2022届安徽省桐城市重点中学高三上学期开学教学质量检测物理试题

这是一份2022届安徽省桐城市重点中学高三上学期开学教学质量检测物理试题，共22页。试卷主要包含了【答案】B，【答案】C，【答案】A，【答案】D，【答案】AB，【答案】ACD，【答案】BD，【答案】C  A等内容，欢迎下载使用。

桐城市重点中学2022届高三上学期开学教学质量检测
物理试卷
1. 下列说法正确的是
A. 牛顿通过理想斜面得出结论“力是改变物体运动的原因”，推翻了亚里士多德提出的“力是维持物体运动的原因”的观点
B. 美国物理学家密里根通过油滴实验最先测定了元电荷e的电荷量
C. 牛顿于1687年正式发表万有引力定律，阐述了天体运动的原因，1798年英国物理学家库仑利用扭秤实验装置比较准确地测出了引力常量，测出了地球的质量
D. 麦克斯韦提出的狭义相对理论表明经典力学不适用于微观粒子和高速运动物体
2. 2021年2月11日除夕，中国“天问一号”探测器飞行202天抵近火星时，主发动机长时间点火“踩刹车”，“大速度增量减速”，从而被火星引力场捕获，顺利进入近火点高度约400千米、周期约10个地球日、倾角约的大椭圆环火轨道，成为我国第一颗人造火星卫星；计划于2021年5月至6月着陆巡视器择机实施软着陆。如图，“天问一号”在P点被火星捕获后，假设进入大椭圆环火轨道Ⅲ，一段时间后，在近火点Q点火制动变轨至中椭圆环火轨道Ⅱ运行，再次经过近火点Q点火制动变轨至近火圆轨道Ⅰ运行。下列说法正确的是
A. 在地球上发射“天问一号”环火卫星速度必须大于
B. “天问一号”在轨道Ⅲ运行的周期小于轨道Ⅱ上运行的周期
C. “天问一号”在P点的机械能大于在轨道Ⅰ上Q点的机械能
D. “天问一号”分别经过轨道Ⅲ、Ⅱ、Ⅰ上Q点的加速度大小不相等
3. 如图甲为利用理想变压器的远距离输电示意图，升压变压器原、副线圈匝数比为1：50，降压变压器原、副线圈匝数比为：，发电机到升压变压器间两条输电线的总电阻为，两条远距离输电线的总电阻为。若发电机的输出电压如图乙所示，发电机的输出功率为78kW，用户端获得的电压有效值为220V。下列说法中正确的是
A. 降压变压器原、副线圈匝数比为：：1
B. 用户端交流电的频率为100Hz
C. 远距离输电线中的电流为30A
D. 远距离输电线路损耗功率为
4. 如图为氢原子的能级图，已知可见光的能量范围为，金属钠的逸出功是，普朗克常量。现有大量处于能级的氢原子。下列说法正确的是
A. 氢原子跃迁时最多可发出3种可见光
B. 从能级跃迁到能级的过程中，辐射光子的能量为
C. 金属钠的极限频率约为
D. 氢原子跃迁时发出的可见光使金属钠发生光电效应得到光电子的最大初动能约为
5. 2021年2月3日，习近平总书记赴黔西县新仁苗族乡化屋村实地察看乌江六冲河段生态环境。天眼晚新闻2月15日报道，黔西乌江源百里画廊化屋景区春节四天旅游收入3000余万。游船是其中的一项旅游收入项目。假设景区两岸有一段平行且足够长的水面，游客在静水中划船的速度为，平行于岸的水流速度为，且水速与离岸距离无关，河宽600m，游客在渡河的过程中，船身始终垂直于河岸，那么游船
A. 游船到达对岸将做变速运动
B. 航行的速度为
C. 船随水流发生的位移大于750m
D. 某日河面涨水两岸水面宽度不变，水流速度增加到，游船到达对岸的时间为10分钟
