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1、五市十校教研教改共同体、湖湘名校教育联合体三湘名校教育联盟2023年上学期高二期末考试物理本试卷共6页。全卷满分100分，考试时间75分钟。注意事项：1答题前，先将自己的姓名、准考证号填写在试卷和答题卡上，并将条形码粘贴在答题卡上的指定位置。2请按题号顺序在答题卡上各题目的答题区域内作答，写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。3选择题用2B铅笔在答题卡上把所选答案的标号涂黑；非选择题用黑色签字笔在答题卡上作答；字体工整，笔迹清楚。4考试结束后，请将试卷和答题卡一并上交。一、选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1. 如图是沿x轴
2、传播的一列横波的波形图，实线表示某时刻的波形，虚线表示0.2s后的波形，则下列说法正确的是( ) A. 若波沿x轴负方向传播，它传播的距离可能是1mB. 若波沿x轴负方向传播，它传播的距离可能是5mC. 若波沿x轴正方向传播，它的周期可能是0.08sD. 若波沿x轴正方向传播，它的周期可能是0.16s2. 城市中许多停车场出入口都设立了智能道闸，有车辆出入时能实现自动抬杆，其简化模型如图所示。初始时闸门OMN处于静止状态，当有车辆靠近时，M点即绕O点做匀速圆周运动，运动过程中M、N始终保持在同一高度，OM段和MN段的杆长相同，匀速率抬杆的过程中，下列说法正确的是() A. M点的加速度不变B.
3、 N点在竖直方向做匀速运动C. M、N点的加速度相等D. M、N点的速度大小不相等3. 光电效应中，原子的内、外层电子都可能被激发而产生光电效应。多电子原子核外电子的分布可以分为若干壳层，由内到位依次是1s、2s、2p相比于外层电子，内层电子离原子核更近，电离能更大，如果要激发内层电子，需要更大能量的高能粒子流或者高能光子。实验中用能量为20keV的高能光子照射某原子，致使1s能级上的一个电子被击出，该能级中出现一个空穴(如图甲)，来自2s能级上的电子跃迁到1s能级填充空穴，相应地将能量转移给2p能级上的电子，使这个电子脱离原子束缚跑到真空中去，这个电子被称为俄歇电子。已知该元素1s、2s和2
4、p能级电子的电离能分别为5.60keV、0.70keV和0.58keV，假设2p能级上电子的初动能为0，那么成为俄歇电子后其动能为( ) A. 4.32keVB. 13.70keVC. 13.82keVD. 13.12keV4. 极轨卫星是围绕地球南北极运行的卫星，风云三号E和风云三号G是我国正在运行的两颗极轨卫星，二者沿同一方向飞行，运行轨道近似为共面的同心圆，如图所示。风云三号E的轨道半径为r，某时刻风云三号G恰好在其上方高度h处，风云三号E恰好运行一周时，下列说法正确的是() A. 风云三号G在其后方，二者对地心的张角为B. 风云三号G在其后方，二者对地心的张角为C. 风云三号G在其前方
5、，二者对地心的张角为D. 风云三号G在其前方，二者对地心的张角为5. 如图，a、b、c三个带电小球用绝缘细线悬挂在同一点O，平衡时三者恰好处于同一竖直平面内且构成一个等边三角形，a、b等高。下列说法正确的是( ) A. a、b小球的质量一定相等B. a、b小球的带电量不一定相等C. 若c球质量是a球的2倍，那么c球的电荷量应为a球的倍D. 若c球的质量是a球的2倍，那么Oc段绳的拉力是Oa段绳拉力的倍6. 如图，光滑绝缘水平桌面xOy的第一象限存在匀强磁场B，方向垂直桌面向内从P点垂直Ox轴滚入一个带电小球甲，随后沿着轨迹b离开磁场，在磁场中经历的时间为t。现在Q点放置一个不带电的同种小球乙，
6、再次从P点垂直Ox轴滚入一个带电小球甲，二者发生碰撞后结合在一起，则() A. 二者将继续沿着轨迹b离开磁场，经历的时间同样为tB. 二者将继续沿着轨迹b离开磁场，经历的时间大于tC. 二者将沿着轨迹a离开磁场，经历的时间大于tD. 二者将沿着轨迹c离开磁场，经历的时间小于t二、选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。7. 如图，OMN是截面为扇形的柱状透明介质，圆心角。a、b两种单色光从中轴线上的C点以不同角度射向界面ON，二者的折射光均平行于CO。其中a光的入射光恰好与MO平行，图中所有
7、的点都处于同一水平面内，下列说法正确的是() A. 改变的大小，a的折射光仍然会平行于COB. 该介质中a光折射率为C. 该介质中a光的光速大于b光的光速D. 用同一装置进行双缝干涉实验，a光的条纹间距小于b光的条纹间距8. 如图，轨道abcd各部分均平滑连接，其中ab、cd段为光滑的圆弧，半径均为1m。bc段是粗糙水平直轨道，长为2m。质量为2kg、可视为质点的物块从a端静止释放，已知物块与bc轨道间的动摩擦因数为0.1，。下列说法正确的是() A. 物块第一次沿cd轨道上升的最大高度为0.8mB. 物块第一次沿cd轨道上升到最高点时对轨道的压力为20NC. 物块最终将停在轨道上的b点D.
