2022-2023学年广东省广东省实验中学高三下学期第三次阶段考试物理试题（解析版）

这是一份2022-2023学年广东省广东省实验中学高三下学期第三次阶段考试物理试题（解析版），共27页。试卷主要包含了考生必须保持答题卡的整洁，2s，振幅是8cm等内容，欢迎下载使用。

本试卷分选择题和非选择题两部分，共6页，15题，满分100分，考试用时75分钟。
注意事项：
1.答卷前，考生务必用黑色字迹的钢笔或签字笔将自己的校名、姓名、考号、座位号等相关信息填写在答题卡指定区域内，并用2B铅笔填涂相关信息。
2.选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案；不能答在试卷上。
3.非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内的相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新的答案；不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答的答案无效。
4.考生必须保持答题卡的整洁。
第一部分 选择题（共46分）
一、单项选择题（本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。）
1. 如图所示是某水平弹簧振子做简谐运动的图像，M、P、N是图像上的3个点，分别对应、、时刻。下列说法正确的是（ ）
A. 该振子的周期是0.2s，振幅是8cm
B. 在时刻振子的速度方向就是图像上P点的切线方向
C. 在到过程振子的速度先增大后减小
D. 在到过程振子的加速度逐渐减小
2. 我国“神舟十一号”飞船搭载了香港特区的中学生设计的“双摆实验”进入太空。受此启发，某同学也设计了一个类似的双摆实验在学校实验室进行研究，如下图所示，将质量和大小都不同的两个小铁球分别系在一轻绳的中间和下端，其中上面的小球较小较轻，而轻绳的上端栓接在竖杆顶部，竖杆固定在小车上。现在让小车带着两个小球一起向左加速运动，不计空气阻力，则下列四个图中所示的姿态正确的是（ ）
A. B. C. D.
3. 如图所示，取一支质量为m的按压式圆珠笔，将笔的按压式小帽朝下按在桌面上，无初速放手后笔将会竖直向上弹起一定的高度h，然后再竖直下落。重力加速度为g，不计空气阻力。下列说法正确的是（ ）
A. 按压时笔内部弹簧的弹性势能增加了mgh
B. 放手后到笔向上离开桌面的过程弹簧的弹性势能全部转化为笔的动能
C. 笔在离开桌面后的上升阶段处于超重状态
D. 笔从离开桌面到落回桌面过程的时间为
4. 我国是全球唯一掌握超特高压直流输电技术的国家。下图是特高压直流输电系统的模拟图（只显示变压与传输部分），则以下说法正确的是（ ）
A. 题中描述的“特高压直流输电”，说明变压器可以直接对直流电进行变压作用
B. 变压器在升压过程中频率随着电压的增大而升高
C. 在输电功率一定条件下，输电电压提高十倍，线路损耗功率将降低为原来的一百分之一
D. 在上图中，用户接入电路的用电器越多，流过的电流越大，由匝数比等于电流的反比可知，流过电阻的电流变小
5. 如图，我国“天宫”空间站位于距地面约400km高的近地轨道，是我国宇航员进行太空工作和生活的场所；而同样也是我国自主研发的北斗卫星导航系统，由5颗同步卫星、30颗非静止轨道卫星和备用卫星组成，其广泛应用于三维卫星定位与通信。若上述的空间站和北斗系统的卫星均在各自轨道上绕地球做匀速圆周运动，则下面说法正确的是（ ）
A. “天宫”空间站的运行速度大于北斗同步卫星的运行速度
B. “天宫”空间站里的宇航员处于悬浮状态是因为不受重力
C. 所有的同步卫星离地球表面的高度都是一定的
D. 若北斗卫星在飞行的过程中速度变小了，它将远离地球
6. 电磁炮是利用电磁发射技术制成的一种先进武器。如图所示是导轨式电磁炮的原理结构示意图。一对足够长的光滑水平金属加速导轨M、N与可控电源相连，M、N导轨的间距为L且电阻不计，在导轨间有竖直向上的匀强磁场，磁感应强度为B。装有“电磁炮”弹体的导体棒ab垂直放在导轨M、N上，且始终与导轨接触良好，导体棒（含弹体）的总质量为m。在某次试验发射时，若接通电源瞬间为导体棒ab提供的电流为I，不计空气阻力，则（ ）
A 若要导体棒向右加速，则电流需从a端流向b端
B. 在接通电源瞬间，导体棒的加速度为
C. 若电源输出电压恒定，则导体棒可做匀加速直线运动
D. 若电源输出电压恒定，则导体棒所受的安培力将随着速度的增大而增大
7. 工业生产中有一种叫电子束焊接机的装置，其核心部件由如图所示的高压辐向电场组成。该电场的电场线如图中带箭头的直线所示。一电子在图中H点从静止开始只在电场力的作用下沿着电场线做直线运动。设电子在该电场中的运动时间为t，位移为x，速度为v，受到的电场力为F，电势能为Ep，运动经过的各点电势为φ，则下列四个图像可能合理的是（ ）