6. 如图，在水平桌面上叠放着两个物块M和m，M与桌面的动摩擦因数为，m与M之间的动摩擦因数为，一根轻绳一端与M相连，另一端绕过光滑的定滑轮A系在竖直杆上的B点。现将另一个物体G用光滑轻质挂钩挂在轻绳上AB之间的O点，已知整个装置处于静止状态时，竖直杆与绳OB的夹角为，则
A. 将绳的B端向上缓慢移动一小段距离时绳的张力不变
B. 将竖直杆缓慢向右移动一小段距离时绳的张力增大
C. M所受的摩擦力为
D. 剪断A处轻绳瞬间，m的加速度为
7. 如图，绝缘底座上固定一电荷量为的带负电小球A，其正上方O点处用轻细弹簧悬挂一质量为、电荷量大小为的小球B，弹簧的劲度系数为，原长为。现小球B恰能以A球为圆心在水平面内做顺时针方向从上往下看的匀速圆周运动，此时弹簧与竖直方向的夹角为。已知静电力常量，，，，两小球都视为点电荷。则下列说法正确的是
A. 小球B一定带正电
B. B球做圆周运动的速度大小为
C. 在图示位置若突然在B球所在范围内加上水平向左的匀强电场的瞬间，B球将做离心运动
D. 在图示位置若突然在B球所在范围内加上竖直向上的匀强磁场的瞬间，B球将做近心运动
8. 如图，已知电阻、、，电容器电容，灯泡的电阻恒为，灯泡的电阻恒为，电感线圈L的直流电阻近似为，自感系数很大，直流电源，内阻，二极管的正向电阻为，二极管的反向电阻无穷大，电流表为理想电流表。开关闭合，断开，以下说法正确的是
A. 理想电流表的示数约为
B. 将一带电微粒不计重力放入电容板中点处时，微粒不会运动
C. 同时闭合开关和瞬间，和同时发光
D. 同时闭合开关和，待电路稳定后，断开，则灯泡闪亮一下才慢慢熄灭
9. 为验证碰撞中的动量是否守恒，某实验小组选取两个体积相同、质量不相等的小球，按下述步骤进行实验。
用天平测出两小球的质量分别为和，且；
按图安装好实验装置，将斜槽PQ固定在桌边，使斜槽末端切线水平，先不放小球，让竖直挡板紧贴斜槽末端，再让小球从斜槽顶端P处由静止释放，记下小球在竖直挡板上的撞击位置O；
将竖直挡板向右平移距斜槽末端一定距离，确保小球在碰撞前后均能撞击固定竖直挡板；
先不放小球，让小球从斜槽顶端P处由静止释放，记下小球撞击竖直挡板的位置；
将小球放在斜槽末端，再让小球从斜槽顶端P处由静止释放，与发生碰撞，分别记下小球和撞击竖直挡板的位置；
图中A、B、C点是该实验小组记下的小球与竖直挡板撞击的位置，用毫米刻度尺量出各个撞击点到O的距离，分别为OA、OB、OC。
根据该实验小组的测量，回答下列问题：
小球与发生碰撞后，撞击的是图中的______ 点，撞击的是图中的______ 点填字母A、B、。
只要满足关系式______ ，则说明碰撞中的动量是守恒的用、、OA、OB、OC表示。
10. 某实验小组研究小灯泡的伏安特性，所使用的器材有：两只相同的小灯泡额定电压，额定电流，电压表量程3V，内阻，电流表量程，内阻约，定值电阻阻值，滑动变阻器阻值，电源电动势，内阻不计。
选择一只小灯泡进行实验研究，要求能够实现在的范围内测量小灯泡的电压，画出实验原理电路图。
实验测得该小灯泡伏安特性曲线如图。由实验曲线可知，小灯泡的电阻率随着电流的增加而______ 填增大、不变或减小。
将本实验中的两只小灯泡与电动势、内阻的另一电源串联成闭合回路电路，则电源两端的路端电压U和干路电流I的关系式为______ ，小灯泡的实际功率为______ 结果保留两位小数。