8、物块最终将停在轨道上的c点9. 如图甲，某型号的发电机产生的电动势e随时间t呈正弦规律变化，发电机线圈电阻为。将一个电阻为的小灯泡接入其中，并且与一个理想电压表并联，如图乙。不考虑小灯泡电阻随温度的变化，下列说法正确的是() A. 电压表示数为220VB. 小灯泡消耗的功率为440WC. 电路中的电流方向每秒改变100次D. 发电机线圈每秒产生的焦耳热40J10. 如图，一个开有气孔的竖直绝缘玻璃管，质量忽略不计。管中塞有质量分别为m、2m的两个小球a、b，其中小球a带电荷量为。a、b两球与玻璃管之间的最大静摩擦力分别为mg和2mg，两球的中心距离为r。在小球a下方设置一个竖直向下的匀强电场区
9、域ABCD，匀强电场上下界的高度差为d，已知，重力加速度为g。现在让小球a、b以及玻璃管三者从距离AB上方d处静止释放，下列说法正确的是() A. 若a、b间始终无相对运动，则电场强度B. 若a、b间始终无相对运动，则电场强度C. 若，小球a达到下边界CD时，两球中心距离为D. 若，小球a达到下边界CD时，两球中心距离为三、非选择题：本题共5小题，共56分。11. 如图甲是小明同学设计的验证机械能守恒定律的实验装置。两个支柱垂直于底板，将顶板支撑住。木板的长度略长于支柱间距，用四根细线悬挂在顶板上。木板中央固定一个小圆筒，其轴线垂直于木板，在底板上铺上复写纸和白纸，侧视图如图乙所示。实验步骤：
10、木板处于最低位置时，测量木板上沿与底板的高度差H，将小钢球置于圆筒内；将木板拉起一定的高度，测出此位置与最低位置的高度差h；释放木板，当其运动到最低点时与支柱碰撞，小球垂直木板水平飞出后落在底板上，记录小球离开圆筒后的水平位移s；重复上述步骤，在表格中记录数据。实验次序H(cm)h(cm)s(cm)120.007.0023.40220.0080026.00320.009.0026.60420.0010.0028.00 (1)下列操作中，必要是_；A.调整顶板上细线悬挂的位置，确保木板运动过程中保持水平B.测量小钢球的质量C.测量或者查询当地的重力加速度gD.测量H时要确保从小钢球的球心开始测量
11、(2)若机械能守恒，H、h和s三者之间需要满足的关系是_；(3)四次实验中有一组数据存在问题，需要重测，这一组数据是_(填序号)；(4)实验中发现动能的增加量总是略小于势能的减少量，可能的原因是_。A.重力加速度g的测量值偏大B.小球质量的测量值偏小C.木板的质量有影响D.小钢球没有放在圆筒外侧与木板边缘平齐，导致s的测量值偏小12. 为了比较精确地测定未知电阻的大小，小明同学设计了如图所示的电路。G为灵敏电流计，、为电流表，为电阻箱，与均为滑动变阻器，为已知的定值电阻。具体的实验操作如下：按照电路图连接好实验器材；将滑动变阻器的滑片、滑动变阻器的滑片均调至适当位置，闭合开关S；调整，并反复调
12、整和，使灵敏电流计G的示数为零，测得此时的示数为，的示数为，电阻箱的示数为；重复实验，记录数据。 (1)本次实验需要量程为3.0A的电流表，但实验室只有量程为0.5A、电阻为的微安表，那么需要给微安表并联一个阻值为_的电阻(保留2位有效数字)；(2)待测电阻的阻值为_(用题中所给的字母表示)；(3)实验中发现G的示数始终无法调到零，为正值(电流上进下出为正)，可能是_(用题中所给的字母表示)发生了断路导致。13. 如图甲是家庭种植盆栽经常会用到的喷壶，它的结构可以简化为乙图喷壶的容积为，一开始装入的水，此时壶内气压与大气压相等。出水阀关闭，按压一次打气筒可以把体积为，压强为的气体压入其中，单向
