2024届内蒙古自治区包头市高三下学期二模物理试题（解析版）

高级中学名校试卷PAGEPAGE12024年普通高等学校招生全国统一考试一、选择题1.如图所示为氢原子的发射光谱和氢原子能级图，、、、是其中的四条光谱线及其波长，分别对应能级图中从量子数为n=3、4、5、6的能级向量子数为n=2的能级跃迁时发出的光谱线。已知可见光波长在400nm~700nm之间，下列说法正确的是（）A.谱线对应的光是可见光中的紫光B.四条光谱线中，谱线对应的光子能量最大C.谱线对应的是从n=5的能级向n=2的能级跃迁时发出的光谱线D.谱线对应的光，照射逸出功为3.20eV的金属，可使该金属发生光电效应〖答案〗B〖解析〗A．四条光谱线中，谱线对应的光子波长最大，频率最小，而紫光频率最大，故A错误；B．四条光谱线中，谱线对应的光子波长最小，频率最大，能量最大，故B正确；C．谱线对应的光子能量为从n=5的能级向n=2的能级跃迁时的能量故C错误；D．谱线对应的光子能量为由此可知，光子能量小于金属的逸出功，所以该金属不能发生光电效应，故D错误。故选B。2.扇车在我国西汉时期就已广泛被用来清选谷物。谷物从扇车上端的进谷口进入分离仓，分离仓右端有一鼓风机提供稳定气流，从而将谷物中的秕粒a（秕粒为不饱满的谷粒，质量较轻）和饱粒b分开。若所有谷粒进入分离仓时，在水平方向获得的动量相同。之后所有谷粒受到气流的水平作用力可视为相同。下图中虚线分别表示a、b谷粒的轨迹，、为相应谷粒所受的合外力。下列四幅图中可能正确的是（）A. B.C D.〖答案〗B〖解析〗从力的角度看，水平方向的力相等，饱粒b的重力大于秕粒a的重力，如图所示从运动上看，在水平方向获得的动量相同，饱粒b的水平速度小于秕粒a的水平速度，而从竖直方向上高度相同运动时间相等所以综合可知B正确。故选B。3.如图所示，四个电荷量均为＋q的点电荷固定在一个正方形abcd的四个顶点上，用一小型金属球壳将d点处正电荷封闭在球心位置，球壳半径远小于ab边长。M、N分别为ab和bc的中点，则下列说法正确的是（）A.O点处的电场强度方向沿Od方向B.M点处的电场强度大小为0C.N点处的电场强度方向沿ON方向D.若将金属球壳接地，O点处的电场强度不变〖答案〗C〖解析〗A．四个电荷量均为+q的点电荷固定在一个正方形abcd的四个顶点上，用一小型金属球壳将d点处正电荷封闭在球心位置，但不影响在外界形成的电场，所以四个等量同种正电荷在正方形中心的合场强为零，故A错误；B．ab两处的点电荷在M点产生的合场强为0，cd两处的点电荷在M点产生的场强等大，关于水平线对称，由矢量叠加原理可知合场强的方向水平向左，沿OM方向，故B错误；C．bc两处的点电荷在N点产生的合场强为0，ad两处的点电荷在N点产生的场强等大，关于竖直线对称，由矢量叠加原理可知合场强的方向竖直向下，沿ON方向，故C正确；D．若将金属球壳接地，由于静电屏蔽，金属壳外无电场，相当于d点无电荷，O点处的电场强度是abc的三个点电荷在O点的合成，此时O点处的电场强度不为零，则O点处的电场强度发生变化，故D错误。故选C。4.卫星通话依托多颗地球卫星进行信号传输。若赤道上空运行有3颗高度相同的卫星，其信号刚好能够覆盖整个赤道。已知地球半径约为6400km，重力加速度g取。则卫星绕赤道运行的速度约为（）A.3.9km/s B.5.6km/s C.7.9km/s D.11.2km/s〖答案〗B〖解析〗由于3颗高度相同的卫星，其信号刚好能够覆盖整个赤道，可知，相邻卫星的连线与赤道圆周相切，令地球半径为R，卫星轨道半径为r，根据几何关系有卫星做圆周运动，由万有引力提供向心力，则有在地球表面有解得v=5.6km/s故选B。