11. 如图，平行光滑金属双导轨和，其中和为的光滑圆轨道，和为对应圆轨道的圆心，、在、正下方且为圆轨道和水平轨道的平滑连接点，和为足够的水平轨道，水平轨道处于竖直向上的匀强磁场中磁感应强度，导轨间距；两导体棒a、b始终垂直于两导轨且与导轨接触良好，a、b的质量均为1kg，电阻均为，导轨电阻不计。初始时刻，b静止在水平导轨上，a从与圆心等高的处静止释放，a、b在以后运动的过程中不会发生碰撞。求：
导体棒a从进入磁场时，导体棒b的加速度为多少？
导体棒a、b稳定时的速度为多少？
整个过程中，通过导体棒b的电荷量为多少？








12. 如图，A为带正电的小滑块可视为质点，质量、电荷量；B为绝缘组合轨道，放在光滑水平面上，质量，上表面水平部分长，A与B的动摩擦因数为；B右侧为光滑圆轨道，半径，N点与水平轨道平滑连接，圆心O在N点的正上方。初始时刻，A位于固定水平光滑绝缘平台的最左端，平台的上表面和B水平轨道的上表面等高，A由静止释放，经水平向右大小为的匀强电场加速后，进入垂直纸面向里的匀强磁场中，沿速度方向恰好做匀速直线运动，穿出匀强磁场后滑上静止的B轨道，继续运动虚线C为匀强电场和匀强磁场的边界，虚线D为匀强磁场和B轨道最左端的边界，忽略空气阻力。求：

经匀强电场加速后A滑块的速度大小和匀强磁场的磁感应强度B的大小？
从圆轨道最高点P飞出时A和B的速度大小？答案可以用根式表示
当A飞出后，再次从P点返回轨道B，经圆轨道回到N点时，A和B的速度大小？答案可以用根式表示





13. 用油膜法估算分子大小的实验中，首先需将纯油酸稀释成一定浓度的油酸酒精溶液，需要的器材和原料除油酸酒精溶液、浅盘、注射器、痱子粉、坐标纸、彩笔等外，还需要一项重要的器材是______ 。将5mL的纯油酸配制成4000mL的油酸酒精溶液，用注射器测得100滴油酸酒精溶液为2mL，再滴入1滴这样的溶液到准备好的浅盘中，则1滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积为______ 。描出的油膜轮廓如图，坐标纸每格边长是，由此估算出油酸分子直径约为______ 保留一位有效数字。
14. 如图甲，开口向上、内壁光滑密封完好的导热圆柱形气缸竖直放置，在气缸M、N两处设有卡口，使厚度不计但具有一定质量的活塞，只能在M、N之间运动。开始时活塞停在N处，缸内压强，温度为。现缓慢放热，活塞运动M处，直到缸内压强为止，整个过程中的图像如图乙所示轴单位，P轴单位。设外界大气压。

写出图乙中气体的变化过程，并求出M、N卡口之间的体积；
求活塞刚离开N时气体的温度，以及末状态气缸内气体的温度。计算结果保留一位小数



15. 毕节市著名风景区韭菜坪，最高峰海拔，素有“贵州屋脊”之称，大韭菜坪为世界上最大面积的野韭菜花带，小韭菜坪石林境观俊奇独特。某高中学校的同学到小韭菜坪观赏石林，被独特奇秀的石林景观震撼，同学们突然想知道小韭菜坪的重力加速度是多少，于是他们结合所学物理知识，利用“单摆”实验测定山顶的重力加速度，同学们进行了以下操作，请完成以下填空：
实验装置如图，用直尺测出摆线的长度为和小球最低端到悬点的距离为，则摆长 ______ 用和表示。
若摆球在竖直平面内做小角度摆动时，可视为简谐运动，为了记录振动次数和测量振动周期，同学们从某一次经过最低点时开始计时并计数1次，测出经过最低点n次约次的时间为t，则该单摆的振动周期为 ______ 。
同学们根据测量的实验数据，计算出小韭菜坪的重力加速度，则表达式为 ______ 用、、n、t表示。
16. 如图甲，一透明的圆柱体折射率为，半径为R、长为L。平行光束仅从半圆柱体的矩形上表面射入，与竖直方向成角，且平行于横截面，其横截面如图乙。不计光线在柱体内的多次反射，只有部分光线从圆柱面射出，求
光束在矩形上表面发生折射时的折射角大小；
有光线射出圆柱面的面积S大小。



