2017年河西区一模试卷

.2017年天津市河西区高考物理一模试卷一、选择题（每小题6分，每小题给出的四个选项中，只有一个选项是正确的，正确的得6分，错误、不答地0分，共30分）1（6分）有下列4个核反应方程，核反应类型依次属于（）NaMg+eU+aBa+Kr+3nF+HeNe+HHe+HHe+HA衰变、裂变、人工转变、聚变B裂变、裂变、聚变、聚变C衰变、衰变、聚变、聚变D衰变、人工转变、人工转变、聚变2（6分）如图所示，实线为空气和水的分界面，一束绿光从水中的A点沿AO1方向（O1点在分界面上，图中未画出）射向空气折射后通过空气中的B点，图中O点为A、B连线与分界面的交点下列说法正确的是（）AO1点在O点的右侧B若增大入射角，可能在空气中的任何位置都看不到此绿光C绿光从水中射入空气中时波长不变D若沿AO1方向射出一束紫光，则折射光线有可能通过B点正上方的C点3（6分）如图，窗子上、下沿间的高度H=1.6m，墙的厚度d=0.4m，某人在离墙壁距离L=1.4m、距窗子上沿h=0.2m处的P点，将可视为质点的小物件以v的速度水平抛出，小物件直接穿过窗口并落在水平地面上，取g=10m/s2则v的取值范围是（）A7m/svBv2.3m/sC3m/sv7m/sD2.3m/sv3m/s4（6分）波速均为v=2m/s的甲、乙两列简谐横波都沿x轴正方向传播，某时刻波的图象分别如图甲、乙所示，其中P、Q处的质点均处于波峰，关于这两列波，下列说法正确的是（）A如果这两列波相遇，可能发生干涉现象B甲波中的P处质点比M处质点先回到平衡位置C从图示的时刻开始经过1.0s，P质点沿x轴正方向发生的位移为2mD从图示的时刻开始，P处质点比Q处质点将同时回到各自的平衡位置5（6分）如图所示，在x轴上的O、M两点上，放有两个电量分别为q1和q2的点电荷，x轴上各点电势随x变化的关系如图曲线所示，其中A、N两点的电势均为零，ND段中的电势最低点为C点，则（）AN点的电场强度大小为零BA点的电场强度大小为零C将一正点电荷从N点移到D点，电场力先做负功后做正功D将一正点电荷从N点移到D点，电场力先做正功后做负功二、选择题（每小题6分，每小题给出的四个选项中，有多个选项正确，选错或不答的得0分，选不全的得3分，全部选对的得6分，共18分）6（6分）如图所示，理想变压器与电阻R、交流电压表V、交流电流表A按图甲所示方式连接，已知变压器的原副线圈的匝数比为n1：n2=10：1，电阻R=10，图乙是R两端电压u随时间变化的图象，Um=10V则下列说法中正确的是（）A电压表V的读数为10（V）B电流表A的读数为0.1（A）C变压器的输入功率为5（W）D通过R的电流iR随时间t变化的规律是iR=cos100t（A）7（6分）美国科研人员2016年2月11日宣布，他们利用激光干涉引力被天文台（LIGO）于去年9月首次探测到引力波，证实了爱因斯坦在100年前所做的猜测在爱因斯坦的描述中，有质量的物体会使它周围的时空发生扭曲，物体质量越大，时空就扭曲的越厉害当有质量的两物体加速旋转的时候，他们周围的时空会发生起伏，震颤，波浪这种“时空扰动”以波（涟漪）的形式向外传播，这就是“引力波”其实只要有质量的物体加速运动就会产生引力波，不同方式产生的引力波的波长是不一样的引力波是以光速传播的时空扰动，不同方式产生的引力波的波长是不一样的引力波和物质之间的相互作用极度微弱，因此它的衰减也是极度缓慢的引力波的发现为我们打开了研究宇宙的全新窗口，引力波携带着与电磁波截然不同的信息，将为我们揭示宇宙新的奥秘根据上述材料做下列推断，其中正确的是（