A. B.
C. D.
二、多项选择题（本题共3小题，每小题6分，共18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6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。）
8. 在同一匀强磁场中，两个相同的矩形金属线圈a、b分别绕线圈平面内且与磁场垂直的轴匀速转动，产生的电动势随时间变化的图象如图所示，则（ ）
A. 线圈a的转速是b的3倍
B. 线圈b产生的电动势最大值为10V
C. t＝0.01s时，线圈a恰好经过中性面
D. t＝0.03s时，线圈b恰好经过中性面
9. 如图，水平放置的挡板上方有垂直纸面向里的匀强磁场，一带电粒子垂直于挡板从板上的小孔射入磁场，另一带电粒子垂直于磁场且与挡板成角射入磁场，、初速度大小相等，两粒子恰好都打在板上同一点（图中未标出）。不计重力，下列说法正确的是（ ）
A. 、的电性一定相同
B. 、比荷（荷质比）之比为
C. 若在点左侧，则在磁场中运动时间比长
D. 若在点右侧，则在磁场中运动路程比长
10. 如图所示是一种常见的身高体重测量仪。测量仪顶部向下发射波速为的超声波，超声波遇障碍物经反射后返回，被测量仪接收，测量仪记录发射和接收的时间间隔。测量仪底部有一质量为的测重面板置于压力传感器上，传感器输出电压与作用在其上的压力成正比。当测重台没有站人时，测量仪记录的时间间隔为，此时输出电压为（是重力加速度，是比例常数）。当某同学站上测重台时，测量仪记录的时间间隔为，输出电压为，则（ ）
A. 该同学的身高为B. 该同学的身高为
C. 该同学的质量为D. 该同学的质量为
第二部分 非选择题（共54分）
三、实验题（第11题6分，第14题10分，共16分）
11. 弹弓和钢珠弹属于可能危及旅客人身安全的物品，是禁止携带上动车的。某实验小组利用电子秤和频闪照相机测量一把弹弓发射出的钢珠弹的初动能，具体步骤如下：
（1）用电子秤测得钢球弹的质量；
（2）在背景方格前使用弹弓水平发射钢珠弹，使用频闪照相机（每隔相等时间拍一次照片）拍摄钢珠弹在空中的位置。如图所示为钢珠弹运动的频闪照片的一部分，图中背景小方格的边长表示实际长度为，重力加速度为，那么：
①照相机频闪周期___________________；
②钢珠弹的初动能___________________；
③如果弹弓发射钢珠弹时偏离水平方向，则测得钢珠弹的初动能将___________________。
A. 一定偏大 B. 一定偏小 C. 既不偏大也不偏小
12. 某同学要用伏安法测一节干电池的电动势和内阻。现备有下列器材：
A．被测干电池一节
B．电流表1：量程0 ~ 0.6A，内阻为0.30Ω
C．电流表2：量程0 ~ 0.6A，内阻约为0.1Ω
D．电压表1：量程0 ~ 2V，内阻约为2kΩ
E．电压表2：量程0 ~ 10V，内阻约为10kΩ
F．滑动变阻器1：最大阻值10Ω
G．滑动变阻器2：最大阻值为100Ω
H．开关、导线若干
（1）请在上述器材中选择适当的电压表与滑动变阻器（填写器材前的字母）：电压表选择_________，滑动变阻器选择___________；
（2）某实验小组选用的电流表是C，请根据他们选用的器材将图甲的实物连线补充完整_____________；
（3）另一实验小组选用电流表是B，他们考虑了电表内阻造成的系统误差，重新连接电路后进行实验，得到了如图乙所示的U—I图像。则在修正了实验系统误差后，干电池的电动势E = _______________V，内电阻r = ________________Ω（以上结果均保留2位小数）。
四、计算题（第13题10分，第14题12分，第15题16分，共38分）
