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2021届山东省高三下学期物理新高考试卷含答案
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这是一份2021届山东省高三下学期物理新高考试卷含答案，共15页。试卷主要包含了单项选择题，多项选择题，实验题，填空题，解答题等内容，欢迎下载使用。
高三下学期物理新高考试卷
一、单项选择题
1.氢弹造价高，寿命短，难保存。最主要的原因就是其中的氚核 会发生β衰变生成氦核 ，其半衰期为12.5年。假设一枚氢弹中有1kg氚核 ，假设氚核 衰变产生的电子全部定向运动，电子电荷量为1.6×10-19C，阿伏加德罗常数为6×1023mol-1 ， 1年约为3.2×107s。那么一个半衰期内形成的平均电流约为〔 〕
A. 4×10-4A B. 4×10-2A C. 8A D. 8×10-2A
2.如下列图，一束单色光从介质1射入介质2，在介质1、2中的波长分别为λ1、λ2 ， 频率分别为f1、f2 ， 那么〔 〕
A. λ1＜λ2 B. λ1＞λ2 C. f1＜f2 D. f1＞f2
3.图甲为一列简谐横波在t=0.10s时刻的波形图，P是平衡位置在x=1.0m处的质点，Q是平衡位置为x=4m处的质点；图乙为质点Q的振动图象。以下说法正确是〔 〕
A. 简谐波沿正x方向传播
B. 在t=0.10s时，质点P的加速度与速度方向相反
C. 从t=0.10s到t=0.25s，该波沿x轴正方向传播了6m
D. 从t=0.10s到t=0.25s，质点P通过的路程30cm
4.如下列图， 匝矩形闭合导线框 处于磁感应强度大小为 的水平匀强磁场中，线框面积为电阻为 ．线框绕垂直于磁场的轴 以角速度 匀速转动，并与理想变压器原线圈相连，原副线圈匝数之比为 ，变压器副线圈接入一只额定电压为 .电阻为 的灯泡，灯泡正常发光．从线框通过中性面开始计时，以下说法错误的选项是〔 〕
A. 匀速转动过程中穿过线框的磁通量变化率最大值为
B. 灯泡中的电流方向每秒改变 次
C. 变压器原线圈两端电压最大值为
D. 线框中产生的感应电流表达式为
5.如下列图，一定质量的理想气体从状态A变化到状态B，再到状态C，最后变化到状态A，完成循环。以下说法正确的选项是〔 〕
A. 状态A到状态B是等温变化 B. 状态A时所有分子的速率都比状态C时的小
C. 状态A到状态B，气体对外界做功为 D. 整个循环过程，气体从外界吸收的热量是
6.如下列图，在斜面上同一竖直面内有四条光滑细杆，其中OA杆竖直放置，OB杆与OD杆等长，OC杆与斜面垂直放置，每根杆上都套着一个小滑环(图中未画出)，四个环分别从O点由静止释放，沿OA、OB、OC、OD滑到斜面上所用的时间依次为t1、t2、t3、t4 ． 以下关系正确的选项是〔 〕
A. t1t3 C. t2＝t4 D. t2
A. 货物对车厢的压力逐渐变大 B. 货物受到的摩擦力逐渐变小
C. 货车一直受到地面向左的摩擦力 D. 地面对货车的支持力先不变后变小
8.放在水平地面上的一物块，受到方向不变的水平推力F的作用，F的大小与时间t的关系和物块速度v与时间t 的关系如下列图。取重力加速度g＝10m/s2。由此两图线可以求得物块的质量m和物块与地面之间的动摩擦因素μ分别为〔 〕
A. m＝0.5kg，μ＝0.2 B. m＝1.0kg，μ＝0.4 C. m＝1.5kg，μ＝0.6
二、多项选择题
9.如下列图，质量相同、可视为点电荷的带电小球A和B穿在光滑的竖直放置的“V〞型绝缘支架上，支架顶角为90°、位置固定且足够长。开始时小球均静止，施加外力将小球A缓慢移动至支架下端，以下说法正确的有〔 〕
A. 两球带同种电荷 B. 两球距离逐渐增大
C. 支架对B的弹力先减小后增大 D. 两球间的电势能逐渐增大
10.如下列图，两个完全相同的带电小球A、B，质量、电荷量分别为m、+q，放置在一个半球状、半径为R、质量为M的绝缘物块上，小球平衡时相距为R，重力加速度为g．那么〔 〕
A. 物块对地面的压力大于(M+2m)g
B. 物块对小球A的支持力等于
C. 假设保持A球静止，把B球缓慢移动到O＇，B球的电势能一定减小
D. 假设保持A球静止，把B球缓慢移动到O＇，地面对物块的支持力一定增大
11.在竖直立于地面上、劲度系数为k的轻弹簧上端放置一质量为m的物块，取物块静止时弹簧上端为坐标原点O、竖直向下为正方向建立x轴，如图甲所示。取O点的重力势能为零，在物块上施加一竖直向下的力F，测得物块与弹簧组成的系统的机械能E与位移x的关系如图乙所示〔弹簧始终在弹性限度内〕，图线与纵轴的交点为〔0，E1〕，除x1~x2之间的图线为曲线外，其余局部均为直线。那么在物块位移从0到x3的过程中，以下判断正确的选项是〔 〕
A. E1= B. 力F做的功为W=E0-E1
C. 在x2位置时物块的加速度最大 D. 在0~x3的过程中，力F先不变、再减小、后为零
12.如图，固定光滑长斜面倾角为37°，下端有一固定挡板。两小物块A、B放在斜面上，质量均为m，用与斜面平行的轻弹簧连接。一跨过轻小定滑轮的轻绳左端与B相连，右端与水平地面上的电动玩具小车相连。系统静止时，滑轮左侧轻绳与斜面平行，右侧轻绳竖直，长度为L且绳中无弹力，当小车缓慢向右运动 上距离时A恰好不离开挡板．重力加速度大小为g，sin37o=0.6，cos37o=0.8。以下说法正确的选项是〔 〕
A. 弹簧的劲度系数为
B. 当弹簧恢复原长时，物体B沿斜面向上移动了
C. 假设小车从图示位置以 的速度向右匀速运动，小车位移大小为 时；轻绳对B做的功为
D. 当小车缓慢向右运动 距离时，假设轻绳突然断开，那么此时B的加速度为1.2g，方向沿斜面向下
三、实验题
13.某同学利用滑块在气垫导轨上的运动测量当地的重力加速度，如图〔a〕所示，所用器材包括：气垫导轨、滑块〔上方安装有宽度为d的遮光片〕、数字计时器、光电门等。导轨下方两支点间的距离为l。实验步骤如下：
〔1〕开动气泵，调节气垫导轨，轻推滑块，当光电门A记录的遮光时间________〔填“大于〞“小于〞或“等于〞〕光电门B记录的遮光时间时，认为气垫导轨水平；
〔2〕用游标卡尺测量遮光片宽度d。如图〔b〕所示，d=________cm；