5.如图所示，两根长直导线a、b垂直放置，彼此绝缘，分别通有大小相同电流。固定的刚性正方形线圈MNPQ通有电流I，MN到a的距离与MQ到b的距离相等，线圈与导线位于同一平面内。已知通电长直导线在其周围某点所产生的磁感应强度大小，与该点到长直导线的距离成反比；线圈所受安培力的大小为F。若移走导线a，则此时线圈所受的安培力大小为（）A.，方向向左 B.，方向向右 C.，方向向左 D.，方向向右〖答案〗A〖解析〗根据左手定则和右手螺旋定则，结合磁感应强度的叠加可得，线圈左右两侧受到的安培力合力方向水平向左，上下受到的安培力合力方向竖直向上，大小都为，合力大小为故撤去导线a，则此时线圈所受的安培力为水平向左，大小为故选A。6.质量、长度的木板静止在足够长的光滑水平面上，右端静置一质量的物块（可视为质点），如图（a）所示。现对木板施加一水平向右的作用力F，图像如图（b）所示。物块与木板间的摩擦因数，重力加速度g取。则（）A.6s末，物块刚好与木板分离 B.0~4s内，物块与木板不发生相对滑动C.0~6s内，物块与木板组成的系统机械能守恒 D.4~6s内，拉力F做功等于物块与木板系统动能增量〖答案〗AB〖解析〗AB．物块的最大加速度为解得m/s2当N时，假设木板和物块相对静止，则有解得m/s2<a则物块可以与木板相对静止，当N时，木板加速度为解得m/s2>a物块与木板在4s末的速度相等，根据位移—时间公式可知代入数据解得s所以6s末，物块刚好与木板分离，故AB正确；C．0~6s内，物块与木板组成的系统受拉力做功，机械能不守恒，故C错误；D．根据功能关系可知，4~6s内，拉力F做功等于物块与木板系统动能增量与系统摩擦生热之和，故D错误；故选AB。7.如图是差动变压器式位移传感器的简化模型。两组匝数相等的副线圈上下对称分布，在ab端输入稳定的正弦式交流电，电压有效值为，cd间输出电压有效值为。初始时，铁芯两端与副线圈平齐，铁芯上下移动过程中始终有一端留在副线圈内，则铁芯（）A.向上移动，减小 B.向下移动，增大C.静止不动，增大则不变D.向上移动一段距离后，增大则减小〖答案〗BC〖解析〗根据差动变压器式位移传感器的工作原理可知，当磁芯在中间位置时，输出电压不变，一旦向上或者向下移动，将在次级线圈间感应出差分电压，故铁芯向上或向下移动，都会增大，铁芯静止不动，即使增大，但依然不变。故选BC。8.如图所示，ab和ac是无限大磁场的分界线，在ab和ac的上下两侧分布着方向相反、与平面垂直的匀强磁场，磁感应强度大小均为B。∠bac=90°，P、Q是分界线上的两点，且aP=aQ=L。现有一质量为m、电荷量为-q的粒子从P点沿PQ方向水平射出，粒子射出速度，不计粒子的重力及粒子间的相互作用。下列说法正确的是（）A.粒子运动的轨迹半径为B.粒子由P点运动到Q点所用的时间为C.若射出速度为，粒子由P点运动到Q点所用时间为D.若射出速度为2v，粒子第一次运动ac边上的位置到Q点的距离为〖答案〗ABCD〖解析〗A．根据粒子运动的轨迹半径为故A正确；B．由几何关系可知，粒子依次通过Pa中点、a点、aQ中点、Q点，粒子运动轨迹如图时间恰好为一个周期，即故B正确；C．若射出速度为，同理A选项，运动半径，运动轨迹如图运动时间为故C正确；D．若射出速度为2v，则运动半径为，粒子运动轨迹如图由几何关系可知，粒子第一次运动ac边上的位置到Q点的距离为故D正确。