13. 如图，矩形为一玻璃砖的截面，、．该截面内一条单色光线从点射向中点，刚好在发生全反射并直接射向点。该单色光的另一条与平行的光线从上的点（未画出）射入玻璃砖，光线经反射后直接射向点。已知真空中光速为，求
(1)玻璃砖的折射率；
(2)、的距离及光从点传播到点的时间。
14. 电阻不计的平行金属导轨相距，与总电阻为的滑动变阻器、板间距为的平行板电容器和开关连成如图所示的电路。磁感应强度为的匀强磁场垂直导轨所在的平面。电阻为的金属棒与导轨垂直，接触良好，并紧贴导轨匀速移动。合上开关S，当滑动变阻器触头在中点时，质量为、电量为的带电微粒从平行板电容器中间位置水平射入，微粒在两板间做匀速直线运动；当P移至C时，相同的带电微粒以相同的速度从同一位置射入两板间，微粒穿过两板的过程中动能增加。重力加速度为。求：
（1）ab运动的方向及其速度大小；
（2）当移至C时，微粒穿过两板的过程中，电场力对微粒做的功。
15. 原长为2L的轻弹簧竖直放置在水平面上，将一质量为m的物块从距离弹簧上端1.25L的高度处由静止释放，当弹簧被压缩到最短时，弹簧的长度为L。倾角θ=30°的光滑斜面固定在水平桌面上，现将该弹簧放在斜面上，一端固定在斜面底端，另一端与质量为2m的物块A接触但不连接。用外力推动物块A至O点，此时弹簧长度为L，然后由静止释放物块A。某时刻，将质量为0.5m的物块B从斜面上距离O点为6L处静止释放，两物块在距离O点2L处发生弹性碰撞。重力加速度为g，两物块均可视为质点，弹簧均在弹性限度内，求：
(1)碰前瞬间，A、B速度的大小；
(2)第一次碰撞后，B沿斜面上滑的最大距离。
2023届高三级第三次阶段考试物理
本试卷分选择题和非选择题两部分，共6页，15题，满分100分，考试用时75分钟。
注意事项：
1.答卷前，考生务必用黑色字迹的钢笔或签字笔将自己的校名、姓名、考号、座位号等相关信息填写在答题卡指定区域内，并用2B铅笔填涂相关信息。
2.选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案；不能答在试卷上。
3.非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内的相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新的答案；不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答的答案无效。
4.考生必须保持答题卡的整洁。
第一部分 选择题（共46分）
一、单项选择题（本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。）
1. 如图所示是某水平弹簧振子做简谐运动的图像，M、P、N是图像上的3个点，分别对应、、时刻。下列说法正确的是（ ）
A. 该振子的周期是0.2s，振幅是8cm
B. 在时刻振子的速度方向就是图像上P点的切线方向
C. 在到过程振子的速度先增大后减小
D. 在到过程振子的加速度逐渐减小
【答案】D
【解析】
【详解】A．由振动图像可知，该振子的周期是，振幅是，故A错误；
B．振动图像不是弹簧振子的运动轨迹，所以在时刻振子的速度方向不是图像上P点的切线方向，在时刻振子的速度方向指向振子的平衡位置，故B错误；
C．由振动图像可知，在到过程振子先向正向最大位移方向运动，达到正向最大位移处后接着又朝着平衡位置运动，所以振子的速度先减小后增大，故C错误；
D．在到过程振子朝着平衡位置方向运动，振子偏离平衡位置的位移逐渐减小，根据可知，振子的加速度逐渐减小，故D正确。
故选D。
2. 我国“神舟十一号”飞船搭载了香港特区的中学生设计的“双摆实验”进入太空。受此启发，某同学也设计了一个类似的双摆实验在学校实验室进行研究，如下图所示，将质量和大小都不同的两个小铁球分别系在一轻绳的中间和下端，其中上面的小球较小较轻，而轻绳的上端栓接在竖杆顶部，竖杆固定在小车上。现在让小车带着两个小球一起向左加速运动，不计空气阻力，则下列四个图中所示的姿态正确的是（ ）
