某一電壓表的刻度線清楚，但刻度上的數(shù)字模糊不清了．某物理課外興趣小組的同學們?yōu)榱藴y定該電壓表的量程和內(nèi)阻，設(shè)計了如圖甲所示的電路圖，已知定值電阻的阻值為R₀．請您按要求完成以下問題．   ①請按照圖甲的電路圖，在圖乙的實物圖上完成連線．

②該小組同學接通電路后，無論怎么調(diào)節(jié)滑動變阻器，電壓表也無法達到滿偏刻度．但他們發(fā)現(xiàn)，當電壓表指針達到三分之二滿偏刻度時，電流表A₁、A₂的示數(shù)分別為I₁、I₂．則該電壓表的量程為        ，該電壓表的內(nèi)阻為        ．（以上兩空均用I₁、I₂、R₀表示）③由于電流表A₁有內(nèi)阻，該小組測出的電壓表量程的測量值比真實值               ，內(nèi)阻的測量值比真實值           ．（以上兩空選填“偏大”、“偏小”或“相等”）．

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（1）利用單擺驗證小球平拋運動規(guī)律，設(shè)計方案如圖a所示，在懸點O正下方有水平放置的熾熱的電熱線P，當懸線擺至電熱絲處時能輕易被燒斷；MN為水平木板，已知懸線長為L，懸點到木板的距離OO′=h（h＞L）．

①將小球向左拉起后自由釋放，最后小球落到木板上的C點，O′C=s，則小球做平拋運動的初速度為v₀=

 

．
②在其他條件不變的情況下，若改變釋放小球時懸線與豎直方向的夾角θ，小球落點與O'點的水平距離s將隨之改變，經(jīng)多次實驗，以s²為縱坐標、cosθ為橫坐標，得到如圖b所示圖象．則當θ=30°時，s為

 

m；若懸線長L=1.0m，懸點到木板間的距離OO′為

 

m．
（2）某學校實驗室新進了一批低電阻的電磁螺線管．已知螺線管使用的金屬絲電阻率ρ=1.7×10^-8Ω?m．課外活動小組的同學設(shè)計了一個試驗來測算螺線管使用的金屬絲長度．他們選擇了多用電表、電流表、電壓表、開關(guān)、滑動變阻器、螺旋測微器（千分尺）、導線和學生電源等．
①他們使用多用電表粗測金屬絲的電阻，操作過程分以下三個步驟：（請?zhí)顚懙贗I步操作）
Ⅱ．

 

；
Ⅲ．把紅黑表筆分別與螺線管金屬絲的兩端相接，多用表的示數(shù)如圖c所示．
②根據(jù)多用電表示數(shù)，為了減少實驗誤差，并在實驗中獲得較大的電壓調(diào)節(jié)范圍，應(yīng)從圖d的A、B、C、D四個電路中選擇

 

電路來測量金屬絲電阻；
③他們使用千分尺測量金屬絲的直徑，示數(shù)如圖e所示，金屬絲的直徑為

 

mm；
④根據(jù)多用電表測得的金屬絲電阻值，可估算出繞制這個螺線管所用金屬絲的長度約為

 

m．（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）
⑤用電流表和電壓表測量金屬絲的電阻時，由于電壓表、電流表內(nèi)阻的影響，不論使用電流表內(nèi)接法還是電流表外接法，都會產(chǎn)生系統(tǒng)誤差．按如圖f所示的電路進行測量，可以消除由于電表內(nèi)阻造成的系統(tǒng)誤差．利用該電路進行實驗的主要操作步驟是：
第一步：先將R₂的滑動頭調(diào)到最左端，單刀雙擲開關(guān)S₂向1閉合，閉合開關(guān)S₁，調(diào)節(jié)滑動變阻器R₁和R₂，使電壓表和電流表的示數(shù)盡量大些（在不超過量程的情況下），讀出此時電壓表和電流表的示數(shù)U₁、I₁．
第二步：保持兩滑動變阻器滑動頭位置不變，將單刀雙擲開頭S₂向2閉合，讀出此時電壓表和電流表的示數(shù)U₂、I₂．
請寫出由以上記錄數(shù)據(jù)計算被測電阻R_x的表達式R_x=

 

．

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（1）某實驗小組采用圖1所示的裝置探究“動能定理”，圖中小車中可放置砝碼，實驗中，小車碰到制動裝置時，鉤碼尚未到達地面，打點針時器工作頻率為50Hz．
Ⅰ．實驗的部分步驟如下：
①在小車中放入砝碼，把紙帶穿過打點計時器，連在小車后端，用細線連接小車和鉤碼；
②將小車停在打點計時器附近，接通電源，釋放小車，小車拖動紙帶，打點計時器在紙帶上打下一列點，斷開開關(guān)；
③改變鉤碼或小車中砝碼的數(shù)量，更換紙帶，重復②的操作．
Ⅱ．圖2是鉤碼質(zhì)量為0.03kg，砝碼質(zhì)量為0.02kg時得到的一條紙帶，在紙帶上選擇起始點O及A、B、C、D和E五個計數(shù)點，可獲得各計數(shù)點到O的距離s及對應(yīng)時刻小車的瞬時速度v，請將C點的測量結(jié)果填在表1中的相應(yīng)位置（計算結(jié)果保留兩外有效數(shù)字）．