13、阀门1只能向筒内进气，单向阀门2只能向筒外出气。多次按压后打开出水阀，会有水喷洒而出。所有的过程中气体都可以近似认为温度不变，不考虑出水管中液体重力的影响。(1)通过多次打气使得壶内气压为，然后打开出水阀让水流出，求最终壶中剩余水体积；(2)保持(1)中的水量不变，打气让壶内气压再次超过，至少需要打多少次？ 14. 如图，竖直平面内的两个边长为L的正方形区域ABCD和EFGH区域分布有匀强磁场和匀强磁场，磁场强度大小均为B。竖直光滑导轨AHGB中AB、BC、DA和GH部分的电阻均为R，其余部分的电阻忽略不计。金属棒ab质量为m，长为d，电阻忽略不计。将金属棒从顶端AB静止释放，下滑过程中接触良
14、好且始终水平。已知金属棒下落距离时速度为，下落距离L时速度为。求：(1)金属棒ab下落距离时产生的电动势E的大小；(2)金属棒ab下落距离时的加速度a的大小；(3)若金属棒ab进入磁场区域后电流大小始终不变，求DE的长度h以及HG段的电功率P。 15. 光滑半圆环质量为M，半径为R，上面套着一个质量为m的小珠子。半圆环竖立在光滑的地面上，运动过程中半圆环总能保持竖立回答以下问题：(1)如图甲，小珠子静止在最高点，轻微扰动一下小球，使其从最高点下落，求出小珠子落到最低点时半圆环横向移动的距离x以及小珠子落地的速度v的大小；(2)如图乙，将半圆环固定在地面，给小珠子一个初速度，小珠子的位置用对应的
15、圆心角表示，求出小珠子与圆环间弹力恰好为0时对应的角度(可用的余弦值表示)；(3)如图丙，取消半圆环与地面的固定，在其顶端静置两个相同的小珠子。让这两个小珠子从静止释放，二者会沿着相反的方向下滑。为确保半圆环总是不离开地面，求出小珠子与半圆环质量之比的取值范围。五市十校教研教改共同体、湖湘名校教育联合体三湘名校教育联盟2023年上学期高二期末考试物理本试卷共6页。全卷满分100分，考试时间75分钟。注意事项：1答题前，先将自己的姓名、准考证号填写在试卷和答题卡上，并将条形码粘贴在答题卡上的指定位置。2请按题号顺序在答题卡上各题目的答题区域内作答，写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。3
16、选择题用2B铅笔在答题卡上把所选答案的标号涂黑；非选择题用黑色签字笔在答题卡上作答；字体工整，笔迹清楚。4考试结束后，请将试卷和答题卡一并上交。一、选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1. 如图是沿x轴传播的一列横波的波形图，实线表示某时刻的波形，虚线表示0.2s后的波形，则下列说法正确的是( ) A. 若波沿x轴负方向传播，它传播的距离可能是1mB. 若波沿x轴负方向传播，它传播的距离可能是5mC. 若波沿x轴正方向传播，它的周期可能是0.08sD. 若波沿x轴正方向传播，它的周期可能是0.16s【答案】D【解析】【详解】由图可知波
17、长为4m，若波沿x轴负方向传播，传播的距离所以传播距离不可能是1m或者5m，A、B均错；若波沿x轴正方向传播，传播时间所以其周期可能是0.8s、0.16s，所以C错，D对。故选D。2. 城市中许多停车场出入口都设立了智能道闸，有车辆出入时能实现自动抬杆，其简化模型如图所示。初始时闸门OMN处于静止状态，当有车辆靠近时，M点即绕O点做匀速圆周运动，运动过程中M、N始终保持在同一高度，OM段和MN段的杆长相同，匀速率抬杆的过程中，下列说法正确的是() A. M点的加速度不变B. N点在竖直方向做匀速运动C. M、N点的加速度相等D. M、N点的速度大小不相等【答案】C【解析】【详解】AM绕O做匀速