）A引力波应该携带波源的信息B引力波应该只能在真空中传播C引力波应该有偏振现象D引力波应该不容易被探测到8（6分）随着地球资源的日益匮乏和环境的日益恶劣，人类设想在地球远地轨道上建立一个未来的圆环形太空城远远看去，好像一个巨大的车轮，圆环形的直径为D，“轮胎”是一个空心的大圆环，其内部直径为d（Dd），是太空城的生活区同时，太空城还绕着自己的中心轴慢慢旋转，利用旋转时产生的离心效应而制造出人造重力，生活在其中的人类就有脚踏实地的感觉已知地球半径R，表面重力加速度为g，地球自转周期为T，空间站轨道半径r下列说法中正确的是（）A太空城中的“地面”在图示的下表面B当太空城稳定地转动时，若在“生活区”上空某处静止释放一个物体，让太空城里的你来观察，你会观察到物体沿径向垂直太空城内边缘加速下落C若忽略太空城的自转，则太空城的绕地球转动的周期为D若太空城的转速刚能提供和地球表面的实际重力加速度效果相同的人造“重力”，那么太空城自转的角速度为三、填空题（共3小题，满分18分）9（6分）如图所示，面积为0.2m2的100匝线圈处在匀强磁场中，磁场方向垂直于线圈平面，已知磁感应强度随时间变化的规律为B=（2+0.2t）T，定值电阻R1=6，线圈电阻R2=4，则回路的感应电动势 ；a、b两点间电压Uab= 10（6分）某活动小组利用图甲装置验证机械能守恒定律钢球自由下落过程中，先后通过光电门A、B，计时装置测出钢球通过A、B的时间分别为tA、tB用钢球通过光电门的平均速度表示钢球球心通过光电门的瞬时速度测出两光电门间的距离为h，钢球直径为D，当地的重力加速度为g（1）用20分度的游标卡尺测量钢球的直径，读数如图乙所示，钢球直径为D= cm（2）要验证机械能守恒，只要比较 AD2（）与gh是否相等 BD2（）与2gh是否相等CD2（）与gh是否相等 DD2（）与2gh是否相等（3）钢球通过光电门的平均速度 （选填“”或“”）钢球球心通过光电门的瞬时速度，由此产生的误差 （选填“能”或“不能”）通过增加实验次数减小11（6分）在“测定金属的电阻率”的实验中，所测金属丝的电阻大小约为5，先用伏安法测出该金属丝的电阻R2，然后根据电阻定律计算出该金属材料的电阻率用刻度尺测出该金属丝的长度L，用螺旋测微器测量该金属丝直径D，如图所示是螺旋测微器的刻度位置从图中读出金属丝的直径D为 mm实验时，取来两节新的干电池、开关、若干导线和下列器材：A电压表03V，内阻10kB电压表015V，内阻50kC电流表00.6A，内阻0.05D电流表03A，内阻0.01E滑动变阻器，010F滑动变阻器，0100要求较准确地测出该金属丝的电阻值，电压表应选 ，电流表应选 ，滑动变阻器选 （填序号）四、计算题（54分）12（16分）我国将于2022年举办冬季奥运会，跳台滑雪是其中最具观赏性的项目之一，滑雪运动中当滑雪板压在雪地时会把雪内的空气逼出来，在滑雪板与雪地间形成一个暂时的“气垫”，从而大大减小雪地对滑雪板的摩擦然而当滑雪板相对雪地速度较小时，与雪地接触时间超过某一值就会陷下去，使得它们间的摩擦力增大假设滑雪者的速度超过4m/s时，滑雪板与雪地间的动摩擦因数就会由1=0.25变为2=0.125一滑雪者从倾角=37的坡顶A处由静止开始自由下滑，滑至坡底B（B处为一光滑小圆弧）后又滑上一段水平雪地，最后停在C处，如图所示，不计空气阻力，坡长L=26m，取g=10m/s2，sin37=0.6，cos37=0.8，求：（1）滑雪者从静止开始到动摩擦因数发生变化所经历的时间；（2）滑雪者到达B处的速度；（3）滑雪者在水平雪地上运