（新高考）此卷只裝訂不密封此卷只裝訂不密封班級姓名準(zhǔn)考證號考場號座位號物理（一）注意事項(xiàng)：1．答題前，先將自己的姓名、準(zhǔn)考證號填寫在試題卷和答題卡上，并將準(zhǔn)考證號條形碼粘貼在答題卡上的指定位置。2．選擇題的作答：每小題選出答案后，用2B鉛筆把答題卡上對應(yīng)題目的答案標(biāo)號涂黑，寫在試題卷、草稿紙和答題卡上的非答題區(qū)域均無效。3．非選擇題的作答：用簽字筆直接答在答題卡上對應(yīng)的答題區(qū)域內(nèi)。寫在試題卷、草稿紙和答題卡上的非答題區(qū)域均無效。4．考試結(jié)束后，請將本試題卷和答題卡一并上交。一、單項(xiàng)選擇題：本題共8小題，每小題3分，共24分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1．2020年12月4日14時(shí)02分，新一代“人造太陽”裝置－中國環(huán)流器二號M裝置(HL－2M)在成都建成并實(shí)現(xiàn)首次放電。已知一個(gè)氘核(eq\o\al(2,1)H)和一個(gè)氚核(eq\o\al(3,1)H)聚變成一個(gè)新核并放出一個(gè)中子(eq\o\al(1,0)n)。下列說法正確的是()A．新核為eq\o\al(3,2)HeB．此反應(yīng)為鏈?zhǔn)椒磻?yīng)C．反應(yīng)后粒子的比結(jié)合能變大D．因?yàn)槭俏⒂^粒子，粒子在反應(yīng)前后不滿足動量守恒定律【答案】C2．a(chǎn)、b兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動的速度一時(shí)間圖像如圖所示。下列說法正確的是()A．在0～6s內(nèi)，a、b均做曲線運(yùn)動B．第3s末a的加速度比b的加速度大C．在0～3s內(nèi)，a的平均速度等于b的平均速度D．在3～6s內(nèi)b的平均速度小于2m/s【答案】D【解析】在0～6s內(nèi)，a、b的速度均為正值，方向沒有變化，均做直線運(yùn)動，A錯(cuò)誤；速度一時(shí)間圖像中圖線切線的斜率表示加速度，第3s末，a、b的加速度均為零，B錯(cuò)誤；在0～3s內(nèi)，a的位移大于b的位移，由eq\x\to(v)＝eq\f(x,t)可知，a的平均速度大于b的平均速度，C錯(cuò)誤；速度一時(shí)間圖像中圖線與t軸包圍的面積表示位移，在3～6s內(nèi)，b的位移小于eq\f(1,2)×(6－3)×4m＝6m，平均速度小于2m/s，D正確。3．如圖，輕繩兩端固定在一硬質(zhì)輕桿上的A、B兩點(diǎn)，在輕繩中點(diǎn)O系一重物。現(xiàn)將桿順時(shí)針在豎直面內(nèi)縵慢旋轉(zhuǎn)，使OA從水平位置轉(zhuǎn)到到豎直位置的過程中，繩OA、OB的張力FA和FB的大小變化情況是()A．FA先增大后減小，F(xiàn)B一直減小B．FA先減小后增大，F(xiàn)B一直增大C．FA先減小后增大，F(xiàn)B先增大后減小D．FA先增大后減小，F(xiàn)B先減小后增大【答案】A【解析】合力大小不變，等于mg，方向不變，兩個(gè)分力的夾角不變，根據(jù)三角形法則作圖，如圖所示，由圖可知，當(dāng)OA從水平位置轉(zhuǎn)到到豎直位置的過程中，F(xiàn)A先增大后減小，F(xiàn)B一直減小。4．為家用燃?xì)庠铧c(diǎn)火裝置的電路原理圖，轉(zhuǎn)換器將直流電壓轉(zhuǎn)換為圖乙所示的正弦交流電加在理想變壓器的原線圈上，設(shè)變壓器原、副線圈的匣數(shù)分別為n1、n2。