分卷II
三、实验题（共2小题,共15分）
9.某班级开展了一次10分钟实验竞赛，试题命题形式为各小组自已出题，然后交到老师那进行审核，并汇总在一起，在某自习课进行随机抽取试题比赛，某小组在本次实验竞赛中，抽到的试题为：
（1）若用主尺的最小分度是1mm，游标上有20个小的等分刻度的游标卡尺测量某一器件的长度时，显示如图1﹣甲所示，则该游标卡尺的读数为 mm．
（2）现有一多用电表，其欧姆挡的“0”刻度线与中值刻度线问刻度模糊，若用该欧姆挡的×100Ω挡，经正确调零后，规范测量某一待测电阻R时，指针所指的位置与“0”刻度线和中值刻度线间的夹角相等，如图1﹣乙所示，则该待测电阻R= Ω．
（3）为了精确测量一电动势约为5V，内阻约为2.5Ω的直流电源的电动势E和内电阻r，现在除提供导线若干、开关一个和待测电源外，还提供有如下仪器：
A．电流表A（量程为200mA，内阻约为10Ω）
B．电流表G1（量程为50mA，内阻约为20Ω）
C．电流表G2（量程为20mA，内阻为50Ω）
D．定值电阻10Ω
E．定值电阻50Ω
F．定值电阻150Ω
H．滑动变阻器50Ω
J．滑动变阻器500Ω
选择合适的仪器，设计的实验电路如图2﹣甲所示，电流表A的读数为IA，电流表G的读数为Ig，移动滑动变阻器，测量多组IA和Ig的数据，并以IA为纵轴坐标，以Ig为横坐标描点作图，若得到的图象如图2﹣乙所示，对应的关系方程为IA=kIg+b，且测量电路中对应的仪器参数如图所示，则b= （用R、R1、R2、Rg、RA、E和r中的某些量表示）；
若b的数值为0.4，则电路中定值电阻R2应选择：
（填D、E或F），滑动变阻器应该选择：
（填H或J）；在该实验电路中，是否会因为仪表有内阻而产生系统实验误差：
（填“会”或“不会”）．
10.我国舰载飞机在“辽宁舰”上成功着舰后，某课外活动小组对舰载飞机利用阻拦索着舰的力学问题很感兴趣．他们找来了木板、钢球、铁钉、橡皮条以及墨水，制作了如图12所示的装置，准备定量研究钢球在橡皮条阻拦下前进的距离与被阻拦前速率的关系．要达到实验目的，需直接测量的物理量是钢球由静止释放时的________和在橡皮条阻拦下前进的距离，还必须增加的一种实验器材是________．忽略钢球所受的摩擦力和空气阻力，重力加速度已知，根据________定律（定理），可得到钢球被阻拦前的速率．
图12
四、计算题
11.如图a所示，质量m＝1kg的物体静止在光滑的水平面上，t＝0时刻，物体受到一个变力F作用，t＝1s时，撤去力F，某时刻物体滑上倾角为37°的粗糙斜面；已知物体从开始运动到斜面最高点的v－t图象如图b所示，不计其他阻力，求：
（1）变力F做的功；
（2）物体从斜面底端滑到最高点过程中克服摩擦力做功的平均功率；
（3）物体回到出发点的动能．
12.如图，长为L的一对平行金属板平行正对放置，间距
，板间加上一定的电压．现从左端沿中心轴线方向入射一个质量为m、带电量为+q的带电微粒，射入时的初速度大小为v0．一段时间后微粒恰好从下板边缘P1射出电场，并同时进入正三角形区域．已知正三角形区域内存在垂直纸面向里的匀强磁场B1，三角形的上顶点A与上金属板平齐，底边BC与金属板平行．三角形区域的右侧也存在垂直纸面向里、范围足够大的匀强磁场B2，且B2=4B1．不计微粒的重力，忽略极板区域外部的电场．
（1）求板间的电压U和微粒从电场中射出时的速度大小和方向．
（2）微粒进入三角形区域后恰好从AC边垂直边界射出，求磁感应强度B1的大小．
（3）若微粒最后射出磁场区域时与射出的边界成30°的夹角，求三角形的边长．
【物理选修3-3】
13.