故选ABCD。二、非选择题：（一）必考题：9.如图（a）所示，某学生小组设计了一个测量重力加速度的实验。实验器材主要有光电门、下端悬挂砝码的栅栏、安装杆、夹子等。栅栏由不透明带和透明带交替组成，每组宽度（不透明带和透明带宽度之和）为5cm，栅栏底部边缘位于光电门的正上方。开始实验时，单击计时按钮，计时器开始工作，使砝码带动栅栏从静止开始自由下落，每当不透明带下边缘刚好通过光电门时，连接的计算机记下每个开始遮光的时刻，第n组栅栏通过光电门的平均速度记为，所得实验数据记录在下表中。（答题结果均保留3位有效数字）n16.428026.46890.04091.226.448536.50076.484846.52750.02681.876.514156.55130.02382.106.53946657300.02172.306.56227659290.01992.516.5830（1）完善表中第3、4列缺失的数据，分别为______和______；（2）图（b）是根据表中数据所作的图线，则当地重力加速度为______。〖答案〗（1）1.570.0318（2）9.69〖解析〗【小问1详析】[1]根据[2]根据【小问2详析】由图可知10.为测量一段粗细均匀的电阻丝的阻值，某学生小组设计如下实验。（1）先用欧姆表粗测该电阻丝的阻值，选用的欧姆档为“”，测量结果如图（a）所示，则电阻丝的阻值为______。为了更精确测量电阻丝阻值大小，设计图（b）所示电路。所用实验器材有：电源（电动势0~4.5V可调，内阻不计）、标准电池（电动势1.0186V）、灵敏电流计G（阻值约）、电流表（量程0~200mA，内阻不计）、定值电阻、可变电阻（阻值）、探针（一端连灵敏电流计，另一端连电阻丝）、米尺、开关和、导线若干。（2）实验步骤如下：①首先将调至较小，闭合开关；②将探针置于电阻丝中间位置附近，调至最大值。试触开关，观察灵敏电流计指针偏转情况。如果指针偏转，则改变大小或探针的位置，反复调节直到灵敏电流计的示数为0。此时______，______。（填“＞”、“＝”或“＜”）；③当灵敏电流计中通以d向c方向的电流时，指针会向右偏转。若某次测量时，指针向左偏转，则要调______（填“大”或“小”），或者将探针向______（填“左”或“右”）滑动；④某次测量时，灵敏电流计的示数为0，电流表示数为100mA，此时测得探针到电阻丝a端的长度为53.0cm，电阻丝总长度为100.0cm，则电阻丝的阻值为______（保留3位有效数字）。〖答案〗（1）19.9（2）==调小左19.2〖解析〗【小问1详析】选用的欧姆档为“×1Ω”，则电阻为19.9Ω；【小问2详析】②[1][2]调节直到灵敏电流计的示数为0，则c、d两点电势差为0，可知此时=，=。③[3][4]当灵敏电流计中通以d向c方向的电流时，指针会向右偏转。若某次测量时，指针向左偏转，说明有从c向d方向的电流，则c端电势较高，要调小，或者将探针向左滑动，从而减小c端电势；④[5]某次测量时，灵敏电流计的示数为0，电流表示数为100mA，此时测得探针到电阻丝a端的长度为53.0cm，电阻丝总长度为100.0cm，根据题意可知，电阻丝的阻值为11.质量为m的小球以速度v0由水平地面竖直向上抛出，经多次与地面碰撞后，最终静止在地面上。已知小球与地面的碰撞为弹性碰撞，重力加速度记为g，运动过程中小球所受空气阻力视为恒定，大小为0.6mg。