當(dāng)兩點(diǎn)火針間電壓大于5000V就會產(chǎn)生電火花進(jìn)而點(diǎn)燃燃?xì)猓]合S，下列說法正確的是()A．電壓表的示數(shù)為50eq\r(2)VB．當(dāng)eq\f(n2,n1)＞100時(shí)，才能點(diǎn)燃燃?xì)釩．當(dāng)eq\f(n2,n1)＝200時(shí)，點(diǎn)火針每個(gè)周期的放電時(shí)間為0.01sD．在正常點(diǎn)燃燃?xì)獾那闆r下，兩點(diǎn)火針間電壓的有效值一定大于5000V【答案】B【解析】根據(jù)圖乙得到原線圈電壓的最大值為50V，則加在變壓器原線圈上正弦交流電壓的有效值為25eq\r(2)V，故電壓表的示數(shù)為50eq\r(2)V，A錯(cuò)誤；原、副線圈的電壓關(guān)系為eq\f(U1,U2)＝eq\f(n1,n2)，由于原線圈最大電壓為50V，副線圈最大電壓要大于5000V，所以eq\f(n2,n1)＞100，故B正確；若原、副線圈匝數(shù)比為1∶200，副線圈輸出電壓最大值Umax＝10000V，則一個(gè)周期內(nèi)放電時(shí)間t＝eq\f(2,3)×0.02s＝0.013s，故C錯(cuò)誤；兩點(diǎn)火針間的瞬時(shí)電壓大于5000V即可產(chǎn)生電火花，所以有效值一定大于2500eq\r(2)V，不一定大于5000V，故D錯(cuò)誤。5．2020年12月8日，中國和尼泊爾共同宣布了珠穆朗瑪峰海拔的最新測定數(shù)據(jù)：8848.86米。這展示了我國測繪技術(shù)的發(fā)展成果，對于珠峰地區(qū)的生態(tài)環(huán)境保護(hù)等具有重大意義。登山隊(duì)員在攀登高峰的時(shí)候必須帶上專業(yè)的登山裝備，某隊(duì)員戴了登山手表攀登珠穆朗瑪峰，手表是密封的，表內(nèi)溫度27oC時(shí)氣體壓強(qiáng)為1.0×105Pa（常溫下的大氣壓強(qiáng)值），當(dāng)他登上峰頂時(shí)，峰頂氣壓為4.0×104Pa，表內(nèi)溫度為－23oC；則此登山手表表面玻璃可以承受的內(nèi)外壓強(qiáng)差至少為()A．8.3×104PaB．8.3×105PaC．4.3×104PaD．1.23×105Pa【答案】C【解析】取表內(nèi)封閉氣體為研究對象，初狀態(tài)的壓強(qiáng)為p1＝1.0×105

Pa，溫度為T1＝(273＋27)K＝300K，其末狀態(tài)的壓強(qiáng)為p2，溫度為T2＝（273－23）K＝250K，根據(jù)查理定律，有SKIPIF1<0，解得SKIPIF1<0，所以此登山手表表面玻璃可以承受的內(nèi)外壓強(qiáng)差至少為SKIPIF1<0。6．圖甲是一波源的振動圖像，圖乙是某同學(xué)畫出的某一時(shí)刻波動圖像的一部分，該波沿x軸的正方向傳播，P、Q是介質(zhì)中的兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)，t＝0時(shí)刻x＝0處質(zhì)點(diǎn)開始振動。下列說法正確的是()A．該時(shí)刻這列波至少傳播到x＝10m處的質(zhì)點(diǎn)B．此刻之后，Q比P先回到平衡位置C．x＝2m與x＝6m的質(zhì)點(diǎn)在任何時(shí)候都保持相同的距離D．