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】对两个小球整体分析，受到轻绳的拉力和重力，合力水平向左，如图所示
由牛顿第二定律可得
可得
对较重小球分析，受到轻绳的拉力和重力，合力水平向左，如图所示
由牛顿第二定律可得
可得
所以有
即两段轻绳与竖直方向的夹角相同。
故选A。
3. 如图所示，取一支质量为m的按压式圆珠笔，将笔的按压式小帽朝下按在桌面上，无初速放手后笔将会竖直向上弹起一定的高度h，然后再竖直下落。重力加速度为g，不计空气阻力。下列说法正确的是（ ）
A. 按压时笔内部弹簧弹性势能增加了mgh
B. 放手后到笔向上离开桌面的过程弹簧的弹性势能全部转化为笔的动能
C. 笔在离开桌面后的上升阶段处于超重状态
D. 笔从离开桌面到落回桌面过程的时间为
【答案】A
【解析】
【详解】A．因放手后笔将会竖直向上弹起一定的高度h，该过程中弹簧的弹性势能转化为重力势能，则弹性势能为mgh，则按压时笔内部弹簧的弹性势能增加了mgh，选项A正确；
B．放手后到笔向上离开桌面的过程弹簧的弹性势能转化为笔的动能和重力势能，选项B错误；
C．笔在离开桌面后的上升阶段，加速度向下为g，则处于完全失重状态，选项C错误；
D．根据竖直上抛运动的对称性可知，笔从离开桌面到落回桌面过程的时间为
选项D错误。
故选A。
4. 我国是全球唯一掌握超特高压直流输电技术的国家。下图是特高压直流输电系统的模拟图（只显示变压与传输部分），则以下说法正确的是（ ）
A. 题中描述的“特高压直流输电”，说明变压器可以直接对直流电进行变压作用
B. 变压器在升压过程中频率随着电压的增大而升高
C. 在输电功率一定条件下，输电电压提高十倍，线路损耗功率将降低为原来的一百分之一
D. 在上图中，用户接入电路的用电器越多，流过的电流越大，由匝数比等于电流的反比可知，流过电阻的电流变小
【答案】C
【解析】
【详解】A．根据变压器工作原理可知，变压器不可以直接对直流电进行变压作用，故A错误；
B．变压器在升压过程中频率保持不变，故B错误；
C．根据
，
联立可得
在输电功率一定条件下，输电电压提高十倍，线路损耗功率将降低为原来的一百分之一，故C正确；
D．在上图中，用户接入电路的用电器越多，流过的电流越大，根据
可知随着增大，流过电阻的电流变大，故D错误。
故选C。
5. 如图，我国“天宫”空间站位于距地面约400km高的近地轨道，是我国宇航员进行太空工作和生活的场所；而同样也是我国自主研发的北斗卫星导航系统，由5颗同步卫星、30颗非静止轨道卫星和备用卫星组成，其广泛应用于三维卫星定位与通信。若上述的空间站和北斗系统的卫星均在各自轨道上绕地球做匀速圆周运动，则下面说法正确的是（ ）
A. “天宫”空间站的运行速度大于北斗同步卫星的运行速度
B. “天宫”空间站里的宇航员处于悬浮状态是因为不受重力
C. 所有的同步卫星离地球表面的高度都是一定的
D. 若北斗卫星在飞行的过程中速度变小了，它将远离地球
【答案】AC
【解析】
【详解】A．根据
可得
“天宫”空间站的运行轨道半径小于北斗同步卫星的轨道半径，则“天宫”空间站的运行速度大于北斗同步卫星的运行速度，选项A正确；
B．“天宫”空间站里的宇航员处于悬浮状态是因为处于完全失重状态，但仍受重力，选项B错误；
C．根据
所有的同步卫星具有相同的周期，则离地球表面的高度都是一定的，选项C正确；
D．若北斗卫星在飞行的过程中速度变小了，万有引力大于所需的向心力，则它将向靠近地球的方向运动，选项D错误。
故选AC。
