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(xué)們?yōu)榱藴y(cè)定該電壓表的量程和內(nèi)阻，設(shè)計(jì)了如圖甲所示的電路圖，已知定值電阻的阻值為R₀．請(qǐng)您按要求完成以下問(wèn)題．   ①請(qǐng)按照?qǐng)D甲的電路圖，在圖乙的實(shí)物圖上完成連線．

②該小組同學(xué)接通電路后，無(wú)論怎么調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，電壓表也無(wú)法達(dá)到滿偏刻度．但他們發(fā)現(xiàn)，當(dāng)電壓表指針達(dá)到三分之二滿偏刻度時(shí)，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(cè)出的電壓表量程的測(cè)量值比真實(shí)值               ，內(nèi)阻的測(cè)量值比真實(shí)值           ．（以上兩空選填“偏大”、“偏小”或“相等”）．

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（1）利用單擺驗(yàn)證小球平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律，設(shè)計(jì)方案如圖a所示，在懸點(diǎn)O正下方有水平放置的熾熱的電熱線P，當(dāng)懸線擺至電熱絲處時(shí)能輕易被燒斷；MN為水平木板，已知懸線長(zhǎng)為L(zhǎng)，懸點(diǎn)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(diǎn)，O′C=s，則小球做平拋運(yùn)動(dòng)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(shí)懸線與豎直方向的夾角θ，小球落點(diǎn)與O'點(diǎn)的水平距離s將隨之改變，經(jīng)多次實(shí)驗(yàn)，以s²為縱坐標(biāo)、cosθ為橫坐標(biāo)，得到如圖b所示圖象．則當(dāng)θ=30°時(shí)，s為

 

m；若懸線長(zhǎng)L=1.0m，懸點(diǎn)到木板間的距離OO′為

 

m．
（2）某學(xué)校實(shí)驗(yàn)室新進(jìn)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(dòng)小組的同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)試驗(yàn)來(lái)測(cè)算螺線管使用的金屬絲長(zhǎng)度．他們選擇了多用電表、電流表、電壓表、開(kāi)關(guān)、滑動(dòng)變阻器、螺旋測(cè)微器（千分尺）、導(dǎo)線和學(xué)生電源等．
①他們使用多用電表粗測(cè)金屬絲的電阻，操作過(guò)程分以下三個(gè)步驟：（請(qǐng)?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(shí)驗(yàn)誤差，并在實(shí)驗(yàn)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(gè)電路中選擇

 

電路來(lái)測(cè)量金屬絲電阻；
③他們使用千分尺測(cè)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(cè)得的金屬絲電阻值，可估算出繞制這個(gè)螺線管所用金屬絲的長(zhǎng)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(cè)量金屬絲的電阻時(shí)，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(huì)產(chǎn)生系統(tǒng)誤差．按如圖f所示的電路進(jìn)行測(cè)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(jìn)行實(shí)驗(yàn)的主要操作步驟是：
第一步：先將R₂的滑動(dòng)頭調(diào)到最左端，單刀雙擲開(kāi)關(guān)S₂向1閉合，閉合開(kāi)關(guān)S₁，調(diào)節(jié)滑動(dòng)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(guò)量程的情況下），讀出此時(shí)電壓表和電流表的示數(shù)U₁、I₁．
第二步：保持兩滑動(dòng)變阻器滑動(dòng)頭位置不變，將單刀雙擲開(kāi)頭S₂向2閉合，讀出此時(shí)電壓表和電流表的示數(shù)U₂、I₂．
請(qǐng)寫出由以上記錄數(shù)據(jù)計(jì)算被測(cè)電阻R_x的表達(dá)式R_x=

 

．

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（1）某實(shí)驗(yàn)小組采用圖1所示的裝置探究“動(dòng)能定理”，圖中小車中可放置砝碼，實(shí)驗(yàn)中，小車碰到制動(dòng)裝置時(shí)，鉤碼尚未到達(dá)地面，打點(diǎn)針時(shí)器工作頻率為50Hz．
Ⅰ．實(shí)驗(yàn)的部分步驟如下：
①在小車中放入砝碼，把紙帶穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，連在小車后端，用細(xì)線連接小車和鉤碼；
②將小車停在打點(diǎn)計(jì)時(shí)器附近，接通電源，釋放小車，小車拖動(dòng)紙帶，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打下一列點(diǎn)，斷開(kāi)開(kāi)關(guān)；
③改變鉤碼或小車中砝碼的數(shù)量，更換紙帶，重復(fù)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(shí)得到的一條紙帶，在紙帶上選擇起始點(diǎn)O及A、B、C、D和E五個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，可獲得各計(jì)數(shù)點(diǎn)到O的距離s及對(duì)應(yīng)時(shí)刻小車的瞬時(shí)速度v，請(qǐng)將C點(diǎn)的測(cè)量結(jié)果填在表1中的相應(yīng)位置（計(jì)算結(jié)果保留兩外有效數(shù)字）．

Ⅲ．在小車的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，對(duì)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(fù)功．
Ⅳ．實(shí)驗(yàn)小組根據(jù)實(shí)驗(yàn)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(yàn)證“動(dòng)能定理”，還需要測(cè)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(cè)量結(jié)果

測(cè)量點(diǎn)	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(gè)實(shí)驗(yàn)小組選用下面不同的實(shí)驗(yàn)器材完成“測(cè)定金屬絲的電阻率”的實(shí)驗(yàn)，除待測(cè)金屬絲（金屬絲的電阻R_x約為3Ω）外，實(shí)驗(yàn)室還備有的實(shí)驗(yàn)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(dòng)變阻器R₁（0～100Ω，0.6A）          F．滑動(dòng)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(cè)微器（千分尺）、刻度尺
I．電阻箱                                J．開(kāi)關(guān)S，導(dǎo)線若干
甲組根據(jù)選用的器材設(shè)計(jì)了（a）、（b）兩個(gè)測(cè)電阻的電路圖4．則：
①為減小實(shí)驗(yàn)誤差，甲組同學(xué)還選用的實(shí)驗(yàn)器材有（填代號(hào)）