（1）如图1所示，内壁光滑，导热良好的气缸中用活塞封闭有一定质量的理想气体．当环境温度升高时，缸内气体（）．（双选，填正确答案标号）
a．内能增加b．对外做功
c．压强增大d．分子间的引力和斥力都增大
（2）一种水下重物打捞方法的工作原理如图7所示．将一质量M＝3×103kg，体积V0＝0.5m3的重物捆绑在开口朝下的浮筒上．向浮筒内充入一定量的气体，开始时筒内液面到水面的距离h1＝40m，筒内气体体积V1＝1m3.在拉力作用下浮筒缓慢上升，当筒内液面到水面的距离为h2时，拉力减为零，此时筒内气体体积为V2，随后浮筒和重物自动上浮．求V2和h2.（已知大气压强p0＝1×105Pa，水的密度ρ＝1×103kg/m3，重力加速度的大小g＝10m/s2.不计水温变化，筒内气体质量不变且可视为理想气体，浮筒质量和筒壁厚度可忽略．）
【物理选修3-4】
14.
（1）关于电磁波及其应用下列说法正确的是（）
A.克斯韦首先通过实验证实了电磁波的存在
B.电磁波是横波且能够发生干涉和衍射现象
C.电磁波的接收要经过调谐和调制两个过程
D.微波能使食物中的水分子热运动加剧从而实现加热的目的
（2）如图所示为某同学利用方格坐标纸测定半圆形玻璃砖折射率实验的记录情况，虚线为半径与玻璃砖相同的圆，在没有其它测量工具的情况下，只需由坐标纸即可测出玻璃砖的折射率．则玻璃砖所在位置为图中的（填“上半圆”或“下半圆”），由此计算出玻璃砖的折射率为．
（3）自t=0时刻起，质点A做简谐运动，其振动图象如图所示．t=10s时，距A质点10m处的B质点开始振动．求：
②该波的波速大小v；
②该波的波长λ．
答案解析
1.【答案】A
【解析】设b球做圆周运动的半径为R
当θ＝90°时，根据机械能守恒mgR＝
mv2可得v＝
，由竖直平面内的圆周运动得F－mg＝m，F＝3mg，此时a球对地面压力为零，A选项正确，B选项错误；b球下摆的过程机械能守恒，C错误；b球摆动到最低点的过程中，重力对小球做功的功率P＝mgv·cosθ，为速度与竖直方向的夹角．开始时，v＝0，P＝0；到最低点时，v最大，但α＝90°，P＝mgv·cosθ＝0，根据极值法可得，重力对小球做功的功率先增大后减小，D错误．
2.【答案】D．
【解析】三个质子的速度大小相等，方向如图所示，垂直进入同一匀强磁场中．由于初速度v1和v3的方向与MN的夹角相等，所以这两个质子的运动轨迹正好组合成一个完整的圆，则这两个质子打到平板MN上的位置到小孔的距离是相等的．而初速度v2的质子方向与MN垂直，则它的运动轨迹正好是半圆，所以质子打到平板MN上的位置到小孔的距离恰好是圆的直径．由于它们的速度大小相等，因此它们的运动轨迹的半径均相同．所以速度为v2的距离最大，即s1=s3＜s2．
3.【答案】A
【解析】由电动势的公式E＝Blv知，图①、②、④中的电动势都为E1＝2BLv，图③中的电动势为E3＝BLv，由闭合电路欧姆定律得E＝I（R＋r）＝U外＋U内得：
图①中的a、b两点的电势差为Uab＝
＝
E1＝
BLv，而在图②、④中的a、b两点的电势差为Uab＝
＝
E1＝
BLv，图③中的a、b两点的电势差为Uab＝
＝
E3＝
BLv，图①、②、④中的电路的电流I＝
，而图③中的电路的电流I＝
，故此题选A.
