湖北省孝感市重点高中教科研协作体2023-2024学年高三上学期开学考试物理试题（解析版）

高级中学名校试卷PAGEPAGE12023年湖北省高三9月起点考试高三物理试卷试卷满分：100分注意事项：1.答题前，先将自己的姓名、准考证号、考场号、座位号填写在试卷和答题卡上，并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。2.选择题的作答：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。写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。3.非选择题的作答：用黑色签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。一、选择题：本题共10小题，每小题4分，共40分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，第8~10题有多项符合题目要求。每小题全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。1.核电站发电原理是核裂变反应所释放的能量通过热力产生电能．铀235是核电站的主要核燃料，核反应堆在工作时，铀235既发生裂变，也发生衰变．铀235裂变方程为：，衰变方程为：，则下列说法正确的是（）A.衰变产生的新核Y不再具有放射性B.的比结合能小于的比结合能C.衰变过程是通过吸收裂变过程释放的能量进行的D.反应堆中镉棒插入深一些将会加快核反应速度〖答案〗B〖解析〗A．根据电荷数守恒和质量数守恒，Y原子核中含有的电荷数为92-2=90，大于80，是具有放射性的，故A错误；B．裂变反应放出核能，生成物更加稳定，则的比结合能小于的比结合能，选项B正确；C．衰变过程也是释放能量的，选项C错误；D．要使裂变反应更激烈一些，应使控制棒插入浅一些，让它少吸收一些中子，链式反应的速度就会快一些，故D错误。故选B。2.农历正月十五是元宵节，也被称为花灯节，赏花灯、猜灯谜是该节日的传统活动。如图所示，用轻绳对称挂起四个相同的花灯，其中轻绳水平，轻绳、与水平方向夹角分别为和，下列关系式正确的是（）A. B. C. D.〖答案〗A〖解析〗ABD．以B结点为对象受力分析如下图根据平衡条件有以绳和结点A、B整体为对象受力分析如下图根据平衡条件有可得故A正确，BD错误；C．根据ABD选项分析，由平衡条件有故C错误。故选A。3.如图所示，4个相同钢球甲、乙、丙、丁，它们自同一高度6h处从各自的四分之一光滑圆弧轨道上滑下，其出口速度水平向右，出口端所在高度分别为5h、4h、3h、2h。则落地点距О点最远的钢球是（）A.甲 B.乙 C.丙 D.丁〖答案〗C〖解析〗设光滑圆弧轨道的半径为R，则钢球从最高点滑到圆弧轨道最低点过程中由动能定理有钢球从轨道最低点飞出后在空中做平抛运动，有综合解得可知当光滑圆弧轨道的半径R满足钢球落地点距О点最远，此时出口端离地高度为3h，为丙球。故选C。4.如图所示，有一个长为12cm线光源AB，其表面可以朝各个方向发光，现将AB封装在一个半球形透明介质的底部，AB中点与球心O重合。半球形介质的折射率为1.5，为使AB发出的所有光都能射出球面，不考虑二次反射，则球半径R至少为（）A. B. C. D.〖答案〗C〖解析〗如图所示在半球面上任选一点P，根据几何关系可知，若此时线状光源B点发出的光能够射出P点，则线状光源其他点发出的光也一定能够射出P点，所以只要B点发出的所有光线能够射出球面，则光源发出的所有光均能射出球面，在中，根据正弦定理有解得当时，有最大值为使光线一定能从P点射出，根据全反射应有所以故选C。