求小球（1）从抛出到静止所经历的总路程；（2）向上运动与向下运动的时间之比。〖答案〗（1）；（2）〖解析〗（1）设从抛出到静止小球所经历的总路程为s，对整个过程，重力做功为零，根据动能定理得解得（2）小球上升和下降过程的加速度大小分别为小球第1次向上运动的时间和位移大小分别为设小球第1次向下运动的时间和末速度大小分别为t2和v1，则有解得由于小球与地面的碰撞为弹性碰撞，则小球第2次以大小为v1的初速度开始向上运动，向上运动的时间和位移大小分别为设小球第2次向下运动的时间和末速度大小分别为t4和v2，则有解得同理，小球第3次向上运动的时间和位移大小分别为小球第3次向下运动的时间和末速度大小分别为以此类推……则小球向上和向下运动的时间分别为t上=t1+t3+t5+…+tn-1=+++…+==t下=t2+t4+t6+…+tn-2=+++…+==故小球向上与向下运动的时间之比为12.图（a）为一种测量带电微粒速率分布的实验装置。图中直径为D的竖直圆筒壁上有一竖直狭缝S，高度为h，宽度忽略不计。紧贴圆筒内壁固定有高度为的半圆柱面收集板，用于收集带电微粒；板的一竖直边紧贴狭缝S，上边与狭缝S上端对齐，上边缘远离狭缝的顶点为P点，另有一距P点弧长为l的点Q，俯视图如图（b）所示。圆筒内存在一竖直向下的匀强电场，电场强度为E。令圆筒以角速度绕中心轴顺时针转动，同时由微粒源产生的微粒沿水平方向、以不同的速率射入圆筒，微粒质量均为m，电荷量均为，忽略微粒自身的重力及微粒间的相互作用。（1）求Q点所在竖直线上收集到的微粒中，入射速率最大的微粒下落的距离；（2）为了确保收集板任一竖直线上收集到的微粒速率相同，并且能收集到所有该速率的微粒，求圆筒转动角速度的取值范围。〖答案〗（1）；（2）〖解析〗（1）打在Q点所在竖直线上的微粒，入射速率最大时，圆筒转过的角度为对应的时间为加速度为下落高度求得（2）带电微粒进入圆筒后，圆筒转过一圈的过程中，能收集到的速率最小的微粒下降的高度为，第一圈末时，过P点的竖直线上收集的微粒下落高度为能收集到的速率最小的微粒对应的弧长为加速度为设圆筒周期为T联立求得因为，所以自动满足，结果合理。（二）选考题：13.一定质量的理想气体从状态a开始，经历三个过程ab、bc、ca回到原状态a、其p﹣V图像如图所示。ab、bc、ca皆为直线，ca平行于p轴，bc平行于V轴。关于理想气体经历的三个过程，下列说法正确的是（）A.ca过程中，温度升高B.a、b两个状态下的气体温度相等C.ca过程中，外界一定对气体做功D.bc过程中，气体一定向外界放热E.ab过程中，气体分子的平均动能先变大后变小〖答案〗ADE〖解析〗A．ca过程中，体积不变，气体压强增大，根据查理定律，气体温度升高，故A正确；B．由图知a、b两个状态下，，，根据理想气体状态方程解得故B错误；C．ca过程中，体积不变，则故C错误；D．bc过程中，根据热力学第一定律因体积变小，所以压强不变，体积变小，根据盖-吕萨克定律，温度降低，所以内能变小，即所以体积减小气体一定放热，故D正确；E．根据a、b两点的等温线，可知ab过程中温度先增大后减小，所以气体分子的平均动能先变大后变小，故E正确。故选ADE。14.如图，容积为的汽缸竖直放置，导热良好，右上端有一阀门连接抽气孔。汽缸内有一活塞，初始时位于汽缸底部高度处，下方密封有一定质量、温度为的理想气体。现将活塞上方缓慢抽至真空并关闭阀门，然后缓慢加热活塞下方气体。已知大气压强为，活塞产生的压强为，活塞体积不计，忽略活塞与汽缸之间摩擦。