從波源開始振動，在10s內(nèi)傳播方向上的質(zhì)點(diǎn)振動經(jīng)過的最長路程是25cm【答案】A【解析】由振動圖象知周期T＝4s，波源起振的方向向上；根據(jù)波形圖知波長λ＝8m，并且該部分的前面還有至少半個(gè)波長，所以該刻這列波至少傳播到x＝10m處的質(zhì)點(diǎn)，故A正確；該波沿x軸的正方向傳播，結(jié)合波形圖可知，Q點(diǎn)振動的方向向下，而P點(diǎn)振動的方向向上，所以P點(diǎn)比Q點(diǎn)先回到平衡位置，故B錯(cuò)誤；根據(jù)波形圖知波長λ＝8m，則x＝2m與x＝6m的質(zhì)點(diǎn)的平衡位置之間的距離為半個(gè)波長，由于它們的步調(diào)總是相反，所以它們不可能在任何時(shí)候都保持相同的距離，故C錯(cuò)誤；由振動圖象知周期T＝4s，則10s＝2.5T，任何質(zhì)點(diǎn)在一個(gè)周期內(nèi)通過的路程是四個(gè)振幅，所以在2.5T內(nèi)的路程都是10A＝10×5cm＝50cm，故D錯(cuò)誤。7．我們知道火星軌道在地球軌道的外側(cè)，它們共同繞太陽運(yùn)動，如圖甲。2020年7月23日，中國首顆火星探測器“天問一號”帶著中華民族的重托踏上了火星探測之旅，可認(rèn)為火星和地球在同一平面內(nèi)繞太陽做同向圓周運(yùn)動，且火星軌道半徑為地球的1.5倍，示意圖如圖乙。為節(jié)約能量，“天問一號”沿橢圓軌道飛向火星，且出發(fā)時(shí)地球位置和到達(dá)時(shí)火星位置分別是橢圓軌道的近日點(diǎn)和遠(yuǎn)日點(diǎn)，僅考慮太陽對“天問一號”的引力，則“天問一號”()A．在飛向火星的過程中速度越來越大B．到達(dá)火星前的加速度小于火星的加速度C．到達(dá)火星前瞬間的速度小于火星的速度D．運(yùn)動周期大于火星的運(yùn)動周期【答案】C【解析】機(jī)械能守恒定律可知，“天問一號”在飛向火星過程中，引力勢能增大，動能減小，速度變小，故A錯(cuò)誤；由SKIPIF1<0，可知，到達(dá)火星前，“天問一號”到太陽的距離小于火星到太陽的距離，則“天問一號”的加速度大于火星的加速度，故B錯(cuò)誤；火星繞太陽做圓周運(yùn)動有SKIPIF1<0，若沒有火星的存在，“天問一號”到達(dá)橢圓軌道遠(yuǎn)日點(diǎn)后，將做向心運(yùn)動有SKIPIF1<0，由上述兩式得SKIPIF1<0，故C正確；“天問一號”離開地球到達(dá)火星可近似認(rèn)為做橢圓運(yùn)動，其橢圓的半長軸小于火星運(yùn)動的軌道半徑，由開普勒第三定律有SKIPIF1<0，得“天問一號”的運(yùn)動周期小于火星的運(yùn)動周期，故D錯(cuò)誤。8．在真空中某點(diǎn)電荷Q的電場中，將帶電荷量為q的正試探電荷分別置于a(0，0，r)、b(r，0，0)兩點(diǎn)時(shí)，試探電荷所受電場力的方向如圖所示，F(xiàn)a、Fb分別在yOz和xOy平面內(nèi)，F(xiàn)a與z軸負(fù)方向成60°角，F(xiàn)b與x軸負(fù)方向成60°角。已知試探電荷在a點(diǎn)受到的電場力大小為Fa＝F，靜電力常量為k。下列說法正確的是()A．點(diǎn)電荷Q位于y軸正方向上距O點(diǎn)2r處B．點(diǎn)電荷Q帶正電C．a(chǎn)、b、O三點(diǎn)電勢關(guān)系為φa＝φb＜φOD．