2022屆高考物理二輪復(fù)習(xí)卷：力學(xué)實(shí)驗(yàn)-在線組卷

1. (2021高一下·富平期末) 某同學(xué)利用圖（a）所示裝置驗(yàn)證動能定理。調(diào)整木板的傾角平衡摩擦阻力后，掛上鉤碼，鉤碼下落，帶動小車運(yùn)動并打出紙帶。某次實(shí)驗(yàn)得到的紙帶及相關(guān)數(shù)據(jù)如圖（b）所示。

已知打出圖（b）中相鄰兩點(diǎn)的時間間隔為0.02 s，從圖（b）給出的數(shù)據(jù)中可以得到，打出B點(diǎn)時小車的速度大小v_B=m/s，打出P點(diǎn)時小車的速度大小v_P=m/s（結(jié)果均保留2位小數(shù)）。

若要驗(yàn)證動能定理，除了需測量鉤碼的質(zhì)量和小車的質(zhì)量外，還需要從圖（b）給出的數(shù)據(jù)中求得的物理量為。

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2. (2023高一下·易門期末) 某同學(xué)利用圖（a）所示裝置研究平拋運(yùn)動的規(guī)律。實(shí)驗(yàn)時該同學(xué)使用頻閃儀和照相機(jī)對做平拋運(yùn)動的小球進(jìn)行拍攝，頻閃儀每隔 $\text{[math]}$ 發(fā)出一次閃光，某次拍攝后得到的照片如圖（b）所示（圖中未包括小球剛離開軌道的影像）。圖中的背景是放在豎直平面內(nèi)的帶有方格的紙板，紙板與小球軌跡所在平面平行，其上每個方格的邊長為 $\text{[math]}$ 。該同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中測得的小球影像的高度差已經(jīng)在圖（b）中標(biāo)出。

完成下列填空：（結(jié)果均保留2位有效數(shù)字）

（1）小球運(yùn)動到圖（b）中位置A時，其速度的水平分量大小為 $\text{[math]}$ ，豎直分量大小為 $\text{[math]}$ ；
（2）根據(jù)圖（b）中數(shù)據(jù)可得，當(dāng)?shù)刂亓铀俣鹊拇笮?span id="8m9zpse" class="filling" > $\text{[math]}$ 。

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3. (2020高三上·湖北期中) 小李同學(xué)利用圖①裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律時，打出如圖②所示的紙帶，已知打點(diǎn)計時器頻率為 $\text{[math]}$ 。

（1）下列關(guān)于該實(shí)驗(yàn)說法正確的是______。

A . 紙帶必須盡量保持豎直方向以減小摩擦阻力作用 B . 為了驗(yàn)證機(jī)械能守恒，必須選擇紙帶上打出的第一個點(diǎn)作為起點(diǎn) C . 將電磁打點(diǎn)計時器改成電火花計時器可以減少紙帶和打點(diǎn)計時器間的摩擦 D . 可以選擇較輕的物體作為重物以延長下落的時間，實(shí)驗(yàn)效果更好
（2）根據(jù)圖②中紙帶的數(shù)據(jù)，打下C點(diǎn)時重物的速度為 $\text{[math]}$ （結(jié)果保留2位小數(shù)）。
（3）小明同學(xué)用兩個形狀完全相同，但質(zhì)量不同的重物 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 分別進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，測得幾組數(shù)據(jù)，并作出 $\text{[math]}$ 圖象，如圖③所示，由圖象可判斷 $\text{[math]}$ 的質(zhì)量 $\text{[math]}$ 的質(zhì)量（選填“大于”或“小于”）。

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4. (2021高三上·新都月考) 某同學(xué)設(shè)計出如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置來“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”，讓小球從A點(diǎn)自由下落，下落過程中經(jīng)過A點(diǎn)正下方的光電門B時，光電計時器記錄下小球通過光電門時間t，當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間．

（1）為了驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，該實(shí)驗(yàn)還需要測量下列哪兩個物理量_____________．

A . 小球的質(zhì)量m B . AB之間的距離H C . 小球從A到B的下落時間t_AB D . 小球的直徑d
（2）小球通過光電門時的瞬時速度v=（用題中所給的物理量表示）．
（3）調(diào)整AB之間距離H，多次重復(fù)上述過程，作出 $\text{[math]}$ 隨H的變化圖象如圖乙所示，若小球下落過程中機(jī)械能守恒，則該直線的斜率k=（用題中所給的物理量表示）．