求（1）抽至真空并关闭阀门时，活塞下方理想气体的体积；（2）温度升至时，理想气体的压强。〖答案〗（1）；（2）〖解析〗（1）根据等温变化又，得抽至真空并关闭阀门时，活塞下方理想气体的体积为（2）活塞到达汽缸上端时，根据等压变化得温度继续升高至，根据等容变化得15.如图所示，假设沿地球直径凿通一条隧道，把一小球从地面S点静止释放，小球在隧道内的运动可视为简谐振动。已知地球半径为R，小球经过O点时开始计时，由O向S运动，经时间第1次过P点（P点图中未标出），再经时间第2次经过该点。则小球振动的周期为___________；O到P的距离为___________。〖答案〗〖解析〗[1]由简谐运动时间的对称性可知小球从P点运动到S点的时间为则小球振动的周期为[2]小球做简谐运动的振动方程为小球从O运动到P的时间则O到P的距离为16.负折射率材料是一种折射率为负值的材料，当光从空气照射到负折射率材料界面时，光波的折射与常规折射相反，入射光线和折射光线分布在法线的同侧，折射角取负值。如图为一负折射率材料制成的棱镜横截面，截面为一等边三角形，边长为4m。一束单色光在截面所在平面内，从中点D射入棱镜，入射角为60°，正好从界面的中点E射出，不考虑光线在棱镜中的反射，真空中光速为求（1）该棱镜的折射率；（2）光在棱镜中传播时间。〖答案〗（1）；（2）〖解析〗（1）根据题意，在负折射率材料制成的棱镜中画出光路图，如图所示由几何关系可得，入射光在D点的折射角为，由折射定律可得，该材料的折射率为（2）由几何关系可得，光在棱镜中的传播距离为光在棱镜中的传播速度大小为则光在棱镜中的传播时间为2024年普通高等学校招生全国统一考试一、选择题1.如图所示为氢原子的发射光谱和氢原子能级图，、、、是其中的四条光谱线及其波长，分别对应能级图中从量子数为n=3、4、5、6的能级向量子数为n=2的能级跃迁时发出的光谱线。已知可见光波长在400nm~700nm之间，下列说法正确的是（）A.谱线对应的光是可见光中的紫光B.四条光谱线中，谱线对应的光子能量最大C.谱线对应的是从n=5的能级向n=2的能级跃迁时发出的光谱线D.谱线对应的光，照射逸出功为3.20eV的金属，可使该金属发生光电效应〖答案〗B〖解析〗A．四条光谱线中，谱线对应的光子波长最大，频率最小，而紫光频率最大，故A错误；B．四条光谱线中，谱线对应的光子波长最小，频率最大，能量最大，故B正确；C．谱线对应的光子能量为从n=5的能级向n=2的能级跃迁时的能量故C错误；D．谱线对应的光子能量为由此可知，光子能量小于金属的逸出功，所以该金属不能发生光电效应，故D错误。故选B。2.扇车在我国西汉时期就已广泛被用来清选谷物。谷物从扇车上端的进谷口进入分离仓，分离仓右端有一鼓风机提供稳定气流，从而将谷物中的秕粒a（秕粒为不饱满的谷粒，质量较轻）和饱粒b分开。若所有谷粒进入分离仓时，在水平方向获得的动量相同。之后所有谷粒受到气流的水平作用力可视为相同。下图中虚线分别表示a、b谷粒的轨迹，、为相应谷粒所受的合外力。下列四幅图中可能正确的是（）A. B.C D.〖答案〗B〖解析〗从力的角度看，水平方向的力相等，饱粒b的重力大于秕粒a的重力，如图所示从运动上看，在水平方向获得的动量相同，饱粒b的水平速度小于秕粒a的水平速度，而从竖直方向上高度相同运动时间相等所以综合可知B正确。故选B。3.如图所示，四个电荷量均为＋q的点电荷固定在一个正方形abcd的四个顶点上，用一小型金属球壳将d点处正电荷封闭在球心位置，球壳半径远小于ab边长。