〔3〕在导轨左支点下加一高度为h的垫块，让滑块从导轨顶端滑下，记录遮光片经过A、B两处光电门的光时间△t1、△t2及遮光片从A运动到B所用的时间t12 ， 可求出重力加速度g=________〔用题中给出的物理量符号表示〕；
〔4〕分析实验结果发现，重力加速度的测量值比该地的实际值偏小，写出一条产生这一结果的可能原因：________。
14.用如下列图电路测量电源的电动势和内阻。待测电源的电动势约为4V、内阻约为2Ω，保护电阻R1=10Ω和R2=5Ω。除了导线和开关外，实验室还提供了如下器材：
A．滑动变阻器R〔0~50Ω，额定电流2A〕
B．滑动变阻器R〔0~5Ω，额定电流1A〕
C．电流表A〔0~0. 6A，内阻约0. 2Ω〕
D．电流表A〔0~200mA，内阻约2Ω〕
E. 电压表V〔0~15V，内阻约15kΩ〕
F. 电压表V〔0~3V，内阻约3kΩ〕
实验的主要步骤有：
i. 将滑动变阻器接入电路的阻值调到最大，闭合开关；
ii. 逐渐减小滑动变阻器接入电路的阻值，记录电压表示数U和相应电流表示数I；
iii. 以U为纵坐标，I为横坐标，作U-I图线〔U、I都用国际单位〕；
iv. 求出U-I图线斜率的绝对值k和在横轴上的截距a。
①电压表应选用________；电流表应选用________；滑动变阻器应选用________。〔填序号〕
②假设滑动变阻器的滑片从左向右滑动，发现电压表示数增大，两导线与滑动变阻器接线柱连接情况是________。
A．两导线接在滑动变阻器电阻丝两端的接线柱
B．两导线接在滑动变阻器金属杆两端的接线柱
C．一条导线接在滑动变阻器金属杆左端接线柱，另一条导线接在电阻丝左端接线柱
D．一条导线接在滑动变阻器金属杆右端接线柱，另一条导线接在电阻丝右端接线柱
③用k、a、R1、R2表示待测电源的电动势E和内阻r的表达式，E=________，r=________，代入数值可得E和r的测量值。
15.伽利略斜面实验被誉为物理学史上最美实验之一、研究小组尝试使用等时性良好的“节拍法〞来重现伽利略的斜面实验，研究物体沿斜面运动的规律。实验所用节拍频率是每秒2拍，实验装置如图〔a〕所示。在光滑倾斜的轨道上装有可沿轨道移动的框架，框架上悬挂轻薄小金属片，滑块下滑撞击金属片会发出“叮〞的声音〔金属片对滑块运动的影响可忽略〕。实验步骤如下：
①从某位置〔记为A0〕静止释放滑块，同时开始计拍调节框架的位置，使相邻金属片发出的“叮〞声恰好间隔1个拍，并标记框架在轨道上的位置A1、A2、A3……；
②测量A1、A2、A3……到A0的距离s1、s2、s3……如图〔b〕所示。
③将测量数据记录于下表，并将节拍数n转换成对应时间t的平方。
n
1
2
3
4
5
6
s/cm
t2/s2
C
〔1〕表格中“C〞处的数据应为________；
〔2〕由表中数据分析可得，s与t2成________关系〔填“线性〞或“非线性〞〕；
〔3〕滑块的加速度大小为________m/s2〔结果保存2位小数〕。
四、填空题
16.有一电动势E约为12V，内阻r在20~50Ω范围内的电源，其允许的最大电流为100mA。为测定这个电池的电动势和内阻，某同学利用如图甲所示的电路进行实验，图中电压表的内电阻很大，对电路的影响可以不计；R为电阻箱，阻值范围为0~999Ω；R0为保护电阻。
〔1〕实验室备有的定值电阻R0有以下几种规格，本实验应选用__________。
〔2〕该同学按照图甲所示的电路图，连接实验电路，接好电路后，闭合开关S，调整电阻箱的阻值R，读出电压表的示数U，再改变电阻箱阻值，取得多组数据，以 为横坐标，以 纵坐标，代入数据可画出如图乙所示图像，对应的函数方程式为________〔用所给物理量的字母表示〕。
〔3〕图像中假设用b表示图线与纵轴的截距，用k表示斜率。那么E=________，r=________。
五、解答题
17.在学习了气体性质和规律后，物理兴趣小组的同学制作了一个温度计，将一个一端开口，一端带有玻璃泡A的细玻璃管〔玻璃泡A导热良好，其内封闭一定量的理想气体〕竖直倒插入水银槽中，管内水银面的高度就可以反映玻璃泡A内气体的温度，在管壁上加画刻度，即可直接读出温度值。不考虑细管B内液面高度变化引起的气体体积变化，温度计的构造如下列图。〔T=t+273〕
〔1〕在一个标准大气压76cmHg下对细管B进行刻度，设细管B内水银柱高出水银槽水银面的高度为h，环境温度为t1=27℃时的刻度线在h=16cm处，那么在可测量范围内，摄氏温度t和h应符合什么规律？
〔2〕假设大气压降为75cmHg，求该温度计读数为27℃时的实际摄氏温度。
18.壮壮和高高都报名参加了学校的铅球比赛工程。在比赛前，小智听到了他们以下讨论：
壮壮自豪地说：“我的力气比较大，扔出去的速度也大。所以我扔出去的铅球比你远。〞
高高不服地说：“虽然我的力气比你小，扔出去的速度不如你。但我个子比你高，我比你要扔的远。〞〔假设壮壮和高高扔铅球的方式都是将铅球水平推出的。〕
〔1〕如果你是小智，请从物理的角度答复，铅球的远近与哪些因素有关？〔不必写理由〕
〔2〕如果高高比赛过程中能将铅球扔到8.4m的地方，且高高将铅球扔出去时的速度是14m/s，那么高高扔铅球时，铅球离地多高？
答案解析局部
一、单项选择题
1.【解析】【解答】阿伏伽德罗常数是联系微观和宏观的桥梁。1kg氚核所含分子数
其中m=1kg，M为氚核摩尔质量。半衰期T内，有 个分子发生衰变，即释放 个电子，又
其中t=T
得 A
故答案为：B。
【分析】质量和摩尔质量的比值得到1kg氚核的物质的量，进而计算出1kg氚核的分子数。每个分子释放一个电子，从而计算出一个半衰期内的总电量。根据电流的定义式可以计算出电流。
2.【解析】【解答】光从介质1进入介质2频率不变，即f1=f2
由光路图可知，入射角大于折射角，那么介质2的折射率较大，根据
那么光在介质2中速度较小，根据
即在介质2中波长较小，即λ1＞λ2
故答案为：B。
【分析】光在不同的介质中传播时频率不变。从光路图可以知道介质2的折射率大于介质1的折射率。折射率越大传播速度越慢，波长与波速成正比，所以在介质1中的波长大。
3.【解析】【解答】A．由图乙可知，t=0.10s时质点Q位于平衡位置且向下振动，由图甲综合同侧法可知，简谐波沿x负方向传播，A不符合题意；
B．由图甲可知，在t=0.10s时，质点P向上振动，质点P位于平衡位置上方，加速度方向向下，B符合题意；