5.先后用不同的交流电源给同一盏灯泡供电，第一次灯泡两端的电压随时间按正弦规律变化，如图甲所示；第二次灯泡两端的电压变化规律如图乙所示。若甲、乙图中的U0、T所表示的电压、周期值是相同的，则以下说法正确的是（）A.第一次，灯泡两端的电压有效值是B.第一次，灯泡两端的电压有效值是C.第二次，灯泡两端的电压有效值是D.第二次，灯泡两端的电压有效值是〖答案〗A〖解析〗AB．第一次，灯泡两端的电压有效值为故A正确，B错误；CD．第二次，设灯泡两端电压有效值为U2，则解得故CD错误。故选A。6.一列简谐横波某时刻波形如图甲所示。由该时刻开始计时，质点L的振动情况如图乙所示。下列说法正确的是（）A.该横波沿x轴负方向传播B.质点N该时刻向y轴负方向运动C.质点L经半个周期将沿x轴正方向移动到N点D.该时刻质点K与M的速度、加速度都相同〖答案〗B〖解析〗A．结合波形图和质点L的振动图像可知，该时刻质点L在平衡位置向上振动，可知该横波沿x轴正方向传播，选项A错误；B．由于该横波沿x轴正方向传播，根据“同侧法”，可知质点N该时刻向y轴负方向运动，选项B正确；C．质点只能在自己平衡位置附近振动，而不随波迁移，选项C错误；D．该时刻质点K与M的速度均为零、加速度大小相同，方向相反，选项D错误。故选B7.如图所示，一长度为R的轻绳一端系一质量为m的小球，另一端固定在倾角的光滑斜面上O点，小球在斜面上绕O点做半径为R的圆周运动，A、B分别是圆周运动轨迹的最低点和最高点，若小球通过B点时轻绳拉力大小等于，重力加速度为g，则小球通过A点时，轻绳拉力大小为（）A. B. C. D.〖答案〗B〖解析〗在B点，根据牛顿第二定律得从B点到A点，根据动能定理得在A点，根据牛顿第二定律得解得故选B。8.如图所示为发射某卫星的情景图，该卫星发射后，先在椭圆轨道Ⅰ上运动，卫星在椭圆轨道Ⅰ的近地点A的加速度为，线速度为，A点到地心的距离为，远地点到地心的距离为，卫星在椭圆轨道的远地点变轨进入圆轨道Ⅱ，卫星质量为，则下列判断正确的是（）A.卫星在轨道Ⅱ上运行的加速度大小为B.卫星在轨道Ⅱ上运行的线速度大小为C.卫星在轨道Ⅱ上运行周期为在轨道Ⅰ上运行周期的倍D.卫星从轨道Ⅰ变轨到轨道Ⅱ发动机需要做的功为〖答案〗BD〖解析〗A．设卫星在轨道Ⅱ上的加速度为，线速度为，由得故A错误；B．设卫星在轨道Ⅱ上的线速度为，由解得故B正确；C．由开普勒第三定律有解得故C错误；D．设卫星在椭圆轨道远地点的速度为，则解得卫星从轨道Ⅰ变轨到轨道Ⅱ发动机需要做功为故D正确。故选BD。9.甲、乙两质点在时刻从同一位置沿同一直线运动，它们运动的图像如图所示，下列说法正确的是（）A.内，甲的平均速度大小比乙的小 B.时，甲的加速度为零C.内，乙的位移为 D.时，甲、乙相距〖答案〗CD〖解析〗A．由图知，内，甲的平均速度大小为，乙的平均速度大小为，故A错误；B．甲的加速度始终为，故B错误；C．内，乙质点的图像面积为10，位移为，故C正确；D．甲质点先向负方向后向正方方向运动，总位移为，乙质点为，所以相距，故D正确；。故选CD。10.如图所示，两根足够长相互平行、间距的竖直导轨，下端连接阻值的电阻。一根阻值也为、质量的导体棒搁置在等高的挡条上。在竖直导轨间的区域仅有垂直纸面的匀强磁场（图中未画出）。撤去挡条，棒开始下滑，经后下降了。假设棒始终与导轨垂直，且与导轨接触良好，不计一切摩擦阻力和导轨电阻，重力加速度取。下列说法正确的是（）A.导体棒能获得的最大速度为B.导体棒能获得的最大速度为C.时间内通过导体棒的电量为D.