M、N分别为ab和bc的中点，则下列说法正确的是（）A.O点处的电场强度方向沿Od方向B.M点处的电场强度大小为0C.N点处的电场强度方向沿ON方向D.若将金属球壳接地，O点处的电场强度不变〖答案〗C〖解析〗A．四个电荷量均为+q的点电荷固定在一个正方形abcd的四个顶点上，用一小型金属球壳将d点处正电荷封闭在球心位置，但不影响在外界形成的电场，所以四个等量同种正电荷在正方形中心的合场强为零，故A错误；B．ab两处的点电荷在M点产生的合场强为0，cd两处的点电荷在M点产生的场强等大，关于水平线对称，由矢量叠加原理可知合场强的方向水平向左，沿OM方向，故B错误；C．bc两处的点电荷在N点产生的合场强为0，ad两处的点电荷在N点产生的场强等大，关于竖直线对称，由矢量叠加原理可知合场强的方向竖直向下，沿ON方向，故C正确；D．若将金属球壳接地，由于静电屏蔽，金属壳外无电场，相当于d点无电荷，O点处的电场强度是abc的三个点电荷在O点的合成，此时O点处的电场强度不为零，则O点处的电场强度发生变化，故D错误。故选C。4.卫星通话依托多颗地球卫星进行信号传输。若赤道上空运行有3颗高度相同的卫星，其信号刚好能够覆盖整个赤道。已知地球半径约为6400km，重力加速度g取。则卫星绕赤道运行的速度约为（）A.3.9km/s B.5.6km/s C.7.9km/s D.11.2km/s〖答案〗B〖解析〗由于3颗高度相同的卫星，其信号刚好能够覆盖整个赤道，可知，相邻卫星的连线与赤道圆周相切，令地球半径为R，卫星轨道半径为r，根据几何关系有卫星做圆周运动，由万有引力提供向心力，则有在地球表面有解得v=5.6km/s故选B。5.如图所示，两根长直导线a、b垂直放置，彼此绝缘，分别通有大小相同电流。固定的刚性正方形线圈MNPQ通有电流I，MN到a的距离与MQ到b的距离相等，线圈与导线位于同一平面内。已知通电长直导线在其周围某点所产生的磁感应强度大小，与该点到长直导线的距离成反比；线圈所受安培力的大小为F。若移走导线a，则此时线圈所受的安培力大小为（）A.，方向向左 B.，方向向右 C.，方向向左 D.，方向向右〖答案〗A〖解析〗根据左手定则和右手螺旋定则，结合磁感应强度的叠加可得，线圈左右两侧受到的安培力合力方向水平向左，上下受到的安培力合力方向竖直向上，大小都为，合力大小为故撤去导线a，则此时线圈所受的安培力为水平向左，大小为故选A。6.质量、长度的木板静止在足够长的光滑水平面上，右端静置一质量的物块（可视为质点），如图（a）所示。现对木板施加一水平向右的作用力F，图像如图（b）所示。物块与木板间的摩擦因数，重力加速度g取。则（）A.6s末，物块刚好与木板分离 B.0~4s内，物块与木板不发生相对滑动C.0~6s内，物块与木板组成的系统机械能守恒 D.4~6s内，拉力F做功等于物块与木板系统动能增量〖答案〗AB〖解析〗AB．物块的最大加速度为解得m/s2当N时，假设木板和物块相对静止，则有解得m/s2<a则物块可以与木板相对静止，当N时，木板加速度为解得m/s2>a物块与木板在4s末的速度相等，根据位移—时间公式可知代入数据解得s所以6s末，物块刚好与木板分离，故AB正确；C．0~6s内，物块与木板组成的系统受拉力做功，机械能不守恒，故C错误；D．根据功能关系可知，4~6s内，拉力F做功等于物块与木板系统动能增量与系统摩擦生热之和，故D错误；故选AB。7.如图是差动变压器式位移传感器的简化模型。