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某一電壓表的刻度線清楚，但刻度上的數字模糊不清了．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阻，設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，當電壓表指針達到三分之二滿偏刻度時，電流表A₁、A₂的示數分別為I₁、I₂．則該電壓表的量程為        ，該電壓表的內阻為        ．（以上兩空均用I₁、I₂、R₀表示）③由于電流表A₁有內阻，該小組測出的電壓表量程的測量值比真實值               ，內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、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，多用表的示數如圖c所示．
②根據多用電表示數，為了減少實驗誤差，并在實驗中獲得較大的電壓調節(jié)范圍，應從圖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，示數如圖e所示，金屬絲的直徑為

 

mm；
④根據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．（結果保留兩位有效數字）
⑤用電流表和電壓表測量金屬絲的電阻時，由于電壓表、電流表內阻的影響，不論使用電流表內接法還是電流表外接法，都會產生系統(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的滑動頭調到最左端，單刀雙擲開關S₂向1閉合，閉合開關S₁，調節(jié)滑動變阻器R₁和R₂，使電壓表和電流表的示數盡量大些（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U₂、I₂．
請寫出由以上記錄數據計算被測電阻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；
③改變鉤碼或小車中砝碼的數量，更換紙帶，重復②的操作．
Ⅱ．圖2是鉤碼質量為0.03kg，砝碼質量為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五個計數點，可獲得各計數點到O的距離s及對應時刻小車的瞬時速度v，請將C點的測量結果填在表1中的相應位置（計算結果保留兩外有效數字）．

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．實驗小組根據實驗數據繪出了圖3中的圖線（其中△v²=v²-v²₀），根據圖線可獲得的結論是

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

小車的質量

小車的質量

．
表1紙帶的測量結果

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，內阻約為15kΩ）     B．電壓表V₂（量程l5V，內阻約為75kΩ）
C．電流表A₁（量程3A，內阻約為0.2Ω）     D．電流表A₂（量程600mA，內阻約為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S，導線若干
甲組根據選用的器材設計了（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分別為I=

1.20

1.20

A和U=

0.50

0.50

V．用上述測量數據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和對應的電流I的值，接下來在坐標紙上畫出了

1

I

-L的關系圖線由于是直線，設其斜率為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電荷數不守恒，故C錯，選項AD中的質量數不守恒，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。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時即能出現這種情況。

17．BC　解析：同種介質中波速相同，傳播相同的距離所用的時間相同。根據波速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，設飛船質量為m?，有，又月球表面萬有引力等于重力，，兩式聯立可以求出月球的半徑R、質量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，，，聯立即可解得正確結果。

（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，斜率的大小可得內阻，利用電阻箱和電壓表也可以測出電動勢和內阻，電路圖和數據處理見答案。

【點評】本題是兩個創(chuàng)新性實驗題。考查學生“能根據要求靈活運用已學過的自然科學理論、實驗方法和儀器，設計簡單的實驗方案并處理相關的實驗問題”的能力。本題充分體現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，設人在斜坡上滑下的加速度為a₁，由牛頓第二定律有

又             

聯立解得　a₁ = g（sinθ－μcosθ）     

代入數據得　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      

將以上各式聯立解得　a = μg = 5 m/s²     

設從斜坡上滑下的距離為L_AB，由勻變速運動的公式得

聯立解得　．

【點評】本題考查牛頓運動定律和運動學規(guī)律，考查考生運用基礎知識分析解決學科內綜合題的能力，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，導體棒中感應電動勢為

E=BLv₁                ②（1分）

感應電流       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，導體棒勻加速運動的位移   m  ⑨  （2分）

12－17s內，導體棒的位移       m    ⑩（2分）

由能量守恒得           ⑾（3分）