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5. (2021·山東模擬) 某同學(xué)利用滑塊在氣墊導(dǎo)軌上的運(yùn)動測量當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣?，如圖（a）所示，所用器材包括：氣墊導(dǎo)軌、滑塊（上方安裝有寬度為d的遮光片）、數(shù)字計時器、光電門等。導(dǎo)軌下方兩支點(diǎn)間的距離為l。實(shí)驗(yàn)步驟如下：

（1）開動氣泵，調(diào)節(jié)氣墊導(dǎo)軌，輕推滑塊，當(dāng)光電門A記錄的遮光時間（填“大于”“小于”或“等于”）光電門B記錄的遮光時間時，認(rèn)為氣墊導(dǎo)軌水平；
（2）用游標(biāo)卡尺測量遮光片寬度d。如圖（b）所示，d=cm；
（3）在導(dǎo)軌左支點(diǎn)下加一高度為h的墊塊，讓滑塊從導(dǎo)軌頂端滑下，記錄遮光片經(jīng)過A、B兩處光電門的光時間△t₁、△t₂及遮光片從A運(yùn)動到B所用的時間t₁₂ ，可求出重力加速度g=（用題中給出的物理量符號表示）；
（4）分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn)，重力加速度的測量值比該地的實(shí)際值偏小，寫出一條產(chǎn)生這一結(jié)果的可能原因：。

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6. (2021高三上·南寧月考) 某同學(xué)用如圖甲所示裝置結(jié)合頻閃照相研究平拋運(yùn)動。重力加速度g=10m/s。

（1）關(guān)于實(shí)驗(yàn)要點(diǎn)，下列說法正確的是_______。

A . 選用的斜槽越光滑越好 B . 調(diào)節(jié)斜槽，使斜槽槽口切線水平 C . 調(diào)節(jié)紙板，使紙板面豎直且與小球運(yùn)動軌道所在平面平行 D . 畫平拋運(yùn)動軌跡時，將槽口在紙板上的水平投影作為平拋運(yùn)動的起點(diǎn)
（2）讓小球從斜槽上合適的位置由靜止釋放，頻閃照相得到小球的位置如圖乙所示，A、B、C是相鄰三次閃光小球成像的位置，坐標(biāo)紙每小格邊長為5cm，則小球從槽口拋出的初速度大小為v₀=m/s，小球從槽口拋出到運(yùn)動到B點(diǎn)位置所用的時間為t=s；B點(diǎn)離槽口的水平距離x=m。

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7. (2020·鄂爾多斯模擬) 實(shí)驗(yàn)：小車速度隨時間變化的規(guī)律的裝置，可以完成許多力學(xué)實(shí)驗(yàn)。如圖甲所示（重力加速度g）

（1）以下說法正確的是________

A . 用此裝置“探究小車速度隨時間變化的規(guī)律”時，不需要鉤碼總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量，但必須平衡摩擦力 B . 用此裝置“探究加速度與力的關(guān)系”時，每次改變鉤碼個數(shù)后，不需要重新平衡摩擦力：“探究加速度與質(zhì)量關(guān)系”時，每次改變小車質(zhì)量需重新平衡摩擦力 C . 用此裝置“探究功與速度變化關(guān)系”時，不需要平衡摩擦力 D . 若在小車和細(xì)線之間安裝一個力的傳感器在“探究加速度與力的關(guān)系”時，不需要滿足鉤碼質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量
（2）利用此裝置“探究在外力一定的條件下，物體的加速度與質(zhì)量的關(guān)系”時通過在小車上添加鉤碼來改變小車的質(zhì)量，得到圖乙所示的實(shí)驗(yàn)圖象，橫坐標(biāo)m為小車上鉤碼的質(zhì)量，設(shè)圖乙中直線的斜率為K，在縱軸上的截距為b，若牛頓運(yùn)動定律成立，則小車受到的拉力為，小車的質(zhì)量（不計車上的鉤碼）為。（用K、b來表示本題結(jié)果）
（3）某同學(xué)利用此裝置“探究在小車質(zhì)量一定的條件下，物體的加速度與拉力F的關(guān)系”時，通過增加繩子下端掛的鉤碼個數(shù)來改變小車所受的拉力F，得到小車的加速度a與拉力F的數(shù)據(jù)，畫出a—F圖象，發(fā)現(xiàn)當(dāng)F較大時圖象發(fā)生了如圖丙所示的彎曲，當(dāng)F無窮大時圖象將趨于一條水平線，則此時對應(yīng)的加速度a=；該同學(xué)經(jīng)過思考后將實(shí)驗(yàn)方案改變?yōu)橛眯≤囍械你^碼掛在繩的下端增加外力，那么關(guān)于該同學(xué)的修正方案，下列說法正確的是。
A．該修正方案可以避免a-F圖線末段發(fā)生彎曲