导体棒的速度为〖答案〗BCD〖解析〗AB．导体棒获得最大速度时，导体棒受力平衡，有解得又由解得故A错误，B正确；C．在下落0.29m的过程中有可知有解得故C正确；D．由动量定理得通过导体棒的电量为解得联立解得故D正确。故选BCD。二、非选择题：本题共5小题，共60分。11.在“验证机械能守恒定律”实验中，小王用如图1所示的装置，让重物从静止开始下落，打出一条清晰的纸带，其中的一部分如图2所示。O点是打下的第一个点，A、B、C和D为另外4个连续打下的点。①为了减小实验误差，对体积和形状相同的重物，实验时选择密度大的理由是___________。②已知交流电频率为，重物质量为，当地重力加速度，则从O点到C点，重物的重力势能变化量的绝对值___________J、C点的动能___________J（计算结果均保留3位有效数字）。比较与的大小，出现这一结果的原因可能是___________。A.工作电压偏高B.存在空气阻力和摩擦力C.接通电源前释放了纸带〖答案〗①阻力与重力之比更小（或其它合理解释）②0.5470.588C〖解析〗①[1]在验证机械能守恒实验时阻力越小越好，因此密度大的阻力与重力之比更小②[2]由图中可知OC之间的距离为，因此机械能的减少量为[3]匀变速运动时间中点的速度等于这段时间的平均速度，因此因此动能的增加量为[4]工作电压偏高不会影响实验的误差，存在摩擦力会使重力势能的减少量大于动能的增加量，只有提前释放了纸带，纸带的初速度不为零，下落到同一位置的速度偏大才会导致动能的增加量大于重力势能的减少量。12.小明同学想要设计一个既能测量电源电动势和内阻，又能测量定值电阻阻值的电路。他用了以下的实验器材中的一部分，设计出了图（a）的电路图。a、电流表A1（量程0.6A，内阻很小）；电流表A2（量程300μA，内阻rA=1000Ω）；b、滑动变阻器R（0~20Ω）c、两个定值电阻（R1=1000Ω，R2=9000Ω）d、待测电阻Rxe、待测电源E（电动势约为3V，内阻约为2Ω）f、开关和导线若干（1）根据实验要求，与电流表A2串联的定值电阻为___________；（填“R1”或“R2”）（2）小明先用该电路测量电源电动势和内阻，将滑动变阻器滑片移至最右端，闭合开关S1，调节滑动变阻器，分别记录电流表A1、A2的读数I1、I2，得I1与I2的关系如图（b）所示。根据图线可得电源电动势E=___________V，电源内阻r=___________Ω；（计算结果均保留两位有效数字）（3）小明再用该电路测量定值电阻Rx的阻值，进行了以下操作：①闭合开关S1、S2，调节滑动变阻器到适当阻值，记录此时电流表A1示数Ia，电流表A2示数Ib；②断开开关S2，保持滑动变阻器阻值不变，记录此时电流表A1示数Ic，电流表A2示数Id，后断开S1；③根据上述数据可知计算定值电阻Rx的表达式为___________；若忽略偶然误差，则用该方法测得的阻值与其真实值相比___________。（填“偏大”“偏小”或“相等”）〖答案〗（1）R2（2）3.02.1（3）（rA＋R2）相等〖解析〗（1）[1]由于电源电压为3V，应将A2改装成量程为3V的电压表，因此串联的电阻因此与R2串联。（2）[2]理论上，当I1为零时，加在改装电压表两端的电压就是电动势，电源电动势[3]根据闭合电路欧姆定律，可知由于上式简化为由图像可知代入数据可得（3）[4]滑动变阻器接入电路的阻值待测电阻的阻值[5]由于电流表A1的内阻并入到滑动变阻中，不会对测量结果产生误差，因此测量值等于真实值。13.水平玻璃细管与竖直玻璃管、底部连通，组成如图所示结构，各部分玻璃管内径相同。