4.【答案】C
【解析】沿着电场线方向电势逐渐降低，可知O点的电势最高．x1的电势高于x3的电势，故A、B错误．x2和－x2两点关于原点对称，由O点向两边电势都降低，则x2和－x2两点电势相等，故C正确．沿着电场线方向电势逐渐降低，所以x2点的电势高于x3点的电势，故D错误．
5.【答案】C
【解析】“嫦娥三号”在I轨道和II轨道都匀速圆周运动，万有引力提供向心力，则有
，解得：
，
，
，因
，因此“嫦娥三号”在I轨道的线速度小于在II轨道的线速度，“嫦娥三号”在I轨道的角速度小于在II轨道的角速度，“嫦娥三号”在I轨道的运行周期大于在II轨道的运行周期，故A，B错误，C正确；由高轨道变轨到低轨道做近心运动，需要万有引力大于向心力，所以由I轨道通过减速才能变轨到II轨道，故D错误．
6.【答案】AD
【解析】平均速度的定义式：
＝
适用于一切运动；
＝
仅适用于匀变速直线运动．
7.【答案】BD
【解析】撤去恒力F前，A和B都平衡，它们的合力都为零，且弹簧弹力为F.突然将力F撤去，对A来说水平方向依然受弹簧弹力和墙壁的弹力，二力平衡，所以A球的合力为零，加速度为零，A项错，B项对．而B球在水平方向只受水平向右的弹簧的弹力作用，加速度a＝
，故C项错，D项对．
8.【答案】BCD
【解析】将一个力分解为两个分力，由三角形定则知分力与合力可构成封闭三角形．当F19.【答案】
（1）103.10
（2）500（3）
；D；H；不会
【解析】
（1）由图示游标卡尺可知，其示数为103mm+2×0.05mm=103.10mm；
（2）欧姆表调零时，Ig=
，由图示欧姆表可知，中央刻度值为：
15×100Ω=1500Ω，指针在中央刻度线时：
Ig=
，
欧姆表指针所指的位置与“0”刻度线和中值刻度线间的夹角相等，则电流：
I=
Ig=
，
解得：
RX=500Ω．
（3）由图甲所示电路图，根据闭合电路欧姆定律可知，电源电动势：
E=Ig（Rg+R1）+（Ig+IA）（R2+r），
则：
IA=
﹣
Ig，图象对应的关系方程为IA=kIg+b，则：
b=
，由题意可知，电源电动势约为5V，内阻约为2.5Ω，b的数值为0.4，则电路中定值电阻R2应选择：
D，滑动变阻器应该选择：
H；由图示图象与图象的函数表达式可知，在该实验电路中，不会会因为仪表有内阻而产生系统实验误差．
10.【答案】高度（距水平木板的高度） 刻度尺 机械能守恒（动能）
【解析】根据机械能守恒定律（或动能定理）可知mgh＝
mv2，v＝
，要研究v与前进的距离的关系，需要直接测出钢球距水平木板的高度h，要测距离及高度，必须增加实验器材刻度尺．
11.【答案】
（1）50J
（2）20W （3）10J
【解析】
（1）根据动能定理得：
WF＝
mv
解得：
WF＝50J
（2）由v－t图象可知，物体在斜面上的位移为：
x＝
×1×10m＝5m
根据动能定理得：
－mgxsin37°＋Wf＝0－
mv
解得：
Wf＝－20J
物体从斜面底端滑到最高点过程中克服摩擦力做功的平均功率为：
P＝
＝20W
（3）根据动能定理得：
Ek＝mgxsin37°＋Wf
解得：
Ek＝10J
12.【答案】
（1）
，射出速度与初速度方向的夹角为300，即垂直于AB出射.
（2）
（3）
（n=0、1、2……）
【解析】
（1）微粒在电场中做类平抛运动，由牛顿第二定律有
得
射出速度与初速度方向的夹角为300，即垂直于AB出射.
（2）粒子由P1点垂直AB射入磁场，根据几何关系有：
由
得
（3）由
和B2=4B1得
，如图所示，
微粒离开磁场时，在磁场B1中做了n个半圆周运动（n=0、1、2……）
三角形的边长
13.【答案】
（1）ab
（2）2.5m3 10m
【解析】
（2）当F＝0时，由平衡条件得
Mg＝ρg（V0＋V2）①
代入数据得V2＝2.5m3②
设筒内气体初态，末态的压强分别为p1，p2，由题意得
p1＝p0＋ρgh1③
p2＝p0＋ρgh2④
在此过程中筒内气体温度和质量不变，由玻意耳定律得
p1V1＝p2V2⑤
联立②③④⑤式，代入数据得h2＝10m
14.【答案】
（1）BD
（2）上半圆，1.5（3）①该波的波速大小v是1m/s；②该波的波长λ是4m．
【解析】
（1）麦克斯韦预言了电磁波的存在，赫兹首先通过实验证实了电磁波的存在．故A错误．电磁波能发生偏转现象，电磁波是横波，干涉和衍射是波特有的现象，故B正确．电磁波的接收要经过调谐和解调两个过程，故C错误．微波炉的工作应用了一种电磁波﹣﹣微波．食物中的水分子在微波的作用下加剧了热运动，内能增加，温度升高．故D正确
（2）光从介质进入空气，折射角大于入射角，从空气进入介质，折射角小于入射角，可知玻璃砖所在的位置为图中的上半圆．
根据折射定律知，n=
．
（3）①由题，该波在t=10s内波传播的距离为s=10m，则波速v=
=1m/s②波长λ=Tv=4m
答：
①该波的波速大小v是1m/s；②该波的波长λ是4m．
升级会员 