B．該修正方案可以避免a-F圖線末段發(fā)生彎曲的條件是小車質(zhì)量大于等于細(xì)線下鉤碼質(zhì)量

C．該修正方案畫出的a-F圖線斜率倒數(shù)為小車的質(zhì)量

D．該修正方案畫出的a-F圖線斜率倒數(shù)為小車總質(zhì)量和繩下鉤碼質(zhì)量的總和

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8. (2021·梅州模擬)

（1）用螺旋測微器測量金屬絲的直徑，為防止讀數(shù)時測微螺旋發(fā)生轉(zhuǎn)動，讀數(shù)前應(yīng)先旋緊如圖所示的部件（選填“A”、“B”、“C”或“D”）。從圖中的示數(shù)可讀出合金絲的直徑為 $\text{[math]}$ mm。
（2）如圖，用“碰撞實(shí)驗(yàn)器”可以驗(yàn)證動量守恒定律，即研究兩個小球在軌道水平部分碰撞前后的動量關(guān)系。

①如圖中O點(diǎn)是小球拋出點(diǎn)在地面上的垂直投影。實(shí)驗(yàn)時，先讓入射球 $\text{[math]}$ 多次從斜軌上S位置靜止釋放，找到其平均落點(diǎn)的位置P，測量平拋射程OP。然后，把被碰小球 $\text{[math]}$ 靜置于水平軌道末端，再將入射球 $\text{[math]}$ 從斜軌上S位置靜止釋放，與小球 $\text{[math]}$ 相碰，并多次重復(fù)。

接下來要完成的必要步驟是。（填選項(xiàng)前的符號）

A．用天平測量兩個小球的質(zhì)量 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$

B．測量小球 $\text{[math]}$ 開始釋放高度 $\text{[math]}$

C．測量拋出點(diǎn)距地面的高度 $\text{[math]}$

D．分別找到 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 相碰后平均落地點(diǎn)的位置M、N

E.測量平拋射程OM，ON

②本實(shí)驗(yàn)中若兩球相碰前后動量守恒，其表達(dá)式可表示為（用①中測量的量表示）

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9. (2020·海南模擬) 用圖甲所示裝置探究物體的加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系。實(shí)驗(yàn)前已經(jīng)調(diào)節(jié)滑輪高度，使滑輪和小車間的細(xì)線與木板平行，已經(jīng)平衡了摩擦力。g＝9.8m/s² ．

（1）實(shí)驗(yàn)時保持小車（含車中砝碼）的質(zhì)量M不變，用打點(diǎn)計時器測出小車運(yùn)動的加速度α．圖乙為懸掛一個鉤碼后實(shí)驗(yàn)中打出紙帶的一部分，從比較清晰的點(diǎn)跡起，在紙帶上標(biāo)出連續(xù)的5個計數(shù)點(diǎn)A、B、C、D、E，相鄰兩個計數(shù)點(diǎn)之間都有4個點(diǎn)跡未標(biāo)出，測得各計數(shù)點(diǎn)到A點(diǎn)間的距離如圖乙所示。已知所用電源的頻率為50Hz，則小車的加速度大小a＝m/s² ．若懸掛鉤碼的質(zhì)量為50g，把懸掛的鉤碼和小車（含車中砝碼）看成一個整體，則小車（含車中砝碼）的質(zhì)量M＝kg．（結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字）
（2）實(shí)驗(yàn)時保持懸掛鉤碼的質(zhì)量m不變，在小車上增加砝碼，改變小車的質(zhì)量，得到對應(yīng)的加速度，若用加速度作為縱軸，小車（含車中砝碼）的質(zhì)量用M表示，為得到線性圖象，則橫軸代表的物理量為。

A . 小車（含車中砝碼）的質(zhì)量M B . 小車（含車中砝碼）的質(zhì)量與懸掛鉤碼的質(zhì)量之和m+M C . 小車（含車中砝碼）的質(zhì)量與懸掛鉤碼的質(zhì)量之和的倒數(shù) $\text{[math]}$ D . 懸掛鉤碼質(zhì)量的倒數(shù) $\text{[math]}$

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10. (2021高三上·遼寧月考) 如圖所示為某同學(xué)進(jìn)行探究“加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)裝置，數(shù)字化信息系統(tǒng)能直接獲取到小車加速度a的大小，滑輪與細(xì)線的摩擦可忽略不計。