两组匝数相等的副线圈上下对称分布，在ab端输入稳定的正弦式交流电，电压有效值为，cd间输出电压有效值为。初始时，铁芯两端与副线圈平齐，铁芯上下移动过程中始终有一端留在副线圈内，则铁芯（）A.向上移动，减小 B.向下移动，增大C.静止不动，增大则不变D.向上移动一段距离后，增大则减小〖答案〗BC〖解析〗根据差动变压器式位移传感器的工作原理可知，当磁芯在中间位置时，输出电压不变，一旦向上或者向下移动，将在次级线圈间感应出差分电压，故铁芯向上或向下移动，都会增大，铁芯静止不动，即使增大，但依然不变。故选BC。8.如图所示，ab和ac是无限大磁场的分界线，在ab和ac的上下两侧分布着方向相反、与平面垂直的匀强磁场，磁感应强度大小均为B。∠bac=90°，P、Q是分界线上的两点，且aP=aQ=L。现有一质量为m、电荷量为-q的粒子从P点沿PQ方向水平射出，粒子射出速度，不计粒子的重力及粒子间的相互作用。下列说法正确的是（）A.粒子运动的轨迹半径为B.粒子由P点运动到Q点所用的时间为C.若射出速度为，粒子由P点运动到Q点所用时间为D.若射出速度为2v，粒子第一次运动ac边上的位置到Q点的距离为〖答案〗ABCD〖解析〗A．根据粒子运动的轨迹半径为故A正确；B．由几何关系可知，粒子依次通过Pa中点、a点、aQ中点、Q点，粒子运动轨迹如图时间恰好为一个周期，即故B正确；C．若射出速度为，同理A选项，运动半径，运动轨迹如图运动时间为故C正确；D．若射出速度为2v，则运动半径为，粒子运动轨迹如图由几何关系可知，粒子第一次运动ac边上的位置到Q点的距离为故D正确。故选ABCD。二、非选择题：（一）必考题：9.如图（a）所示，某学生小组设计了一个测量重力加速度的实验。实验器材主要有光电门、下端悬挂砝码的栅栏、安装杆、夹子等。栅栏由不透明带和透明带交替组成，每组宽度（不透明带和透明带宽度之和）为5cm，栅栏底部边缘位于光电门的正上方。开始实验时，单击计时按钮，计时器开始工作，使砝码带动栅栏从静止开始自由下落，每当不透明带下边缘刚好通过光电门时，连接的计算机记下每个开始遮光的时刻，第n组栅栏通过光电门的平均速度记为，所得实验数据记录在下表中。（答题结果均保留3位有效数字）n16.428026.46890.04091.226.448536.50076.484846.52750.02681.876.514156.55130.02382.106.53946657300.02172.306.56227659290.01992.516.5830（1）完善表中第3、4列缺失的数据，分别为______和______；（2）图（b）是根据表中数据所作的图线，则当地重力加速度为______。〖答案〗（1）1.570.0318（2）9.69〖解析〗【小问1详析】[1]根据[2]根据【小问2详析】由图可知10.为测量一段粗细均匀的电阻丝的阻值，某学生小组设计如下实验。（1）先用欧姆表粗测该电阻丝的阻值，选用的欧姆档为“”，测量结果如图（a）所示，则电阻丝的阻值为______。为了更精确测量电阻丝阻值大小，设计图（b）所示电路。所用实验器材有：电源（电动势0~4.5V可调，内阻不计）、标准电池（电动势1.0186V）、灵敏电流计G（阻值约）、电流表（量程0~200mA，内阻不计）、定值电阻、可变电阻（阻值）、探针（一端连灵敏电流计，另一端连电阻丝）、米尺、开关和、导线若干。（2）实验步骤如下：①首先将调至较小，闭合开关；②将探针置于电阻丝中间位置附近，调至最大值。试触开关，观察灵敏电流计指针偏转情况。