答案和解析
1.【答案】B

【解析】解：A、17世纪，伽利略通过他的理想实验提出：力是改变物理运动状态的原因，不是牛顿提出的，故A错误；
B、根据物理学史可知，密里根通过油滴实验最先测定了元电荷e的电荷量，故B正确；
C、牛顿于1687年正式发表万有引力定律，阐述了天体运动的原因，英国物理学家卡文迪许利用扭秤实验装置比较准确地测出了引力常量，故C错误；
D、爱因斯坦提出的狭义相对理论表明经典力学不适用于微观粒子和高速运动物体，故D错误。
故选：B。
根据物理学史和常识解答，记住著名物理学家的主要贡献即可．
物理学史是近几年高考中必考的内容，物理学史问题是常识性问题，对于物理学上重大发现、发明、著名理论要加强记忆。
2.【答案】C

【解析】解：A、“天问一号”能够摆脱地球引力的束缚到达火星且没有飞出太阳系，所以在地球上发射“天问一号”环火卫星速度必须大于第二宇宙速度且小于第三宇宙速度，即，故A错误。
B、根据开普勒第三定律，因为轨道Ⅲ的半长轴比轨道Ⅱ的半长轴长，故“天问一号”在轨道Ⅲ运行的周期大于轨道Ⅱ上运行的周期，故B错误。
C、“天问一号”从P点到轨道Ⅰ上Q点的运动过程中需要经历点火制动，发动机对卫星做负功，机械能减小，所以“天问一号”在P点的机械能大于在轨道Ⅰ上Q点的机械能，故C正确。
D、根据万有引力提供向心力得：

解得：，因为轨道Ⅲ、Ⅱ、Ⅰ上Q点为同一点，即r相同，故“天问一号”分别经过轨道Ⅲ、Ⅱ、Ⅰ上Q点时所受万有引力大小相等，所以加速度大小相等，故D错误。
故选：C。
只有当发射速度大于第二宇宙速度且小于第三宇宙速度才能够摆脱地球引力的束缚到达火星且没有飞出太阳系；根据开普勒第三定律，确定周期间的关系；点火制动，发动机对卫星做负功，机械能减小；根据万有引力提供向心力，写出加速度表达式，从而确定加速度间的关系。
本题主要考查了万有引力在天文学的应用，关键根据万有引力提供向心力，结合开普勒第三定律判定周期的大小。
3.【答案】A

【解析】解：ACD、先求升压变压器原线圈的电流，
所以原线圈两端电压。
原线圈的输入功率。
所以副线圈的电压，
那么输电线上的电流，
线路上损失的功率为，
再求降压变压器的匝数比，，
所以，故A正确，CD错误；
B、变压器只能改变交流电的电压，但不能改变周期和频率，所以用户的频率为，故B错误；
故选：A。
根据升压变压器的输入电压，结合匝数比求出输出电压，从而得出输送电流，根据输电线的电阻得出损失的功率，根据电路的动态分析判断电流与电压的变化。
解决本题的关键知道：1、输送功率与输送电压、电流的关系；2、变压器原副线圈的电压比与匝数比的关系；3、升压变压器输出电压、降压变压器输入电压、电压损失的关系；4、升压变压器的输出功率、功率损失、降压变压器的输入功率关系。
4.【答案】C