（1）使用該裝置進(jìn)行下列實(shí)驗(yàn)時，下列說法正確的是__________。

A . 測力計的示數(shù)等于沙桶和沙子所受的總重力 B . 測力計的示數(shù)小于沙桶和沙子所受的總重力 C . 測力計的示數(shù)等于小車所受拉力的一半 D . 測力計的示數(shù)小于小車所受拉力的一半
（2）改變該裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時，下列說法正確的是__________。

A . 若把測力計換成力傳感器，仍需要平衡小車與桌面間的摩擦力 B . 若把測力計換成力傳感器，則不需要平衡小車與桌面間的摩擦力 C . 若把測力計左端固定點(diǎn)稍稍上移，則力的測量值大于真實(shí)值 D . 若把測力計左端固定點(diǎn)稍稍上移，力的測量值小于真實(shí)值
（3）使用該裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時，保持桌面水平，得到的圖像可能是圖2中的（圖2中甲、乙、丙三條線為平行直線）。

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11. (2021高三上·運(yùn)城期中) 某探究小組想利用驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的裝置測量當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣?，如圖（甲）所示?？蚣苌涎b有可上下移動位置的光電門1和固定不動的光電門2；框架豎直部分緊貼一刻度尺，零刻度線在上端，可以測量出兩個光電門到零刻度線的距離；框架水平部分用電磁鐵吸住一個質(zhì)量為m的小鋼球，小鋼球的重心所在高度恰好與刻度尺零刻度線對齊。切斷電磁鐵線圈中的電流時，小鋼球由靜止釋放，當(dāng)小鋼球先后經(jīng)過兩個光電門時，與光電門連接的傳感器即可測算出其速度大小 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 。小組成員保證光電門2的位置不變，多次改變光電門1的位置，得到多組 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 的數(shù)據(jù)，建立如圖（乙）所示的坐標(biāo)系并描點(diǎn)連線，得出圖線的斜率為k。

（1）用20分度的游標(biāo)卡尺測量小鋼球的直徑，如圖（丙）所示，該小鋼球的直徑是mm；
（2）下面關(guān)于減小重力加速度的測量誤差的說法中正確的是______；

A . 光電門1的位置盡可能靠近刻度尺零刻度 B . 光電門1的位置不能太靠近光電門2 C . 換用大小相同但密度較小的小塑料球完成此實(shí)驗(yàn)，對測量結(jié)果沒有影響
（3）當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹?span id="6i1xjki" class="filling" >（用k表示）；
（4）撤掉光電門1，也能測出當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣取？紤]到切斷電流時電磁鐵線圈中的磁性不能馬上消失，利用 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 的數(shù)據(jù)測出的當(dāng)?shù)刂亓铀俣缺仍桨赶啾?span id="rdfx3yx" class="filling" >（選填“偏大”、“偏小”、“相等”）。

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12. (2021高三上·定遠(yuǎn)月考) 用下列器材測量小車質(zhì)量 $\text{[math]}$ 。小車，一端帶有定滑輪的平直軌道，墊塊，細(xì)線，打點(diǎn)計時器，紙帶，頻率為 $\text{[math]}$ 的交流電源，直尺，6個槽碼，每個槽碼的質(zhì)量均為 $\text{[math]}$ 。

（1）完成下列實(shí)驗(yàn)步驟中的填空：
i.按圖甲安裝好實(shí)驗(yàn)器材，跨過定滑輪的細(xì)線一端連接在小車上，另一端懸掛著6個槽碼。改變軌道的傾角，用手輕撥小車，直到打點(diǎn)計時器在紙帶上打出一系列的點(diǎn)，表明小車沿傾斜軌道勻速下滑；

ii.保持軌道傾角不變，取下1個槽碼（即細(xì)線下端懸掛5個槽碼），讓小車拖著紙帶沿軌道下滑，根據(jù)紙帶上打的點(diǎn)跡測出加速度a；

iii.依次減少細(xì)線下端懸掛的槽碼數(shù)量，重復(fù)步驟ii；

iv.以取下槽碼的總個數(shù) $\text{[math]}$ 的倒數(shù) $\text{[math]}$ 為橫坐標(biāo)， $\text{[math]}$ 為縱坐標(biāo)，在坐標(biāo)紙上作出 $\text{[math]}$ 關(guān)系圖線。
（2）已知重力加速度大小 $\text{[math]}$ ，計算結(jié)果均保留三位有效數(shù)字，請完成下列填空：
①下列說法錯誤的是；

A．接通電源后，再將小車從靠近打點(diǎn)計時器處釋放

B．小車下滑時，位于定滑輪和小車之間的細(xì)線應(yīng)始終跟傾斜軌道保持平行

C．實(shí)驗(yàn)中必須保證細(xì)線下端懸掛槽碼的質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量