點(diǎn)電荷Q帶電量為SKIPIF1<0【答案】D【解析】點(diǎn)電荷的電場中，試探電荷受到的電場力的方向沿著試探電荷與點(diǎn)電荷的連線；由Fa、Fb的方向可知該點(diǎn)電荷帶負(fù)電，并且同時(shí)在Fa、Fb所在的平面內(nèi)，即y軸正半軸上，設(shè)其到原點(diǎn)的距離為L，則L＝rtan60°＝eq\r(3)r，故AB錯(cuò)誤；點(diǎn)電荷的等勢面是一系列以點(diǎn)電荷為球心的球面，由于點(diǎn)電荷帶負(fù)電，所以離點(diǎn)電荷越遠(yuǎn)的等勢面，其電勢越高，a、b兩點(diǎn)到點(diǎn)電荷的距離相等，所以其電勢相等，即φa＝φb；O點(diǎn)到點(diǎn)電荷的距離小于a、b兩點(diǎn)到點(diǎn)電荷的距離，所以其電勢較低，即φa＝φb＞φO，故C錯(cuò)誤；由庫侖定律得SKIPIF1<0，解得SKIPIF1<0，故D正確。二、多項(xiàng)選擇題：本題共4小題，每小題4分，共16分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有多項(xiàng)符合題目要求，全部選對得4分，選對但不全的得2分，有選錯(cuò)的得0分。9．如圖所示，將波長為λ1的單色光a和波長為λ2的單色光b沿不同方向射向三棱鏡，形成復(fù)合光c，將復(fù)合光c照射到某金屬上，打出的光電子的最大初動能是Ek，若該金屬的極限波長為λ0，則下列判斷正確的是()A．單色光a在三棱鏡中傳播速度大B．λ1＜λ2C．單色光a一定能使該金屬發(fā)生光電效應(yīng)D．SKIPIF1<0【答案】AD【解析】由圖可知，單色光b的折射程度大，三棱鏡對單色光b的折射率大，由v＝eq\f(c,n)可知，單色光a在三棱鏡中傳播速度大，A正確；單色光b的頻率高，波長短，因此有λ1＞λ2，B錯(cuò)誤；單色光b的頻率高，單色光b一定能使該金屬發(fā)生光電效應(yīng)，單色光a不能確定，C錯(cuò)誤；因此單色光b一定能使金屬發(fā)生光電效應(yīng)，打出的光電子最大初動能SKIPIF1<0，D正確。10．如圖所示，一籃球以水平初速度v0碰撞籃板后水平彈回，速率變?yōu)樵瓉淼膋倍（k＜1），碰撞時(shí)間忽略不計(jì)，彈回后籃球的中心恰好經(jīng)過籃框的中心。已知籃球的質(zhì)量為m，半徑為r，籃框中心距籃板的距離為L，碰撞點(diǎn)與籃框中心的高度差為h，不計(jì)摩擦和空氣阻力，則()A．碰撞過程中，籃球的機(jī)械能守恒B．籃板對籃球的沖量大小為(k＋1)mv0C．籃球的水平初速度大小為SKIPIF1<0D．若籃球氣壓不足，導(dǎo)致k減小，在v0不變的情況下，要使籃球中心經(jīng)過籃框中心，應(yīng)使碰撞點(diǎn)更高【答案】BD【解析】由題意知，碰撞過程中速度減小，籃球的機(jī)械能減小，A錯(cuò)誤；以彈回的速度方向?yàn)檎较?，?jù)動量定理可得，籃板對籃球的沖量大小SKIPIF1<0，B正確；籃球彈回做平拋運(yùn)動，由位移公式可得SKIPIF1<0，SKIPIF1<0，聯(lián)立可得SKIPIF1<0，C錯(cuò)誤；若籃球氣壓不足，導(dǎo)致k減小，在v0不變的情況下，籃球彈回的速度kv0減小，結(jié)合C中分析可知，要使籃球中心經(jīng)過籃框中心，即水平位移不變，應(yīng)延長時(shí)間，故應(yīng)使碰撞點(diǎn)更高，D正確。11．如圖，正方形閉合導(dǎo)線框在邊界水平的勻強(qiáng)磁場區(qū)域的上方，由不同高度靜止釋放，用t1、t2分別表示線框ab邊和cd邊剛進(jìn)入磁場的時(shí)刻，用t3、t4分別表示線框ab邊和cd邊剛出磁場的時(shí)刻。