C．由甲图知波长为8m，波速为
从t=0.10s到t=0.25s，该波沿x轴负方向传播了
C不符合题意；
D．从t=0.10s到t=0.25s经过的时间为
由于 时刻质点P不在平衡位置或波峰、波谷处，所以质点P通过的路程不是30cm，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】通过甲图读出波的波长，通过乙图读出波的周期，进而求出波速，再结合选项逐一分析即可。
4.【解析】【解答】线圈在磁场中转动产生感应电动势，单匝线圈在磁场中产生的最大感应电动势为Em=BSω，A正确，不符合题意；交流电的周期 ，1s内完成周期性变化的次数 ，1个周期电流方向改变2次，所以灯泡中电流方向每秒改变 ，B正确，不符合题意；根据变压器原副线圈中电压的特点可知 ，解得U1=2U，变压器原线圈两端电压最大值为 ，C错误，符合题意；副线圈中的电流 ，根据变压器原副线圈中电流与线圈匝数的关系可知， ，解得 ，故电流的最大值为 ，由于从中性面开始计时，故线框中产生的感应电流表达式为 ，D正确，不符合题意；
故答案为：C．
【分析】 A、匀速转动过程中穿过线框的磁通量变化率即为线圈的电动势。B、线圈转一圈所用的时间即为交流电的周期。线圈转一圈电流改变两次方向。可以根据周期算出1s内线圈转的圈数，进而可以知道电流方向改变的次数。C、 变压器副线圈电压为 ，根据变压器原副线圈中电流与线圈匝数的关系，可以得到原线圈电压，此电压为有效值，根据交变电流电压有效值和最大值之间的关系可以算出原线圈的最大电压。D、根据变压器的特点，由副线圈的电流可以求出原线圈的电流，进而算出原线圈电流的最大值。注意到线圈从中性面开始计时，可以写出电流表达式。
5.【解析】【解答】A．从状态A到状态B，体积和压强都增大，根据理想气体状态方程
温度一定升高，A不符合题意。
B．从状态C到状态A，压强不变，体积减小，根据理想气体状态方程
温度一定降低，分子平均速率减小，但平均速率是统计规律，对于具体某一个分子并不适应，故不能说状态A时所有分子的速率都比状态C时的小，B不符合题意。
C．从状态A到状态B，压强的平均值
气体对外界做功为大小
C不符合题意；
D．从状态B到状态C为等容变化，气体不做功，即 ；从状态C到状态A为等压变化，体积减小，外界对其他做功
对于整个循环过程，内能不变， ，根据热力学第一定律
得
代入数据解得
D符合题意。
故答案为：D。
【分析】A、考查理想气体的状态方程，把A和B点的压强和体积带入状态方程，从状态A到状态B，温度一定升高。B、气体分子的运动是杂乱无章的，每个分子的速率也不一定是相同的。C、从状态A到状态B，气体的压强均匀变化，可求出此过程压强的平均值，平均压强乘以增大的体积，即为 气体对外界做的功。D、整个循环过程，内能不变，气体从外界吸收的热量就等于气体对外界做的总功。
6.【解析】【解答】以OA为直径画圆，根据等时圆模型，对小滑环，受重力和支持力，将重力沿杆的方向和垂直杆的方向正交分解，根据牛顿第二定律得小滑环做初速为零的匀加速直线运动的加速度为a=gcosθ(θ为杆与竖直方向的夹角)
由图中的直角三角形可知，小滑环的位移S=2Rcosθ
所以t= ，t与θ无关，
可知从圆上最高点沿任意一条弦滑到底所用时间相同，故沿OA和OC滑到底的时间相同，即t1=t3 ， OB不是一条完整的弦，时间最短，即t1>t2 ， OD长度超过一条弦，时间最长,即t2
【分析】考查等时圆模型。环沿杆做匀加速直线运动。通过计算可知，沿OA和OC滑到底的时间相同。做三角形OAC的外接圆，从O点运动到在任意在圆上的点的时间相同。
7.【解析】【解答】A．货物对车厢的压力为 ，那么随着θ变大，货物对车厢的压力逐渐变小，A不符合题意；
B．货物没有滑动时，货物受到的静摩擦力 ，那么随着θ变大，货物受的摩擦力逐渐变大；货物滑动后所受的滑动摩擦力为 ，那么随着θ变大，货物受的摩擦力逐渐变小，B不符合题意；
C．当货物没滑动时，对整体可知货车不受地面的摩擦力作用；当货物加速下滑时，货物有向左的加速度，对整体分析知地面对货车的摩擦力向左，C不符合题意；
D．当货物没滑动时，对整体可知地面对货物的支持力等于整体的重力不变；当货物相对车厢加速下滑时，货物处于失重状态，那么货车对地面的压力小于货车和货物重力之和，由牛顿第三定律知地面对货车的支持力小于货车和货物重力之和，那么整个过程中，地面对货车的支持力先不变后变小，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】此题分两个过程。一是物体静止在车厢上，二是物体沿车厢下滑。静止时，可以根据受力平衡的关系，判断各力的关系，运动时，摩擦力是滑动摩擦，此时要注意正压力的变化。
8.【解析】【解答】从图像可以看出匀速运动时F=4N,所以摩擦力的大小等于4N，在2-4s内物体做匀加速运动，加速度为 ，所以 ，解得： ，再根据 可知μ＝0.4，B符合题意；ACD不符合题意
故答案为：B
【分析】v-t图像中，图像的斜率是加速度，对物体进行受力分析，利用牛顿第二定律求解动摩擦因数即可。
二、多项选择题
9.【解析】【解答】A．假设AB带异种电荷，结合受力分析发现此时杆对于AB两球的力不管是垂直杆向上还是向下都不可能平衡，所以AB带同种电荷，A符合题意；
BCD．对B球受力分析，B球始终受力平衡，三力拼成闭合三角形，其中重力mg不变，杆的支持力FN方向不变，A对B的斥力向上偏转，但由图易知，斥力的偏转角不可能超过45°。即由图中的实线F变为虚线局部。一看便知斥力F变小，杆的支持力FN变小，因为斥力变小，所以AB之间距离变大；电场力是斥力，距离变大，电场力做功，两球间的电势能逐渐减小，B符合题意，CD不符合题意。
故答案为：AB。
【分析】 开始时小球均静止，根据两小球的受力关系可知，两带电小球为斥力，故带同种电荷。A下降的过程中，B收到的沿杆向上的斥力的分力变大，垂直于杆的斥力分力变小，故B球要向上运动，杆对B球的支持力减小。斥力做正功，电势能减小。
10.【解析】【解答】A、将A、B两球及绝缘物块看成一个整体，整体处于静止，受力分析可知，地面对整体的支持力 ，那么整体对地面的压力也等于 ，A不符合题意；
B、单独隔离小球A受力分析，如以下列图所示，那么小球A受到的支持力 ，B符合题意；