管上端封有长的理想气体，管上端开口并与大气相通，此时两管左、右两侧水银面恰好相平，水银面距玻璃管底部为。水平细管内用小活塞封有长度的理想气体。已知外界大气压强为，忽略环境温度的变化。现将活塞缓慢向左拉，使管内气体的气柱长度为，求：（1）此时中气体的压强；（2）管中理想气体的气柱长度。〖答案〗（1）；（2）〖解析〗（1）设玻璃管截面积为S，对气体,初状态压强为，体积为，末状态体积为，根据理想气体状态方程有解得（2）活塞被缓慢的左拉的过程中，A中气体做等温变化，初状态：，体积为，末态：，体积，根据玻意耳定律有解得14.如图所示，半径为的光滑半圆形轨道在竖直平面内，与水平轨道相切于点，端有一被锁定的轻质压缩弹簧，弹簧左端连接在固定的挡板上，弹簧右端到点的距离为。质量为可视为质点的滑块从轨道上的点由静止滑下，刚好能运动到点，并能触发弹簧解除锁定，然后滑块被弹回且刚好能通过圆轨道的最高点A，已知。（1）求滑块第一次滑至圆形轨道最低点时对轨道的压力。（2）求滑块与水平轨道间的动摩擦因数。（3）求弹簧被锁定时具有的弹性势能。（4）若滑块被弹回时，滑块不脱离轨道，则弹簧被锁定时具有的弹性势能应满足什么条件？〖答案〗（1），方向竖直向下；（2）0.25；（3）；（4）〖解析〗（1）设滑块第一次滑至点时速度为，圆轨道点对滑块的支持力为，由到的过程滑块在点有解得由牛顿第三定律可知滑块对轨道点的压力大小方向竖直向下；（2）对到再到的过程，根据动能定理有解得（3）滑块刚好能通过圆轨道的最高点A，根据牛顿第二定律得到再到A的过程解得弹性势能（4）滑块不脱离轨道，有两种情况，一种是（3）中的情况，弹性势能大于等于；另一种是滑块向右运动到最高点高度为，此时根据能量守恒定律有所以，弹簧的弹性势能应大于等于或小于等于，即15.如图(a)所示的xOy平面处于变化的匀强电场和匀强磁场中，电场强度E和磁感应强度B随时间做周期性变化的图象如图(b)所示，y轴正方向为E的正方向，垂直于纸面向里为B的正方向．t＝0时刻，带负电粒子P(重力不计)由原点O以速度v0沿y轴正方向射出，它恰能沿一定轨道做周期性运动．v0、E0和t0为已知量，图(b)中＝，在0～t0时间内粒子P第一次离x轴最远时的坐标为.求：（1）粒子P的比荷；（2）t＝2t0时刻粒子P的位置；（3）带电粒子在运动中距离原点O的最远距离L.〖答案〗（1）（2）（3）v0t0〖解析〗(1)0～t0时间内粒子P在匀强磁场中做匀速圆周运动，当粒子所在位置的纵、横坐标相等时，粒子在磁场中恰好经过圆周，所以粒子P第一次离x轴的最远距离等于轨道半径R，即R＝又代入解得(2)设粒子P在磁场中运动的周期为T，则T＝联立解得T＝4t0即粒子P做圆周运动后磁场变为电场，粒子以速度v0垂直电场方向进入电场后做类平抛运动，设t0～2t0时间内水平位移和竖直位移分别为x1、y1，则x1＝v0t0＝y1＝其中加速度a＝解得y1＝＝R因此t＝2t0时刻粒子P的位置坐标为()，如图中的b点所示．(3)分析知，粒子P在2t0～3t0时间内，电场力产生的加速度方向沿y轴正方向，由对称关系知，在3t0时刻速度方向为x轴正方向，位移x2＝x1＝v0t0在3t0～5t0时间内粒子P沿逆时针方向做匀速圆周运动，往复运动轨迹如图所示，由图可知，带电粒子在运动中距原点O的最远距离L即O、d间的距离L＝2R＋2x1解得L＝2023年湖北省高三9月起点考试高三物理试卷试卷满分：100分注意事项：1.答题前，先将自己的姓名、准考证号、考场号、座位号填写在试卷和答题卡上，并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。2.