【解析】解：ABD、大量处于能级的氢原子最多能辐射出种光子，分别是：
从能级跃迁到能级的过程中，辐射出光子的能量为，
从能级跃迁到能级的过程中，辐射光子的能量为
从能级向基态向跃迁时发射出的光的能量为，属于可见光
所以氢原子跃迁时最多可发出1种可见光，其能量，不能使金属钠发生光电效应，故ABD错误；
C、金属的逸出功与极限频率的关系：可得钠的极限频率，故C正确。
故选：C。
根据玻尔原子理论求出各种不同频率的光子的能量值，然后判断可见光的种类以及能量；
根据光电效应方程判断光电子的最大初动能，从而即可比较进行分析。
本题考查氢原子的玻尔原子理论，解决本题的关键知道玻尔原子理论的内容，及能级间跃迁所满足的规律，即，并能灵活运用。
5.【答案】D

【解析】解：A、河水流速与小船在静水中的速度均是不变的，则船的合运动仍是匀速直线运动，故A错误；
B、河水流速为，小船在静水中的速度大小为，根据平行四边形定则，则有船行驶的速度为：，故B错误；
C、渡河时，船头始终垂直河岸方向，则小船渡河时间为：，船随水流的位移为：，故C错误；
D、水流速度增加到，而船身始终垂直于河岸，那么游船到达对岸的时间仍为600s，即为10分钟，故D正确。
故选：D。
将小船的运动分解为垂直于河岸方向和沿河岸方向，根据两方向运动性质，判定运动轨迹；
根据平行四边形定则来求得两方向的合速度大小；
小船船头垂直河岸，依据运动学公式，求得渡河时间；
根据河水运动的速度求得偏向下游的位移，根据平行四边形定则确定渡河发生位移。
此题考查了运动的合成与分解知识，解决本题的关键明确小船的合运动是船在静水中的运动与水流运动的合运动，知道合速度与分速度之间遵循平行四边形定则，注意船一直垂直河岸过河。
6.【答案】AB

【解析】解：A、O点受的张力分析如图，设绳子长为L，两杆之间距离为d，由于挂钩是光滑的，所以OA和OB与竖直方向夹角一样，有
，
；
；
；
即有，由此可知，只要d和L不变，夹角是不变的。绳子在O点的张力不变，故A正确；
B、将竖直杆缓慢向右移动一小段距离，即d增大，增大，减少，T增大，故B正确。
C、由于M是静止的，计算摩擦力不适用动摩擦因数的计算公式，摩擦力，故C错误；
D、m受力平衡，只受重力和支持力作用，加速度始终为0，故D错误
故选：AB。
题目需要我们分析绳子的张力情况，而张力表达式与角度有关。因此，判断AB是否正确就转化为判断距离的变化是否引起角度的变化，依据题目选项分析距离与的关系。另外，由于整个装置处于静止状态，因此不能用动摩擦因数计算摩擦力；m受力平衡，加速度始终为0。
本题考查了受力分析和动态过程中力的变化。解题中注意将条件进行转换，这往往是解题的关键，也是出题老师的“小心思”，即绕一个弯子来考。例如本题把张力与距离的关系转化为张力与角度的关系，然后再研究角度与距离的关系。
7.【答案】ACD