动的最大距离13（18分）如图所示，在倾角为的斜面上，有两条很长、光滑的、间距为L的平行金属导轨固定其上，导轨电阻忽略不计，轨道间分布着条形匀强磁场区域，磁场区域的宽度为d1，磁感应强度为B，方向与导轨平面垂直向下，磁场区域之间的距离为d2，两根质量均为m，电阻为R的导体棒a和b放在导轨上，并与导轨垂直（设重力加速度为g）（1）若a固定在第2个磁场区域上边，b固定在第1个磁场区域上边，同时释放a、b棒，求：b穿过第1个磁场区域过程中增加的动能Ek；（2）若a进入第2个磁场区域时，b恰好离开第1个磁场区域；此后a离开第2个磁场区域时，b又恰好进入第2个磁场区域，且a、b在任意一个磁场区域或无磁场区域的运动时间均相等，求：b穿过第2个磁场区域过程中，两导体棒产生的总焦耳热Q（3）对于第（2）问所述的运动情况，求a穿出第k个磁场区域时的速率v14（20分）如图所示，垂直于纸面分布2个磁感应强度大小均为B=0.5T的匀强磁场，外面是一个外半径为R2=m、内半径为R1=1m的同心环形磁场区域，垂直于纸面向内中心磁场是一个半径为R2=1m的圆形磁场区域，垂直于纸面向外，2个磁场的圆心均为O一对平行极板竖直放置，右极板与环形磁场外边界相切，一带正电的粒子从平行极板下板P点静止释放，经加速后通过右板小孔Q，垂直进入环形磁场区域，已知点P、Q、O在同一水平线上，粒子比荷=4107C/kg，不计粒子的重力，且不考虑粒子的相对论效应求：（1）若加速电压U1=1.25102V，则粒子刚进入环形磁场时的速度多大？（2）要使粒子不能进入中间的圆形磁场区域，加速电压U2应满足什么条件？（3）若改变加速电压大小，可使粒子进入圆形磁场区域，且能竖直通过圆心O，则粒子从Q孔进入磁场到第一次经过O点所用的时间为多少2017年天津市河西区高考物理一模试卷参考答案与试题解析一、选择题（每小题6分，每小题给出的四个选项中，只有一个选项是正确的，正确的得6分，错误、不答地0分，共30分）1（6分）有下列4个核反应方程，核反应类型依次属于（）NaMg+eU+aBa+Kr+3nF+HeNe+HHe+HHe+HA衰变、裂变、人工转变、聚变B裂变、裂变、聚变、聚变C衰变、衰变、聚变、聚变D衰变、人工转变、人工转变、聚变【分析】根据核反应方程的分类，结合衰变、衰变、裂变反应、轻核聚变以及原子核的人工转变依次进行判断即可【解答】解：方程NaMg+e中，原子核的质量数不变，电荷数逐渐1，同时有一个电子产生，所以是衰变U+aBa+Kr+3n是U235吸收一个中子后裂变为两个中等质量的原子核，所以是重核的裂变核反应F+HeNe+H中是用粒子轰击F，属于人工核反应方程；He+HHe+H属于轻核的聚变所以四个核反应类型依次属于衰变、裂变、人工转变、聚变故BCD错误，A正确故选：A【点评】明确聚变、裂变、以及、衰变等各种核反应方程的特点这方面的知识要加强理解记忆，主要核反应方程的质量数和电荷数守恒2（6分）如图所示，实线为空气和水的分界面，一束绿光从水中的A点沿AO1方向（O1点在分界面上，图中未画出）射向空气折射后通过空气中的B点，图中O点为A、B连线与分界面的交点下列说法正确的是（）AO1点在O点的右侧B若增大入射角，可能在空气中的任何位置都看不到此绿光C绿光从水中射入空气中时波长不变D若沿AO1方向射出一束紫光，则折射光线有可能通过B点正上方的C点【分析】光从水射入空气中入射角小于折射角，由折射规律确定O1点的位置光从水中射入空气时，增大入射角，可能发生全反射光从水中射入空气中时频率不变，波速变大，由波速公式v=f分析波长的变化水对紫