C、假设保持A球静止，把B球缓慢移动到O＇的过程中，B受到的电场力对其做正功，所以B的电势能减小，C符合题意；
D、在缓慢移动B球过程中，需要持续施加外力。取系统整体分析，由初始的二力平衡状态变为了三力平衡状态，且外力具有向上的分力，故地面对物块的支持力是减小的，D不符合题意．
故答案为：BC．
【分析】将A、B两球及绝缘物块三者相对静止，可选为整体，压力大小等于三者的重力。单独隔离小球A受力分析，根据受力平衡的条件可以算出物块对小球A支持力的大小。AB间的电场力为斥力，假设保持A球静止，把B球缓慢移动到O＇的过程中，电场力对其B做正功，所以B的电势能减小。缓慢移动B球过程中，需要持续施加外力。取系统整体分析，由初始的二力平衡状态变为了三力平衡状态。
11.【解析】【解答】A．施加力F之前物块平衡时mg＝kx0
此时重力势能和动能均为零，物块压缩弹簧时弹力从零均匀增大到kx0 ， 那么
A选项错误；
B．力F做的功等于系统机械能的增加量，即W＝E0－E1
B选项正确；
C．过x2位置后图线平行于x轴，说明系统机械能不变，力F为零，弹力大于重力，之后物块继续压缩弹簧，弹力向上增大，加速度增大，C选项错误；
D．在0~x1之间机械能随x均匀增大，由功能关系ΔE＝Fx
可知力F不变，同理可判断在x1~x2之间力F减小，x2~x3之间机械能不变，说明只有重力和弹簧弹力做功，力F为零，D选项正确。
故答案为：BD。
【分析】施加力F之前物块平衡， 取O点的重力势能为零，开始重力势能和动能均为零，系统的机械能只有弹簧的弹性势能。外力F做的功即为机械能的增加量。过x2位置后图线平行于x轴，机械能不变，说明力F消失，只有重力和弹力，此后弹簧继续下降，弹力增大，当弹簧下降到最低点时，弹力最大，此时的加速度最大。力F对物块做的功等于系统机械能的增加量，图像的斜率表示力F的大小。
12.【解析】【解答】A．系统静止时，对B分析知
解得
小车向右移动到 时，对A分析知
解得
分析题意可知
联立可得
A符合题意；
B．经分析，当物体B沿斜面向上移动了x1时，弹簧恢复原长，此时
B项错误；
C．假设小车以 的速度向右匀速运动，设小车向右移动到 时，轻绳与水平面成θ角，那么由几何知识可得 ，
由运动和合成与分解可得
此过程中弹簧弹力对B做功为零，那么对物体B由动能定理
解得
C不符合题意；
D．当小车缓慢向右运动 距离时，假设轻绳突然断开，绳子拉力减为0，此时对物体B受力分析，得出合力为
且方向沿斜面向下，根据牛顿第二定律得B的加速度为
D项正确。
故答案为：AD。
【分析】A、开始时，弹簧处于压缩状态，通过B的受力平衡可以求出此时弹簧的压缩量， A恰好不离开挡板 时，弹簧处于伸长状态，通过A的受力平衡可以求出此时弹簧的伸长量，压缩量和伸长量之和等于B的位移，通过小车的运动也可以算出B的位移，最后两个位移相等，可以算出劲度系数。B、 当弹簧恢复原长时，物体B沿斜面向上移动的距离就等于弹簧的压缩量。C、通过运动的合成和分解，可以算出B的末速度。此过程中弹簧对B做功为零，通过动能定理可以求出轻绳对B做的功。D、绳子断后，产生加速度的力只有B受的弹簧的拉力和沿斜面的重力的分力。根据牛顿第二定律可以求出B的加速度。
三、实验题
13.【解析】【解答】(1)调节气垫导轨水平后，轻推滑块能做匀速直线运动，那么滑块通过两光电门的时间应相等；(2)20分度的游标卡尺精确度为0.05mm，那么遮光片宽度为 (3)滑块经过两光电门的时间较短，其平均速度可认为是经过两位置的瞬时速度，有 ，
滑块做匀加速直线运动，有
而对滑块由牛顿第二定律有
联立各式解得重力加速度为 (4)根据重力加速度的测量公式分析，测量值偏小，可能的原因如测量遮光片宽度d偏小，(或测量运动时间偏大，或气垫导轨未调水平)
【分析】1.气垫导轨水平，时间应相等。2.20分度的游标卡尺精确度为0.05mm，mm为单位，小数点后两位。滑块经过两光电门的时间较短，其平均速度可认为是经过两位置的瞬时速度，列式联立解g。
14.【解析】【解答】①待测电源的电动势约为4V，故电压表选F；当滑动变阻器接入电阻最小时，通过电流表电流最大，此时通过电流表电流大小约为
电流表选择D；电路中的滑动变阻器选用的是限流式接法，故应选最大值较大的滑动变阻器，故答案为：A；
②滑动变阻器的滑片从左向右滑动，发现电压表示数增大，说明移动过程中滑动变阻器接入电路的电阻增大，因此说明一根导线接在金属杆上，另一条导线接在电阻丝左端接线柱，C符合题意，ABD不符合题意。
故答案为：C。
③由闭合电路欧姆定律可知
比照伏安特性曲线可知，图象的斜率为
那么内阻
令U=0，那么有
由题意可知，图象与横轴截距为a，那么有
解得
【分析】 ①根据待测电源的电动势选择适宜的电压表，根据欧姆定律计算电路的最大电流，选择适宜的电流表。电路中的滑动变阻器选用的是限流式接法，故应选最大值较大的滑动变阻器。 ② 滑动变阻器的滑片从左向右滑动，发现电压表示数增大，说明此过程中滑动变阻器接入电路的电阻变大。 ③由闭合电路欧姆定律，找出U-I的关系表达式，比照伏安特性曲线找出斜率和截距的关系。
15.【解析】【解答】(1)所用节拍频率是每秒2拍，所以每拍0.5s，表格中“C〞处对应的是3拍，对应时间是1.5s，平方后为2.25s。
(2)表中s与t2的比值近似为一常数，所以s与t2成线性关系。
(3)加速度为
【分析】从数据可以看出s与t2近似成线性关系。通过匀变速直线运动的推导结论：相同的时间间隔内，相邻的位移之差为aT2,可计算出加速度。
四、填空题
16.【解析】【解答】(1)当滑动变阻器短路时，电路中通过的最大电流为100mA，那么由闭合电路欧姆定律可知，定值电阻的最大阻值为
应选用B规格。
(2)由闭合欧姆定律得
变形得
(3)可得图像中斜率
截距
即
【分析】根据题意，由闭合电路欧姆定律求出，在电流最大时，定值电阻的阻值，从而选择适宜的定值电阻。由闭合电路欧姆定律，找出 和 的函数关系，通过比照图像，找出对应的斜率和截距，联立方程，解出电动势和内阻。
五、解答题
17.【解析】【分析】〔1〕选择玻璃泡内的气体作为研究对象，玻璃泡体积不变。找出温度变化前后的压强和温度，通过查理定律，可以解答本问。
〔2〕同理，找出此时的压强和温度，通过查理定律进行求解。