18、圆周运动，M点加速度大小不变，方向变化指向圆心，A错；BCDM、N始终保持水平，所以N在复制M的运动轨迹(即绕M的初始位置做匀速率圆周运动，作图可验证)，所以N的加速度大小和M相等，方向也始终和M的加速度方向共线，C正确，BD错误；故选C。3. 光电效应中，原子的内、外层电子都可能被激发而产生光电效应。多电子原子核外电子的分布可以分为若干壳层，由内到位依次是1s、2s、2p相比于外层电子，内层电子离原子核更近，电离能更大，如果要激发内层电子，需要更大能量的高能粒子流或者高能光子。实验中用能量为20keV的高能光子照射某原子，致使1s能级上的一个电子被击出，该能级中出现一个空穴(如图甲)，来自2
19、s能级上的电子跃迁到1s能级填充空穴，相应地将能量转移给2p能级上的电子，使这个电子脱离原子束缚跑到真空中去，这个电子被称为俄歇电子。已知该元素1s、2s和2p能级电子的电离能分别为5.60keV、0.70keV和0.58keV，假设2p能级上电子的初动能为0，那么成为俄歇电子后其动能为( ) A. 4.32keVB. 13.70keVC. 13.82keVD. 13.12keV【答案】A【解析】【详解】根据光电效应的知识可知，高能光子(抵消1s电离能后)剩下的能量被第一个电子以动能的形式带走。故俄歇电子的总能量来自于2s上的电子掉落到1s上所释放的能量，则有则成为俄歇电子后其动能为故选A。4
20、. 极轨卫星是围绕地球南北极运行的卫星，风云三号E和风云三号G是我国正在运行的两颗极轨卫星，二者沿同一方向飞行，运行轨道近似为共面的同心圆，如图所示。风云三号E的轨道半径为r，某时刻风云三号G恰好在其上方高度h处，风云三号E恰好运行一周时，下列说法正确的是() A. 风云三号G在其后方，二者对地心的张角为B. 风云三号G在其后方，二者对地心的张角为C. 风云三号G在其前方，二者对地心的张角为D. 风云三号G在其前方，二者对地心的张角为【答案】B【解析】【详解】风云三号G恰好在风云三号E的轨道上方高度h处，后风云三号E恰好运行一周时，因风云三号G位于更高轨道，角速度更慢，所以必然处于风云三号E的
21、后方。由万有引力提供向心力，对风云三号E，可得 解得同理可得风云三号G的角速度为风云三号E运行一周时，二者对地心的张角为ACD错误，B正确。故选B。5. 如图，a、b、c三个带电小球用绝缘细线悬挂在同一点O，平衡时三者恰好处于同一竖直平面内且构成一个等边三角形，a、b等高。下列说法正确的是( ) A. a、b小球的质量一定相等B. a、b小球的带电量不一定相等C. 若c球的质量是a球的2倍，那么c球的电荷量应为a球的倍D. 若c球的质量是a球的2倍，那么Oc段绳的拉力是Oa段绳拉力的倍【答案】A【解析】【详解】B受力分析如图，先对c球分析，若a、b两球给予c的为斥力，且斥力的水平分量必然相等，
22、考虑到对称性，故a、b带电量相等，选项B错误；A再分别对a、b球做受力分析，不难发现二者的受力是对称的，故a、b两球质量一定相等，选项A正确；CD由于与c球重力之间的关系无法从对称性获得，所以c球质量与电荷量以及c球所受拉力之间的关系无法判定，选项CD错误。故选A 6. 如图，光滑绝缘水平桌面xOy的第一象限存在匀强磁场B，方向垂直桌面向内从P点垂直Ox轴滚入一个带电小球甲，随后沿着轨迹b离开磁场，在磁场中经历的时间为t。现在Q点放置一个不带电的同种小球乙，再次从P点垂直Ox轴滚入一个带电小球甲，二者发生碰撞后结合在一起，则() A. 二者将继续沿着轨迹b离开磁场，经历的时间同样为tB. 二者
23、将继续沿着轨迹b离开磁场，经历的时间大于tC. 二者将沿着轨迹a离开磁场，经历的时间大于tD. 二者将沿着轨迹c离开磁场，经历的时间小于t【答案】B【解析】【详解】二者结合在一起，总动量不变，故轨迹半径大小不变，轨迹依旧沿着b，周期变大，故经历的时间增加。故选B。二、选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。7. 如图，OMN是截面为扇形的柱状透明介质，圆心角。a、b两种单色光从中轴线上的C点以不同角度射向界面ON，二者的折射光均平行于CO。其中a光的入射光恰好与MO平行，图中所有的点都处于同