線框下落過程中形狀不變，ab邊始終保持與磁場水平邊界平行，線框平面與磁場方向垂直。設(shè)磁場區(qū)域的寬度大于線框的邊長，不計(jì)空氣阻力的影響，則下列反映線框下落過程中速度v隨時(shí)間t變化規(guī)律的圖象有可能的是()【答案】BCD【解析】線框先做自由落體運(yùn)動，線框剛進(jìn)入磁場時(shí)，若安培力大于重力，ab邊進(jìn)入磁場先做減速運(yùn)動，線框受到的安培力F＝eq\f(B2L2v,R)，由于速度逐漸減小，安培力逐漸減小，因此線框的加速度應(yīng)該是逐漸減小，v－t圖象的斜率應(yīng)逐漸減小，當(dāng)線框受到的安培力與重力相等時(shí)，線框做勻速直線運(yùn)動，速度不變；線框完全進(jìn)入磁場后，磁通量不變，沒有感應(yīng)電流產(chǎn)生，線框只受重力，做加速度為g的勻加速直線運(yùn)動；線框離開磁場過程中安培力大于重力，線框做加速度減小的減少運(yùn)動；cd邊離開磁場后，即t4時(shí)刻后線框以加速度g做勻加速直線運(yùn)動，由以上分析可知，線框可能先做自由落體運(yùn)動，然后做加速度減小的減速運(yùn)動、勻速直線運(yùn)動、勻加速直線運(yùn)動、加速度減小的減速運(yùn)動，線框離開磁場后做勻加速直線運(yùn)動，A錯(cuò)誤，B正確；如果ab邊剛進(jìn)入磁場時(shí)所受安培力小于重力，則線框做加速運(yùn)動，安培力F＝eq\f(B2L2v,R)逐漸變大，加速度a逐漸減小，線框做加速度減小的加速運(yùn)動；當(dāng)線框完全進(jìn)入磁場后線框以加速度g做勻加速直線運(yùn)動，當(dāng)ab邊離開磁場時(shí)安培力大于重力，線框做加速度減小的減速運(yùn)動，C正確；如果ab邊進(jìn)入磁場時(shí)所受安培力等于重力，則ab邊進(jìn)入磁場后線框做勻速直線運(yùn)動，線框完全進(jìn)入磁場后受重力作用而做勻加速直線運(yùn)動，ab邊離開磁場時(shí)線框所受安培力大于重力，線框做加速度減小的減速運(yùn)動，D正確。12．如圖甲所示，勁度系數(shù)為k的豎直輕彈簧下端固定在地面上，上端與物塊B相連并處于靜止?fàn)顟B(tài)。一物塊A在外力作用下靜止在彈簧正上方某高度處，取物塊A靜止時(shí)的位置為原點(diǎn)O、豎直向下為正方向建立x軸。某時(shí)刻撤去外力，物塊A自由下落，與物塊B碰撞后以相同的速度向下運(yùn)動，碰撞過程用時(shí)極短。測得物塊A的動能Ek與其位置坐標(biāo)x的關(guān)系如圖乙所示（彈簧始終處于彈性限度內(nèi)），圖中除0～x1之間的圖線為直線外，其余部分均為曲線。已知物塊A、B均可視為質(zhì)點(diǎn)，重力加速度為g，則()A．物塊A、B的質(zhì)量之比為1∶2B．彈簧的勁度系數(shù)為SKIPIF1<0C．從x1到x3的過程中，物塊運(yùn)動加速度的最大值為SKIPIF1<0D．