【解析】解：AB、设弹簧弹力为T，小球B在竖直方向上受力平衡，则有：，解得
根据可得
则，
小球A、B之间的库仑力为：，解得
弹簧的弹力在水平方向的分力为：
小球B做匀速圆周运动，由合外力提供向心力，则B球的合外力指向圆心，因，所以，F应指向圆心，A球对B球有吸引力，因此，小球B一定带正电，故A正确；
B、小球B做匀速圆周运动，根据牛顿第二定律可得：，解得B球的速度大小为，故B错误；
C、在图示位置若突然在B球所在范围内加上水平向左的匀强电场的瞬间，B球受到的电场力水平向左，水平方向的合外力减小，而B球所需要的向心力不变，则外力不足以提供向心力，因此，B球将做离心运动，故C正确；
D、若突然加上竖直向上的匀强磁场，小球B受到从B到A方向的洛伦兹力，水平方向的合外力增大，而B球所需要的向心力不变，则B球将做近心运动，故D正确。
故选：ACD。
依据同种电荷相斥，异种电荷相吸，结合受力分析，即可判定小球B的电性，再根据合力提供向心力，由牛顿第二定律求B球做圆周运动的速度大小；在图示位置若突然在B球所在范围内加上水平向左的匀强电场的瞬间，根据B球的受力情况，确定其运动情况；加上竖直向上的匀强磁场的瞬间，依据左手定则，确定B球受到的洛伦兹力方向，从而判定圆周运动的半径变化。
本题考查向心力的应用，要搞清向心力的来源，掌握向心力表达式。要知道物体做匀速圆周运动时，由合外力充当向心力。
8.【答案】BD

【解析】解：A、开关闭合，断开后，电路稳定时，等效电路如图所示，

结合等效电路图，电流表测干路总电流，由闭合电路欧姆定律，，其中
代入数据，可求得电流表示数，故A错误；
B、

电容器两端电压取决于图2中a、b两点电势差，根据题目中给出数据可得，
同一支路电流相同，电压之比等于电阻之比，因此有
又因为，因此a、b两点电势相同，
因此电容器两端没有电压，放入带电微粒不会运动，故B正确；
C.同时闭合开关和瞬间，发光，支路由于有电感，故缓缓变亮，故C错误；
D.闭合开关，和电路稳定后，因为电感线圈L的直流电阻近似为，且灯泡的电阻大于灯泡的电阻，流经的电流小于的电流，
断开，流经的电流反向、变大，所以灯泡闪亮一下才慢慢熄灭，故D正确。
故选：BD。
电路稳定时，电容器所在支路可视为短路；二极管反向电阻无穷大；电感线圈在电路发生变化时起到阻碍电路变化的作用。结合题目给出初始状态：开关闭合，断开，可先画出电路稳定时的等效电路图，再根据选项情况判断相应的变化。
考查带电容、电感和二极管的闭合电路动态分析。要求学生熟悉掌握电容、电感和二极管等电路元件的特性，本题对学生电路知识考查较为综合，难度中等偏高。
9.【答案】C  A 

【解析】解：小球离开斜槽后做平抛运动，设斜槽末端到竖直挡板的水平距离为d，小球打到竖直挡板的运动时间为：
小球做平抛运动的初速度v越大，小球做平抛运动的时间t越小，小球在竖直方向的位移：越小
由图示可知，A是碰撞后被碰球的落点位置，B是碰撞前入射球的落点位置，C是碰撞后入射球的落点位置；
小球做平抛运动的时间为：
小球做平抛运动的初速度为：
碰撞前后入射球做平抛运动的初速度为：，
碰撞后被碰球的初速度为：
碰撞过程系统动量守恒，以向右为正方向，由动量守恒定律得：
整理得：
故答案为：；A；。
小球离开轨道后做平抛运动，根据平抛运动的规律即可确定两球碰后的落点位置；
根据题意应用平抛运动规律与动量守恒定律求出实验需要验证的表达式。
本题考查了验证动量守恒定律实验，知道实验注意事项与实验原理是解题的前提与关键，应用平抛运动规律与动量守恒定律可以解题。
10.【答案】增大   