光的折射率大于对绿光的折射率，根据折射定律分析折射光线的传播方向【解答】解：A、绿光从水射入空气中入射角小于折射角，则知O1点在O点的左侧，故A错误B、若增大入射角，入射角大于或等于临界角时，绿光在水面发生全反射，在空气中的任何位置都看不到此绿光，故B正确C、绿光从水中射入空气中时频率不变，波速变大，由波速公式v=f知波长变长，故C错误D、若沿AO1方向射出一束紫光，由于水对紫光的折射率大于对绿光的折射率，根据折射定律可知，紫光的偏折程度大于绿光的偏折程度，所以折射光线有可能通过B点正下方的C点，故D错误故选：B【点评】解决本题的关键是掌握不同色光折射率关系，以及折射规律：光从水射入空气中入射角小于折射角，并能来用分析实际问题要知道在七种色光中，紫光的折射率最大，红光的折射率最小3（6分）如图，窗子上、下沿间的高度H=1.6m，墙的厚度d=0.4m，某人在离墙壁距离L=1.4m、距窗子上沿h=0.2m处的P点，将可视为质点的小物件以v的速度水平抛出，小物件直接穿过窗口并落在水平地面上，取g=10m/s2则v的取值范围是（）A7m/svBv2.3m/sC3m/sv7m/sD2.3m/sv3m/s【分析】小物体做平抛运动，恰好擦着窗子上沿右侧穿过时v最大恰好擦着窗口下沿左侧时速度v最小，由分位移公式求解v的取值范围【解答】解：小物体做平抛运动，恰好擦着窗子上沿右侧穿过时v最大此时有 L=vmaxt，h=gt2由题 L=1.4m，h=0.2m代入数据解得 vmax=7m/s恰好擦着窗口下沿左侧时速度v最小，则有 L+d=vmint，H+h=gt2解得 vmin=3m/s故v的取值范围是 3m/sv7m/s故选：C【点评】解决本题的关键明确临界条件，知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，结合运动学公式灵活解答4（6分）波速均为v=2m/s的甲、乙两列简谐横波都沿x轴正方向传播，某时刻波的图象分别如图甲、乙所示，其中P、Q处的质点均处于波峰，关于这两列波，下列说法正确的是（）A如果这两列波相遇，可能发生干涉现象B甲波中的P处质点比M处质点先回到平衡位置C从图示的时刻开始经过1.0s，P质点沿x轴正方向发生的位移为2mD从图示的时刻开始，P处质点比Q处质点将同时回到各自的平衡位置【分析】同一波动图上，根据质点的振动方向和所在位置判断回到平衡位置的先后不同的波动图上，先由图可读出波长，根据波速分别算出它们的周期，根据时间判断回到平衡位置的先后根据时间与周期的关系，确定质点P的位置，从而求出其位移【解答】解：A、甲波的周期T甲=s=2s，乙波的周期T乙=s=4s，周期不同，频率不同，所以这两列波相遇，不可能发生干涉现象，故A错误；B、波沿x轴正方向传播，此时M点向上运动，P质点直接向下运动回到平衡位置，所以甲波中P处质点比M处质点先回平衡位置故B正确；C、质点不随波迁移，P点只在平衡位置上下振动，不会沿x轴正方向运动，故C错误；D、甲波的周期T甲=2s，故P处质点回到平衡位置的时间 t1=0.5s，乙波的周期 T乙=s=4s，故Q处质点回到平衡位置的时间为 