從x1到x3的過程中，彈簧的彈性勢能增加了SKIPIF1<0【答案】AD【解析】A下降x1，當(dāng)A與B即將接觸時(shí)有Ek1＝eq\f(1,2)mAv2，由圖乙可知A、B共速時(shí)有eq\f(1,9)Ek1＝eq\f(1,2)mAv共2，由動量守恒定律mAv＝(mA＋mB)v共，聯(lián)立解得mA∶mB＝1∶2，A正確；設(shè)A的質(zhì)量為m，則B的質(zhì)量為2m，當(dāng)A、B一起運(yùn)動到x2位置時(shí)動能最大，此時(shí)彈力為3mg，從x1到x2過程中彈力增加了mg，由胡克定律得k(x2?x1)＝mAg，A下落運(yùn)動x1中由動能定理得mAgx1＝Ek1，聯(lián)立解得SKIPIF1<0，B錯(cuò)誤；在x3處物塊加速度最大，由牛頓第二定律有2mg＋k(x3?x1)?3mg＝3mam，SKIPIF1<0，C錯(cuò)誤；A、B碰撞后的總動能Ek＝eq\f(1,9)Ek1＋SKIPIF1<0＝eq\f(1,3)Ek1，在從x1到x3的整個(gè)運(yùn)動中，由能量守恒定律有(mAg＋mBg)(x3?x1)＋Ek＝ΔEP，解得SKIPIF1<0，D正確。三、非選擇題：本題共6小題，共60分。按題目要求作答。解答題應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要演算步驟，只寫出最后答案的不能得分。有數(shù)值計(jì)算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位。13．(5分)如圖甲所示，在一個(gè)帶噴水口的塑料瓶中裝滿水，用力擠壓可使水從噴口射出。利用所學(xué)的知識，設(shè)計(jì)方案，估測用手?jǐn)D壓瓶子時(shí)對瓶子所做的功。(1)能否直接用W＝Fs求解用手?jǐn)D壓瓶子時(shí)對瓶子所做的功?______，請簡述原因：__________________。(2)如圖乙所示，將瓶子水平放置，固定在鐵架臺上，緩慢擠壓，盡量使水落在相同位置上。此時(shí)，假定從瓶子出來的水速度為常數(shù)。本實(shí)驗(yàn)除了要測量實(shí)驗(yàn)前瓶子和水的總質(zhì)量m1，以及擠壓后剩余的質(zhì)量m2，還應(yīng)測量的物理量是__________________和__________________。（同時(shí)標(biāo)上物理量對應(yīng)的字母）(3)人對瓶子做的功表達(dá)式為_____________。（用字母表示）【答案】(1)不能因?yàn)槭謱ζ孔邮┘拥牧Σ皇呛懔σ约捌孔赢a(chǎn)生的形變量無法測量(2)水落下的豎直高度h(瓶口距離地面的豎直高度h)水平距離x(3)SKIPIF1<0【解析】(1)由于手對瓶子施加的力不是恒力以及瓶子產(chǎn)生的形變量無法測量，所以不能用直接用W＝Fs求解用手?jǐn)D壓瓶子時(shí)對瓶子所做的功。(2)要求用手?jǐn)D壓瓶子時(shí)對瓶子所做的功，也就是求飛出去的水獲得的動能，最終轉(zhuǎn)化為求水從瓶口飛出去的初速度，水從瓶口出去以后，做平拋運(yùn)動，我們需要知道水落下的豎直高度h，以及水運(yùn)動的水平距離x，就可以求解水獲得的初動能。(3)水做平拋運(yùn)動SKIPIF1<0，SKIPIF1<0，所以SKIPIF1<0，由動能定理可知，人對瓶子做的功為SKIPIF1<0。14．(10分)某同學(xué)利用實(shí)驗(yàn)室的器材研究一粗細(xì)均勻的導(dǎo)體棒（約為4Ω）的電阻率。電壓表V（量程15.0V，內(nèi)阻約1kΩ）電流表A（量程0.6A，內(nèi)阻RA＝0.4Ω）定值電阻R0（阻值R0＝20.0Ω）滑動變阻器R1（最大阻值10Ω）學(xué)生電源E（電動勢20V）開關(guān)S和若干導(dǎo)線。(1)如圖甲，用螺旋測微器測得導(dǎo)體棒的直徑為___________mm；如圖乙，用游標(biāo)卡尺測得導(dǎo)體棒的長度為___________cm。