【解析】解：由于所给的电压表的量程太小，但内阻已知，所以串联一个定值电阻以扩大其量程，由于改装的电压表内阻已知，则其分流可求，故电流表采用外接法，由于本实验要求电压调压范围大，故滑动变阻器采用分压接法以，按此思路设计电路图如图所示。
从所给的图象可以看出，图象上的点与原点的连线的斜率表示电阻，随着电流的增大，连线的斜率增大，所以电阻增大，从而电阻率也增大；
根据闭合电路的欧姆定律可得路端电压与干路的电流关系式为：，代入数据后有：
两个灯泡与电源串联，设每个灯泡两端电压为U，则有，也就是，在小灯灯泡的伏安特性曲线上画出此直线，如图所示，找到交点坐标为，所以每个灯泡的功率。
故答案为：如图所示；增大；、均正确
明确实验目的，根据实验中给出的仪器分析滑动变阻器以及电流表接法，再画出电路图；
根据图象的性质进行分析，明确电阻随电流变化的规律，从而明确电阻率的变化情况；
根据闭合电路欧姆定律可写出路端电压与电流的关系式，从而也能表示出灯泡两端电压与电流的关系式，并把它画在灯泡的伏安曲线上，从交点找到工作点，求出功率。
本题考查灯泡伏安特性曲线的描绘实验，要注意明确实验原理，知道实验中数据分析的基本方法，注意在分析功率时只能根据图象进行分析求解，不能利用欧姆定律进行分析。
11.【答案】解：如图a棒从处运动到处的过程，根据动能定理得
 
代入数据解得
a棒刚进入磁场时，产生的感应电动势为
  
由闭合电路欧姆定律得
 
对b棒，由牛顿第二定律得
 
解得
设导体棒a、b稳定时的速度为v。以两棒组成的系统为研究对象，取水平向右为正方向，由动量守恒定律得
 
解得
整个过程中，对b棒，根据动量定理得
 
其中
解得通过导体棒b的电荷量为：
答：导体棒a从进入磁场时，导体棒b的加速度为。
导体棒a、b稳定时的速度为。
整个过程中，通过导体棒b的电荷量为2C。

【解析】先根据动能定理求出a棒运动到时的速度，再根据求出a棒进入磁场时产生的感应电动势，由闭合电路欧姆定律求出回路中感应电流，再由安培力公式和牛顿第二定律求出导体棒b的加速度。
棒进入磁场后产生感应电流，受到向左的安培力而减速，b棒受到向右的安培力而加速，当两棒速度相同时，回路不再产生感应电流，两棒不受安培力，一起以相同的速度做匀速直线运动，由于a、b两棒组成的系统合外力为零，所以系统的动量守恒，由动量守恒定律求导体棒a、b稳定时的速度。
整个过程中，对b棒，利用动量定理求通过导体棒b的电荷量。
本题是双杆问题，关键要正确分析两棒的受力情况，判断其运动情况，知道两棒组成的系统合外力为零，遵守动量守恒定律。
12.【答案】解：滑块A在电场中加速，应用动能定理得：

代入数据解得，经电场加速后滑块A的速度大小：
滑块A在磁场中做匀速直线运动，滑块A的重力与洛伦兹力合力为零，即：
代入数据解得：
、B组成的系统在水平方向动量守恒，A从P点飞出时，A、B在水平方向的速度大小相等，
以向右为正方向，在水平方向，由动量守恒定律得：
由能量守恒定律得：
代入数据解得：，
A从P点飞出时的速度大小：，
B的速度大小：
飞出后再次从P点返回轨道B的N点过程中，A、B系统在水平方向动量守恒，
设A回到N点时A的速度大小为，B的速度大小为，
以向右为正方向，由动量守恒定律得：
由机械能守恒定律得：
A从P到N过程B做加速运动，则，
代入数据解得：，
答：经匀强电场加速后A滑块的速度大小是，匀强磁场的磁感应强度B的大小是5T；
从圆轨道最高点P飞出时A和B的速度大小分别是、；
当A飞出后，再次从P点返回轨道B，经圆轨道回到N点时，A和B的速度大小分别是、。