24、一水平面内，下列说法正确的是() A. 改变的大小，a的折射光仍然会平行于COB. 该介质中a光的折射率为C. 该介质中a光的光速大于b光的光速D. 用同一装置进行双缝干涉实验，a光的条纹间距小于b光的条纹间距【答案】BD【解析】【详解】A改变的大小，入射角变化，折射角也随之变化，a的折射光不会平行于CO，故A错误；B由几何关系可得a折射率为故B正确；C由图可知，b光的折射率小于a光，由于，所以b光在介质中的光速更大，故C错误；D双缝干涉实验中条纹间距考虑到是同一套装置，所以b的波长更大，条纹间距更大，故D正确。故选BD。8. 如图，轨道abcd各部分均平滑连接，其中ab、cd段为光滑的圆弧，
25、半径均为1m。bc段是粗糙水平直轨道，长为2m。质量为2kg、可视为质点的物块从a端静止释放，已知物块与bc轨道间的动摩擦因数为0.1，。下列说法正确的是() A. 物块第一次沿cd轨道上升的最大高度为0.8mB. 物块第一次沿cd轨道上升到最高点时对轨道的压力为20NC. 物块最终将停在轨道上的b点D. 物块最终将停在轨道上的c点【答案】AD【解析】【详解】A物块开始运动到第一次沿cd轨道上升到最大高度的过程中，由动能定理得解得A正确；B物体的重力为20N，物块第一次沿cd轨道上升到最高点时对轨道的压力为重力沿着半径方向的分力，小于重力，B错误；CD设物体从开始运动到停下在水平直轨道上运动的
26、路程为s，由动能定理得解得bc段粗糙水平直轨道长为2m，可知物块最终将停在轨道上的c点，C错误，D正确；故选AD。9. 如图甲，某型号的发电机产生的电动势e随时间t呈正弦规律变化，发电机线圈电阻为。将一个电阻为的小灯泡接入其中，并且与一个理想电压表并联，如图乙。不考虑小灯泡电阻随温度的变化，下列说法正确的是() A. 电压表示数为220VB. 小灯泡消耗的功率为440WC. 电路中的电流方向每秒改变100次D. 发电机线圈每秒产生的焦耳热40J【答案】CD【解析】【详解】A由图甲可知，电动势的有效值为220V，由闭合电路欧姆定律可得电路中的电流为输出电压有效值则电压表示数为200V，A错误；B
27、由电功率公式可得小灯泡消耗的功率为B错误；C由图甲可知，交流电的周期为T=2102s，可知电路中的电流方向每一个周期改变2次，可得每秒改变100次，C正确；D由焦耳定律可得发电机线圈每秒钟发热D正确。故选CD。10. 如图，一个开有气孔的竖直绝缘玻璃管，质量忽略不计。管中塞有质量分别为m、2m的两个小球a、b，其中小球a带电荷量为。a、b两球与玻璃管之间的最大静摩擦力分别为mg和2mg，两球的中心距离为r。在小球a下方设置一个竖直向下的匀强电场区域ABCD，匀强电场上下界的高度差为d，已知，重力加速度为g。现在让小球a、b以及玻璃管三者从距离AB上方d处静止释放，下列说法正确的是() A. 若
28、a、b间始终无相对运动，则电场强度B. 若a、b间始终无相对运动，则电场强度C. 若，小球a达到下边界CD时，两球中心距离为D. 若，小球a达到下边界CD时，两球中心距离为【答案】BC【解析】【详解】AB玻璃管为轻质物体(相对两球)，运动状态不管是否为平衡态，玻璃管所受外力的合力一定为0。由于a、b两球与玻璃管之间的最大静摩擦力分别为mg和2mg，可知b球始终与玻璃管保持相对静止，由于a、b始终无相对运动，对a、b以及玻璃管整体有对a有其中则电场强度故A错误，B正确；CD小球a达到上边界AB时，根据位移与速度的关系解得若，结合上述可知小球a此后将做匀减速直线运动，根据解得令速度减为0，则有解得