选择题的作答：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。写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。3.非选择题的作答：用黑色签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。一、选择题：本题共10小题，每小题4分，共40分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，第8~10题有多项符合题目要求。每小题全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。1.核电站发电原理是核裂变反应所释放的能量通过热力产生电能．铀235是核电站的主要核燃料，核反应堆在工作时，铀235既发生裂变，也发生衰变．铀235裂变方程为：，衰变方程为：，则下列说法正确的是（）A.衰变产生的新核Y不再具有放射性B.的比结合能小于的比结合能C.衰变过程是通过吸收裂变过程释放的能量进行的D.反应堆中镉棒插入深一些将会加快核反应速度〖答案〗B〖解析〗A．根据电荷数守恒和质量数守恒，Y原子核中含有的电荷数为92-2=90，大于80，是具有放射性的，故A错误；B．裂变反应放出核能，生成物更加稳定，则的比结合能小于的比结合能，选项B正确；C．衰变过程也是释放能量的，选项C错误；D．要使裂变反应更激烈一些，应使控制棒插入浅一些，让它少吸收一些中子，链式反应的速度就会快一些，故D错误。故选B。2.农历正月十五是元宵节，也被称为花灯节，赏花灯、猜灯谜是该节日的传统活动。如图所示，用轻绳对称挂起四个相同的花灯，其中轻绳水平，轻绳、与水平方向夹角分别为和，下列关系式正确的是（）A. B. C. D.〖答案〗A〖解析〗ABD．以B结点为对象受力分析如下图根据平衡条件有以绳和结点A、B整体为对象受力分析如下图根据平衡条件有可得故A正确，BD错误；C．根据ABD选项分析，由平衡条件有故C错误。故选A。3.如图所示，4个相同钢球甲、乙、丙、丁，它们自同一高度6h处从各自的四分之一光滑圆弧轨道上滑下，其出口速度水平向右，出口端所在高度分别为5h、4h、3h、2h。则落地点距О点最远的钢球是（）A.甲 B.乙 C.丙 D.丁〖答案〗C〖解析〗设光滑圆弧轨道的半径为R，则钢球从最高点滑到圆弧轨道最低点过程中由动能定理有钢球从轨道最低点飞出后在空中做平抛运动，有综合解得可知当光滑圆弧轨道的半径R满足钢球落地点距О点最远，此时出口端离地高度为3h，为丙球。故选C。4.如图所示，有一个长为12cm线光源AB，其表面可以朝各个方向发光，现将AB封装在一个半球形透明介质的底部，AB中点与球心O重合。半球形介质的折射率为1.5，为使AB发出的所有光都能射出球面，不考虑二次反射，则球半径R至少为（）A. B. C. D.〖答案〗C〖解析〗如图所示在半球面上任选一点P，根据几何关系可知，若此时线状光源B点发出的光能够射出P点，则线状光源其他点发出的光也一定能够射出P点，所以只要B点发出的所有光线能够射出球面，则光源发出的所有光均能射出球面，在中，根据正弦定理有解得当时，有最大值为使光线一定能从P点射出，根据全反射应有所以故选C。5.先后用不同的交流电源给同一盏灯泡供电，第一次灯泡两端的电压随时间按正弦规律变化，如图甲所示；第二次灯泡两端的电压变化规律如图乙所示。若甲、乙图中的U0、T所表示的电压、周期值是相同的，则以下说法正确的是（）A.第一次，灯泡两端的电压有效值是B.第一次，灯泡两端的电压有效值是C.第二次，灯泡两端的电压有效值是D.