18.【解析】【分析】〔1〕扔出的铅球做平抛运动。水平方向铅球做匀速直线运动，所以决定平抛运动的水平距离的初速度和运动时间。竖直方向做自由落体运动，铅球运动时间由高度决定。〔2〕根据平抛运动规律，此问可解。
高三下学期物理新高考试卷
一、单项选择题
1.氢弹造价高，寿命短，难保存。最主要的原因就是其中的氚核 会发生β衰变生成氦核 ，其半衰期为12.5年。假设一枚氢弹中有1kg氚核 ，假设氚核 衰变产生的电子全部定向运动，电子电荷量为1.6×10-19C，阿伏加德罗常数为6×1023mol-1 ， 1年约为3.2×107s。那么一个半衰期内形成的平均电流约为〔 〕
A. 4×10-4A B. 4×10-2A C. 8A D. 8×10-2A
2.如下列图，一束单色光从介质1射入介质2，在介质1、2中的波长分别为λ1、λ2 ， 频率分别为f1、f2 ， 那么〔 〕
A. λ1＜λ2 B. λ1＞λ2 C. f1＜f2 D. f1＞f2
3.图甲为一列简谐横波在t=0.10s时刻的波形图，P是平衡位置在x=1.0m处的质点，Q是平衡位置为x=4m处的质点；图乙为质点Q的振动图象。以下说法正确是〔 〕
A. 简谐波沿正x方向传播
B. 在t=0.10s时，质点P的加速度与速度方向相反
C. 从t=0.10s到t=0.25s，该波沿x轴正方向传播了6m
D. 从t=0.10s到t=0.25s，质点P通过的路程30cm
4.如下列图， 匝矩形闭合导线框 处于磁感应强度大小为 的水平匀强磁场中，线框面积为电阻为 ．线框绕垂直于磁场的轴 以角速度 匀速转动，并与理想变压器原线圈相连，原副线圈匝数之比为 ，变压器副线圈接入一只额定电压为 .电阻为 的灯泡，灯泡正常发光．从线框通过中性面开始计时，以下说法错误的选项是〔 〕
A. 匀速转动过程中穿过线框的磁通量变化率最大值为
B. 灯泡中的电流方向每秒改变 次
C. 变压器原线圈两端电压最大值为
D. 线框中产生的感应电流表达式为
5.如下列图，一定质量的理想气体从状态A变化到状态B，再到状态C，最后变化到状态A，完成循环。以下说法正确的选项是〔 〕
A. 状态A到状态B是等温变化 B. 状态A时所有分子的速率都比状态C时的小
C. 状态A到状态B，气体对外界做功为 D. 整个循环过程，气体从外界吸收的热量是
6.如下列图，在斜面上同一竖直面内有四条光滑细杆，其中OA杆竖直放置，OB杆与OD杆等长，OC杆与斜面垂直放置，每根杆上都套着一个小滑环(图中未画出)，四个环分别从O点由静止释放，沿OA、OB、OC、OD滑到斜面上所用的时间依次为t1、t2、t3、t4 ． 以下关系正确的选项是〔 〕
A. t1
A. 货物对车厢的压力逐渐变大 B. 货物受到的摩擦力逐渐变小
C. 货车一直受到地面向左的摩擦力 D. 地面对货车的支持力先不变后变小
8.放在水平地面上的一物块，受到方向不变的水平推力F的作用，F的大小与时间t的关系和物块速度v与时间t 的关系如下列图。取重力加速度g＝10m/s2。由此两图线可以求得物块的质量m和物块与地面之间的动摩擦因素μ分别为〔 〕
A. m＝0.5kg，μ＝0.2 B. m＝1.0kg，μ＝0.4 C. m＝1.5kg，μ＝0.6
二、多项选择题
9.如下列图，质量相同、可视为点电荷的带电小球A和B穿在光滑的竖直放置的“V〞型绝缘支架上，支架顶角为90°、位置固定且足够长。开始时小球均静止，施加外力将小球A缓慢移动至支架下端，以下说法正确的有〔 〕
A. 两球带同种电荷 B. 两球距离逐渐增大
C. 支架对B的弹力先减小后增大 D. 两球间的电势能逐渐增大
10.如下列图，两个完全相同的带电小球A、B，质量、电荷量分别为m、+q，放置在一个半球状、半径为R、质量为M的绝缘物块上，小球平衡时相距为R，重力加速度为g．那么〔 〕
A. 物块对地面的压力大于(M+2m)g
B. 物块对小球A的支持力等于
C. 假设保持A球静止，把B球缓慢移动到O＇，B球的电势能一定减小
D. 假设保持A球静止，把B球缓慢移动到O＇，地面对物块的支持力一定增大
11.在竖直立于地面上、劲度系数为k的轻弹簧上端放置一质量为m的物块，取物块静止时弹簧上端为坐标原点O、竖直向下为正方向建立x轴，如图甲所示。取O点的重力势能为零，在物块上施加一竖直向下的力F，测得物块与弹簧组成的系统的机械能E与位移x的关系如图乙所示〔弹簧始终在弹性限度内〕，图线与纵轴的交点为〔0，E1〕，除x1~x2之间的图线为曲线外，其余局部均为直线。那么在物块位移从0到x3的过程中，以下判断正确的选项是〔 〕
A. E1= B. 力F做的功为W=E0-E1
C. 在x2位置时物块的加速度最大 D. 在0~x3的过程中，力F先不变、再减小、后为零
12.如图，固定光滑长斜面倾角为37°，下端有一固定挡板。两小物块A、B放在斜面上，质量均为m，用与斜面平行的轻弹簧连接。一跨过轻小定滑轮的轻绳左端与B相连，右端与水平地面上的电动玩具小车相连。系统静止时，滑轮左侧轻绳与斜面平行，右侧轻绳竖直，长度为L且绳中无弹力，当小车缓慢向右运动 上距离时A恰好不离开挡板．重力加速度大小为g，sin37o=0.6，cos37o=0.8。以下说法正确的选项是〔 〕
A. 弹簧的劲度系数为
B. 当弹簧恢复原长时，物体B沿斜面向上移动了
C. 假设小车从图示位置以 的速度向右匀速运动，小车位移大小为 时；轻绳对B做的功为
D. 当小车缓慢向右运动 距离时，假设轻绳突然断开，那么此时B的加速度为1.2g，方向沿斜面向下
三、实验题
13.某同学利用滑块在气垫导轨上的运动测量当地的重力加速度，如图〔a〕所示，所用器材包括：气垫导轨、滑块〔上方安装有宽度为d的遮光片〕、数字计时器、光电门等。导轨下方两支点间的距离为l。实验步骤如下：
〔1〕开动气泵，调节气垫导轨，轻推滑块，当光电门A记录的遮光时间________〔填“大于〞“小于〞或“等于〞〕光电门B记录的遮光时间时，认为气垫导轨水平；
〔2〕用游标卡尺测量遮光片宽度d。如图〔b〕所示，d=________cm；
〔3〕在导轨左支点下加一高度为h的垫块，让滑块从导轨顶端滑下，记录遮光片经过A、B两处光电门的光时间△t1、△t2及遮光片从A运动到B所用的时间t12 ， 可求出重力加速度g=________〔用题中给出的物理量符号表示〕；
〔4〕分析实验结果发现，重力加速度的测量值比该地的实际值偏小，写出一条产生这一结果的可能原因：________。