6. 电磁炮是利用电磁发射技术制成的一种先进武器。如图所示是导轨式电磁炮的原理结构示意图。一对足够长的光滑水平金属加速导轨M、N与可控电源相连，M、N导轨的间距为L且电阻不计，在导轨间有竖直向上的匀强磁场，磁感应强度为B。装有“电磁炮”弹体的导体棒ab垂直放在导轨M、N上，且始终与导轨接触良好，导体棒（含弹体）的总质量为m。在某次试验发射时，若接通电源瞬间为导体棒ab提供的电流为I，不计空气阻力，则（ ）
A. 若要导体棒向右加速，则电流需从a端流向b端
B. 在接通电源瞬间，导体棒的加速度为
C 若电源输出电压恒定，则导体棒可做匀加速直线运动
D. 若电源输出电压恒定，则导体棒所受的安培力将随着速度的增大而增大
【答案】B
【解析】
【详解】A．若要导体棒向右加速，由左手定则可知电流需从b端流向a端，故A不符合题意；
B．在接通电源瞬间，导体棒所受安培力为
导体棒的加速度为
故B符合题意；
CD．若电源输出电压恒定，随着导体棒运动的速度增加，导体棒产生的反向电动势增加，从而回路电流强度减小，使棒受到的安培力减小，导体棒不会做匀加速直线运动，故CD不符合题意。
故选B。
7. 工业生产中有一种叫电子束焊接机的装置，其核心部件由如图所示的高压辐向电场组成。该电场的电场线如图中带箭头的直线所示。一电子在图中H点从静止开始只在电场力的作用下沿着电场线做直线运动。设电子在该电场中的运动时间为t，位移为x，速度为v，受到的电场力为F，电势能为Ep，运动经过的各点电势为φ，则下列四个图像可能合理的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】B．电子所受的电场力的方向与电场强度方向相反，指向圆心，所以电子向圆心运动，电场强度逐渐增大，根据 ，电场力逐渐增大，图线向上，B错误；
A．电子的加速度 ，电子向圆心运动，电场强度增大，电子的加速度增大，速度图线的斜率增大，图线向上弯曲，A错误；
C．根据，电子向圆心运动，电场强度增大，电势能图线的斜率增大，图线向上弯曲，C错误；
D．根据
解得

电子向圆心运动，逆电场线运动电势升高；电子向圆心运动，电场强度增大，电势图线斜率增大，图线向上弯曲，D正确。
故选D。
二、多项选择题（本题共3小题，每小题6分，共18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6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。）
8. 在同一匀强磁场中，两个相同矩形金属线圈a、b分别绕线圈平面内且与磁场垂直的轴匀速转动，产生的电动势随时间变化的图象如图所示，则（ ）
A. 线圈a的转速是b的3倍
B. 线圈b产生的电动势最大值为10V
C. t＝0.01s时，线圈a恰好经过中性面
D. t＝0.03s时，线圈b恰好经过中性面
【答案】BD
【解析】
【详解】A．由图可知
由线圈a、b的转速之比为3：2，故A错误；
B．由于最大感应电动势为
由图像可知，a线圈最大感应电动势为15V，则b线圈最感应电动势为10V，
故B正确；
C．由图像可知，t＝0.01s时，线圈a中感应电动势最大，则此时线圈a位于垂直中性面位置，故C错误；
D．t＝0.03s时，线圈b中感应电动势为0，则此时线圈b恰好经过中性面，故D正确。
故选BD。
9. 如图，水平放置的挡板上方有垂直纸面向里的匀强磁场，一带电粒子垂直于挡板从板上的小孔射入磁场，另一带电粒子垂直于磁场且与挡板成角射入磁场，、初速度大小相等，两粒子恰好都打在板上同一点（图中未标出）。不计重力，下列说法正确的是（ ）
A. 、的电性一定相同
B. 、的比荷（荷质比）之比为
C. 若在点左侧，则在磁场中运动时间比长
D. 若在点右侧，则在磁场中运动路程比长
【答案】ABD
【解析】
【分析】
【详解】A．根据题意可知，两粒子在磁场中的偏转方向相同，所以根据左手定则可知，两粒子的电性相同，故A正确；
BCD．令两粒子都带正电，粒子的运动轨迹如图所示
，
点在点的左侧，根据几何知识有