(3)實(shí)驗(yàn)時(shí)，調(diào)節(jié)滑動交阻器，使開關(guān)閉合后兩電表的示數(shù)從零開始，根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)選擇合適標(biāo)度描點(diǎn)，在方格紙上作圖（如圖?。?，通過分析可得導(dǎo)體棒的電阻R＝___________Ω（保留一位小數(shù)），再根據(jù)電阻定律即可求得電阻率。從系統(tǒng)誤差的角度分析，電阻R測___________（填“＞”“＜”或“＝”）R真。(4)若將該導(dǎo)體棒制作成一等邊三角形工件PQM（不改變導(dǎo)體棒橫截面積與總長度），與一電源（E＝9V，r＝1Ω）、一電動機(jī)M（P額＝6W，U額＝6V）和開關(guān)S連成回路（如圖戊）。閉合開關(guān)S，則此時(shí)電動機(jī)M___________（填“能”或“不能”）正常工作?！敬鸢浮?1)4.620(4.619～4.621)10.14(2)見解析圖(3)4.6＝(4)不能【解析】(1)螺旋測微器的讀數(shù)等于4.5mm＋0.01×12.0mm＝4.620mm(4.619～4.621)；游標(biāo)卡尺為10分度，精確度為0.1mm，游標(biāo)上的第4格與主尺對齊，故讀數(shù)為101mm＋4×0.1mm＝101.4mm＝10.14cm。要求盡可能精確地測量金屬棒的阻值，而滑動變阻器的總阻值較小，則用分壓式可以多測幾組數(shù)據(jù)；電壓表的量程為15V，則待測電阻的電流最大為SKIPIF1<0，則0.6A的電流表量程太小，不安全，而電流表內(nèi)阻已知，且有定值電阻，則可以用電流表與定值電阻串聯(lián)，定值電阻能分部分電壓且能精確的得到待測電阻阻值，而電流表選擇內(nèi)接法可以消除系統(tǒng)誤差，電路圖如圖所示。(3)根據(jù)伏安法可知SKIPIF1<0，解得SKIPIF1<0，因電流表用內(nèi)接法，且電流表的內(nèi)阻和定值電阻的阻值已知，則兩者分壓的系統(tǒng)誤差可以消除，則電阻的測量值等于真實(shí)值。(4)導(dǎo)體棒分成三段，并聯(lián)后的阻值為SKIPIF1<0，導(dǎo)體棒與電源、電動機(jī)構(gòu)成的電路，等效電動勢SKIPIF1<0，SKIPIF1<0，則電源的輸出功率為SKIPIF1<0，可知當(dāng)電流為SKIPIF1<0，輸出功率達(dá)到最大值，即SKIPIF1<0時(shí)，隨著電流的增大，輸出功率逐漸增大；而電動機(jī)M（P額＝6W，U額＝6V）正常工作，則電流為SKIPIF1<0，此時(shí)SKIPIF1<0，故當(dāng)SKIPIF1<0時(shí)，實(shí)際電流SKIPIF1<0，故電動機(jī)不能工作。15．(9分)如圖所示，底端封閉的粗細(xì)均勻的長玻璃管靜止在傾角為θ的固定斜面上，玻璃內(nèi)通過水銀柱封閉了一段理想氣體。玻璃管的長度L＝80cm，水銀柱的長度h＝25cm，氣柱的長度x1＝37.5cm。若把玻璃管開口豎直向上靜止時(shí)，空氣柱長度x2＝33cm。已知大氣壓強(qiáng)P0＝75cmHg，環(huán)境溫度保持不變。求：(1)斜面的傾角正弦值；(2)當(dāng)把玻璃管開口豎直向下靜止時(shí)，空氣柱的壓強(qiáng)?！