14.用如下列图电路测量电源的电动势和内阻。待测电源的电动势约为4V、内阻约为2Ω，保护电阻R1=10Ω和R2=5Ω。除了导线和开关外，实验室还提供了如下器材：
A．滑动变阻器R〔0~50Ω，额定电流2A〕
B．滑动变阻器R〔0~5Ω，额定电流1A〕
C．电流表A〔0~0. 6A，内阻约0. 2Ω〕
D．电流表A〔0~200mA，内阻约2Ω〕
E. 电压表V〔0~15V，内阻约15kΩ〕
F. 电压表V〔0~3V，内阻约3kΩ〕
实验的主要步骤有：
i. 将滑动变阻器接入电路的阻值调到最大，闭合开关；
ii. 逐渐减小滑动变阻器接入电路的阻值，记录电压表示数U和相应电流表示数I；
iii. 以U为纵坐标，I为横坐标，作U-I图线〔U、I都用国际单位〕；
iv. 求出U-I图线斜率的绝对值k和在横轴上的截距a。
①电压表应选用________；电流表应选用________；滑动变阻器应选用________。〔填序号〕
②假设滑动变阻器的滑片从左向右滑动，发现电压表示数增大，两导线与滑动变阻器接线柱连接情况是________。
A．两导线接在滑动变阻器电阻丝两端的接线柱
B．两导线接在滑动变阻器金属杆两端的接线柱
C．一条导线接在滑动变阻器金属杆左端接线柱，另一条导线接在电阻丝左端接线柱
D．一条导线接在滑动变阻器金属杆右端接线柱，另一条导线接在电阻丝右端接线柱
③用k、a、R1、R2表示待测电源的电动势E和内阻r的表达式，E=________，r=________，代入数值可得E和r的测量值。
15.伽利略斜面实验被誉为物理学史上最美实验之一、研究小组尝试使用等时性良好的“节拍法〞来重现伽利略的斜面实验，研究物体沿斜面运动的规律。实验所用节拍频率是每秒2拍，实验装置如图〔a〕所示。在光滑倾斜的轨道上装有可沿轨道移动的框架，框架上悬挂轻薄小金属片，滑块下滑撞击金属片会发出“叮〞的声音〔金属片对滑块运动的影响可忽略〕。实验步骤如下：
①从某位置〔记为A0〕静止释放滑块，同时开始计拍调节框架的位置，使相邻金属片发出的“叮〞声恰好间隔1个拍，并标记框架在轨道上的位置A1、A2、A3……；
②测量A1、A2、A3……到A0的距离s1、s2、s3……如图〔b〕所示。
③将测量数据记录于下表，并将节拍数n转换成对应时间t的平方。
n
1
2
3
4
5
6
s/cm
t2/s2
C
〔1〕表格中“C〞处的数据应为________；
〔2〕由表中数据分析可得，s与t2成________关系〔填“线性〞或“非线性〞〕；
〔3〕滑块的加速度大小为________m/s2〔结果保存2位小数〕。
四、填空题
16.有一电动势E约为12V，内阻r在20~50Ω范围内的电源，其允许的最大电流为100mA。为测定这个电池的电动势和内阻，某同学利用如图甲所示的电路进行实验，图中电压表的内电阻很大，对电路的影响可以不计；R为电阻箱，阻值范围为0~999Ω；R0为保护电阻。
〔1〕实验室备有的定值电阻R0有以下几种规格，本实验应选用__________。
〔2〕该同学按照图甲所示的电路图，连接实验电路，接好电路后，闭合开关S，调整电阻箱的阻值R，读出电压表的示数U，再改变电阻箱阻值，取得多组数据，以 为横坐标，以 纵坐标，代入数据可画出如图乙所示图像，对应的函数方程式为________〔用所给物理量的字母表示〕。
〔3〕图像中假设用b表示图线与纵轴的截距，用k表示斜率。那么E=________，r=________。
五、解答题
17.在学习了气体性质和规律后，物理兴趣小组的同学制作了一个温度计，将一个一端开口，一端带有玻璃泡A的细玻璃管〔玻璃泡A导热良好，其内封闭一定量的理想气体〕竖直倒插入水银槽中，管内水银面的高度就可以反映玻璃泡A内气体的温度，在管壁上加画刻度，即可直接读出温度值。不考虑细管B内液面高度变化引起的气体体积变化，温度计的构造如下列图。〔T=t+273〕
〔1〕在一个标准大气压76cmHg下对细管B进行刻度，设细管B内水银柱高出水银槽水银面的高度为h，环境温度为t1=27℃时的刻度线在h=16cm处，那么在可测量范围内，摄氏温度t和h应符合什么规律？
〔2〕假设大气压降为75cmHg，求该温度计读数为27℃时的实际摄氏温度。
18.壮壮和高高都报名参加了学校的铅球比赛工程。在比赛前，小智听到了他们以下讨论：
壮壮自豪地说：“我的力气比较大，扔出去的速度也大。所以我扔出去的铅球比你远。〞
高高不服地说：“虽然我的力气比你小，扔出去的速度不如你。但我个子比你高，我比你要扔的远。〞〔假设壮壮和高高扔铅球的方式都是将铅球水平推出的。〕
〔1〕如果你是小智，请从物理的角度答复，铅球的远近与哪些因素有关？〔不必写理由〕
〔2〕如果高高比赛过程中能将铅球扔到8.4m的地方，且高高将铅球扔出去时的速度是14m/s，那么高高扔铅球时，铅球离地多高？
答案解析局部
一、单项选择题
1.【解析】【解答】阿伏伽德罗常数是联系微观和宏观的桥梁。1kg氚核所含分子数
其中m=1kg，M为氚核摩尔质量。半衰期T内，有 个分子发生衰变，即释放 个电子，又
其中t=T
得 A
故答案为：B。
【分析】质量和摩尔质量的比值得到1kg氚核的物质的量，进而计算出1kg氚核的分子数。每个分子释放一个电子，从而计算出一个半衰期内的总电量。根据电流的定义式可以计算出电流。
2.【解析】【解答】光从介质1进入介质2频率不变，即f1=f2
由光路图可知，入射角大于折射角，那么介质2的折射率较大，根据
那么光在介质2中速度较小，根据
即在介质2中波长较小，即λ1＞λ2
故答案为：B。
【分析】光在不同的介质中传播时频率不变。从光路图可以知道介质2的折射率大于介质1的折射率。折射率越大传播速度越慢，波长与波速成正比，所以在介质1中的波长大。
3.【解析】【解答】A．由图乙可知，t=0.10s时质点Q位于平衡位置且向下振动，由图甲综合同侧法可知，简谐波沿x负方向传播，A不符合题意；
B．由图甲可知，在t=0.10s时，质点P向上振动，质点P位于平衡位置上方，加速度方向向下，B符合题意；
C．由甲图知波长为8m，波速为
从t=0.10s到t=0.25s，该波沿x轴负方向传播了
C不符合题意；
D．从t=0.10s到t=0.25s经过的时间为