29、表明小球a达到下边界CD时速度刚好减到0，则有解得此过程中b球受到的摩擦力也为mg(玻璃管所受外力的合力为0)，对b球有解得b球向下做匀加速直线运动。此过程中a、b球距离故C正确，D错误。故选BC。三、非选择题：本题共5小题，共56分。11. 如图甲是小明同学设计的验证机械能守恒定律的实验装置。两个支柱垂直于底板，将顶板支撑住。木板的长度略长于支柱间距，用四根细线悬挂在顶板上。木板中央固定一个小圆筒，其轴线垂直于木板，在底板上铺上复写纸和白纸，侧视图如图乙所示。实验步骤：木板处于最低位置时，测量木板上沿与底板的高度差H，将小钢球置于圆筒内；将木板拉起一定的高度，测出此位置与最低位置的高度差h；
30、释放木板，当其运动到最低点时与支柱碰撞，小球垂直木板水平飞出后落在底板上，记录小球离开圆筒后的水平位移s；重复上述步骤，在表格中记录数据。实验次序H(cm)h(cm)s(cm)120.0070023.40220.008.0026.00320.009.0026.60420.0010.0028.00 (1)下列操作中，必要的是_；A.调整顶板上细线悬挂的位置，确保木板运动过程中保持水平B.测量小钢球的质量C.测量或者查询当地的重力加速度gD.测量H时要确保从小钢球的球心开始测量(2)若机械能守恒，H、h和s三者之间需要满足的关系是_；(3)四次实验中有一组数据存在问题，需要重测，这一组数据是_(填
31、序号)；(4)实验中发现动能的增加量总是略小于势能的减少量，可能的原因是_。A.重力加速度g的测量值偏大B.小球质量的测量值偏小C.木板的质量有影响D.小钢球没有放在圆筒外侧与木板边缘平齐，导致s的测量值偏小【答案】 . A . . 2 . D【解析】【详解】(1)1A为了确保木板圆周运动过程每一部分的线速度大小相等，则木板任意部分圆周运动的半径必须相等，则实验时需要调整顶板上细线悬挂的位置，确保木板运动过程中保持水平，故A正确；B实验过程对小钢球有小钢球质量可以消去，即实验时不需要测量小钢球的质量，故B错误；C对小钢球平抛过程有，结合上述有可知实验中不需要测量或者查询当地的重力加速度g，故C
32、错误；D由于小钢球在白纸上留下的痕迹是小钢球底部与复写纸撞击时产生，因此测量H时要确保从小钢球的底部开始测量，故D错误。故选A。(2)2若小钢球机械能守恒，根据上述有，解得H、h和s三者之间需要满足的关系是(3)3小钢球圆周运动过程中减小的重力势能为小钢球增加的动能为通过对四组数据进行运算，发现第2组数据中有而实际上由于空气阻力影响，减小得重力势能一定大于增加的动能，可知四次实验中有一组数据存在问题，需要重测，这一组数据是2.(4)4A根据上述可知，重力加速度对实验没有影响，故A错误；BC根据可知小钢球与木板的质量可以消去，小钢球与木板的质量对实验没有影响，故BC错误；D若小钢球没有放在圆筒外
33、侧与木板边缘平齐，小钢球在飞出过程中需要克服木板阻力做功，导致飞出速度偏小，导致s的测量值偏小，故D正确。故选D。12. 为了比较精确地测定未知电阻的大小，小明同学设计了如图所示的电路。G为灵敏电流计，、为电流表，为电阻箱，与均为滑动变阻器，为已知的定值电阻。具体的实验操作如下：按照电路图连接好实验器材；将滑动变阻器的滑片、滑动变阻器的滑片均调至适当位置，闭合开关S；调整，并反复调整和，使灵敏电流计G的示数为零，测得此时的示数为，的示数为，电阻箱的示数为；重复实验，记录数据。 (1)本次实验需要量程为3.0A的电流表，但实验室只有量程为0.5A、电阻为的微安表，那么需要给微安表并联一个阻值为_