因为
所以粒子做圆周运动的半径为
则
根据图形可知，该种情况下粒子做圆周运动的路程小于粒子的路程，根据
可知，、两粒子的速度相等，粒子的路程小于粒子的路程，所以粒子的运动时间小于粒子；
当两粒子都带负电时，两粒子的运动轨迹如图所示
，
点在点的右侧，根据几何知识有
则
根据图形可知，该种情况下粒子做圆周运动的路程大于粒子的路程，故BD正确，C错误。
故选ABD。
10. 如图所示是一种常见的身高体重测量仪。测量仪顶部向下发射波速为的超声波，超声波遇障碍物经反射后返回，被测量仪接收，测量仪记录发射和接收的时间间隔。测量仪底部有一质量为的测重面板置于压力传感器上，传感器输出电压与作用在其上的压力成正比。当测重台没有站人时，测量仪记录的时间间隔为，此时输出电压为（是重力加速度，是比例常数）。当某同学站上测重台时，测量仪记录的时间间隔为，输出电压为，则（ ）
A. 该同学的身高为B. 该同学的身高为
C. 该同学的质量为D. 该同学的质量为
【答案】BD
【解析】
【详解】AB．由题意，当测重台没有站人时，有
站人时，有
解得人的身高
故A错误，B正确；
CD．无人站立时
有人时
解得
故C错误，D正确。
故选BD。
第二部分 非选择题（共54分）
三、实验题（第11题6分，第14题10分，共16分）
11. 弹弓和钢珠弹属于可能危及旅客人身安全的物品，是禁止携带上动车的。某实验小组利用电子秤和频闪照相机测量一把弹弓发射出的钢珠弹的初动能，具体步骤如下：
（1）用电子秤测得钢球弹的质量；
（2）在背景方格前使用弹弓水平发射钢珠弹，使用频闪照相机（每隔相等时间拍一次照片）拍摄钢珠弹在空中的位置。如图所示为钢珠弹运动的频闪照片的一部分，图中背景小方格的边长表示实际长度为，重力加速度为，那么：
①照相机的频闪周期___________________；
②钢珠弹的初动能___________________；
③如果弹弓发射钢珠弹时偏离水平方向，则测得钢珠弹的初动能将___________________。
A. 一定偏大 B. 一定偏小 C. 既不偏大也不偏小
【答案】 ①. ②. ③. B
【解析】
【详解】（2）①[1]钢珠弹在空中做平抛运动，竖直方向做自由落体运动，则有
解得照相机的频闪周期为
②[2]钢珠弹水平方向做匀速直线运动，则有
解得钢球弹的初速度为
则钢珠弹的初动能为
③[3]如果弹弓发射钢珠弹时偏离水平方向，则钢球弹的实际初速度满足
钢珠弹的实际初动能满足
则测得钢珠弹的初动能将偏小。
故选B。
12. 某同学要用伏安法测一节干电池的电动势和内阻。现备有下列器材：
A．被测干电池一节
B．电流表1：量程0 ~ 0.6A，内阻为0.30Ω
C．电流表2：量程0 ~ 0.6A，内阻约为0.1Ω
D．电压表1：量程0 ~ 2V，内阻约为2kΩ
E．电压表2：量程0 ~ 10V，内阻约为10kΩ
F．滑动变阻器1：最大阻值为10Ω
G．滑动变阻器2：最大阻值为100Ω
H．开关、导线若干
（1）请在上述器材中选择适当的电压表与滑动变阻器（填写器材前的字母）：电压表选择_________，滑动变阻器选择___________；
（2）某实验小组选用的电流表是C，请根据他们选用的器材将图甲的实物连线补充完整_____________；
（3）另一实验小组选用的电流表是B，他们考虑了电表内阻造成的系统误差，重新连接电路后进行实验，得到了如图乙所示的U—I图像。则在修正了实验系统误差后，干电池的电动势E = _______________V，内电阻r = ________________Ω（以上结果均保留2位小数）。
【答案】 ①. D ②. F ③. ④. 1.48 ⑤. 0.50
【解析】
【详解】（1）[1]一节干电池的电动势大约1.5V，故选择电压表D。
[2]电池电源较小，故选择滑动变阻器F。