由于 时刻质点P不在平衡位置或波峰、波谷处，所以质点P通过的路程不是30cm，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】通过甲图读出波的波长，通过乙图读出波的周期，进而求出波速，再结合选项逐一分析即可。
4.【解析】【解答】线圈在磁场中转动产生感应电动势，单匝线圈在磁场中产生的最大感应电动势为Em=BSω，A正确，不符合题意；交流电的周期 ，1s内完成周期性变化的次数 ，1个周期电流方向改变2次，所以灯泡中电流方向每秒改变 ，B正确，不符合题意；根据变压器原副线圈中电压的特点可知 ，解得U1=2U，变压器原线圈两端电压最大值为 ，C错误，符合题意；副线圈中的电流 ，根据变压器原副线圈中电流与线圈匝数的关系可知， ，解得 ，故电流的最大值为 ，由于从中性面开始计时，故线框中产生的感应电流表达式为 ，D正确，不符合题意；
故答案为：C．
【分析】 A、匀速转动过程中穿过线框的磁通量变化率即为线圈的电动势。B、线圈转一圈所用的时间即为交流电的周期。线圈转一圈电流改变两次方向。可以根据周期算出1s内线圈转的圈数，进而可以知道电流方向改变的次数。C、 变压器副线圈电压为 ，根据变压器原副线圈中电流与线圈匝数的关系，可以得到原线圈电压，此电压为有效值，根据交变电流电压有效值和最大值之间的关系可以算出原线圈的最大电压。D、根据变压器的特点，由副线圈的电流可以求出原线圈的电流，进而算出原线圈电流的最大值。注意到线圈从中性面开始计时，可以写出电流表达式。
5.【解析】【解答】A．从状态A到状态B，体积和压强都增大，根据理想气体状态方程
温度一定升高，A不符合题意。
B．从状态C到状态A，压强不变，体积减小，根据理想气体状态方程
温度一定降低，分子平均速率减小，但平均速率是统计规律，对于具体某一个分子并不适应，故不能说状态A时所有分子的速率都比状态C时的小，B不符合题意。
C．从状态A到状态B，压强的平均值
气体对外界做功为大小
C不符合题意；
D．从状态B到状态C为等容变化，气体不做功，即 ；从状态C到状态A为等压变化，体积减小，外界对其他做功
对于整个循环过程，内能不变， ，根据热力学第一定律
得
代入数据解得
D符合题意。
故答案为：D。
【分析】A、考查理想气体的状态方程，把A和B点的压强和体积带入状态方程，从状态A到状态B，温度一定升高。B、气体分子的运动是杂乱无章的，每个分子的速率也不一定是相同的。C、从状态A到状态B，气体的压强均匀变化，可求出此过程压强的平均值，平均压强乘以增大的体积，即为 气体对外界做的功。D、整个循环过程，内能不变，气体从外界吸收的热量就等于气体对外界做的总功。
6.【解析】【解答】以OA为直径画圆，根据等时圆模型，对小滑环，受重力和支持力，将重力沿杆的方向和垂直杆的方向正交分解，根据牛顿第二定律得小滑环做初速为零的匀加速直线运动的加速度为a=gcosθ(θ为杆与竖直方向的夹角)
由图中的直角三角形可知，小滑环的位移S=2Rcosθ
所以t= ，t与θ无关，
可知从圆上最高点沿任意一条弦滑到底所用时间相同，故沿OA和OC滑到底的时间相同，即t1=t3 ， OB不是一条完整的弦，时间最短，即t1>t2 ， OD长度超过一条弦，时间最长,即t2
【分析】考查等时圆模型。环沿杆做匀加速直线运动。通过计算可知，沿OA和OC滑到底的时间相同。做三角形OAC的外接圆，从O点运动到在任意在圆上的点的时间相同。
7.【解析】【解答】A．货物对车厢的压力为 ，那么随着θ变大，货物对车厢的压力逐渐变小，A不符合题意；
B．货物没有滑动时，货物受到的静摩擦力 ，那么随着θ变大，货物受的摩擦力逐渐变大；货物滑动后所受的滑动摩擦力为 ，那么随着θ变大，货物受的摩擦力逐渐变小，B不符合题意；
C．当货物没滑动时，对整体可知货车不受地面的摩擦力作用；当货物加速下滑时，货物有向左的加速度，对整体分析知地面对货车的摩擦力向左，C不符合题意；
D．当货物没滑动时，对整体可知地面对货物的支持力等于整体的重力不变；当货物相对车厢加速下滑时，货物处于失重状态，那么货车对地面的压力小于货车和货物重力之和，由牛顿第三定律知地面对货车的支持力小于货车和货物重力之和，那么整个过程中，地面对货车的支持力先不变后变小，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】此题分两个过程。一是物体静止在车厢上，二是物体沿车厢下滑。静止时，可以根据受力平衡的关系，判断各力的关系，运动时，摩擦力是滑动摩擦，此时要注意正压力的变化。
8.【解析】【解答】从图像可以看出匀速运动时F=4N,所以摩擦力的大小等于4N，在2-4s内物体做匀加速运动，加速度为 ，所以 ，解得： ，再根据 可知μ＝0.4，B符合题意；ACD不符合题意
故答案为：B
【分析】v-t图像中，图像的斜率是加速度，对物体进行受力分析，利用牛顿第二定律求解动摩擦因数即可。
二、多项选择题
9.【解析】【解答】A．假设AB带异种电荷，结合受力分析发现此时杆对于AB两球的力不管是垂直杆向上还是向下都不可能平衡，所以AB带同种电荷，A符合题意；
BCD．对B球受力分析，B球始终受力平衡，三力拼成闭合三角形，其中重力mg不变，杆的支持力FN方向不变，A对B的斥力向上偏转，但由图易知，斥力的偏转角不可能超过45°。即由图中的实线F变为虚线局部。一看便知斥力F变小，杆的支持力FN变小，因为斥力变小，所以AB之间距离变大；电场力是斥力，距离变大，电场力做功，两球间的电势能逐渐减小，B符合题意，CD不符合题意。
故答案为：AB。
【分析】 开始时小球均静止，根据两小球的受力关系可知，两带电小球为斥力，故带同种电荷。A下降的过程中，B收到的沿杆向上的斥力的分力变大，垂直于杆的斥力分力变小，故B球要向上运动，杆对B球的支持力减小。斥力做正功，电势能减小。
10.【解析】【解答】A、将A、B两球及绝缘物块看成一个整体，整体处于静止，受力分析可知，地面对整体的支持力 ，那么整体对地面的压力也等于 ，A不符合题意；
B、单独隔离小球A受力分析，如以下列图所示，那么小球A受到的支持力 ，B符合题意；
C、假设保持A球静止，把B球缓慢移动到O＇的过程中，B受到的电场力对其做正功，所以B的电势能减小，C符合题意；
D、在缓慢移动B球过程中，需要持续施加外力。取系统整体分析，由初始的二力平衡状态变为了三力平衡状态，且外力具有向上的分力，故地面对物块的支持力是减小的，D不符合题意．