窘馕觥?1)取被封閉在玻璃管中的氣體為研究對象，傾斜狀態(tài)SKIPIF1<0，SKIPIF1<0豎直狀態(tài)SKIPIF1<0，SKIPIF1<0根據(jù)玻意耳定律有SKIPIF1<0代入數(shù)據(jù)解得SKIPIF1<0。(2)若玻璃管足夠長，開口向下時(shí)，設(shè)空氣柱長為x3，空氣柱的壓強(qiáng)為SKIPIF1<0由玻意耳定律可知SKIPIF1<0SKIPIF1<0，SKIPIF1<0有水銀流出；設(shè)流出水銀后，水銀柱長為h0，由玻意耳定律可知SKIPIF1<0解得SKIPIF1<0故開口向下的豎直位置時(shí)，管內(nèi)氣體壓強(qiáng)SKIPIF1<0。16．(9分)如圖甲所示，在水平地面上固定兩根平行光滑金屬導(dǎo)軌，兩導(dǎo)軌的間距為L，左端接一阻值為R的電阻，金屬桿PQ靜止在導(dǎo)軌上，電阻也為R，質(zhì)量為m。虛線ef的右邊區(qū)域存在足夠長的勻強(qiáng)磁場，方向垂直于導(dǎo)軌平面向下，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B。給桿PQ施加一水平向右的恒定拉力，經(jīng)過一段時(shí)間桿PQ到達(dá)ef位置，之后做勻速直線運(yùn)動，導(dǎo)軌電阻不計(jì)。(1)PQ從初始位置到ef所用的時(shí)間為多少？(2)如果桿PQ到達(dá)位置ef后撤去拉力，此時(shí)刻之后，桿PQ的速度v與位移x關(guān)系如圖乙所示，則0～x0與x0～3x0兩個(gè)過程中金屬桿PQ產(chǎn)生的熱量之比為多少？【解析】(1)設(shè)拉力大小為F，桿的加速度為a，進(jìn)入磁場時(shí)的速度為v0，則F＝ma，v0＝at桿在磁場中做勻速運(yùn)動，則F＝F安＝BIL，I＝SKIPIF1<0，E＝BLv0聯(lián)立解得t＝SKIPIF1<0。(2)撤去拉力后，由圖乙可知，桿在x＝x0處的速度大小為v＝eq\f(2,3)v0由能量關(guān)系，在0～x0過程中，金屬桿PQ產(chǎn)生的熱量Q1＝SKIPIF1<0在x0～3x0過程中，金屬桿PQ產(chǎn)生的熱量Q2＝SKIPIF1<0解得SKIPIF1<0。17．(11分)如圖所示，豎直旗桿上下端各有一個(gè)光滑輕小滑輪A和B，滑輪間穿有繃緊的均勻閉合牽引繩，升旗時(shí)將旗幟側(cè)面的小桿平行固定在牽引繩上并使小桿下端靠近滑輪B，用手牽拉牽引繩使小桿上端到達(dá)滑輪A后鎖定牽引繩完成升旗。已知兩滑輪間距為H，旗幟側(cè)面的小桿長度為l，旗幟和小桿總質(zhì)量為m，牽引繩總質(zhì)量為M，重力加速度為g，不計(jì)空氣阻力，忽略旗幟飄動時(shí)重心的變化。(1)升旗過程中升旗手至少需要做多少功？(2)降旗時(shí)解除鎖定使旗幟由靜止下降，求旗幟降到底端前瞬間的速度v；(3)降旗時(shí)解除鎖定使旗幟由靜止下降一段時(shí)間后，用手握住牽引繩給繩施加一恒定的滑動摩擦力f＝3mg，旗幟降到底端速度剛好為零，求旗幟降落的總時(shí)間t?！窘馕觥?1)根據(jù)功能關(guān)系，升旗過程中升旗手至少需要做功W＝mg(H－l)。(2)解除鎖定使旗幟由靜止下降，由動能定理有：mg(H－l)＝eq\f(1,2)(m＋M)v2解得：SKIPIF1<0。(3)設(shè)開始施加一恒定的滑動摩擦力時(shí)，旗幟下降的高度為h，到底端的距離為s，由于速度剛好為零，根據(jù)動能定理，有：mg(H－l)－fs＝0又h＝(H－l)－fs設(shè)下降過程中最大速度為v1，根據(jù)動能定理有：mgh＝eq\f(1,2)(m＋M)v12旗幟降落