t2=1s，P点、Q点回到平衡位置的时间t1t2，因此从图示的时刻开始，P处质点比Q处质点先回平衡位置，故D错误；故选：B【点评】波的基本特点是波传播的是振动形式和能量，而质点不随波迁移，只在各自的平衡位置附近振动解题关键是要熟练进行质点振动方向和波的传播方向关系的判断5（6分）如图所示，在x轴上的O、M两点上，放有两个电量分别为q1和q2的点电荷，x轴上各点电势随x变化的关系如图曲线所示，其中A、N两点的电势均为零，ND段中的电势最低点为C点，则（）AN点的电场强度大小为零BA点的电场强度大小为零C将一正点电荷从N点移到D点，电场力先做负功后做正功D将一正点电荷从N点移到D点，电场力先做正功后做负功【分析】x图象的斜率等于电场强度E电势降低，电场力对正电荷做正功，电势升高，电场力对正电荷做负功【解答】解：AB、该图象的斜率等于场强E，则知，A、N两点电场强度不为零故AB错误CD、从N点移到D点，电势先减小后增大，所以正点电荷从N点移到D点，电场力先做正功后做负功，故C错误，D正确；故选：D【点评】电势为零处，电场强度不一定为零根据电势的变化判断电场力做功的情况二、选择题（每小题6分，每小题给出的四个选项中，有多个选项正确，选错或不答的得0分，选不全的得3分，全部选对的得6分，共18分）6（6分）如图所示，理想变压器与电阻R、交流电压表V、交流电流表A按图甲所示方式连接，已知变压器的原副线圈的匝数比为n1：n2=10：1，电阻R=10，图乙是R两端电压u随时间变化的图象，Um=10V则下列说法中正确的是（）A电压表V的读数为10（V）B电流表A的读数为0.1（A）C变压器的输入功率为5（W）D通过R的电流iR随时间t变化的规律是iR=cos100t（A）【分析】根据电阻R两端电压u随时间t变化的图象，结合有效值与最大值的关系，及周期，即可求解频率；交流电压表测量是有效值；根据原副线圈的电压与匝数成正比，即可求解电源的电压u随时间t变化的规律；根据欧姆定律，即可求出原线圈中电流i随时间t变化的规律【解答】解：A、由于Um=10V，则有效值为：V，电压表的读数为有效值，即5V故A错误；B、根据欧姆定律，副线圈中的电流值：A，变压器是原副线圈的电流与匝数成反比，则原线圈中电流：A=0.707A故B错误；C、输入功率等于输出功率，即：P入=UI2=5W=5W故C正确；D、电阻R的Um=10V，电阻R=10所以通过电阻的电流最大值为Im=A=1A，周期为0.02s，所以=100，因此通过R的电流iR随时间t变化的规律是iR=cos100t（A）故D正确；故选：CD【点评】考查电表测量是有效值，掌握有效值与最大值的联系与区别，理解由图象确定电压或电流的变化规律，注意原副线圈的电压、电流与匝数的关系7（6分）美国科研人员2016年2月11日宣布，他们利用激光干涉引力被天文台（LIGO）于去年9月首次探测到引力波，证实了爱因斯坦在100年前所做的猜测在爱因斯坦的描述中，有质量的物体会使它周围的时空发生扭曲，物体质量越大，时空就扭曲的越厉害当有质量的两物体加速旋转的时候，他们周围的时空会发生起伏，震颤，波浪这种“时空扰动”以波（涟漪）的形式向外传播，这就是“引力波”其实只要有质量的物体加速运动就会产生引力波，不同方式产生的引力波的波长是不一样的引力波是以光速传播的时空扰动，不同方式产生的引力波的波长是不一样的引力波和物质之间的相互作用极度微弱，因此它的衰减也是极度缓慢的引力波的发现为我们打开了研究宇宙的全新窗口，引力波携带着与电磁波截然不同的信息，将为我们揭示宇宙新的奥秘根据上述材料做下列推断，其中正确的是（）A引力波应该携带波源的信息B引力波应该只能在真空中传播C引力波应该有偏振现象D引力波应该不容易被探测到【分析】关于引力波，爱因斯坦在提出相对论时已经从理论上预言过，在2016年2月11日被发现，具有波的共性【解答】解：A、波可以传递信息，故引力波应该携带波源的信息，故A正确；B、天文台探测到引力波，说明引力波可以在空气中传播，故B错误；C、引