D．若細(xì)線下端懸掛著2個槽碼，則小車在下滑過程中受到的合外力大小為 $\text{[math]}$

②某次實(shí)驗(yàn)獲得如圖乙所示的紙帶，相鄰計數(shù)點(diǎn)間均有4個點(diǎn)未畫出，則在打“5”點(diǎn)時小車的速度大小 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ ，加速度大小 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ ；

③寫出 $\text{[math]}$ 隨 $\text{[math]}$ 變化的關(guān)系式（用 $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ 表示）；

④測得 $\text{[math]}$ 關(guān)系圖線的斜率為 $\text{[math]}$ ，則小車質(zhì)量 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ 。

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13. (2021高三上·湖南月考) 下圖是某小組進(jìn)行“研究物體平拋運(yùn)動規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)裝置；每次將小球從圓弧軌道釋放。通過調(diào)節(jié)鐵架臺上擋板的高度，小球與擋板相撞，記錄撞擊使小球在擋板上留下的痕跡點(diǎn)。

（1）以下是實(shí)驗(yàn)過程中的些做法，其中合理的是______。

A . 每次小球釋放的初始位置可任意選擇 B . 安裝軌道時，使其末端保持水平 C . 當(dāng)鐵架臺擋板傾斜時，不會導(dǎo)致小球平拋運(yùn)動軌跡點(diǎn)出現(xiàn)誤差 D . 描繪軌跡圖時以軌道與木板的等高點(diǎn)作為小球平拋運(yùn)動的起點(diǎn)高度
（2）以小球離開軌道開始平拋運(yùn)動位置為坐標(biāo)原點(diǎn)，豎直向下為y軸正方向，水平向右為x軸正方向，小球平拋初速度為 $\text{[math]}$ ，重力加速度為g。理論上，y關(guān)于x的函數(shù)為。（用 $\text{[math]}$ 、g表示）
（3）如裝置圖所示，當(dāng)擋板從軌道底端等高位置O開始，每次向下調(diào)節(jié)相同高度至A、B、C、D位置，擋板上的撞擊點(diǎn)如下圖中1、2、3、4所示，其中位置A對應(yīng)下圖中的（1、2、3、4）；間距 $\text{[math]}$ （結(jié)果可用根號表示）。

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14. 如圖1所示，某組同學(xué)借用“探究a與F、m之間的定量關(guān)系”的相關(guān)實(shí)驗(yàn)思想、原理及操作，進(jìn)行“研究合外力做功和動能變化的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)：

（1）為減少阻力的影響，應(yīng)取下細(xì)繩及托盤，通過調(diào)整墊片的位置，改變長木板傾斜程度，根據(jù)打出的紙帶判斷小車是否做運(yùn)動；

（2）連接細(xì)繩及托盤，放入砝碼，通過實(shí)驗(yàn)得到如圖2所示的紙帶。紙帶上О為小車運(yùn)動起始時刻所打的點(diǎn)，選取時間間隔為 $\text{[math]}$ 的相鄰計數(shù)點(diǎn)A、B、C、D、E、F、G。實(shí)驗(yàn)時小車所受拉力為 $\text{[math]}$ ，小車的質(zhì)量為 $\text{[math]}$ ，請計算小車所受合外力做的功W和小車動能的變化 $\text{[math]}$ ，補(bǔ)填表中空格（結(jié)果保留至小數(shù)點(diǎn)后第四位）

	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$
$\text{[math]}$	0.0432	0.0572	0.0734	0.0915
$\text{[math]}$	0.0430	0.0570	0.0734	0.0907

分析上述數(shù)據(jù)可知：在實(shí)驗(yàn)誤差允許的范圍內(nèi) $\text{[math]}$ ，與理論推導(dǎo)結(jié)果一致。

（3）實(shí)驗(yàn)前已測得托盤質(zhì)量為 $\text{[math]}$ ，實(shí)驗(yàn)時該組同學(xué)放人托盤中的砝碼質(zhì)量應(yīng)為 $\text{[math]}$ （ $\text{[math]}$ ，結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）。

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小學(xué)

初中

高中

2022屆高考物理二輪復(fù)習(xí)卷：力學(xué)實(shí)驗(yàn)

副標(biāo)題：

*注意事項(xiàng)：

2022屆高考物理二輪復(fù)習(xí)卷：力學(xué)實(shí)驗(yàn)

綜合考試

試題分析

總體分析

題量分析

難度分析

知識點(diǎn)分析