Ⅲ．在小車的運動過程中，對于鉤碼、砝碼和小車組成的系統(tǒng)，

鉤碼的重力

鉤碼的重力

做正功，

小車所受阻力

小車所受阻力

做負功．
Ⅳ．實驗小組根據(jù)實驗數(shù)據(jù)繪出了圖3中的圖線（其中△v²=v²-v²₀），根據(jù)圖線可獲得的結(jié)論是

小車初末速度的平方差與位移成正比

小車初末速度的平方差與位移成正比

．要驗證“動能定理”，還需要測量的物理量是摩擦力和

小車的質(zhì)量

小車的質(zhì)量

．
表1紙帶的測量結(jié)果

測量點	s/cm	v/（m
0	0.00	0.35
A	1.51	0.40
B	3.20	0.45
C	5.06 5.06	0.49 0.49
D	7.15	0.54
E	9.41	0.60

（2）甲、乙兩個實驗小組選用下面不同的實驗器材完成“測定金屬絲的電阻率”的實驗，除待測金屬絲（金屬絲的電阻R_x約為3Ω）外，實驗室還備有的實驗器材如下：
A．電壓表V₁（量程3V，內(nèi)阻約為15kΩ）     B．電壓表V₂（量程l5V，內(nèi)阻約為75kΩ）
C．電流表A₁（量程3A，內(nèi)阻約為0.2Ω）     D．電流表A₂（量程600mA，內(nèi)阻約為1Ω）
E．滑動變阻器R₁（0～100Ω，0.6A）          F．滑動變阻器R₂（0～2000Ω，0.1A）
G．輸出電壓為3V的直流穩(wěn)壓電源E        H．螺旋測微器（千分尺）、刻度尺
I．電阻箱                                J．開關(guān)S，導線若干
甲組根據(jù)選用的器材設(shè)計了（a）、（b）兩個測電阻的電路圖4．則：
①為減小實驗誤差，甲組同學還選用的實驗器材有（填代號）

ADEGH

ADEGH

．選用的電路圖

b

b

 （選填“（a）”或“（b）”），但用該電路電阻的測量值將

小于

小于

真實值．
②若用刻度尺測得金屬導線長度為l=60.00cm，用螺旋測微器測得金屬絲的直徑及兩表的示數(shù)分別如圖5所示，則金屬絲的直徑為d=

0.785

0.785

mm．電流表和電壓表的示數(shù)分別為I=

1.20

1.20

A和U=

0.50

0.50

V．用上述測量數(shù)據(jù)可計算出電阻率的表達式為

πUd2

4IL

πUd2

4IL

．
乙組同學仍用螺旋測微器測得金屬絲的直徑，記為d，實物電路如圖6．實驗時他們記錄了在電阻箱阻值一定的情況下，金屬絲接入不同的長度L和對應(yīng)的電流I的值，接下來在坐標紙上畫出了

1

I

-L的關(guān)系圖線由于是直線，設(shè)其斜率為k，直流穩(wěn)壓電源的輸出電壓為U，則計算金屬絲電阻率的表達式為

kdU

kdU

（用k、d、U表示）

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1．A   2．A   3．D   4．D   5．C

6 C 7 D 8 A 9 C 10 D 11 A 12 B 13 B

14．B　解析：選項C電荷數(shù)不守恒，故C錯，選項AD中的質(zhì)量數(shù)不守恒，也錯。

15．B  碳顆粒的布朗運動是水分子無規(guī)則運動的反映，A錯誤；分子間引力與斥力大小相等，即分子間作用力表現(xiàn)為零時，分子勢能最小，B正確；由于不知道液體的密度，不能計算體積，故不能估算出該液體的分子直徑，C錯誤；分子間的相互作用表現(xiàn)為引力時，隨著分子間距的增大分子間的作用力先增大后減小，D錯誤。

16．D　解析：AB間的彈力始終垂直于斜面方向，與運動狀態(tài)無關(guān)。不發(fā)生相對滑動即保持相對靜止，同一瞬間具有共同的加速度和速度，分析A可知加速度a = gtanθ時即能出現(xiàn)這種情況。

17．BC　解析：同種介質(zhì)中波速相同，傳播相同的距離所用的時間相同。根據(jù)波速v =可知波長長的甲周期也長，所以P點回到平衡位置的時間長，B正確。根據(jù)v = λf可知波長與頻率成反比，故C正確。甲、乙兩列波的頻率不同，不能產(chǎn)生穩(wěn)定的干涉圖樣。

18．ABC 萬有引力提供飛船做圓周運動的向心力，設(shè)飛船質(zhì)量為m?，有，又月球表面萬有引力等于重力，，兩式聯(lián)立可以求出月球的半徑R、質(zhì)量M、月球表面的重力加速度；故A、B、C都正確。