第二次，灯泡两端的电压有效值是〖答案〗A〖解析〗AB．第一次，灯泡两端的电压有效值为故A正确，B错误；CD．第二次，设灯泡两端电压有效值为U2，则解得故CD错误。故选A。6.一列简谐横波某时刻波形如图甲所示。由该时刻开始计时，质点L的振动情况如图乙所示。下列说法正确的是（）A.该横波沿x轴负方向传播B.质点N该时刻向y轴负方向运动C.质点L经半个周期将沿x轴正方向移动到N点D.该时刻质点K与M的速度、加速度都相同〖答案〗B〖解析〗A．结合波形图和质点L的振动图像可知，该时刻质点L在平衡位置向上振动，可知该横波沿x轴正方向传播，选项A错误；B．由于该横波沿x轴正方向传播，根据“同侧法”，可知质点N该时刻向y轴负方向运动，选项B正确；C．质点只能在自己平衡位置附近振动，而不随波迁移，选项C错误；D．该时刻质点K与M的速度均为零、加速度大小相同，方向相反，选项D错误。故选B7.如图所示，一长度为R的轻绳一端系一质量为m的小球，另一端固定在倾角的光滑斜面上O点，小球在斜面上绕O点做半径为R的圆周运动，A、B分别是圆周运动轨迹的最低点和最高点，若小球通过B点时轻绳拉力大小等于，重力加速度为g，则小球通过A点时，轻绳拉力大小为（）A. B. C. D.〖答案〗B〖解析〗在B点，根据牛顿第二定律得从B点到A点，根据动能定理得在A点，根据牛顿第二定律得解得故选B。8.如图所示为发射某卫星的情景图，该卫星发射后，先在椭圆轨道Ⅰ上运动，卫星在椭圆轨道Ⅰ的近地点A的加速度为，线速度为，A点到地心的距离为，远地点到地心的距离为，卫星在椭圆轨道的远地点变轨进入圆轨道Ⅱ，卫星质量为，则下列判断正确的是（）A.卫星在轨道Ⅱ上运行的加速度大小为B.卫星在轨道Ⅱ上运行的线速度大小为C.卫星在轨道Ⅱ上运行周期为在轨道Ⅰ上运行周期的倍D.卫星从轨道Ⅰ变轨到轨道Ⅱ发动机需要做的功为〖答案〗BD〖解析〗A．设卫星在轨道Ⅱ上的加速度为，线速度为，由得故A错误；B．设卫星在轨道Ⅱ上的线速度为，由解得故B正确；C．由开普勒第三定律有解得故C错误；D．设卫星在椭圆轨道远地点的速度为，则解得卫星从轨道Ⅰ变轨到轨道Ⅱ发动机需要做功为故D正确。故选BD。9.甲、乙两质点在时刻从同一位置沿同一直线运动，它们运动的图像如图所示，下列说法正确的是（）A.内，甲的平均速度大小比乙的小 B.时，甲的加速度为零C.内，乙的位移为 D.时，甲、乙相距〖答案〗CD〖解析〗A．由图知，内，甲的平均速度大小为，乙的平均速度大小为，故A错误；B．甲的加速度始终为，故B错误；C．内，乙质点的图像面积为10，位移为，故C正确；D．甲质点先向负方向后向正方方向运动，总位移为，乙质点为，所以相距，故D正确；。故选CD。10.如图所示，两根足够长相互平行、间距的竖直导轨，下端连接阻值的电阻。一根阻值也为、质量的导体棒搁置在等高的挡条上。在竖直导轨间的区域仅有垂直纸面的匀强磁场（图中未画出）。撤去挡条，棒开始下滑，经后下降了。假设棒始终与导轨垂直，且与导轨接触良好，不计一切摩擦阻力和导轨电阻，重力加速度取。下列说法正确的是（）A.导体棒能获得的最大速度为B.导体棒能获得的最大速度为C.时间内通过导体棒的电量为D.导体棒的速度为〖答案〗BCD〖解析〗AB．导体棒获得最大速度时，导体棒受力平衡，有解得又由解得故A错误，B正确；C．在下落0.29m的过程中有可知有解得故C正确；D．由动量定理得通过导体棒的电量为解得联立解得故D正确。故选BCD。二、非选择题：本题共5小题，共60分。11.在“验证机械能守恒定律”实验中，小王用如图1所示的装置，让重物从静止开始下落，打出一条清晰的纸带，其中的一部分如图2所示。O点是打下的第一个点，A、B、C和D为另外4个连续打下的点。