【解析】应用动能定理求出滑块A经电场加速后的速度大小，滑块A在匀强磁场中做匀速直线运动，所受合力为零，应用平衡条件求出磁感应强度大小。
、B组成的系统在水平方向动量守恒，应用动量守恒定律与机械能守恒定律求出A从P飞出时A、B的速度大小。
应用动量守恒定律与机械能守恒定律求出A再次回到N点时的A、B的速度大小。
分析清楚A、B的运动过程、知道滑块A在磁场中恰好做匀速直线运动的条件是解题的前提，应用动能定理、动量守恒定律与机械能守恒定律可以解题。
13.【答案】玻璃板   

【解析】解：本实验要描出油膜的轮廓，所以还需要有玻璃板；
配置成的油酸体积百分比浓度为：
一滴纯油酸的体积为：
根据图象可知，该轮廓所占的格数约为格，坐标纸每格边长是，则轮廓的面积约为：
，
油酸分子直径约为：。
故答案为：玻璃板；；。
然后将1滴此溶液滴在有痱子粉的浅盘里的水面上，等待形状稳定后，将玻璃板放在浅盘上，用彩笔描绘出油酸膜的形状，将画有油酸薄膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，按不足半个舍去，多于半个的算一个，统计出油酸薄膜的面积，根据体积百分比浓度计算一滴纯油酸的体积，由此得到油酸分子直径。
本题考查“用油膜法估测分子的大小”的实验，解答本题关键要掌握该实验的原理，该实验中以油酸分子呈球型分布在水面上，且一个挨一个，从而可以由体积与面积相除求出油膜的厚度，从而求出分子直径。
14.【答案】解：从图乙可知，气体先做等容变化，然后做等压变化，最后做等容变化，由图乙可知，两卡口M、N之间的体积为：

由图乙可知，开始时气缸内气体的压强为，体积为，温度为
活塞刚离开N处时，气体压强，体积为，由查理定律得：
代入数据解得活塞刚离开N时气体的温度为：
活塞最终运动到M点，缸内气体压强，体积为，由理想气体状态方程得：
代入数据解得末状态气缸内气体的温度为：
答：图乙中气体先做等容变化，然后做等压变化，最后做等容变化，M、N卡口之间的体积为；
活塞刚离开N时气体的温度为，末状态气缸内气体的温度为392K。

【解析】由图象的特点即可判断气体状态变化的特点，由图读出体积的变化，求出M、N卡口之间的体积；
由查理定律以及理想气体的状态方程求活塞刚离开N时气体的温度，以及末状态气缸内气体的温度。
本题考查从查理定律、理想气体的状态方程以及对图象的理解，解答本题的关键是分析清楚，各个变化过程中，哪些量不变，变化的是什么量，明确初末状态量的值，难度不大，属于中档题。
15.【答案】  

【解析】解：单摆的摆长等于摆线长与摆球半径之和，所以摆长；
经过平衡位置时开始计时并计数1次，测出经过该位置n次的时间为t，则有：
解得单摆的周期：；
根据单摆的周期公式可得。
故答案为：；；；
单摆的摆长等于悬线长与摆球的半径之和；
从平衡位置开始计时，根据经过该位置N次的时间为t求解单摆的周期；
根据单摆的周期公式得到重力加速度的表达式。
解决本题的关键掌握单摆的周期公式知道摆长为摆线长度和摆球半径之和，掌握正确的计算周期的方法。
16.【答案】解：从圆柱体的上表面沿AO射入的光线折射后交圆弧上B点，光路图如图所示；
由折射定律得，解得，所以
若从射入的光线折射后在处恰好发生全反射，则由，所以临界角
由几何关系可得：

说明在横截面上，只有弧长区域有光线射出，其对应的圆心角为
所以有光线射出的部分柱面的面积为
答：
光束在矩形上表面发生折射时的折射角大小为；
有光线射出圆柱面的面积S大小为。

【解析】由折射定律求出折射角；
作出半圆柱体的横截面．光线在透光的边界恰好发生全反射，入射角等于临界角，即可由折射定律求出光线在柱面上的入射角，由几何知识求面积S．
本题考查了光的折射，本题关键要掌握全反射及其产生条件，结合几何知识求解即可．