力波是以光速传播的时空扰动，是横波，故引力波应该有偏振现象，故C正确；D、引力波不容易被探测到，直到目前才发现，故D正确；故选：ACD【点评】本题以发现万有引力波为背景考查波的特性，关键是读懂题意，注意横波是偏振波8（6分）随着地球资源的日益匮乏和环境的日益恶劣，人类设想在地球远地轨道上建立一个未来的圆环形太空城远远看去，好像一个巨大的车轮，圆环形的直径为D，“轮胎”是一个空心的大圆环，其内部直径为d（Dd），是太空城的生活区同时，太空城还绕着自己的中心轴慢慢旋转，利用旋转时产生的离心效应而制造出人造重力，生活在其中的人类就有脚踏实地的感觉已知地球半径R，表面重力加速度为g，地球自转周期为T，空间站轨道半径r下列说法中正确的是（）A太空城中的“地面”在图示的下表面B当太空城稳定地转动时，若在“生活区”上空某处静止释放一个物体，让太空城里的你来观察，你会观察到物体沿径向垂直太空城内边缘加速下落C若忽略太空城的自转，则太空城的绕地球转动的周期为D若太空城的转速刚能提供和地球表面的实际重力加速度效果相同的人造“重力”，那么太空城自转的角速度为【分析】太空城还绕着自己的中心轴慢慢旋转，向心力指向圆心，在“生活区”上空某处静止释放一个物体，运动情况类似于地球上的自由落体运动，根据太空城表面重力提供向心力求解角速度，根据开普勒第三定律求解太空城的绕地球转动的周期【解答】解：A、太空城环绕着自己的中心轴慢慢旋转，向心力指向圆心，生活在其中的人类就有脚踏实地的感觉，所以太空城中的“地面”在图示外侧表面，故A错误；B、在“生活区”上空某处静止释放一个物体，运动情况类似于地球上的自由落体运动，故B正确；C、根据题目中的条件无法求解太空城的绕地球转动的周期，故C错误；D、根据太空城表面重力提供向心力得：m2=mg，解得：=，故D正确；故选：BD【点评】本题是一道科学探索题，题目新颖，要求同学们能根据题目得出有用信息，能把太空城与地球联系起来，类比研究，难度适中三、填空题（共3小题，满分18分）9（6分）如图所示，面积为0.2m2的100匝线圈处在匀强磁场中，磁场方向垂直于线圈平面，已知磁感应强度随时间变化的规律为B=（2+0.2t）T，定值电阻R1=6，线圈电阻R2=4，则回路的感应电动势4V；a、b两点间电压Uab=2.4V【分析】线圈平面垂直处于匀强磁场中，当磁感应强度随着时间均匀变化时，线圈中的磁通量发生变化，从而导致出现感应电动势，产生感应电流由楞次定律可确定感应电流方向，由法拉第电磁感应定律可求出感应电动势大小【解答】解：磁感应强度随时间变化的规律为B=（2+0.2t）T，所以=0.2T/s则：E=nS=1000.20.2V=4 V电路的总电流为I，则有：I=A=0.4AUab=IR1=0.46 V=2.4 V故答案为：4V；2.4 V【点评】考查楞次定律来判定感应电流方向，由法拉第电磁感应定律来求出感应电动势大小当然本题还可求出电路的电流大小，及电阻消耗的功率同时磁通量变化的线圈相当于电源10（6分）某活动小组利用图甲装置验证机械能守恒定律钢球自由下落过程中，先后通过光电门A、B，计时装置测出钢球通过A、B的时间分别为tA、tB用钢球通过光电门的平均速度表示钢球球心通过光电门的瞬时速度测出两光电门间的距离为h，钢球直径为D，当地的重力加速度为g（1）用20分度的游标卡尺测量钢球的直径，读数如图乙所示，钢球直径为D=0.950cm（2）要验证机械能守恒，只要比较DAD2（）与gh是否相等 BD2（）与2gh是否相等CD2（）与gh是否相等 