19．BD　解析：由于在上表面的入射角相同，根據(jù)折射率n =可知在下表面射出時入射角不同，折射角相同，故A錯。由于紅光折射率小，在上表面的折射角大，所以在玻璃中的所經(jīng)歷的路程比藍光長，即D正確。由于n =，紅光在玻璃中的傳播速度比藍光大。由于同一種光在不同介質(zhì)中頻率不變，由于c = λ_真f，v = λ_玻璃f，所以B正確。光子能量E = hυ，頻率不變，能量不變，故C錯。

20．AC　解析：小球只受兩個力的作用，即重力和洛倫茲力，而洛倫茲力不做功，小球又在做勻速圓周運動，所以重力也不做功，故小球只能在水平面內(nèi)運動，并且洛倫茲力的水平分力要提供向心力，而豎直分力平衡重力。所以小球只可能在S上方運動，并且洛倫茲力方向要斜向上。由左手定則可判斷從S極看去小球的運動方向是順時針的。

21．BCD　解析：由可知S₁從2撥向1，n₁減小，U₂增大，P₂增大，P₁增大，所以I₁也增大，電流表示數(shù)增大，A錯。S₂從4撥向3，n₂減小，U₂減小，P₂減小，P₁減小，所以I₁也減小，電流表示數(shù)減小，B正確。斷開S₃，負載電阻增大，I₂減小，由于可知I₁也減小，C正確。R₃的滑動觸頭上移，R₃變大，負載電阻也變大，與C選項相似，D也正確。

22．（17分）【答案】

（1）（6分） 1.055     6.123

（2）I．①ABCD （選對一個得1分，共4分） ②AD （全選對得2分，選不全但無錯誤得1分）   

II．①如圖所示（2分）     ②11.0（1分）；1.3V（1分）；2.0Ω（1分）

【解析】（1）小球每次做平拋運動的初速度必須相同，因此每次都要使小球從斜槽上緊靠擋板處由靜止釋放。小球水平方向勻速直線運動，，，聯(lián)立即可解得正確結(jié)果。

（2）本題的實驗原理是閉合電路歐姆定律，由U - I圖象的縱軸截距可得電動勢，斜率的大小可得內(nèi)阻，利用電阻箱和電壓表也可以測出電動勢和內(nèi)阻，電路圖和數(shù)據(jù)處理見答案。

【點評】本題是兩個創(chuàng)新性實驗題。考查學生“能根據(jù)要求靈活運用已學過的自然科學理論、實驗方法和儀器，設(shè)計簡單的實驗方案并處理相關(guān)的實驗問題”的能力。本題充分體現(xiàn)了近年來高考實驗命題的新趨勢。

23．【答案】（1）2.0 m/s²；（2）50.0m

【解析】（1）人在斜面上受力如圖所示，建立圖示坐標系，設(shè)人在斜坡上滑下的加速度為a₁，由牛頓第二定律有

又             

聯(lián)立解得　a₁ = g（sinθ－μcosθ）     

代入數(shù)據(jù)得　a₁ = 2.0 m/s²        

（2）人在水平滑道上受力如圖，由牛頓第二定律有

又      

將以上各式聯(lián)立解得　a = μg = 5 m/s²     

設(shè)從斜坡上滑下的距離為L_AB，由勻變速運動的公式得

聯(lián)立解得　．

【點評】本題考查牛頓運動定律和運動學規(guī)律，考查考生運用基礎(chǔ)知識分析解決學科內(nèi)綜合題的能力，是高考熱點題型。

24．（19分）【答案】（1）（2）

【解析】（1）電子與夸克作彈性碰撞，由動量守恒定律和能量守恒定律，得：

         ①  （3分）

     ②  （3分）

解得：      ③    （2分）

又

即    ④    （2分）

（2）夸克m₂與夸克m₃相互作用，當二者速度相同時，彈簧彈性勢能最大即介子內(nèi)能Q最大。由動量守恒定律和能量守恒定律，得：

   ⑤     （3分）

     ⑥      （3分）

解得：    ⑦      （3分）

【點評】本題以微觀粒子間的碰撞為題材，考查動量、能量守恒定律，同時考查考生審題能力、獲取有效信息建立模型的能力。試題情景比較新穎，符合近年來高考聯(lián)系實際命題的趨勢。

25．（20分）【答案】（1）0.75m/s²（2）（3）R=0.4ΩQ=12.35 J

【解析】（1）由圖象知12s末導體棒ab的速度為v₁=9m/s，在0－12s內(nèi)的加速度大小為

m/s²=0.75m/s²      ①（2分）

（2）t₁=12s時，導體棒中感應(yīng)電動勢為

E=BLv₁                ②（1分）

感應(yīng)電流       ③   （1分）

導體棒受到的安培力F₁=BIL

即        ④（1分）

此時電動機牽引力為      ⑤（1分）

由牛頓第二定律得     ⑥  （2分）

由圖象知17s末導體棒ab的最大速度為v₂=10m/s，此時加速度為零，同理有

    ⑦（2分）

由①②兩式解得   ，R=0.4Ω ⑧  （2分）

（3）0－12s內(nèi)，導體棒勻加速運動的位移   m  ⑨  （2分）

12－17s內(nèi)，導體棒的位移       m    ⑩（2分）

由能量守恒得           ⑾（3分）