连线、完成电路、实现如下效果:闭合时,电磁阀中的电磁铁吸引衔铁左移,窗户打开;断开时,电磁阀中的衔铁右移,窗户关闭。2026年高考物理真题分类解析
专题28 力学创新实验
1. (2026高考物理广东卷第8题)某科技小组设计了测量薄膜压缩时间的实验,图1(a)为装置示意图。
(1)实验原理。
某种薄膜受到小球冲击时会发光,通过测量发光光谱的相对光强峰值,可得最大冲击力,结合动量定理可估测薄膜压缩时间。
(2)实验操作及数据处理。
①称量小球质量,记录质量。
②断开电磁铁电源,使小球从薄膜正上方自由下落。拍摄小球下落过程的视频。
③图1(b)为利用视频处理软件得到的小球接触薄膜瞬间前连续3个时刻的位置图。分别测量图中的距离和,可得为_________cm,为6.66 cm。相邻两个位置的时间间隔为T,则小球在位置处的速度=__________(用、和T表示);与薄膜接触前瞬间,小球在位置处的速度=__________(用、和T表示)。
④用光谱仪测得薄膜受到冲击时发光光谱的为158a·u。图2为已知的F—关系图像,可读得F为__________N。
⑤m=30.0g,T=0.02s,由动量定理可估测薄膜压缩时间,将数据代入可得t=_______s(结果保留3位有效数字)。
答案 ③6.26 = ④100 ⑤2.06×
解析 ③根据刻度尺的分度值为1mm需要估读到下一位,=262.6mm-200.0mm=62.6mm=6.26cm。
根据匀变速直线运动中间时刻瞬时速度等于该过程平均速度,可得=
根据速度公式,=+gT,又-=g,联立解得 =。
④用光谱仪测得薄膜受到冲击时发光光谱的为158a·u。由图2的F—关系图像,可读得F为100N。
⑤m=30.0g,T=0.02s,由动量定理可估测薄膜压缩时间,
结合=,将数据代入可得t=2.06×s。
2. (2026高考物理河北卷第12题)
问题探究
某学生兴趣小组通过查阅资料了解到,利用电磁阀控制压缩空气驱动活塞运动可实现公交车门开合,遂以“电控气动技术的原理探索与应用”为主题开展探究式学习。
(1)分析电控气动门工作原理
图1是电控气动系统开门过程的简化图。电磁阀中的固定铁芯与线圈组成电磁铁,当开关闭合时,衔铁在电磁铁的吸引下带动三个阀芯一起向左运动,复位弹簧被压缩,储气罐内压缩空气经气孔B进入汽缸右侧气室。推动汽缸内活塞向__________(填“左”或“右”)运动,车门打开。同时,汽缸左侧气室中的气体从气孔__________(填“S”或“R”)排出。当断开时,复位弹簧推动衔铁和阀芯向右运动,压缩空气推动活塞,车门关闭。
(2)探究复位弹簧的受力情况
①同学们测量了复位弹簧在弹性限度内受到的作用力 与形变量 的数据,并标在了坐标纸上,如图2所示:请在答题卡上绘制出该弹簧的 图像。________
②根据绘制的 图像,得到该弹簧的劲度系数 __________N/mm(保留两位有效数字)。
同学们据此估算出电磁阀中电磁铁对阀芯的作用力仅有几牛顿,而资料显示,公交车实现车门开合所需的作用力高达上千牛顿。系统利用电控气动技术实现了“四两拨千斤”的效果。
(3)电控气动技术的应用设计
受此启发,同学们设计了一款温室自动开窗器,电路如图3所示。控制电路板的程序能够实现温度高于 时自动闭合开关,温度低于 时自动断开。电磁阀线圈工作电压为 ,而控制电路板的工作电压(5V)和电流较小,需配置电磁继电器作为控制开关。请在答题卡相应图上连线、完成电路、实现如下效果:闭合时,电磁阀中的电磁铁吸引衔铁左移,窗户打开;断开时,电磁阀中的衔铁右移,窗户关闭。
【答案】(1) ①. 左 ②. R
(2) ①. ②. 0.22
(3)
解析 (1)储气罐内压缩空气经气孔B进入汽缸右侧气室。推动汽缸内活塞向左运动。同时,汽缸左侧气室中的气体从气孔R排出。
过尽可能多的数据点画直线,不在直线上的点应分布在直线两侧,F—x图像如图。
根据胡克定律,F=kx,可知F—x图像斜率即为该弹簧的劲度系数 N/mm≈0.22N/mm
(3)闭合时,电磁继电器的线圈中有了电流,会使触点3和2接触,K、J连通,电磁阀右侧电路形成闭合电路,电磁阀中的电磁铁吸引衔铁左移,窗户打开;断开时,电磁继电器的线圈中失去电流,在弹簧拉力作用下,会使触点3和2断开,衔铁在复位弹簧的弹力作用下,电磁阀中的衔铁右移,窗户关闭。连线情况如图。

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