如果指针偏转，则改变大小或探针的位置，反复调节直到灵敏电流计的示数为0。此时______，______。（填“＞”、“＝”或“＜”）；③当灵敏电流计中通以d向c方向的电流时，指针会向右偏转。若某次测量时，指针向左偏转，则要调______（填“大”或“小”），或者将探针向______（填“左”或“右”）滑动；④某次测量时，灵敏电流计的示数为0，电流表示数为100mA，此时测得探针到电阻丝a端的长度为53.0cm，电阻丝总长度为100.0cm，则电阻丝的阻值为______（保留3位有效数字）。〖答案〗（1）19.9（2）==调小左19.2〖解析〗【小问1详析】选用的欧姆档为“×1Ω”，则电阻为19.9Ω；【小问2详析】②[1][2]调节直到灵敏电流计的示数为0，则c、d两点电势差为0，可知此时=，=。③[3][4]当灵敏电流计中通以d向c方向的电流时，指针会向右偏转。若某次测量时，指针向左偏转，说明有从c向d方向的电流，则c端电势较高，要调小，或者将探针向左滑动，从而减小c端电势；④[5]某次测量时，灵敏电流计的示数为0，电流表示数为100mA，此时测得探针到电阻丝a端的长度为53.0cm，电阻丝总长度为100.0cm，根据题意可知，电阻丝的阻值为11.质量为m的小球以速度v0由水平地面竖直向上抛出，经多次与地面碰撞后，最终静止在地面上。已知小球与地面的碰撞为弹性碰撞，重力加速度记为g，运动过程中小球所受空气阻力视为恒定，大小为0.6mg。求小球（1）从抛出到静止所经历的总路程；（2）向上运动与向下运动的时间之比。〖答案〗（1）；（2）〖解析〗（1）设从抛出到静止小球所经历的总路程为s，对整个过程，重力做功为零，根据动能定理得解得（2）小球上升和下降过程的加速度大小分别为小球第1次向上运动的时间和位移大小分别为设小球第1次向下运动的时间和末速度大小分别为t2和v1，则有解得由于小球与地面的碰撞为弹性碰撞，则小球第2次以大小为v1的初速度开始向上运动，向上运动的时间和位移大小分别为设小球第2次向下运动的时间和末速度大小分别为t4和v2，则有解得同理，小球第3次向上运动的时间和位移大小分别为小球第3次向下运动的时间和末速度大小分别为以此类推……则小球向上和向下运动的时间分别为t上=t1+t3+t5+…+tn-1=+++…+==t下=t2+t4+t6+…+tn-2=+++…+==故小球向上与向下运动的时间之比为12.图（a）为一种测量带电微粒速率分布的实验装置。图中直径为D的竖直圆筒壁上有一竖直狭缝S，高度为h，宽度忽略不计。紧贴圆筒内壁固定有高度为的半圆柱面收集板，用于收集带电微粒；板的一竖直边紧贴狭缝S，上边与狭缝S上端对齐，上边缘远离狭缝的顶点为P点，另有一距P点弧长为l的点Q，俯视图如图（b）所示。圆筒内存在一竖直向下的匀强电场，电场强度为E。令圆筒以角速度绕中心轴顺时针转动，同时由微粒源产生的微粒沿水平方向、以不同的速率射入圆筒，微粒质量均为m，电荷量均为，忽略微粒自身的重力及微粒间的相互作用。（1）求Q点所在竖直线上收集到的微粒中，入射速率最大的微粒下落的距离；（2）为了确保收集板任一竖直线上收集到的微粒速率相同，并且能收集到所有该速率的微粒，求圆筒转动角速度的取值范围。〖答案〗（1）；（2）〖解析〗（1）打在Q点所在竖直线上的微粒，入射速率最大时，圆筒转过的角度为对应的时间为加速度为下落高度求得（2）带电微粒进入圆筒后，圆筒转过一圈的过程中，能收集到的速率最小的微粒下降的高度为，第一圈末时，过P点的竖直线上