（2）[3]由于干电池内阻很小，电压表测的是路端电压，且电流表内阻未知，若将电流表内接（相对于电源），则内阻误差较大，所以电流表采用外接法（相对于电源），故实物图如图所示
（3）[4]由乙图可知，电源电动势为
E = 1.48V
[5]内电阻为
四、计算题（第13题10分，第14题12分，第15题16分，共38分）
13. 如图，矩形为一玻璃砖的截面，、．该截面内一条单色光线从点射向中点，刚好在发生全反射并直接射向点。该单色光的另一条与平行的光线从上的点（未画出）射入玻璃砖，光线经反射后直接射向点。已知真空中光速为，求
(1)玻璃砖的折射率；
(2)、的距离及光从点传播到点的时间。
【答案】(1)；(2)，。
【解析】
【分析】
【详解】(1)如图所示
玻璃砖的该截面内光线从A点射到中点时，刚好在发生全反射，由于
则入射角为，则有
玻璃砖的折射率。
(2)如图所示
设从点入射的光线在边界的折射角，根据折射定律有
解得，可知，可知光线界面发生全反射，经反射后到达点，根据几何关系有
因为
则由几何关系可得
可得光线从到经过路程
光线在玻璃砖中的传播速度为
则光线在玻璃砖内传播的时间为
14. 电阻不计的平行金属导轨相距，与总电阻为的滑动变阻器、板间距为的平行板电容器和开关连成如图所示的电路。磁感应强度为的匀强磁场垂直导轨所在的平面。电阻为的金属棒与导轨垂直，接触良好，并紧贴导轨匀速移动。合上开关S，当滑动变阻器触头在中点时，质量为、电量为的带电微粒从平行板电容器中间位置水平射入，微粒在两板间做匀速直线运动；当P移至C时，相同的带电微粒以相同的速度从同一位置射入两板间，微粒穿过两板的过程中动能增加。重力加速度为。求：
（1）ab运动的方向及其速度大小；
（2）当移至C时，微粒穿过两板的过程中，电场力对微粒做的功。
【答案】（1）水平向左运动，；（2）
【解析】
【详解】（1）依题意，电量为的带电微粒在两板间做匀速直线运动，则可知微粒受到的电场力方向竖直向上，则平行板上板为负，根据右手定则，可知ab棒水平向左运动。设ab运动的速度大小为，则有
在中点时，由闭合电路欧姆定律，有
两板间电压为
板间电场强度为
带电粒子作匀速直线运动，有
联立得
（2）当P移至C时，平行板间的电压变为
板间电压增大，粒子向上偏，设偏转的距离为，电场力对粒子做的功，根据动能定理有
又
联立得
15. 原长为2L的轻弹簧竖直放置在水平面上，将一质量为m的物块从距离弹簧上端1.25L的高度处由静止释放，当弹簧被压缩到最短时，弹簧的长度为L。倾角θ=30°的光滑斜面固定在水平桌面上，现将该弹簧放在斜面上，一端固定在斜面底端，另一端与质量为2m的物块A接触但不连接。用外力推动物块A至O点，此时弹簧长度为L，然后由静止释放物块A。某时刻，将质量为0.5m的物块B从斜面上距离O点为6L处静止释放，两物块在距离O点2L处发生弹性碰撞。重力加速度为g，两物块均可视为质点，弹簧均在弹性限度内，求：
(1)碰前瞬间，A、B速度的大小；
(2)第一次碰撞后，B沿斜面上滑的最大距离。
【答案】(1)；(2)或
【解析】
【详解】(1)当弹簧竖直放置时，压缩量为L时弹性势能为，设物块A与B碰前的速率为，对于m和竖直弹簧系统，由机械能守恒定律
对于A和弹簧系统，A碰前由功能关系
联立得
设物块B与A发生碰撞前的速度大小为，对于B，B碰前由机械能守恒
得
(2)物块A与B发生碰撞时，物块A有可能沿斜面向上运动，也有可能沿斜面向下运动；设碰后物块B沿斜面上滑的最大距离为s，
①若物块A在沿斜面向上运动过程中与B发生碰撞，以沿斜面向上为正方向，碰后A、B速度分别为、，对A、B系统，由碰撞过程的动量守恒和机械能守恒
联立解得
对于B，由机械能守恒
解得
②若物块A在沿斜面向下运动过程中与B发生碰撞，以沿斜面向下为正方向，碰后A、B速度分别为以、，对A、B系统，由碰撞过程的动量守恒和机械能守恒
联立解得
对于B，由机械能守恒
解得