故答案为：BC．
【分析】将A、B两球及绝缘物块三者相对静止，可选为整体，压力大小等于三者的重力。单独隔离小球A受力分析，根据受力平衡的条件可以算出物块对小球A支持力的大小。AB间的电场力为斥力，假设保持A球静止，把B球缓慢移动到O＇的过程中，电场力对其B做正功，所以B的电势能减小。缓慢移动B球过程中，需要持续施加外力。取系统整体分析，由初始的二力平衡状态变为了三力平衡状态。
11.【解析】【解答】A．施加力F之前物块平衡时mg＝kx0
此时重力势能和动能均为零，物块压缩弹簧时弹力从零均匀增大到kx0 ， 那么
A选项错误；
B．力F做的功等于系统机械能的增加量，即W＝E0－E1
B选项正确；
C．过x2位置后图线平行于x轴，说明系统机械能不变，力F为零，弹力大于重力，之后物块继续压缩弹簧，弹力向上增大，加速度增大，C选项错误；
D．在0~x1之间机械能随x均匀增大，由功能关系ΔE＝Fx
可知力F不变，同理可判断在x1~x2之间力F减小，x2~x3之间机械能不变，说明只有重力和弹簧弹力做功，力F为零，D选项正确。
故答案为：BD。
【分析】施加力F之前物块平衡， 取O点的重力势能为零，开始重力势能和动能均为零，系统的机械能只有弹簧的弹性势能。外力F做的功即为机械能的增加量。过x2位置后图线平行于x轴，机械能不变，说明力F消失，只有重力和弹力，此后弹簧继续下降，弹力增大，当弹簧下降到最低点时，弹力最大，此时的加速度最大。力F对物块做的功等于系统机械能的增加量，图像的斜率表示力F的大小。
12.【解析】【解答】A．系统静止时，对B分析知
解得
小车向右移动到 时，对A分析知
解得
分析题意可知
联立可得
A符合题意；
B．经分析，当物体B沿斜面向上移动了x1时，弹簧恢复原长，此时
B项错误；
C．假设小车以 的速度向右匀速运动，设小车向右移动到 时，轻绳与水平面成θ角，那么由几何知识可得 ，
由运动和合成与分解可得
此过程中弹簧弹力对B做功为零，那么对物体B由动能定理
解得
C不符合题意；
D．当小车缓慢向右运动 距离时，假设轻绳突然断开，绳子拉力减为0，此时对物体B受力分析，得出合力为
且方向沿斜面向下，根据牛顿第二定律得B的加速度为
D项正确。
故答案为：AD。
【分析】A、开始时，弹簧处于压缩状态，通过B的受力平衡可以求出此时弹簧的压缩量， A恰好不离开挡板 时，弹簧处于伸长状态，通过A的受力平衡可以求出此时弹簧的伸长量，压缩量和伸长量之和等于B的位移，通过小车的运动也可以算出B的位移，最后两个位移相等，可以算出劲度系数。B、 当弹簧恢复原长时，物体B沿斜面向上移动的距离就等于弹簧的压缩量。C、通过运动的合成和分解，可以算出B的末速度。此过程中弹簧对B做功为零，通过动能定理可以求出轻绳对B做的功。D、绳子断后，产生加速度的力只有B受的弹簧的拉力和沿斜面的重力的分力。根据牛顿第二定律可以求出B的加速度。
三、实验题
13.【解析】【解答】(1)调节气垫导轨水平后，轻推滑块能做匀速直线运动，那么滑块通过两光电门的时间应相等；(2)20分度的游标卡尺精确度为0.05mm，那么遮光片宽度为 (3)滑块经过两光电门的时间较短，其平均速度可认为是经过两位置的瞬时速度，有 ，
滑块做匀加速直线运动，有
而对滑块由牛顿第二定律有
联立各式解得重力加速度为 (4)根据重力加速度的测量公式分析，测量值偏小，可能的原因如测量遮光片宽度d偏小，(或测量运动时间偏大，或气垫导轨未调水平)
【分析】1.气垫导轨水平，时间应相等。2.20分度的游标卡尺精确度为0.05mm，mm为单位，小数点后两位。滑块经过两光电门的时间较短，其平均速度可认为是经过两位置的瞬时速度，列式联立解g。
14.【解析】【解答】①待测电源的电动势约为4V，故电压表选F；当滑动变阻器接入电阻最小时，通过电流表电流最大，此时通过电流表电流大小约为
电流表选择D；电路中的滑动变阻器选用的是限流式接法，故应选最大值较大的滑动变阻器，故答案为：A；
②滑动变阻器的滑片从左向右滑动，发现电压表示数增大，说明移动过程中滑动变阻器接入电路的电阻增大，因此说明一根导线接在金属杆上，另一条导线接在电阻丝左端接线柱，C符合题意，ABD不符合题意。
故答案为：C。
③由闭合电路欧姆定律可知
比照伏安特性曲线可知，图象的斜率为
那么内阻
令U=0，那么有
由题意可知，图象与横轴截距为a，那么有
解得
【分析】 ①根据待测电源的电动势选择适宜的电压表，根据欧姆定律计算电路的最大电流，选择适宜的电流表。电路中的滑动变阻器选用的是限流式接法，故应选最大值较大的滑动变阻器。 ② 滑动变阻器的滑片从左向右滑动，发现电压表示数增大，说明此过程中滑动变阻器接入电路的电阻变大。 ③由闭合电路欧姆定律，找出U-I的关系表达式，比照伏安特性曲线找出斜率和截距的关系。
15.【解析】【解答】(1)所用节拍频率是每秒2拍，所以每拍0.5s，表格中“C〞处对应的是3拍，对应时间是1.5s，平方后为2.25s。
(2)表中s与t2的比值近似为一常数，所以s与t2成线性关系。
(3)加速度为
【分析】从数据可以看出s与t2近似成线性关系。通过匀变速直线运动的推导结论：相同的时间间隔内，相邻的位移之差为aT2,可计算出加速度。
四、填空题
16.【解析】【解答】(1)当滑动变阻器短路时，电路中通过的最大电流为100mA，那么由闭合电路欧姆定律可知，定值电阻的最大阻值为
应选用B规格。
(2)由闭合欧姆定律得
变形得
(3)可得图像中斜率
截距
即
【分析】根据题意，由闭合电路欧姆定律求出，在电流最大时，定值电阻的阻值，从而选择适宜的定值电阻。由闭合电路欧姆定律，找出 和 的函数关系，通过比照图像，找出对应的斜率和截距，联立方程，解出电动势和内阻。
五、解答题
17.【解析】【分析】〔1〕选择玻璃泡内的气体作为研究对象，玻璃泡体积不变。找出温度变化前后的压强和温度，通过查理定律，可以解答本问。
〔2〕同理，找出此时的压强和温度，通过查理定律进行求解。
18.【解析】【分析】〔1〕扔出的铅球做平抛运动。水平方向铅球做匀速直线运动，所以决定平抛运动的水平距离的初速度和运动时间。竖直方向做自由落体运动，铅球运动时间由高度决定。〔2〕根据平抛运动规律，此问可解。
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