DD2（）与2gh是否相等（3）钢球通过光电门的平均速度（选填“”或“”）钢球球心通过光电门的瞬时速度，由此产生的误差不能（选填“能”或“不能”）通过增加实验次数减小【分析】（1）解决本题的关键掌握游标卡尺读数的方法，主尺读数加上游标读数，不需估读（2）利用小球通过光电门的平均速度来代替瞬时速度，由此可以求出小铁球通过光电门时的瞬时速度，根据机械能守恒的表达式可以求出所要求的关系式（3）根据匀变速直线运动的规律判断求解【解答】解：（1）游标卡尺的主尺读数为：0.9cm，游标尺上第10个刻度和主尺上某一刻度对齐，所以游标读数为0.0510mm=0.50mm，所以最终读数为：0.950cm（2）利用小球通过光电门的平均速度来代替瞬时速度，故：v=，根据机械能守恒的表达式有：mgh=mD2（）即只要比较D2（）与2gh是否相等，故选：D（3）根据匀变速直线运动的规律得钢球通过光电门的平均速度等于这个过程中中间时刻速度，所以钢球通过光电门的平均速度钢球球心通过光电门的瞬时速度，由此产生的误差不能通过增加实验次数减小故答案为：（1）0.950cm（2）D（3），不能【点评】对于基本测量仪器如游标卡尺、螺旋测微器等要了解其原理，正确使用这些基本仪器进行有关测量无论采用什么样的方法来验证机械能守恒，明确其实验原理都是解决问题的关键，同时在处理数据时，要灵活应用所学运动学的基本规律11（6分）在“测定金属的电阻率”的实验中，所测金属丝的电阻大小约为5，先用伏安法测出该金属丝的电阻R2，然后根据电阻定律计算出该金属材料的电阻率用刻度尺测出该金属丝的长度L，用螺旋测微器测量该金属丝直径D，如图所示是螺旋测微器的刻度位置从图中读出金属丝的直径D为0.680mm实验时，取来两节新的干电池、开关、若干导线和下列器材：A电压表03V，内阻10kB电压表015V，内阻50kC电流表00.6A，内阻0.05D电流表03A，内阻0.01E滑动变阻器，010F滑动变阻器，0100要求较准确地测出该金属丝的电阻值，电压表应选A，电流表应选C，滑动变阻器选E（填序号）【分析】（1）螺旋测微器固定刻度与可动刻度示数之和是螺旋测微器的示数；（2）根据电源电动势选择电压表，根据通过待测电阻的最大电流选择电流表，在保证安全的前提下，为方便实验操作，应选最大阻值较小的滑动变阻器；【解答】解：由图示螺旋测微器可知，固定刻度示数是0.5mm，可动刻度示数是：18.00.01mm=0.180mm，则螺旋测微器示数是0.5mm+0.180mm=0.680mm；据题，电路中有两节干电池，总电动势为3V，待测电阻两端的电压不超过3V，所以电压表应选用A：03V，内阻10k；电路中最大电流约为 Imax=A=0.6A，故电流表应选用C：00.6A，内阻0.05；为使得电路中电流变化范围较大，采用滑动变阻器采用分压式，所以滑动变阻器选小的即可，即E：010，；故答案为：0.680；A，C，E【点评】选择实验器材时，要注意保证电路安全、注意所选实验器材方便实验操作；确定滑动变阻器的接法与电流表接法是正确设计实验电路的关键四、计算题（54分）12（16分）我国将于2022年举办冬季奥运会，跳台滑雪是其中最具观赏性的项目之一，滑雪运动中当滑雪板压在雪地时会把雪内的空气逼出来，在滑雪板与雪地间形成一个暂时的“气垫”，从而大大减小雪地对滑雪板的摩擦然而当滑雪板相对雪地速度较小时，与雪地接触时间超过某一值就会陷下去，使得它们间的摩擦力增大假设滑雪者的速度超过4m/s时，滑雪板与雪地间的动摩擦因数就会由1=0.25变为2=0.125一滑雪者从倾角=37的坡顶A处由静止开始自由下滑，滑至坡底B（