①为了减小实验误差，对体积和形状相同的重物，实验时选择密度大的理由是___________。②已知交流电频率为，重物质量为，当地重力加速度，则从O点到C点，重物的重力势能变化量的绝对值___________J、C点的动能___________J（计算结果均保留3位有效数字）。比较与的大小，出现这一结果的原因可能是___________。A.工作电压偏高B.存在空气阻力和摩擦力C.接通电源前释放了纸带〖答案〗①阻力与重力之比更小（或其它合理解释）②0.5470.588C〖解析〗①[1]在验证机械能守恒实验时阻力越小越好，因此密度大的阻力与重力之比更小②[2]由图中可知OC之间的距离为，因此机械能的减少量为[3]匀变速运动时间中点的速度等于这段时间的平均速度，因此因此动能的增加量为[4]工作电压偏高不会影响实验的误差，存在摩擦力会使重力势能的减少量大于动能的增加量，只有提前释放了纸带，纸带的初速度不为零，下落到同一位置的速度偏大才会导致动能的增加量大于重力势能的减少量。12.小明同学想要设计一个既能测量电源电动势和内阻，又能测量定值电阻阻值的电路。他用了以下的实验器材中的一部分，设计出了图（a）的电路图。a、电流表A1（量程0.6A，内阻很小）；电流表A2（量程300μA，内阻rA=1000Ω）；b、滑动变阻器R（0~20Ω）c、两个定值电阻（R1=1000Ω，R2=9000Ω）d、待测电阻Rxe、待测电源E（电动势约为3V，内阻约为2Ω）f、开关和导线若干（1）根据实验要求，与电流表A2串联的定值电阻为___________；（填“R1”或“R2”）（2）小明先用该电路测量电源电动势和内阻，将滑动变阻器滑片移至最右端，闭合开关S1，调节滑动变阻器，分别记录电流表A1、A2的读数I1、I2，得I1与I2的关系如图（b）所示。根据图线可得电源电动势E=___________V，电源内阻r=___________Ω；（计算结果均保留两位有效数字）（3）小明再用该电路测量定值电阻Rx的阻值，进行了以下操作：①闭合开关S1、S2，调节滑动变阻器到适当阻值，记录此时电流表A1示数Ia，电流表A2示数Ib；②断开开关S2，保持滑动变阻器阻值不变，记录此时电流表A1示数Ic，电流表A2示数Id，后断开S1；③根据上述数据可知计算定值电阻Rx的表达式为___________；若忽略偶然误差，则用该方法测得的阻值与其真实值相比___________。（填“偏大”“偏小”或“相等”）〖答案〗（1）R2（2）3.02.1（3）（rA＋R2）相等〖解析〗（1）[1]由于电源电压为3V，应将A2改装成量程为3V的电压表，因此串联的电阻因此与R2串联。（2）[2]理论上，当I1为零时，加在改装电压表两端的电压就是电动势，电源电动势[3]根据闭合电路欧姆定律，可知由于上式简化为由图像可知代入数据可得（3）[4]滑动变阻器接入电路的阻值待测电阻的阻值[5]由于电流表A1的内阻并入到滑动变阻中，不会对测量结果产生误差，因此测量值等于真实值。13.水平玻璃细管与竖直玻璃管、底部连通，组成如图所示结构，各部分玻璃管内径相同。管上端封有长的理想气体，管上端开口并与大气相通，此时两管左、右两侧水银面恰好相平，水银面距玻璃管底部为。水平细管内用小活塞封有长度的理想气体。已知外界大气压强为，忽略环境温度的变化。现将活塞缓慢向左拉，使管内气体的气柱长度为，求：（1）此时中气体的压强；（2）管中理想气体的气柱长度。〖答案〗（1）；（2）〖解析〗（1）设玻璃管截面积为S，对气体,初状态压强为，体积为，末状态体积为，根据理想气体状态方程有解得（2）活塞被缓慢的左拉的过程中，A中气体做