ADEGH

ADEGH

．選用的電路圖

b

b

 （選填“（a）”或“（b）”），但用該電路電阻的測(cè)量值將

小于

小于

真實(shí)值．
②若用刻度尺測(cè)得金屬導(dǎo)線長(zhǎng)度為l=60.00cm，用螺旋測(cè)微器測(cè)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(cè)量數(shù)據(jù)可計(jì)算出電阻率的表達(dá)式為

πUd2

4IL

πUd2

4IL

．
乙組同學(xué)仍用螺旋測(cè)微器測(cè)得金屬絲的直徑，記為d，實(shí)物電路如圖6．實(shí)驗(yàn)時(shí)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(zhǎng)度L和對(duì)應(yīng)的電流I的值，接下來(lái)在坐標(biāo)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(jì)算金屬絲電阻率的表達(dá)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(xiàng)C電荷數(shù)不守恒，故C錯(cuò)，選項(xiàng)AD中的質(zhì)量數(shù)不守恒，也錯(cuò)。

15．B  碳顆粒的布朗運(yùn)動(dòng)是水分子無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)的反映，A錯(cuò)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(shí)，分子勢(shì)能最小，B正確；由于不知道液體的密度，不能計(jì)算體積，故不能估算出該液體的分子直徑，C錯(cuò)誤；分子間的相互作用表現(xiàn)為引力時(shí)，隨著分子間距的增大分子間的作用力先增大后減小，D錯(cuò)誤。

16．D　解析：AB間的彈力始終垂直于斜面方向，與運(yùn)動(dòng)狀態(tài)無(wú)關(guān)。不發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)即保持相對(duì)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(shí)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(shí)間相同。根據(jù)波速v =可知波長(zhǎng)長(zhǎng)的甲周期也長(zhǎng)，所以P點(diǎn)回到平衡位置的時(shí)間長(zhǎng)，B正確。根據(jù)v = λf可知波長(zhǎng)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(wàn)有引力提供飛船做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力，設(shè)飛船質(zhì)量為m?，有，又月球表面萬(wàn)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(shí)入射角不同，折射角相同，故A錯(cuò)。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(lán)光長(zhǎng)，即D正確。由于n =，紅光在玻璃中的傳播速度比藍(lán)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(cuò)。

20．AC　解析：小球只受兩個(gè)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(yùn)動(dòng)，所以重力也不做功，故小球只能在水平面內(nèi)運(yùn)動(dòng)，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(yùn)動(dòng)，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(yùn)動(dòng)方向是順時(shí)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(cuò)。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(kāi)S₃，負(fù)載電阻增大，I₂減小，由于可知I₁也減小，C正確。R₃的滑動(dòng)觸頭上移，R₃變大，負(fù)載電阻也變大，與C選項(xiàng)相似，D也正確。

22．（17分）【答案】

（1）（6分） 1.055     6.123

（2）I．①ABCD （選對(duì)一個(gè)得1分，共4分） ②AD （全選對(duì)得2分，選不全但無(wú)錯(cuò)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(yùn)動(dòng)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(yùn)動(dòng)，，，聯(lián)立即可解得正確結(jié)果。

（2）本題的實(shí)驗(yàn)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(dòng)勢(shì)，斜率的大小可得內(nèi)阻，利用電阻箱和電壓表也可以測(cè)出電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，電路圖和數(shù)據(jù)處理見(jiàn)答案。

【點(diǎn)評(píng)】本題是兩個(gè)創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)題�？疾閷W(xué)生“能根據(jù)要求靈活運(yùn)用已學(xué)過(guò)的自然科學(xué)理論、實(shí)驗(yàn)方法和儀器，設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)方案并處理相關(guān)的實(shí)驗(yàn)問(wèn)題”的能力。本題充分體現(xiàn)了近年來(lái)高考實(shí)驗(yàn)命題的新趨勢(shì)。

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(biāo)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(zhǎng)_AB，由勻變速運(yùn)動(dòng)的公式得

聯(lián)立解得　．

【點(diǎn)評(píng)】本題考查牛頓運(yùn)動(dòng)定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律，考查考生運(yùn)用基礎(chǔ)知識(shí)分析解決學(xué)科內(nèi)綜合題的能力，是高考熱點(diǎn)題型。

24．（19分）【答案】（1）（2）

【解析】（1）電子與夸克作彈性碰撞，由動(dòng)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(dāng)二者速度相同時(shí)，彈簧彈性勢(shì)能最大即介子內(nèi)能Q最大。由動(dòng)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(diǎn)評(píng)】本題以微觀粒子間的碰撞為題材，考查動(dòng)量、能量守恒定律，同時(shí)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(lái)高考聯(lián)系實(shí)際命題的趨勢(shì)。

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(dǎo)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(shí)，導(dǎo)體棒中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為

E=BLv₁                ②（1分）

感應(yīng)電流       ③   （1分）

導(dǎo)體棒受到的安培力F₁=BIL

即        ④（1分）

此時(shí)電動(dòng)機(jī)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(dǎo)體棒ab的最大速度為v₂=10m/s，此時(shí)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(dǎo)體棒勻加速運(yùn)動(dòng)的位移   m  ⑨  （2分）

12－17s內(nèi)，導(dǎo)體棒的位移       m    ⑩（2分）

由能量守恒得           ⑾（3分）