B处为一光滑小圆弧）后又滑上一段水平雪地，最后停在C处，如图所示，不计空气阻力，坡长L=26m，取g=10m/s2，sin37=0.6，cos37=0.8，求：（1）滑雪者从静止开始到动摩擦因数发生变化所经历的时间；（2）滑雪者到达B处的速度；（3）滑雪者在水平雪地上运动的最大距离【分析】（1）根据牛顿第二定律求出滑雪者在斜坡上从静止开始加速至速度v1=4m/s期间的加速度，再根据速度时间公式求出运动的时间（2）再根据牛顿第二定律求出速度大于4m/s时的加速度，球心速度为4m/s之前的位移，从而得出加速度变化后的位移，根据匀变速直线运动的速度位移公式求出滑雪者到达B处的速度（3）根据动能定理分别求出在水平面上速度减为4m/s之前的位移和速度由4m/s减小到零的位移，两个位移之和为滑行的最大距离【解答】解：（1）设滑雪者质量为m，滑雪者在斜坡上从静止开始加速至速度v1=4m/s期间，由牛顿第二定律有：mgsin371mgcos37=ma1，解得：a1=4m/s2，故由静止开始到动摩擦因数发生变化所经历的时间：；（2）则根据牛顿定律和运动学公式有：，mgsin372mgcos37=ma2，x2=Lx1，代入数据解得：vB=16m/s；（3）设滑雪者速度由vB=16m/s减速到v1=4m/s期间运动的位移为x3，速度由v1=4m/s减速到零期间运动的位移为x4，则由动能定理有：，所以滑雪者在水平雪地上运动的最大距离为：x=x3+x4=99.2m答：（1）滑雪者从静止开始到动摩擦因数发生变化所经历的时间为1s（2）滑雪者到达B处的速度为16m/s（3）滑雪者在水平雪地上运动的最大距离为99.2m【点评】本题综合运用了牛顿第二定律、动能定理等规律，关键理清滑雪者的运动过程，正确地受力分析，运用牛顿定律或动能定理解题；对于牛顿第二定律的综合应用问题，关键是弄清楚物体的运动过程和受力情况，利用牛顿第二定律或运动学的计算公式求解加速度，再根据题目要求进行解答；知道加速度是联系静力学和运动学的桥梁13（18分）如图所示，在倾角为的斜面上，有两条很长、光滑的、间距为L的平行金属导轨固定其上，导轨电阻忽略不计，轨道间分布着条形匀强磁场区域，磁场区域的宽度为d1，磁感应强度为B，方向与导轨平面垂直向下，磁场区域之间的距离为d2，两根质量均为m，电阻为R的导体棒a和b放在导轨上，并与导轨垂直（设重力加速度为g）（1）若a固定在第2个磁场区域上边，b固定在第1个磁场区域上边，同时释放a、b棒，求：b穿过第1个磁场区域过程中增加的动能Ek；（2）若a进入第2个磁场区域时，b恰好离开第1个磁场区域；此后a离开第2个磁场区域时，b又恰好进入第2个磁场区域，且a、b在任意一个磁场区域或无磁场区域的运动时间均相等，求：b穿过第2个磁场区域过程中，两导体棒产生的总焦耳热Q（3）对于第（2）问所述的运动情况，求a穿出第k个磁场区域时的速率v【分析】（1）a进入第2个磁场区域时，b以与a同样的速度进入第1个磁场区域时，穿过回路的磁通量不变，没有感应电流产生，两棒均不受安培力，机械能守恒，可求出Ek（2）两棒分在磁场区域中和无磁场区域中运动两个过程研究：在磁场区域中，导体棒的动能和重力势能转化为内能；在无磁场区域中机械能守恒，则可根据能量守恒和机械能守恒列式求出b穿过第2个磁场区域过程中，两导体棒产生的总焦耳热Q（3）本问有一定的难度，由于导体棒做加速度逐渐减小的减速运动，其加速度是变化的，因此不能用匀变速运动知识解答，可以通过微积分思想进行解答，如在极短的时间内安培力可以认为不变，利用牛顿第二定律列方程，然后根据数