34、的电阻(保留2位有效数字)；(2)待测电阻的阻值为_(用题中所给的字母表示)；(3)实验中发现G的示数始终无法调到零，为正值(电流上进下出为正)，可能是_(用题中所给的字母表示)发生了断路导致。【答案】 . 2.0 . . 或【解析】【详解】(1)1需要给微安表并联一个阻值为(2)2由电路可知解得(3)3实验中发现G的示数始终无法调到零，电流总是从上边进入，则可能是或发生了断路导致。13. 如图甲是家庭种植盆栽经常会用到的喷壶，它的结构可以简化为乙图喷壶的容积为，一开始装入的水，此时壶内气压与大气压相等。出水阀关闭，按压一次打气筒可以把体积为，压强为的气体压入其中，单向阀门1只能向筒内进气，单
35、向阀门2只能向筒外出气。多次按压后打开出水阀，会有水喷洒而出。所有的过程中气体都可以近似认为温度不变，不考虑出水管中液体重力的影响。(1)通过多次打气使得壶内气压为，然后打开出水阀让水流出，求最终壶中剩余水的体积；(2)保持(1)中的水量不变，打气让壶内气压再次超过，至少需要打多少次？ 【答案】(1)；(2)5次【解析】【详解】(1)设气体末态体积为，根据玻意耳定律解得剩余水体积为(2)打入次气体，设最后压强为，根据玻意耳定律题中要求解得考虑到打气一般是整数次打气，所以最少为5次。14. 如图，竖直平面内的两个边长为L的正方形区域ABCD和EFGH区域分布有匀强磁场和匀强磁场，磁场强度大小均为
36、B。竖直光滑导轨AHGB中AB、BC、DA和GH部分的电阻均为R，其余部分的电阻忽略不计。金属棒ab质量为m，长为d，电阻忽略不计。将金属棒从顶端AB静止释放，下滑过程中接触良好且始终水平。已知金属棒下落距离时速度为，下落距离L时速度为。求：(1)金属棒ab下落距离时产生的电动势E的大小；(2)金属棒ab下落距离时的加速度a的大小；(3)若金属棒ab进入磁场区域后电流大小始终不变，求DE的长度h以及HG段的电功率P。 【答案】(1)；(2)；(3)，【解析】【详解】(1)已知金属棒下落距离时速度为，据电磁感应规律可得，其产生的电动势为(2)下落到处对金属棒进行受力分析，由牛顿第二定律可得其中总
37、电阻为联立解得(3)进入区域后电流不变，总电阻也不变，那么动生电动势也不变，则安培力等于重力，金属棒进入平衡状态，可得其中解得金属棒从DC到EF阶段做匀加速直线运动运动，由位移速度公式可得解得根据能量守恒，重力做的功全部转化为电能，重力做功的功率为HG段的电功率为15. 光滑半圆环质量为M，半径为R，上面套着一个质量为m的小珠子。半圆环竖立在光滑的地面上，运动过程中半圆环总能保持竖立回答以下问题：(1)如图甲，小珠子静止在最高点，轻微扰动一下小球，使其从最高点下落，求出小珠子落到最低点时半圆环横向移动的距离x以及小珠子落地的速度v的大小；(2)如图乙，将半圆环固定在地面，给小珠子一个初速度，小
38、珠子的位置用对应的圆心角表示，求出小珠子与圆环间弹力恰好为0时对应的角度(可用的余弦值表示)；(3)如图丙，取消半圆环与地面的固定，在其顶端静置两个相同的小珠子。让这两个小珠子从静止释放，二者会沿着相反的方向下滑。为确保半圆环总是不离开地面，求出小珠子与半圆环质量之比的取值范围。 【答案】(1)，；(2)；(3)【解析】【详解】(1)将M、m视为系统，水平方向不受外力，设M在地面参考系作用位移为x，此过程在水平方向上系统满足动量守恒，则有解得此过程中仅有重力和系统内弹力做功，系统满足机械能守恒，则有末状态二者既要共速又要满足动量守恒，二者的末速度水平分量一定同时为0；解得小珠子落地的速度的大小为(2)从初态到角度的过程中，根据机械能守恒可得解得二者间弹力为0时，小珠子的径向方向，根据牛顿第二定律可得解得(3)设环对珠子弹力为，地面对环的支持力为，根据机械能守恒定律有在任意位置对珠子径向方向根据牛顿第二定律可得环始终不离开地面，有平衡方程解得令则有当，可得具有最大值，为为确保对任意位置恒成立，则必须满足解得